同等精度要求下，越大尺寸的零组件，对工艺装备的要求也越高，最现实的挑战是复合材料应用。从外观看，复材用量分别达50%和52%的B787和A350XWB两款大飞机，几乎所有构件（除起落架等少数部分）都是复材制造的。B787的筒形机身甚至可以整体成形，直接颠覆了传统的大飞机材料和制造体系，也使其制造难度又上了一个新台阶。在B777X大尺寸复材机翼制造中，不仅实现了32米整体翼梁制造，还催生了高价值（每台2500万美元）、具有在线检测能力的机翼蒙皮壁板全自动铺放机床、长度达5.33米的大型3D打印复材工装和544吨重的热压罐等高端制造装备。而更能适应高效率、低成本要求的复材构件非热压罐制造工艺、高压与压缩树脂转移模塑成形（HP-RTM，C-RTM）技术，也正快速走进大飞机主结构制造战场。

  4）大推力发动机

  大型飞机的成败与发动机密切相关，飞机从小到大的发展在很大程度上是由发动机的进步驱动的。大飞机自然需要大推力发动机，而且运输类大飞机大都采用大涵道比涡扇发动机。当年，安-225使用了6台单台推力23.34t的D-18T发动机，使总推力达到130t，但付出了增加无效载荷和加大控制难度的代价。而如今世界最大推力的发动机GE90，单台最大推力已达52t。CFM国际公司为单通道客机研发的LEAP系列涡扇发动机，更成为A（A320）、B（B737Max）、C（C919）三方竞争中，对配套发动机的共同选择。

  当今大飞机所用的发动机，除不断提高推力、同飞机一起进行一体化设计外，更承担着提高燃油效率以改善经济性，以及降低污染物排放与抑制噪声以保护环境的双重艰难任务，这一点对于民机尤为迫切，甚至已形成强制性要求。由于单体发动机性能的快速进步，基于四发的大型客机如B747、A380正被两发的可点对点超远距飞行的飞机所替代。

  前不久有美国政客提出对我国断供LEAP-1C发动机，这再次警示我们，我国自己的长江系列（CJ-1000、CJ-2000）大涵道比商用发动机必须加快研制，尽早问世。在复杂的国际政治形势下，断供威胁有可能重袭。关于发动机研发和生产的极高难度，这里不再详述。

  5）高难度试验试飞

  贯穿研制生产全过程的各种试验，随着飞机的增大而显得越发困难。

  首先，要根据研制需求、结构完整性大纲、适航规范进行系统深入的强度试验，以保证飞机结构平台的安全性与可靠性。一般而言，研制过程中必须进行研究性、研制性和验证性三大类试验，以分别达到机理清晰、选型科学和验证充分的目的。全部试验包括元件、组件、部件、组合体和全机等五个层级，各层级的试验件数分别对应万、千、百、十和个数级，全机试验包括静力试验、疲劳试验、地面振动试验、结构与飞控系统耦合试验以及气候试验。大型飞机由于其超复杂的结构和高难度的设计，从最初的研究性试验开始到最终的疲劳试验结束，一般要历时十余年，其难度之大、任务之要，为工业产品所罕见。

  以最大起飞重量200吨级飞机的全机静力试验为例，最大载荷达500多吨，加载点200多个，最大变形超过3米；如何实现特殊边界与复杂载荷的精确性，保证超复杂试验系统可靠性和大型飞机结构安全性，以确保验证充分，并力争一次通过，是世界性难题。在全机地面振动试验中，如何模拟大型飞机空中自由状态，用尽可能小的力激起全机振动，如何从频响函数中识别出高度耦合的低频密集模态，也都是难度极大的技术。

  其次，需要进行飞机各大系统的机上地面试验。由于大飞机的系统复杂，需要开展高集成性联试。业内一般把飞机电源系统试验、飞控系统试验和航电系统试验，形象地分别比喻为“铜鸟”“铁鸟”“电鸟”，大飞机的系统集成试验要求按照真实的构型状态，构建与飞机同等大小、全部采用真实部件的综合试验设施，实现“三鸟”的互联互通。为此，需要掌握复杂飞行与故障状态及系统响应模拟、真实性判定、信号传输的同步与无损、仿真数据的实时交互与读取等关键技术，以便成功搭建系统，完成全系统交联试验，最大限度地暴露问题，降低风险，保障安全。

  第三，大飞机的试飞项目更多，要求也更高、更难，如严苛的适航试飞和特殊科目试飞。部分大飞机还要进行交付前极限试飞。其中的飞行载荷试验，一次升空飞行就长达数小时，试飞员采用极限操作，反复拉起和低头，对机身机翼构成急剧过载，以验证各种使用范围的飞机性能；还要模拟使用时的各种载荷分布、重量重心变化，以验证飞行稳定性。飞机颤振测试则通过特殊操纵，使飞机在高速飞行状态发生沿轴线的振动，验证飞机是否具有快速回稳的能力。此外，还包括失速、大侧风、自然结冰、尾部触地状态的最小速度起飞等高风险试飞科目。