Boeing lidojums izdzīvošanai

Gandrīz pēc jebkura standarta Boeing komerciālo lidmašīnu rūpnīca Everetā, Vašingtonā ir iespaidīga vieta. Pirmkārt, tā ir pasaulē apjomīgākā ēka — tajā varētu ietilpt visa Disnejlenda un pieci hektāri autostāvvietas. Un tā ir dzimtene daudzām pasaules lielākajām komerciālajām reaktīvajām lidmašīnām, tostarp Boeing 767, 777 un 747 — leģendārajai lielajai lidmašīnai ar vairāk nekā 400 sēdvietu, kas pēdējo trīs gadu desmitu laikā ir dominējusi lielākajā daļā tālsatiksmes aviopārvadājumu. Vienas no rūpnīcas futbola laukuma izmēra durvīm ir izgreznotas ar milzīgu attēlu, kurā redzamas trīs strūklas, kas planē pretī sārtinātam saulrietam, un uzraksts Būvējam lidojuma nākotni kopā. Taču nesenā lietainajā dienā durvis tika daļēji atvērtas, atklājot, ka kavernonais angārs, kas ir pietiekami liels, lai tajā varētu ievietot trīs vidēja izmēra pasažieru lidmašīnas, ir tukšs.

Ņemot vērā komerciālās aviācijas biznesa palēnināšanos, dažu milzīgās lidmašīnu rūpnīcas nodaļu dīkstāve nav nekāds pārsteigums. Taču, neskatoties uz ekonomikas lejupslīdi, tikai kilometra attālumā esošajā biroju parkā Boeing inženieri cītīgi izstrādā to, kas, viņuprāt, nostiprinās uzņēmuma kā komerciālo lidmašīnu ražotāja nākotni. To sauc par 7E7 Dreamliner, un, ja viss notiks saskaņā ar plānu, tā būs pirmā Boeing jaunizveidotā komerciālā lidmašīna kopš 777 izlaišanas 1995. gadā.

No pirmā acu uzmetiena 7E7 būs diezgan ierasta izskata vidēja izmēra lidmašīna, kas pārvadās no 200 līdz 250 pasažieriem. Taču Boeing saka, ka tas sadedzinās par 20 procentiem mazāk degvielas nekā mūsdienu līdzīga izmēra komerciālās lidmašīnas.

Turklāt 7E7, kas izgatavots no viegliem kompozītmateriāliem un aprīkots ar izsmalcinātām elektroniskām vadības ierīcēm un diagnostiku, varētu lēti un efektīvi nobraukt 14 800 kilometrus pa okeānu, demonstrējot tādu pašu darbības rādiusu un ātrumu kā lielas strūklas, piemēram, 747. Citiem vārdiem sakot, 7E7 varētu bez apstāšanās nokļūt no Parīzes uz Mineapolisu, un, pēc uzņēmuma amatpersonu teiktā, to izdarīt lētāk nekā jebkura liela komerciālā lidmašīna, kas lido šodien.

Šie skaitļi varētu dramatiski ietekmēt gaisa satiksmes ceļotājus. Salīdzinoši mazas, liela attāluma lidmašīnas varētu piedāvāt regulārus lidojumus uz tālām starptautiskām pilsētām bez pieturām lielos mezglos. Patiešām, Boeing paredz tirgu pat 400 jauniem tiešajiem maršrutiem starp pilsētu pāriem, piemēram, Minheni un Singapūru, Dubaiju un Taipeju vai Atēnām un Atlantu. Zemas ekspluatācijas izmaksas un palielināta lidojumu plānošanas elastība varētu palīdzēt samazināt biļešu cenas un sniegt ļoti nepieciešamo stimulu grūtībās nonākušajai aviolīniju nozarei. Īsāk sakot, Boeing inženieri un dizaineri liek derības, ka 7E7 ir īstā lidmašīna grūtībās nonākušam, ļoti konkurētspējīgam gaisa ceļojumu biznesam.

Tomēr tas, vai uzņēmuma vadība piekrīt, vēl ir redzams. Izsverot nepieciešamību papildināt savu novecojošo komerciālo lidmašīnu floti un biedējošo prasību pēc vairāku miljardu dolāru investīcijām 7E7 izstrādē, paredzams, ka uzņēmuma direktoru padome lems, vai turpināt darbu 2004. gada sākumā. Ja tā apstiprinās projektu un tas joprojām ir milzīgs, ja pirmās lidmašīnas tiktu piegādātas 2008. gadā; Ja tā nenotiks, Boeing inženieriem būs jāatgriežas pie rasēšanas dēļa, ņemot vērā uzņēmuma nākotni. (Boeing arī veic koncepcijas izpēti par nākamās paaudzes 747, kas būtu par 5 procentiem efektīvāka un nedaudz lielāka nekā jaunākie 747, kas tika izlaisti 1989. gadā.)

Patiešām, likmes uz 7E7 diez vai varētu būt augstākas. Nozares eksperti lēš, ka jauna komerciālās lidmašīnas modeļa izgatavošana izmaksā aptuveni 10 miljardus USD. Viņi lēš, ka 7E7 programma jau patērē pusi no Boeing ikgadējā komerciālo lidmašīnu pētniecības un izstrādes budžeta 768 miljonu ASV dolāru apmērā. Pēc paša Boeing atzīšanas, visa tā komerciālo lidmašīnu biznesa liktenis varētu būt atkarīgs no jaunās lidmašīnas pareizas nodrošināšanas. Tā ir nākotne. Tā tiešām ir. Tas mums ir milzīgs darījums, saka Marks Dženkss, Boeing 7E7 programmas tehnoloģiju integrācijas direktors. Ja mēs kļūdāmies, tās ir beigas. Un visi šeit to zina.

Pārtrauktas pacelšanās

Ietaupot Miljardus

Ja Boeing Sonic Cruiser bija paredzēts kā komerciālo lidmašīnu Lamborghini, 7E7 vairāk atgādina Honda Civic. Tās galvenie pārdošanas punkti ir degvielas efektivitāte un zemas ekspluatācijas izmaksas. Boeing inženieriem tas nozīmē ražošanas un apkopes prasību, kā arī degvielas patēriņa samazināšanu, samazinot svaru un ieviešot tehnoloģiskus trikus, piemēram, pielāgojamākas programmatūras sistēmas un sensorus, kas automātiski un lēti atklāj strukturālās problēmas. 7E7 degvielas efektivitātes palielinājums par 20 procentiem tiks nodrošināts, apvienojot jaunas tehnoloģijas. Pēc Boeing inženieru domām, gandrīz puse radīsies no nākamās paaudzes reaktīvo dzinēju ieviešanas, ko piegādā tādi spēlētāji kā General Electric, Pratt un Whitney vai Rolls Royce.

Bet otru pusi veidos svara samazinājums, ko izraisīs kompozītmateriālu plašāka izmantošana, efektīvākas un vieglākas elektriskās sistēmas, kas daļēji aizstās apjomīgākās pneimatiskās sistēmas, un pielāgota aerodinamiskā forma, kas samazina pretestību.

Pēdējā Boeing izstrādātajā pasažieru lidmašīnā 777 tika izmantoti daži kompozītmateriāli. Taču Boeing saka, ka 7E7 būs pirmais komerciālais lidaparāts, kura galvenā struktūra, tostarp fizelāža un spārni, tiks izgatavota no šiem vieglajiem, īpaši stiprajiem oglekļa šķiedru un epoksīda maisījumiem. Kompozītmateriāli ir par aptuveni 20 procentiem vieglāki nekā standarta alumīnija sakausējumi, un tie ir vairāk pakļauti precīzai formēšanai (kas samazina kopējo detaļu skaitu un ietaupa ražošanas izmaksas). Un, lai gan kompozītmateriālu ražošana parasti maksā 10 līdz 100 reizes vairāk nekā alumīnija ražošana, Boeing un tā piegādātāji apgalvo, ka ir izstrādājuši patentētu ražošanas tehnoloģiju, kas varētu ievērojami samazināt šo plaisu. Boeing lēš, ka pieaugošā kompozītmateriālu izmantošana vien nodrošinās līdz pat 3 procentiem degvielas efektivitātes pieaugumu.

Dizaineri sagaida vēl vairāk samazināt ekspluatācijas izmaksas, izmantojot uzlabotas automatizētās apkopes sistēmas, jo īpaši uzlabotas struktūras un veselības diagnostikas. Katastrofa, kas 1988. gadā piemeklēja Aloha Airlines Boeing 737, ir šausmīgs stāsts, kas pazīstams ikvienam komerciālo lidmašīnu biznesam. Sīku plaisu dēļ, kas bija izveidojušās ap alumīnija kniedēm, 7200 metru augstumā netālu no Havaju salu krasta noplīsa fizelāžas gabals, aiznesot nāvē stjuarti.

Pēc traģēdijas tika pastiprinātas regulāras komerciālo lidmašīnu pārbaudes, lai atklātu konstrukcijas bojājumu pazīmes, palielinot drošību, bet palielinot dārgus, laikietilpīgus braucienus uz veikalu. Pārbaudes metodes ietver krāsaina iekļūstoša šķidruma izliešanu virs fizelāžas, lai atklātu visas matu līnijas plaisas, un fizelāžas pakļaušanu skaņas viļņiem, kas raida vibrācijas cauri tās ādai (atstaroto vibrāciju modelis norāda, vai ir plaisas). Lai gan šādas pārbaudes ir efektīvas, tās var viegli pievienot miljoniem dolāru uzturēšanas izmaksām visā lidmašīnas ekspluatācijas laikā.

Lai samazinātu vajadzību pēc šīm pārbaudēm, Boeing saka, ka 7E7, visticamāk, būs piepildīts ar uzlabotiem, tīklā savienotiem sensoriem, kas automātiski un nepārtraukti uzrauga struktūras stāvokli. Jau tagad diagnostikas sensori ir reaktīvo dzinēju standarta aprīkojums ( Skatiet If It Ain’t Broke, Fix It, TR 2001. gada septembris ), kur viņi uzrauga tādus parametrus kā temperatūra, spiediens un emisijas. Un strukturālie sensori tiek izmantoti dažās militārajās strūklās, kur uzstādīšanas izmaksas nav tik liels šķērslis. Taču tagad tehnoloģija tikai sāk attīstīties līdz tādam līmenim, ka mēs varam nodrošināt uzraudzības tehnoloģiju komerciālās lidmašīnas struktūrā, saka Dženkss, 7E7 tehnoloģiju integrācijas direktors.

Lai gan Boeing neapspriedīs konkrētos sensoru veidus, ko tas plāno izvietot, jaunākie akadēmiskie un nozares pētījumi liecina par vairākām iespējām. Viena no vadošajām pieejām keramikas materiāla plāksteris, kas piestiprināts gaisa kuģa iekšpusei, strauji saraujas un izplešas, izraisot vibrācijas; sensors nosaka viļņu modeli, kas atstaro atpakaļ. Jaunas plaisas nodrošina jaunus atstarošanas punktus, kas parādās kā izmaiņas šajā modelī. Neatkarīgi no tā, kāda veida sensorus Boeing izvēlēsies, to dati tiks analizēti ar programmatūras palīdzību un brīdinājumi par iespējamām problēmām tiks nosūtīti pilotiem un zemes apkalpēm.

Boeing inženieri arī pārdomā visu 7E7 elektrotīklu, cerot samazināt komerciālajās lidmašīnās sastopamo vadu labirintu. Iebūvētās skaitļošanas sistēmas kļūst vienkāršākas un integrētākas, un tām ir nepieciešams mazāk vadu. Bezvadu tehnoloģijai būs arī nozīme nebūtiskā elektronikā, piemēram, stjuartes zvanu pogām. Ja līdzīga izmēra 767 ir 160 kilometri elektroinstalācijas, 7E7 būtu tikai 100 kilometri.

Iegūtais svara ietaupījums ir neliels — līdzvērtīgs aptuveni astoņiem pieaugušiem pasažieriem, taču jaunās elektriskās shēmas kopējās priekšrocības nav. Papildus svara ietaupīšanai jums ir daudz mazāk jāprojektē, jāinstalē un vēlāk jāuztraucas, samazinot izmaksas lidmašīnas ekspluatācijas laikā, saka Sinets.

Boeing inženieri plāno arī izmantot augsto tehnoloģiju, sadarbīgu pieeju lidmašīnas projektēšanai. Mērķis ir ražot 7E7 detaļas tik precīzās formās un ar tik senatnīgu precizitāti, ka daudzas no tām var burtiski sasist kopā. Mēs to saucam par mūsu Lego lidmašīnu, joko Frenks Statkuss, Boeing tehnoloģiju un procesu viceprezidents. Internets ir galvenais, lai sasniegtu šādu precizitāti. Boeing komandas visā pasaulē, iespējams, Eiropā, Japānā, Krievijā un ASV, kopīgi izstrādātu 7E7. Neskatoties uz attālo atrašanās vietu, viņi visi varētu piekļūt vienam un tam pašam failam serverī. Dizains dzīvo vienuviet, kur agrāk dzīvoja 1000 vietās, stāsta Statkus. Atbrīvojoties no nepieciešamības saskaņot daudzas dizaina versijas, samazināsies sīku kļūdu skaits, kad tas ir pabeigts. Turklāt digitālais fails, kas satur galīgo dizainu, būs tas pats fails, ko piegādātāji izmantos, lai izgatavotu detaļas. Iepriekš piegādātājam dažkārt bija jādigitalizē mūsu attēls, lai pateiktu savai iekārtai, kā to uzbūvēt, stāsta Statkus. Šis tulkojums dažkārt radīja kļūdas.

Ilgtermiņā uzlabotais projektēšanas process nozīmē vienkāršāku digitālo katalogu piegādes ķēžu pārvaldībai, kā arī efektīvākas apkopes procedūras aviosabiedrībām. Un tas varētu ievērojami vienkāršot turpmāko lidmašīnas versiju projektēšanas procesu. Kopumā Boeing un aviokompānijām, kurām lidmašīnas jāuztur, ietaupījumi ir mērāmi miljardos dolāru lidmašīnu konstrukcijas gadu desmitiem ilgajā mūžā, saka Statkus.

Derības uz nākotni

Dažos veidos komerciālo lidmašīnu dizaineriem ir neiespējams uzdevums. Lai gan tos ierobežo mūsdienu ekonomikas problēmas un tehnoloģiju ierobežojumi, viņiem ir jādomā par to, kas pasažieriem un aviosabiedrībām būs vajadzīgs un kas vēlēsies pēc 50 gadiem. Galu galā pirmie 747 tika piegādāti 1970. gadā, un joprojām tiek būvēti jauni, un paredzams, ka tie kalpos 30 vai vairāk gadus. Tas nozīmē, ka komerciālās lidmašīnas pamata dizains, ja tas ir veiksmīgs, var saglabāties pat 60 gadus. Tas nepārprotami pārspēj mūs visus, saka Volts Žilets, 7E7 inženierzinātņu un ražošanas viceprezidents. Viņš norāda, ka nepieciešamība plānot šādu ilgmūžību padara jaunas lidmašīnas projektēšanu kā 100 stāvu debesskrāpja projektēšanu.

Izņemot to, ka nevienam nav jāturpina būvēt un pārdot vienu un to pašu debesskrāpju modeli katru gadu 30 gadus. Šeit parādās nākotnes prognozēšanas māksla, kas var skaidri izgatavot vai salauzt strūklas iekārtu. 60. gadu beigās Boeing būtībā uzlika kompānijai likmi par 747, kas atmaksājās ar pasaulē dominējošo lidmašīnu, lidmašīnu, kas ir ideāli pielāgota pieaugošajam pieprasījumam pēc tālsatiksmes un pieejamām gaisa pārvadājumiem.

Taču nozare ir piedzīvojusi arī dažas Edsel līdzīgas dizaina kļūmes un citus nepareizus aprēķinus, kas ir kropļojuši veselus uzņēmumus. Lockheed Martin L-1011, kas pirmo reizi veica lidojumu 1970. gadā, bija atkarīgs no viena dzinēja ražotāja Rolls-Royce — lēmums izrādījās finansiāli katastrofāls, kad toreizējais grūtību skartais dzinēju ražotājs noteica kavēšanos un cenu paaugstināšanu. Gadiem vēlāk trīs dzinēju L-1011 ekspluatācija izrādījās dārgāka nekā jaunākās, konkurējošās divu reaktīvo lidmašīnu konstrukcijas, un tas lielā mērā veicināja Lockheed Martin aiziešanu no komerciālo lidmašīnu tirgus 1981. gadā. Kādreiz spēcīgajam McDonnell Douglas neizdevās izstrādāt jaunus modeļus. ; Boeing nopirka uzņēmumu 1997. gadā un ātri pārtrauca komerciālo lidmašīnu MD-80, MD-90 un MD-11 ražošanu.

Un tad bija Concorde virsskaņas reaktīvo lidmašīnu programma, kas joprojām ir radikālākā tehnoloģiskā spēle komerciālo avioceļojumu vēsturē. Tas būtībā bija valdības projekts, taču pat ar ievērojamām subsīdijām no Lielbritānijas un Francijas nodokļu maksātājiem, tikai 14 no amatiem ar adatu nonāca ekspluatācijā. Šodien izdzīvojušie flotes dalībnieki tiek atvaļināti, un nevienam nav redzama virsskaņas komerciālo lidmašīnu nomaiņa.

Ņemot vērā tik neseno vēsturi, nevienam no Boeing rūpnīcā Everetā nav jāatgādina, cik svarīgi ir panākt pareizu 7E7 dizainu vai to, ko uzņēmumam nozīmētu cita tirgū dominējoša komerciālā lidmašīna. Steidzamības sajūta ap Everetas rūpnīcu ir gandrīz sataustāma, sniedzoties krietni tālāk par tukšo rūpnīcas stāvu aiz angāra durvīm, kas apzīmētas ar uzrakstu “Būvējam lidojuma nākotni kopā”.

Blakus biroja ēkai, kurā inženieri izstrādā 7E7 konstrukciju, ir brīva Boeing māsas struktūra, kas ir pieejama nomai. Nesen apmeklējot milzīgo Boeing mašīnu darbnīcu, vienīgā skaņa, izņemot soļus, bija regulārs klauves troksnis — izrādījās, ka četri strādnieki aiz kartona ekrāna spēlēja galda tenisu. Skaidrs, ka tā bija iekārta, kas tikko audzēja, lai turpinātu savu nākamo lielo projektu.

Piemēram, Žiljete uzskata, ka viņā ir palikusi vēl viena grāvēja lidmašīna. Viņš pauž zināmu vilšanos par to, ka tas nebūs radikālākais Sonic Cruiser, kas būtu izrāvis jaunus ceļus komerciālajos gaisa ceļojumos. Viņš saka, ka tas bija par vērtību iet ātri. Ir pagājuši 50 gadi, kopš nozare patiešām pievērsās papildu ātruma vērtībai. Taču viņš arī ātri atzīst, ka nepieciešamība būt drosmīgam ir jāsabalansē ar ekonomisko realitāti, sākot ar to, ko aviosabiedrības ir gatavas pirkt.

Īsāk sakot, Boeing dizaineru izaicinājums, saka Žilets, ir izmantot tehnoloģijas, lai radītu jaunas lidmašīnas biznesa pamatojumu. Žiljete zina, ka viss būs atkarīgs no tā, vai viņa komanda spēs nodrošināt pareizo līdzsvaru starp tehnoloģisko burvību un ražošanas taupību, lai pārliecinātu valdi vēlreiz veikt derības par uzņēmumu.

Ja Žiljeta un citi Boeing inženieri izdosies uzvarēt, viņi, iespējams, ir palīdzējuši noteikt, kā mēs visi lidosim turpmākajos gadu desmitos. Un galda tenisa bumbiņu skaņu Boeing kavernozajos mašīnu veikalos var aizstāt ar 7E7 detaļu saspiešanu, jo tās vienmērīgi savienojas jaunajā, rosīgajā ražošanas telpā.

paslēpties