Все о самолетах. Boeing 787

Boeing 787 Dreamliner – дальнемагистральный широкофюзеляжный самолет нового поколения, построенный на замену модели 767. Впервые в истории самолетостроения, конструкция лайнера на 50% состоит из легких композитных материалов.

История

В конце 1990-х, продажи дальнемагистральных лайнеров 767 и 747-400 стали падать, и компания Boeing приступила к рассмотрению программы замены этих самолетов. Проект, соответственно, предполагал разработку двух новых моделей: 747X – удлиненная и более топливоэффективная версия 747-400, а также футуристичный концепт Sonic Cruiser, который мог бы развивать скорость до 0,98 М, при этом расходуя топлива не больше, чем 767 (за счет укороченного времени полета). В итоге, оба проекта были восприняты авиакомпаниями прохладно.

11 сентября 2001 года, печальные террористические события в США, ознаменовали собой начало авиационного кризиса и повышения цен на нефть. Спрос на авиаперевозки значительно упал, а авиакомпании нуждались в новых топливоэффективных самолетах. Проект Sonic Cruiser не вписывался в новые реалии, и 20 февраля 2002 года, Boeing официально объявил о его отмене.

В январе 2003 года, Boeing представил проект двухдвигательного самолета 7E7, основанный на технологиях Sonic Cruiser. Также, компания объявила, что этот лайнер станет первым в рамках нового семейства Yellowstone.

Yellowstone

Yellowstone — проект Boeing по замене всего модельного ряда гражданских самолётов на высокотехнологичные модели. Новые технологии подразумевают: использование композитных материалов в конструкции планера, более широкое использование электрических систем вместо гидравлических, и более экономичных турбореактивных двигателей.

Программа Yellowstone разделена на три типа:

• Boeing Y1 – проект по замене самолетов, вместимостью от 100 до 200 пассажиров. Призван заменить модель 737
• Boeing Y2 — проект по замене дальнемагистральных самолетов 767. На сегодняшний день завершен и реализован под названием Boeing 787
• Boeing Y3 – проект по замене сверхдальних самолетов 777 и 747 с пассажировместимостью от 300 до 600 человек

Dreamliner

В июле 2003 года, Боинг провел конкурс на лучшее название для 787. Около 500,000 человек выбрали Dreamliner.

26 апреля 2004 года, авиакомпания All Nippon Airways стала стартовым заказчиком Dreamliner, заказав 50 самолетов, с поставкой в конце 2008 года.

Boeing 787 — инновационный продукт, поскольку впервые в истории конструкция самолета создавалась из легких композитных материалов, а не из алюминия. Такое решение позволяет значительно снизить вес самолета, а значит сделать его экономически выгодным. Компания пообещала, что новый лайнер будет потреблять на 20% меньше топлива, чем Boeing 767. Также, по сравнению с ним, 787 будет на 40% эффективнее, благодаря современным двигателям и продвинутым аэродинамическим решениям вкупе с современными системами.

К концу 2004 года, заказы на Boeing 787 достигли 237 самолетов.

Производство

16 декабря 2003 года, Boeing объявил, что 787 будут собирать на заводе в городе Эверетт (Everett), штат Вашингтон. Для справки, это тот самый завод, который специально был построен в конце 1960-х для производства Boeing 747. Сегодня здание завода имеет рекордный объем – 13,3 млн. кубометров.

Вместо того, чтобы собирать самолет традиционно на заводе с нуля, Boeing отдал часть работы субподрядчикам. По мнению компании, это должно было ускорить производство. Планировалось, что окончательную сборку будут производить от 800 до 1200 человек и займет она 3-4 дня.

Что производят субподрядчики для Boeing 787:

• Mitsubishi Heavy Industries (Япония) — крыло
• Alenia Aeronautica (Италия) — горизонтальный стабилизатор
• Alenia (Италия) — киль
• Global Aeronautica (Италия) — фюзеляж
• Latécoère (Франция) — пассажирские двери
• Labinal (Франция) — проводка
• Saab AB (Швеция) — грузовые двери, люки
• HCL Enterprise (Индия) — разработка программного обеспечения
• TAL Manufacturing Solutions Limited (Индия) — балки
• Korean Air (Южная Корея) — элементы крыла, закрылки, стойки шасси, лонжероны
• Korea Aerospace Industries (Южная Корея) — горизонтальный стабилизатор
• Messier-Dowty (Великобритания) — шасси
• Hamilton Sundstrand (США) — системы распределения электроэнергии, системы управления и системы для кондиционирования воздуха

Для ускорения доставки деталей на завод окончательной сборки, использовался специальный грузовой лайнер 747 Dreamlifter, созданный на основе Boeing 747-400.

Вообще, большое участие в создании 787 приняла Япония. Совместно с японскими компаниями было разработано и произведено около 35% агрегатов самолета. В частности, впервые за всю историю компания Boeing позволила производить крыло сторонней компании. К слову, японское правительство поддержало проект на сумму около $ 2 млн. долларов.

26 апреля 2006 года, японская компания Toray Industries и Boeing заключили договор на сумму $ 6 млрд. долларов, на производство углеродного волокна (основной композитный материал использующийся в конструкции лайнера).

В мае 2007 года, на заводе в городе Эверетт началась сборка первого Dreamliner.

Вспоминая о подрядчиках, хочется сказать, что не для всех сотрудничество с Boeing было выгодным, например компания Finmeccanica (Alenia) потерпела убытки в размере € 750 млн. евро.

Проблемы

Проблемы с 787 начались в декабре 2006 года, после сборки первых шести экземпляров лайнера. Выяснилось, что все самолеты тяжелее на 2.300 кг, иными словами не соответствуют заявленным характеристикам. В ноябре, 2007 года, генеральный директор компании International Lease Finance Corporation (ILFC), Стивен Удвар-Хейзи (Steven F. Udvar-Házy) заявил, что вес пустого 787-9 превышает заявленный на 6,400 кг. Однако, он заверил, что Boeing активно занимается решением этой проблемы.

Первый полет Boeing 787 был запланирован на конец августа 2007 года, но к этому времени многие системы ещё не были готовы. Ранее, Boeing рассчитывал, что сотрудничество с субподрядчиками ускорит процесс производства, однако все вышло с точностью наоборот. Поставки необходимых для лайнера деталей задерживались, да и производство самих деталей существенно отставало от графика, вынуждая Boeing делать самолет “на скорую руку”.

Хронология отмен первого полета Boeing 787

• 5 сентября 2007 года, Boeing официально объявил о трехмесячной задержке, аргументируя это нехваткой крепежных элементов и недоработанным программным обеспечением.
• 10 октября 2007 года, компания объявила шестимесячную задержку, связанную с проблемами производства, доставки и отсутствием документации к деталям лайнера. Через неделю после этого заявления, был заменен руководитель программы 787 – Майк Бэр (Mike Bair).
• 16 января 2008 года, Boeing объявил об очередной трехмесячной задержке первого полета 787. Причины те же: проблемы с субподрядчиками.
• 9 апреля 2008 года, Boeing вновь объявил о задержке первого полета 787, перенеся его на конец года.
• 4 ноября 2008 года, компания заявила, что первый полет вновь отменяется из-за ошибок при сборке и забастовок рабочих завода Boeing.
• 11 декабря 2008 года, Boeing заявил, что первый полет будет отложен до второго квартала 2009 года.

Тем временем, авиакомпании United Airlines и Air India заявили о своем намерении добиваться компенсации от Boeing за задержки.

Предполетная подготовка

В августе 2007 года, пока Boeing решал проблемы с поставщиками деталей, двигатели Rolls-Royce Trent 1000 были сертифицированы.

В марте 2008 года, сертификат получили двигатели General Electric GEnx-1B.

В то же время, критики выразили обеспокоенность тем, что при аварийной посадке и возможном пожаре, композитные материалы токсичнее, чем традиционные металлы из которых делают фюзеляж. В Boeing провели тесты, которые не выявили такого факта.

27 сентября 2008 года, Boeing 787 успешно прошел испытание на прочность композитных материалов. На фюзеляж самолета было оказано давление в 14,9 футов на квадратный дюйм (102,7 кПа), что на 150% больше, чем полет на максимальной крейсерской высоте.

В мае 2009 года, выяснилось, что из-за превышенного веса самолета, сократилась его максимальная дальность полета с 15,700 км до 12,800 км. Boeing активно искал решение этой проблемы, и вновь, первый полет 787 откладывался на неопределенный срок.

15 июня 2009 года, во время участия на Show Paris Air, представители Boeing заявили, что первый полет 787 состоится в течении двух недель. Однако, 23 июня 2009 года полет опять был отменен по техническим причинам.

Boeing признался, что потерпел убытки в размере $ 2,5 млрд.долларов, более того первые три дримлайнера не соответствуют заявленным характеристикам, продать их не получится, поэтому они останутся в компании для проведения дальнейших испытаний.

И, наконец, 12 декабря 2009 года, Boeing 787 прошел испытания на рулежных дорожках и оказался готов к первому полету.

Первый полет и летные испытания

15 декабря 2009 года, состоялся первый полет Boeing 787, который продолжался около 3 часов. Далее, компания объявила о 9-месячном графике летных испытаний.

В летных тестах приняли участие 6 самолетов: 4 – с двигателями Rolls Royce Trent 1000 и 2 – с двигателями GE GEnx-1B64.

28 марта 2007 года, успешно завершился тест на нагрузку крыла. В течении 3 секунд крыло готового самолета подвергалось нагрузке на 150% превышающей стандартную нагрузку в полете.

23 апреля 2010 года, Boeing перегнал новейший Boeing 787 (рег.номер: ZA003) в спецангар Eglin Air Force Base (штат Флорида) для подготовки к температурным испытаниям (от -43 до +46 С).

В июне 2010 года, в ходе испытаний были обнаружены проблемы с горизонтальным стабилизатором, которые в скором времени были решены. В то же время, самолет прошел испытания на удар молнии, которые показали, что это абсолютно безопасное явление для 787.

5 ноября 2010 года, Boeing объявил о задержке поставок 787 в авиакомпании. В качестве причины указывались технические проблемы выявленные в ходе испытаний. Необходимо было время для доработки самолета.

13 августа 2011 года, Boeing 787 был сертифицирован Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA).

Выход на линию

После сертификации, Boeing начал подготовку к увеличению объемов производства 787 от 2 до 10 самолетов в месяц. Тем временем, 25 сентября 2011 года авиакомпания All Nippon Airways (ANA) получила первый 787 Dreamliner.

26 октября 2011 года, Boeing 787 Dreamliner совершил свой первый коммерческий рейс из Токио (Япония) в Гонконг (Китай). Билеты на этот рейс продавались с интернет-аукциона, а максимальная цена достигла $34,000 за место.

Согласно данным ANA, расход топлива лайнера по сравнению с Boeing 767 оказался ниже более чем на 20%. Опросы пассажиров показали, что 90% впечатлены самолетом и хотели бы полететь на нём снова.

Конструкция самолета

Около 50 % элементов фюзеляжа Boeing 787 изготовлены из композитных материалов на основе углеродного волокна (в Boeing 777всего лишь 9 %). В результате лайнер легче и прочнее, чем любой другой самолет подобного типа с алюминиевым фюзеляжем.

Процентное распределение выглядит так:

• 50% — углеволокно,
• 20% — алюминий,
• 15% — титан,
• 10% — сталь
• 5% — другие материалы

Для Boeing 787 существует два типа малошумных и сверхэкономичных двигателей — Rolls Royce Trent 1000 и General Electric GEnx-1B, которые помещаются в гондолы с шумозащитными зубчатыми краями (шевроны).

В двигателе GEnx и корпус, и лопатки турбины целиком изготовлены из композитных материалов, как и форсунки, впрыскивающие топливно-воздушную смесь в камеру сгорания двигателя. В результате двигатель выходит на режим рабочей тяги при более низких температурах, благодаря чему углеводородные выбросы в атмосферу сокращаются.

Стреловидное крыло Boeing 787 с переменным изгибом законцовок, на 2 % увеличивает подъёмную силу, по сравнению с Boeing 767. Крыло Dreamliner длиннее, чем у других самолетов подобного класса. Механизмы закрылков, антиобледенительное электрооборудование и прочие системы смонтированы единым блоком, что облегчает их обслуживание и снижает вероятность отказов.

Багажное отделение, благодаря плоскому днищу фюзеляжа, позволяет разместить на 45 % больше багажа, чем умещалось в Boeing 767.

Кабина пилотов

Управление самолетом осуществляется при помощи электродистанционной системы (Fly-By-Wire). В целом, архитектура кабины схожа с Boeing 777.

Кабина Boeing 787 оборудована многофункциональными дисплеями. В систему управления входит так называемый «электронный план полета» — два экрана (по одному для каждого пилота), на которые выводятся схемы руления, захода на посадку и карты местности.

Также, по умолчанию кабина оборудована прозрачными индикаторами перед лобовым стеклом (Huds), которые позволяют одновременно видеть данные приборов и то, что творится “за окном”.

Пользуясь широкополосным каналом радиосвязи в режиме реального времени, автоматическая система диагностики отсылает данные наземной ремонтной службе. Эта система способна самостоятельно предсказывать возникновение в самолетных механизмах определенных проблем, что обещает снизить вероятность задержек и уменьшить время, затрачиваемое на диагностику и ремонт.

Пассажирский салон

Пассажирский салон Boeing 787-8 способен вместить 296 пассажиров (в одноклассной конфигурации), 240 пассажиров (в двухклассной конфигурации), 234 пассажира (в трехклассной конфигурации.

Ширина салона – 5,5 метров, и шире на 38 сантиметров, чем у Airbus A330 и A340. Иллюминаторы в Boeing 787 больше, чем в любом другом пассажирском самолете (27x 47 см). Вместо привычных пластиковых шторок иллюминаторы оснащены электрохромным затемнением в смарт-стекле.

Одной из удивительных особенностей Boeing 787 является освещение салона. Каждый, кто когда-либо совершал перелет через несколько временных зон, знает, каково это — спать в полете и быть разбуженным щелчком выключателя, после которого салон заполняет флуоресцентный белый свет. Светодиоды в салоне дримлайнера позволяют экипажу настраивать интенсивность освещения в соответствии с различными фазами полета.

Увеличился размер туалетов. Теперь, развернув перегородку между ними, можно организовать доступ для людей в инвалидных колясках. Верхние багажные полки стали существенно более вместительными, и на каждую из них можно расположить по четыре чемодана с колесиками, что значительно больше, чем у Boeing 767.

Более упругий композитный корпус Дримлайнера позволяет поддерживать в салоне давление на уровне, соответствующем высоте 1800 м, тогда как в салоне обычного алюминиевого пассажирского самолета давление соответствует высоте 2400 м.

Boeing 787 оснащен инновационной системой гладкого полета (Smoother Ride Technology), обеспечивающей комфорт для пассажиров во время турбулентности. Боинг заявляет, что эта технология гладкого полета позволит уменьшить число укачиваемых пассажиров в восемь раз. По всей площади самолета расположены специальные сенсоры, улавливающие изменения в давлении воздуха, а это является одним из признаков турбулентности. На основании показаний от сенсоров компьютерная система регулирует положение флаперонов, чтобы подавить вертикальное колебание самолета.

Система наддува салона организована по-новому. В отличие от других пассажирских самолетов, где воздух для подачи в салон отбирается от двигателей с температурой более 600 градусов, проходит через охладители и поступает в салон, в Dreamliner воздух подается в салон электрическими компрессорами непосредственно из внешней среды. При этом снимается проблема недостаточной влажности воздуха. Более влажный воздух в салоне Dreamliner обеспечивает наибольший комфорт для пассажиров.

Модификации

787-8

Boeing 787-8 – базовая модификация. Длина 57 метров, размах крыла 60 метров, максимальная дальность полета до 15,200 км. Самолет рассчитан для замены 767-200ER и 767-300ER.

787-9

Boeing 787-9 – модификация с удлиненным фюзеляжем и вместимостью от 250 до 290 пассажиров в трехклассовой конфигурации салона. Дальность полета от 14,800 до 15,750 км. Boeing рассчитывает заменить этой моделью 767-400ER. Поставки в авиакомпании должны начаться в 2014 году.

© https://ekec.ru

Поделиться: