Le 787 repose sur plusieurs innovations simultanées, dont certaines constituent de véritables premières dans l’aviation commerciale de grande série.

Le fuselage composite

Le choix le plus radical du programme est l’utilisation des matériaux composites à fibre de carbone pour l’ensemble du fuselage. La part des composites représente environ 50 % de la structure totale de l’avion, une proportion sans précédent sur un avion de ligne. Les générations précédentes d’avions Boeing, y compris le 777, utilisaient principalement de l’aluminium pour le fuselage.

Les avantages sont multiples. Les composites sont plus légers que l’aluminium à résistance égale, ce qui réduit directement la masse à vide et donc la consommation de carburant. Ils sont également insensibles à la corrosion, ce qui réduit les coûts de maintenance sur le long terme. Ils permettent enfin de donner au fuselage des formes plus complexes, notamment un diamètre interne légèrement supérieur à celui des appareils précédents de même catégorie.

La méthode de fabrication est elle aussi inédite. Plutôt que d’assembler des panneaux d’aluminium rivetés ensemble, Boeing produit des sections de fuselage entières d’un seul tenant en composite. Ces grandes sections cylindriques sont ensuite assemblées par jonction. Cette approche réduit considérablement le nombre de fixations nécessaires : les Boeing précédents utilisaient environ 40 000 à 50 000 rivets sur les assemblages de fuselage, contre quelques milliers sur le 787. La résistance structurelle est également améliorée, ce qui permet d’agrandir les hublots et d’augmenter la pression de cabine.

Une architecture électrique inédite 

Le 787 est le premier avion commercial à remplacer le système pneumatique conventionnel par une architecture davantage électrique. Sur les avions de ligne classiques, de nombreux systèmes de bord, notamment la pressurisation, le dégivrage des ailes et le système d’air conditionné, sont alimentés par de l’air prélevé sur les moteurs. Ce prélèvement représente une perte d’énergie mesurable.

Sur le 787, ces systèmes sont alimentés directement par l’électricité générée par les moteurs, via des générateurs de très haute puissance. La suppression du système pneumatique allège l’avion, réduit la complexité de la tuyauterie et améliore l’efficacité globale. En contrepartie, la puissance électrique requise est considérablement plus élevée que sur les appareils précédents, ce qui implique des batteries et des systèmes de gestion de l’énergie d’une complexité nouvelle. C’est précisément cette complexité qui sera au cœur de la crise des batteries de 2013.

Les moteurs : deux options, pas trois 

Boeing propose deux motorisations pour le 787, au choix du client : le Rolls-Royce Trent 1000 et le General Electric GEnx. La proposition de Pratt & Whitney a été écartée dès 2004 car jugée trop ambitieuse dans ses promesses de performances et ses délais de développement.

Ces deux réacteurs sont des turbofans à fort taux de dilution de nouvelle génération, représentant une avancée significative par rapport aux moteurs de la génération précédente. Le Trent 1000 est directement lié au Trent 7000 de l’A330neo et partage des éléments de conception. Le GEnx est issu d’une ligne de développement qui donnera naissance au GE9X du 777X. Les deux moteurs utilisent des matériaux composites à matrice céramique dans leurs parties chaudes, permettant des températures de fonctionnement plus élevées et donc une meilleure efficacité thermique.

L’aile : inspirée des rapaces

La voilure du 787 se distingue par son absence de winglets droits, à contre-courant de la tendance générale de l’industrie à cette époque. Les ingénieurs de Boeing ont au contraire opté pour des extrémités d’aile recourbées vers l’arrière et légèrement vers le bas, un profil inspiré par l’observation des ailes des grands rapaces en vol plané.

Cette géométrie particulière remplit le même rôle que les winglets classiques, réduire la traînée induite par les tourbillons marginaux, mais avec une aérodynamique différente. L’aile est entièrement en composite, ce qui permet une courbure naturelle en vol, similaire à celle d’une aile d’oiseau, améliorant le rendement sur les longues étapes. L’envergure atteint 60 mètres sur le 787-8, 64 mètres sur le 787-9.

L’une des décisions les plus importantes et les plus controversées du programme concerne l’organisation industrielle. Pour financer le développement et créer des partenariats commerciaux favorables dans des pays clés, Boeing a externalisé une part sans précédent de la conception et de la fabrication du 787.

Les partenaires principaux sont au Japon : Mitsubishi Heavy Industries fabrique les ailes, Kawasaki produit des sections de fuselage central et l’empennage, Fuji Heavy Industries fabrique d’autres sections de fuselage. Les entreprises japonaises sont impliquées dès la phase de conception et non simplement en tant que sous-traitants de fabrication, une première pour un programme Boeing. Le gouvernement japonais soutient cette participation à hauteur d’environ 2 milliards de dollars en prêts. L’entreprise italienne Alenia Aeronautica, filiale de Finmeccanica, produit des sections de fuselage en Italie à Grottaglie. La voilure horizontale de l’empennage est fabriquée au Kansas. Les portes passagers sont produites par Latécoère en France.

Pour assembler ces sections de grande dimension et les acheminer vers les usines d’assemblage final d’Everett et de North Charleston, Boeing a développé le Dreamlifter, une version radicalement modifiée du 747-400 dont le fuselage supérieur a été considérablement élargi.

Cette organisation ambitieuse s’avère difficile à coordonner. Les problèmes de communication entre des équipes dispersées sur trois continents, les différences de standards de fabrication et les difficultés d’intégration des sections produites par des partenaires différents contribuent directement aux retards du programme.

Le programme 787 connaît l’une des séries de retards les plus longues de l’histoire de l’aviation commerciale récente. La mise en service était initialement prévue pour mai 2008. Elle n’aura lieu qu’en octobre 2011, soit plus de trois ans de décalage.

Le 8 juillet 2007, Boeing organise une présentation publique du premier 787 en grande pompe à Everett. L’appareil qui sort des hangars est monté avec des fixations temporaires : les pièces ne s’assemblent pas correctement et des milliers de travaux de finition restent à effectuer. Deux mois plus tard, Boeing annonce un premier retard de trois mois, invoquant des problèmes d’approvisionnement en fixations et des difficultés logistiques avec les partenaires. Un deuxième retard suit en octobre 2007, pour les mêmes raisons, auxquelles s’ajoutent des problèmes de développement des logiciels. En janvier 2008, un troisième retard est annoncé.

La cause profonde est une mauvaise estimation de la complexité de coordination d’une chaîne d’approvisionnement aussi dispersée. Les partenaires ont produit des sous-ensembles qui ne s’intégraient pas parfaitement lors de l’assemblage final, nécessitant des travaux de reprise coûteux. Le processus de vérification et de validation entre partenaires était insuffisant. Boeing a dû reprendre en main une grande partie des travaux qui avaient été délégués, absorbant des coûts supplémentaires considérables.

Le premier 787 est par ailleurs livré à ANA avec une masse à vide supérieure de 9,8 tonnes aux spécifications, soit 9 % de plus que prévu. Cette surcharge résulte du remplacement de certaines pièces composites par des pièces métalliques lors des phases de correction des problèmes de fabrication.

Moins de deux ans après l’entrée en service, le programme 787 est frappé par une crise qui n’avait pas de précédent dans l’aviation commerciale moderne : l’immobilisation au sol de l’ensemble de la flotte mondiale.

Les incidents commencent dès les premières semaines d’exploitation. Le 7 janvier 2013, un 787 de Japan Airlines stationné à Boston subit un incendie dans le compartiment batteries. Neuf jours plus tard, le 16 janvier, un 787 d’ANA effectue un atterrissage d’urgence à Takamatsu au Japon après que des alertes de fumée se déclenchent dans les compartiments électriques. Le même jour, la FAA émet une directive d’urgence et ordonne l’immobilisation de tous les 787 américains. Les autorités japonaises, européennes et la plupart des autorités civiles mondiales suivent immédiatement.

Au moment de l’immobilisation, 50 appareils avaient été livrés à une dizaine de compagnies. Tous sont cloués au sol. Les batteries lithium-ion du 787, fournies par le japonais GS Yuasa, servent à alimenter les systèmes de secours et le groupe auxiliaire de puissance. L’enquête du NTSB américain identifie le phénomène d’emballement thermique : une cellule défaillante sur huit provoque un court-circuit interne, une montée rapide en température pouvant atteindre 260 degrés Celsius, puis un incendie.

La cause profonde n’est jamais entièrement élucidée. Les enquêteurs identifient une défaillance de plusieurs systèmes de protection censés prévenir ce type d’événement, mais ne parviennent pas à déterminer l’origine exacte du court-circuit initial. Ce que l’enquête révèle, c’est que le risque d’incendie des batteries était significativement plus élevé que ce que Boeing avait anticipé lors de la certification.

La solution retenue par Boeing n’est pas de comprendre complètement le problème, mais de le contenir. Les batteries sont encapsulées dans des boîtiers en titane renforcés, avec des systèmes d’évent pour évacuer les gaz chauds hors de l’avion en cas d’emballement. La FAA autorise le retour en service le 19 avril 2013, après 123 jours d’immobilisation. La solution est de confinement plutôt que de prévention, ce qui génère des critiques persistantes de certains experts indépendants.

Si la crise des batteries est la plus visible, elle n’est pas la seule difficulté de qualité du programme. En 2019, puis en 2020, Boeing découvre deux types de défauts de fabrication distincts sur des sections de fuselage arrière.

Le premier concerne des cales de compensation, appelées shims, utilisées pour combler les micro-espaces entre les sections de fuselage en composite lors de leur assemblage. Ces pièces, dans certains appareils produits début 2019, ne sont pas aux bonnes dimensions. Le second défaut porte sur la planéité de surface de la peau du fuselage, qui dépasse la tolérance maximale de 0,005 pouce fixée par Boeing.

Pris séparément, aucun de ces défauts n’est une menace immédiate pour la sécurité. Combinés au même endroit, sur la jonction entre les sections 47 et 48 du fuselage arrière, ils rendent ces zones structurellement moins résistantes que prévu face aux charges de vol extrêmes. Boeing identifie huit appareils présentant les deux défauts simultanément et les retire provisoirement du service.

L’enquête révèle ensuite que les problèmes de shims sont plus anciens et plus répandus qu’initialement estimé. En mai 2021, la FAA demande l’arrêt des livraisons de 787 jusqu’à ce que Boeing puisse démontrer que ses processus de contrôle qualité sont suffisants. Les livraisons resteront suspendues jusqu’en août 2022, soit plus de quinze mois. Pendant cette période, Boeing continue d’assembler des appareils à un rythme réduit, créant un stock d’appareils en attente de livraison. Environ 115 appareils s’accumulent ainsi dans les usines, nécessitant des inspections et des réparations avant d’être livrés.

Cette crise est révélatrice d’un problème plus large dans la culture qualité de Boeing, qui sera au cœur des débats autour du constructeur tout au long des années 2020. La découverte que des centaines de 787 en service pourraient présenter des défauts non détectés lors de leur production a provoqué des réactions virulentes de la part des régulateurs et des clients.

Le 12 juin 2025, un Boeing 787-8 d’Air India opérant le vol AI 171 à destination de Londres s’écrase peu après son décollage de l’aéroport d’Ahmedabad, en Inde. L’avion transportait 230 passagers et 12 membres d’équipage. L’accident fait plusieurs centaines de victimes.

C’est le premier accident mortel impliquant un 787 en service commercial depuis l’entrée en service de l’appareil en 2011. L’enquête, conduite par les autorités indiennes avec l’assistance du NTSB américain, était toujours en cours à mi-2026. Les circonstances exactes de l’accident n’avaient pas encore été officiellement établies à cette date. L’événement a ravivé les interrogations sur la culture qualité de Boeing et les conditions de certification et de maintenance des 787.

En 2026, le 787 est l’un des appareils long-courriers les plus demandés du marché. Son carnet de commandes reste substantiel, et les livraisons se poursuivent à un rythme que Boeing cherche à augmenter pour rattraper les retards accumulés pendant la période d’arrêt de 2021-2022.

Les problèmes de qualité qui ont émaillé l’histoire du programme ne sont pas entièrement derrière Boeing. Le durcissement de la surveillance réglementaire de la FAA depuis les crises du 737 MAX et des défauts de fabrication du 787 se traduit par des processus d’inspection plus stricts, qui ralentissent le rythme de production. Les objectifs de cadence, régulièrement annoncés et régulièrement repoussés, restent un enjeu central pour la rentabilité du programme.

Sur le plan commercial, le 787 fait face à une concurrence directe et sérieuse de l’A350 d’Airbus, notamment dans sa version -900. Les deux appareils s’affrontent sur les mêmes routes et chez les mêmes compagnies, avec des arguments différents : le 787 vend ses innovations cabine, son coût d’acquisition généralement plus bas et son réseau de maintenance mature ; l’A350 met en avant ses matériaux composites plus avancés, son fuselage légèrement plus large et ses performances de consommation sur certains profils de vol. Ce duel commercial se jouera encore pendant plusieurs décennies.