早期Boeing 787因复合材料结构与电气系统超重,最多比设计目标重22,000磅

波音 787 梦想客机如今是史上最畅销的宽体机型，累计订单 2,489 架，已交付 1,311 架，未交付积压订单 1,178 架。最早期的飞机明显比如今生产的更重：原型机下线时超出设计目标重量近 22,000 磅（9,979 公斤）。最初的几架梦想客机重得让航空公司拒收了其中许多架，它们因此被称为「糟糕的十几号」。其中一架只飞了 13 小时就被拆解当零件。波音从第 20 架飞机起才解决了根本的重量问题。

波音确认其早期飞机偏重，并表示正在改进减重，同时承诺向客户兑现合同约定的商载。伯恩斯坦研究公司估计，早期飞机的超重幅度可能高达 8%，航程损失 10% 至 15%。

主要原因是机体改用碳纤维复合材料。波音在工程师尚未完成设计时就开始造机，为的是抢在空客的下一代竞争机型之前上市。最大的增重出现在地面试验阶段。2009 年 5 月，一次极限载荷机翼弯曲试验显示，机翼与机身连接处的侧身结构承受的应力超出预期。17 根桁条末端的碳纤维铺层出现开裂和分层，工程师把这种失效模式称为「开花」。

重量问题还源于全复合材料宽体机缺乏历史数据。FAA 要求波音证明具备 150% 的极限载荷安全裕度，因此最初的设计在整个机身上使用了过厚的复合材料铺层。直到积累多年飞行试验数据后，波音才得以减薄铺层，并在后续飞机上取消钛合金支架。早期估算还漏算了线束、支架和液压软管卡箍等小型次级部件。

787 的多电飞机架构取消了气动引气系统并缩小了液压系统，但最初同样增加了重量。该架构需要四台 250 kVA 变频起动发电机、粗规格线缆，以及可供近 1.5 兆瓦电力的配电设备，还要配备带液冷回路的专用电力电子冷却系统，以及四台电驱动座舱空气压缩机，这些压缩机在早期生产中设计过度。过去十年间，供应商和波音已对这些系统做了改进。

两家航空公司取消订单后，波音一度难为最早的 11 架梦想客机找到买家，这批飞机价值 11 亿美元。它们未完工地停放在华盛顿州埃弗里特的佩因菲尔德，原本是为狮航、卢旺达航空和 Transaero 制造的。波音为其中 10 架找到了买家，埃塞俄比亚航空正就 8 架进行深入洽谈，留尼汪航空订购 2 架，两家都接受以较短航程换取较低价格。第 17 架生产的 787，注册号 N947BA，因制造问题被摩洛哥皇家航空拒收。

787 在多年延误后，于 2011 年 10 月随全日空投入商业运营。它的市场成功迫使空客放弃了计划中的 A330 衍生型，转而推出全新设计的 A350 XWB，后者目前有 1,624 架确认订单、737 架交付和 887 架积压订单。

两家的竞争还引发了一场长达 17 年的世界贸易组织补贴争端，最终裁定双方都获得了非法补贴。787 生产线还在波音遭遇 737 MAX 停飞、KC-46 加油机亏损和 777X 认证延迟期间提供了关键现金流。

787 的重量问题说明了在宽体机规模上引入新结构材料的一项反复出现的代价：全复合材料客机没有在役历史，认证裕度只能定得保守，这种保守表现为过厚的铺层、钛合金支架和多出来的质量，直到飞行试验数据足以支持减薄设计。代价落在最早的机体上，所以航程不足和折价出售集中出现在最初几批，而不是整个机队。

同样的规律也体现了首批交付飞机在二级市场上的表现。性能未达标的早期机体，往往以较低价格卖给愿意接受较短航程的客户，埃塞俄比亚航空和留尼汪航空的接收安排就是例证，而该项目的经济性则由成熟的量产标准来支撑。150% 极限载荷要求及其达成方式，也为一个全复合材料项目的数据如何指导后续飞机更薄、更轻的结构设定了参照。

商业结果异常悬殊：糟糕的开局造就了史上最畅销的宽体机，并迫使空客以全新设计的 A350 作出回应。剩余 1,178 架的积压订单，衡量的是机队中有多少将按改进后的标准而不是早期标准来制造。