梦想飞机*
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12月6日，北京，能见度低于1000米。有着蓝白外壳、机身上加印了“梦想”汉字的波音787（编号ZA003）在首都机场36R跑道首飞，完成了北京首站的飞行展示。12月4日至11日，完成北京-广州-海口巡展之后，这架波音787将飞往下一站非洲。
这是787第一次来到中国。波音公司11月宣布启动全球巡展，去拜访即将接收这款飞机的客户，中国这个iants环保
增速最快的市场被选作第一站。与其他国家的航空公司一样，中国的客户也在急切等待787的交付。
他们已经等了一些日子了。波音787经历了2年多延迟试飞，3年多延迟交付，不过它仍然获得了来自全球57家航空公司的821架订单，订单价值1670亿美元。这是一架会让人心动的飞机。它的造价接近2亿美元，号称是当今最环保最节能的飞机，也因此被称为梦想飞机。波音宣称，这个系列的研发费用的75%都投入到了和环保相关的研究之中。
无论是出于应对油价上涨的考虑，还是要应对世界各国对于航空减排的要求，航空公司们都希望波音和空客卖给它们的飞机能够更省油。空客的砝码是庞然大物A380，它的搭载能力最高达853人，如此多的乘客可以让它达到降低“每座英里”燃油成本的目的。波音决定不与A380直接竞争，它采用了之前提出的超效7E7设计方案，2005年1月，7E7梦想飞机确定了正式的机型代号―787。在波音的计划中，787的座英里燃油成本节约主要依靠节能实现。
787以中型飞机尺寸完成大型远程飞机的直飞，尤其适合达不到大型机客源同时航班频率更高的远程航线。直达航班意味燃油更少，排放更低，在200至300座级别的中型飞机中，波音787飞行距离最远，连续航程1.5万公里，可由纽约直飞东京。787飞行速度0.85马赫，时速约957公里。
波音公司宣称787能够节省燃油20%、机身维修成本降低30%、运营成本降低10%、排放降低10%，而机场边界以外的噪声也低于85分贝，比现有类似尺寸的飞机要小60%以上。“对于航空公司来说，每节省1%的燃油便意味着每年超过百万美元的收益。”波音民机集团大中华区和韩国销售与市场副总裁毛毅山说。
与正在服役的普通飞机相比，波音对787进行了包括复合材料、新发动机、电子操作系统、客舱空间、客舱空气压力等多项改进。
节能主要依靠使用更轻的复合材料（占总体燃料节省的1/3）、效能更高的发动机（占总体燃料节省的1/3），以及更高效的系统和先进的气动性能来实现。
波音787机体结构的50%都用更轻、更坚固的碳纤维复合材料代替铝合金，此前的机型这种材料的应用比例则为20%。工程师们将碳纤维丝植入树脂中，然后将一层层的碳纤维夹在别的材料之间，以便令碳纤维丝处于不同方位。利用这种技术制造的材料既轻又坚硬―强度至少是钢材的4倍。
787机身由若干段复合材料大型整体构建组成，减少了1500个零件和4万至5万个连接件，显著减轻了结构重量，也提高了可靠性。就制造而言，复合材料结构件还可缩短装配时间，而且改善装配质量和表面光洁度。小面积的复合材料损伤在停机门旁就能修复，且维修时间不会超过一小时。
此外，复合材料还可以像布料一样剪切，因此生产工序制造出的边角余料和废料大大减少了。之前飞机主要是铝制的，必须将大片材料碾碎后进行机械加工，然后用来制造飞机结构。被用来制造飞机零部件的原材料中，通常有90%在生产过程中成为了边角余料。
波音公司方面称，这种大量使用复合材料的客机能够让航空公司节省数百万美元燃料和维护费用。空客为了应对波音787于2005年10月启动的A350也表示会增加复合材料的使用。
发动机技术的改进是飞机整体燃油效率提高的另一个重要因素，波音787可选装两种性能和可靠性已经被公认足够优秀的通用电气GENX系列或罗罗遄达1000系列。而且，波音787配备了标准的发动机接口界面，能够随时配备任一制造商的发动机，这种方式也增加了收益潜能，降低了运营成本。
波音还通过专有技术及最新的计算流体力学对发动机和机体的整合进行了优化，以将干扰阻力降低至最小。787发动机涵道比（涡轮发动机外涵道与内涵道空气流量的比值）约为10，而当前发动机的涵道比约为7，更高的函道比使787发动机的社区噪声更低，油耗显著减少。
为了减少飞行阻力，降低能耗，787在机身设计中也运用了先进的空气动力学技术，比如平滑机翼技术，787采用了简单的枢轴后缘襟翼，其襟翼导轨整流罩比传统飞机的要小得多，更小的整流罩意味着能耗更低。简单的枢轴后缘需要的零部件也更少，维修也随之减少。飞行中，机翼后缘上下调节，持续优化翼型和效率，将油耗降低。此外，层流型短舱设计让阻力降低，飞机每年的油耗最多可减少3万加仑。
平滑机翼、流线机头与鲨鱼鳍式翼端与尾翼，这些设计共同作用大约可增加5%的气动力效率。
电动化的架构同样有利于节能。传统飞机中体积庞大、高度复杂的气源系统是由来自飞机发动机的高压热空气驱动。它需要一个由集总管、活门与管道等元件构成的复杂系统为分布在飞机各部分的辅助系统提供动力。这些系统需要持续监控与频繁维修。787用电动架构取代了发动机引气系统及相关的气源系统，其直接效益是降低油耗和维修成本。
787驾驶舱装配了一整套导航与通信无线电设备及航空电子设备，包括双平视显示器（HUD）、大型多功能平板显示器、双电子飞行包以及一个电子检查表等标准配置。其系统的升级可以通过软件进行，而不是更为昂贵的硬件更换或升级。787驾驶舱仅装备13个航线可更换组件（LRU）, 成本仅相当于777和747的一半。在安全飞行的前提下，航空公司需要更低成本的运营，而乘客需要的是飞行中的舒适感。
波音公司和全球多所大学合作，为了解高度、湿度、空气污染物、灯光、声音和空间对乘客的影响进行了调查研究。调查结果也直接影响了787系统的设计。客舱宽度会影响乘客的舒适感受，波音787机身截面形状采用双圆弧形，顶部空间也进行了优化设计，这让787的客舱比其它中型飞机都要宽敞。其头等舱座椅采用目前最流行的半包围式座椅，保证乘客的隐私性；至于经济舱，波音提供了业内最宽大的经济舱座
01
整套通信和电子设备―更先进更省钱的驾驶舱
驾驶舱装配了一整套导航与通信无线电设备及航空电子设备，其系统的升级可以通过软件进行，而不是更为昂贵的硬件更换或升级。其驾驶舱内也仅装备13个航线可更换组件，零部件成本仅相当于777和747的一半。
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可选装发动机
―标准化发动机接口界面更方便可选装性能足够优良的通用电气GENX系列或罗罗遄达1000系列发动机。787配备了标准的发动机接口界面，能够随时配备任一制造商的发动机。其机翼上的发动机也可互换，可以减少构型与系统的易变性，实现更轻松更经济的重新构型、升级以及飞机在不同机队之间过渡时的改装。
03
锯齿形短舱 ―更有效降低噪声
更高的发动机涵道比使飞机的社区噪声更低，油耗也显著减少。同时选用了经过声学处理的发动机进气道和锯齿形短舱，使飞机对社区、地面人员和乘客而言更安静。
04
更大的舷窗―更具舒适度
舷窗比竞争机型大30%，是目前所有飞机中最大的。舷窗没有采用传统的遮光板，而是让乘客通过电子按钮调节透光度。
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双圆弧形截面―客舱更宽敞
机身截面形状采用双圆弧形，客舱比其它中型飞机都要宽敞。头等舱座椅采用目前最流行的半包围式座椅，保证乘客隐私性，47厘米宽的经济舱座椅也是业内最大，经济舱走道宽55厘米，比典型的双通道飞机还宽6厘米。
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碳纤维复合材料―更轻、更节能
机体结构的50%都用更轻、更坚固的碳纤维复合材料代替铝合金，可以让航空公司节省数百万美元燃料和维护费用。机身由若干段复合材料大型整体构建组成，减少了零件和连接件，显著减轻结构重量，还便于进行检查和修复。复合材料制造出的边角余料也更少。
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LED照明―更节能更舒适
客舱照明使用了节能型的阵列发光二极管（LED），机组可以在飞行中控制天空特色舱顶的亮度和颜色，模拟白天或者夜间。同时以发光二极管取代萤光管，节省约一半电力消耗。
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平滑机翼―更先进的空气动力设计
比如平滑机翼技术，采用枢轴后缘襟翼，其襟翼导轨整流罩比传统飞机的要小得多，更小的整流罩意味着能耗更低。平滑机翼、流线机头、鲨鱼鳍式翼端与尾翼，这些设计共同作用约可增加5%的气动力效率。
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电动化架构―更经济更节能
用电动架构取代传统的发动机引气系统及相关的气源系统，后者是由来自飞机发动机的高压热空气驱动，它需要一个由集总管、活门与管道等元件构成的复杂系统为分布在飞机各部分的辅助系统提供动力，这些系统需要持续监控与频繁维修。采用电动架构可以直接降低油耗和维修成本。
椅―宽达47厘米，经济舱走道宽55厘米，这比典型的双通道飞机经济舱通道还宽6厘米；公务舱通道宽65厘米，使乘客可以很容易绕过供餐餐车。
787的入口更加宽大，舱顶则模拟天空特色，采用节能型阵列发光二极管，模拟白天或者夜间的自然光，帮助乘客调整时差。同时以发光二极管提供照明，取代萤光管，节省约一半电力消耗。
波音公司对乘客进行过一次调查，结果显示，对于改进设计，乘客首选更大的舷窗。于是787设计了目前飞机中最大的舷窗，比竞争机型大30%。舷窗没有采用传统的遮光板，而是让乘客通过电子按钮调节透光度。这种舷窗系统能控制进入客舱的日光强度，让舷窗颜色在全透明到全黑之间变化。
更大的舷窗意味着工程设计上的更大难度。因为如果机身上切割的舱门和舷窗越少和越小，飞机结构承受的载荷就更易于解决。787使用的复合材料能承受更大舷窗带来的更大载荷。
除了视觉上的感受，波音787针对舱内压力、湿度、噪音、平稳性都做了科学实验。
俄克拉荷马州立大学的研究人员通过高压氧舱试验表明，置身于6000英尺（约1830米）以下时乘客头疼情况会减少、疲劳感会减轻。铝制飞机因重量等原因无法实现6000英尺的压力高度，而787采用的复合材料能应对更低高度的座舱压力，又不对重量产生影响。787的座舱将客舱压力保持在不超过6000英尺，使耳朵痛等情况大大降低。
机内的干燥也会导致不适，比如咽喉和眼部不适、头痛、偶发性眩晕等。除了装备当前飞机使用的高效空气粒子（HEPA）过滤器之外，787系统中还引入了一种新型气体过滤系统来增加湿度和清洁空气。
噪音是使乘客产生疲惫感的另一个原因，787选用经过声学处理的发动机进气道和锯齿形短舱，即发动机后部的特色锯齿形边缘、针对发动机和发动机外壳进行的其它特殊处理―这些锯齿和其他技术减小了客舱内外的噪音，使飞机更安静。
这些新技术的应用让787立项之初就备受期待，2004年还在设计阶段时就赢得全日空公司50架订单。不过从理念设计到生产下线，787的诞生充满曲折。制造新型飞机工程浩大。仅仅波音787 的设计，在Cray超级计算机上就用时80万个小时，外界称整个项目可能会让波音投入达450亿美元。波音建立起被称为是所有行业中最长、最复杂的供应链，将生产外包于世界各地，力图将风险降至最低程度。
设计阶段进展顺利，波音用数据库系统和管理系统与世界各地的供货商保持密切联系，让所有的合作伙伴都能实时参加到设计中来，从而实现24小时设计。与777项目相比，787的设计时间缩短了整整一年。
于是，波音据此乐观地将第一架波音787“梦想客机”下线的时间定为2007年6月25日，比原计划的客机公开亮相的时间提前了将近两周时间。不过，生产787的第一年，波音便发现事情要远比预想得糟糕。
新材料一开始就遭遇短缺，波音也承认，第一架出厂的波音787因市场上缺乏碳纤维，所以只是用其他材料暂时遮盖。而新材料的使用也并非没有争议，美国政府问责办公室（GAO）就曾对波音787型飞机的审查报告，对飞机复合材料的使用提出质疑。而波音方面则声称，787获得了美国联邦航空管理局（FAA）的民用飞机安全认证，并且承诺即使遭遇各种极端情况，飞机依然是安全、耐用的。
波音787是波音公司与全球50家供应商合作，在135个地方联合设计和制造而成。外包可以加快协作，但是，整条供应链紧密联系，任何一环出现问题，就会对整个计划造成严重影响。在组装来自日本、意大利以及美国其它地区的机身和机翼结构方面，波音遇到困难。波音被迫把每个阶段相应延后。原定于2007年秋季开始试飞的787客机，延迟两年多之后于2009年12月15日在华盛顿州升空试飞。而因为延迟交付，很多订单也被取消。
针对供应链问题，波音着手清查了不合格的供应商，转由波音内部自行完工。2011年9月，推迟3年多之后，第一架787正式交付给第一批客户日本全日空航空公司。“我们将吸取教训，更贴近供应商，随时监控问题，把握生产进度控制。”毛毅山说，目前787产能是一个月2架，到2013年，波音计划每个月交付10架波音787。这意味着，2012年7月，南航将接受第一架787，而其他中国客户的订单暂时还没有确定日期。
对波音来说，有个好消息是，空客推出的用于与787竞争的同级别飞机A350至今尚未有交付。根据空客提供的资料，A350XWB宽体飞机正在生产中，计划于2014年上半年投入运营。它获得了全球35家客户的567架确认订单，这与787仍有差距。
*波音787也是《第一财经周刊》2011年“这个设计了不起”三个优胜产品之一。详见封面故事P82。