| ویسنده / نویسندگان : |
محمد رزازان
|
|
مترجم : |
|
|
کلید واژه : |
|
|
چکیده : |
بوئینگ
787 دریم لاینر (Dreamliner)، یک هواپیمای جت مسافربری دو موتوره و پهن
پیکر است که در شرکت هواپیماهای تجاری بوئینگ ساخته شده است. تعداد مسافران
قابل حمل توسط این هواپیما بسته به تعداد و نوع صندلی‌‌ها از 242 تا 335
نفر در سه کلاس متغیر است. این هواپیما نسبت به دیگر هواپیمای مسافربری
بوئینگ از لحاظ مصرف سوخت دارای بازده بالاتری است و اولین هواپیمای
مسافربری مهمی است که از کامپوزیت در بیشتر ساختار بدنه آن استفاده شده
است. بوئینگ، هواپیمای دریم لاینر را طوری طراحی کرده است که به نسبت
بوئینگ 767 تا 20 درصد مصرف سوخت کمتری داشته باشد.
|
|
منابع : |
|
پیش زمینه تولید 787
در اواخر دهه 90 میلادی با افت فروش هواپیماهای 400-747 و 767، بوئینگ به
فکر برنامه‌ای برای تولید هواپیماهای جدید افتاد. جانشین جامبوی بوئینگ،
747X نامیده شد و بوئینگ نام سونیک کروزر را برای هواپیمای جایگزین 767
برگزیده بود. سونیک کروزر سرعتی 15 درصد بیشتر از 767 ولی با مصرف سوختی
برابر با آن داشت. تمایل بازار برای خرید 747X ناامیدکننده به نظر می‌آمد،
ولی به نظر می‌رسید آینده روشن‌تری در انتظار سونیک کروزر است.
با وجود نگرانی‌ها در مورد هزینه‌های عملیاتی این هواپیمای جدید، با معرفی
طرح مفهومی آن چند خط هوایی بزرگ ایالات متحده از جمله کانتیننتال برای
خرید آن اعلام آمادگی کردند.
با وقوع حادثه 11 سپتامبر در سال 2001 بازار هواپیماهای مسافربری به هم
ریخته و با افزایش هزینه سوخت، برای خطوط هوایی، کارایی هواپیماها از سرعت
آن اهمیت بیشتری پیدا کرده بود. با توجه به این موارد بوئینگ برنامه ساخت
هواپیمای سوپر کروزر را در 20 دسامبر 2002 به طور کامل لغو کرد. در 29
ژانویه 2003 بوئینگ طرح جدیدی را بر اساس فناوری سوپر سونیک، ولی با مصرف
سوخت بسیار کمتر معرفی کرد. پروژه جدید 7E7 نام گرفت.
در سال 2004، خط هوایی آل نیپون ژاپن به عنوان اولین مشتری، 50 فروند
هواپیمای جدید را به بوئینگ سفارش داد. این هواپیماها که اکنون بوئینگ 787
نام گرفته بودند، قرار بود از اواخر سال 2008 به‌این خط هوایی تحویل داده
شوند. سفارش آل نیپون شامل 30 فروند هواپیمای 3-787 با 290 تا 330 صندلی در
یک کلاس اقتصادی و 20 فروند مدل دوربرد 8-787 با 210 تا 250 صندلی در دو
کلاس مسافربری می‌شد. آل نیپون تصمیم داشت از 800-787 در مسیرهای منطقه‌ای
بین‌المللی مانند ناریتا به پکن استفاده کند. هواپیمای جدید به آل نیپون
این امکان را می‌داد تا پروازهای خود را به مسیرهای پروازی پیش از این رزرو
شده مانند دنور، مسکو و دهلی نو آغاز کند.
فاز طراحی
787 همان‌طور که در ابتدا گفته شد برخلاف هواپیماهای مسافربری پیشین که از
فریم‌های آلومینیومی در بدنه خود استفاده می‌کردند، از بدنه‌ای کامپوزیتی
بهره می‌برد.
بوئینگ دو نوع موتور را برای تامین نیروی 787 در نظر گرفته بود: موتور GEnx
از شرکت جنرال الکتریک و موتور Trent 1000 از شرکت رولز رویس. طبق گفته
بوئینگ این موتورها به نسبت موتورهای 767 به میزان 40 درصد کارآیی بالاتری
دارند که این امر سبب می‌شود مصرف سوخت هواپیما نیز 20 درصد کاهش پیدا
کند. همچنین با پیشرفت‌های آیرودینامیکی صورت گرفته در بوئینگ 787 و
استفاده از مواد کامپوزیتی سبک وزن‌تر به همراه سامانه‌های پیشرفته به کار
رفته در این هواپیما، بوئینگ توانست گواهینامه ETOPS 330 دقیقه‌ای را برای
این هواپیما به دست آورد.
در جریان فاز طراحی، پیش نمونه‌های دریم لاینر آزمایش‌های فراوانی را در
تونل بادهای مافوق و مادون صوت در فارنبروی انگلستان، آژانس تحقیقاتی
آیرودینامیکی فرانسه و مرکز تحقیقات ناسا گذراندند. پس از انجام این
آزمایش‌ها بوئینگ تغییراتی در شکل ابتدایی دماغه، دم و شیشه کابین خلبان
بوئینگ 787 اعمال کرد. تا پایان سال 2004 تعداد سفارش مشتریان برای خرید
این هواپیما به 237 فروند رسید که این امر نشان از آینده‌ای روشن برای
دریم لاینر داشت. بوئینگ قیمت 120 میلیون دلار را برای نمونه 8-787 تعیین
کرد که به نسبت هواپیماهای مشابه قیمت پایینی بود و باعث اقبال بیشتر خطوط
هوایی به این هواپیما می‌شد. قیمت 3-787 نیز 164 تا 5/151میلیون دلار،
8-787 بین 157 تا 167 میلیون دلار و 9-787 بین 189 تا 200 میلیون دلار
تعیین شد.
بوئینگ در اواخر سال 2013 اعلام کرد که محصول جدید خود را در کارخانه
اِوِرِت در واشنگتن مونتاژ خواهد کرد. به جای سر هم‌سازی کامل هواپیما به
روش سنتی، بوئینگ تصمیم گرفت با ایجاد بخش‌های کوچک در مونتاژ اقدام
به‌ایجاد کار برای 800 تا 1200 نفر کند. همچنین بوئینگ از قطعه‌سازان خود
خواست که بخش‌های مختلف ساخته شده را کاملا سرهم‌بندی کرده و تنها برای
مونتاژ نهایی به بوئینگ ارسال کنند. این امر ضمن ساده‌تر کردن عمل مونتاژ،
هزینه نهایی بوئینگ 787 را کاهش داده و سرعت ساخت آن را نیز افزایش می‌داد.
بخش‌های مختلف بوئینگ 787 توسط شرکت‌های مختلفی از سراسر دنیا تامین می‌شد.
بال‌ها در کارخانه میتسوبیشی ژاپن و تولید دم افقی به شرکت‌هایی در
ایتالیا و کره جنوبی سپرده شده بود. همین‌طور قسمت‌های مختلف بدنه هواپیما
در کارخانه بوئینگ ایالات متحده، صنایع سنگین کاوازاکی ژاپن ودو کارخانه
دیگر در کره جنوبی و ایتالیا، درهای مسافری در فرانسه، درهای کارگو و درهای
فرار خدمه در ساب سوئد، ارابه‌های فرود در فرانسه و انگلستان و
سیم‌بندی‌ها در لابینال فرانسه تولید می‌شدند. توسعه نرم‌افزاری دریم لاینر
نیز به شرکتی هندی سپرده شد. بوئینگ تصمیم گرفت ساخت دم 9-787 را در خانه
پی بگیرد.
به منظور سرعت بخشیدن به انتقال بخش‌های مختلف هواپیماهای 787 که در سراسر
دنیا ساخته می‌شدند، بوئینگ چهار فروند از هواپیماهای 400-747 خود را به
مدل دریم لیفتر که کارگوی غول‌پیکر بوئینگ به حساب می‌آید، تبدیل کرد. این
هواپیماها بال‌ها، بخش‌های مختلف بدنه و همین طور قطعات کوچک‌تر را به محل
مونتاژ نهایی 787 در واشنگتن انتقال می‌دادند. همکاری صنایع ژاپنی در پروژه
ساخت 787 برای بوئینگ بسیار حائز اهمیت بود. شرکت‌های ژاپنی به تنهایی
اقدام به طراحی و ساخت نزدیک به 35 درصد از بخش‌های مختلف دریم لاینر
می‌کردند. این اولین بار در تاریخ بوئینگ بود که تولیدکنندگان خارجی نقش
اصلی در تولید هواپیماهای این شرکت ایفا می‌کردند. دولت ژاپن نیز برای
تسریع روند تولید در حدود 2 میلیارد دلار وام به شرکت‌های ژاپنی درگیر در
ساخت 787 اختصاص داد. در 26 آوریل 2006 شرکت ژاپنی تورای و بوئینگ قراردادی
به ارزش 6 میلیارد دلار را برای تولید فیبر کربن امضا کردند. سرانجام در
ماه می 2007، مونتاژ اولین فروند بوئینگ 787 دریم لاینر در تاسیسات اورت
بوئینگ در واشنگتن آغاز شد.
تولید 787 و تاخیر در تحویل
پس از مونتاژ اولین 787، بوئینگ با مشکل جدی‌ای مواجه شد. در دسامبر 2006
بوئینگ اعلام کرد که شش فروند 787 تولیدی با مشکل اضافه وزن مواجه هستند.
این هواپیماها 2300 کیلوگرم از آنچه پیش‌بینی می‌شد سنگین‌تر بودند. یک سال
بعد مشخص شد 9-787 نیز حدود 6400 کیلوگرم از پیش‌بینی‌های ابتدایی
سنگین‌تر است. با طراحی دوباره بعضی قطعات و استفاده بیشتر از تیتانیوم
سبک‌تر، مشکل وزن در هفتمین نمونه ساخته شده 8-787 حل شد.
طبق برنامه‌های ابتدایی قرار بود اولین دریم لاینر در آگوست 2007 پرواز
آزمایشی خود را آغاز کند. به همین منظور این هواپیما می‌بایست در هشتم
جولای 2007 از خط تولید خارج شود. اما تاخیرهای مختلف صورت گرفته در خط
تولید و همین‌طور قطعه‌سازان جهانی بوئینگ کار ساخت بوئینگ 787 را زمان‌گیر
کرده بود.
در سپتامبر 2007 بوئینگ پرواز آزمایشی 787 را سه ماه به تاخیر انداخت. در
10 اکتبر بوئینگ بار دیگر اعلام کرد که پرواز هواپیما سه ماه دیگر نیز با
تاخیر انجام خواهد شد و تحویل نخستین هواپیماهای تولیدی نیز شش ماه دیرتر
صورت خواهد گرفت. این تاخیرها نارضایتی‌های فراوانی را در بین مشتریان، که
برای ورود هواپیماهای جدید خود برنامه‌ریزی کرده بودند، به همراه داشت.
کمتر از یک هفته پس از اعلام خبر تاخیرها، مایک بیر مدیر برنامه 787 برکنار
شد. با این حال این پایانی بر بدقولی‌های بوئینگ نبود. در 16 ژانویه 2008
بوئینگ سه ماه دیگر بر تاخیرهای قبلی اضافه کرد. زنجیره تامین هنوز با مشکل
همراه بود. چهارمین تاخیر نیز در آوریل 2008 اعلام و برنامه اولین پرواز
دریم لاینر به سه ماهه آخر 2008 موکول شد. این تاخیرها موجب می‌شد که تحویل
هواپیماها به مشتریان با 15 ماه وقفه به سه ماهه سوم 2009 سپرده شود.
تولید 9-787 نیز تا سال 2012 به تعویق افتاد و تاریخی نیز برای تحویل 3-787
تعیین نشد. پنجمین تاخیر در نوامبر 2008 اعلام شد. با بررسی‌های صورت
گرفته مشخص گردید به دلیل وجود مشکلاتی پیش نمونه‌های تولید شده در سال
2008 امکان پرواز نخواهند داشت. این تاخیرها همچنین موجب شد تا بعضی
خریداران 787 مانند خطوط هوایی یونایتد و ایر ایندیا اقدام به درخواست
غرامت از بوئینگ کنند.
آزمایش‌های زمینی و اولین پرواز دریم لاینر
بوئینگ آزمون‌های زمینی فراوانی را بر روی بوئینگ 787 و قطعات آن انجام
داد. در 23 آگوست 2007، آزمایش‌های سانحه شامل پرتاب تکه‌های کامپوزیتی
بدنه از ارتفاع 15 فوتی بر روی تیغه‌های یک اینچی از جنس استیل انجام گرفت.
این آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز بود و بوئینگ می‌توانست با بهره‌گیری از نتایج
آن سناریوهای متفاوتی را برای انواع گوناگون سوانح طرح‌ریزی کند و به جای
آزمون فیزیکی با مدل‌سازی رایانه‌ای به بررسی آنها بپردازد. ابتدا
کارشناسان نگرانی فراوانی از میزان شعله‌ور شدن بدنه کامپوزیتی بوئینگ 787
هنگام وقوع آتش‌سوزی ناشی از سانحه داشتند. با این حال بررسی‌های رایانه‌ای
نشان داد میزان سوختگی و شعله‌وری بدنه کامپوزیتی این هواپیما از سایر
بدنه‌های فلزی بیشتر نخواهد بود. طبق نظر آژانس فدرال هوانوردی ایالات
متحده FAA، شانس نجات یافتن مسافران در هنگام سوانح، در حین نشستن هواپیمای
کامپوزیتی بوئینگ 787 برابر با سایر هواپیماهای فلزی است.
در آگوست 2007 موتور در نظر گرفته شده برای این هواپیما یعنی رولز رویس
ترنت 1000 نیز گواهینامه‌های لازم را از مراجع اروپایی و آمریکایی کسب کرد.
موتور جنرال الکتریک نیز در سال بعد تایید شد. در 20 ژوئن 2008 موتورها بر
روی هواپیما استارت خورده و سامانه‌های تامین و توزیع برق هواپیما آزمایش
شدند. آزمون‌های فشار وارده بر بدنه نیز با موفقیت همراه بود.
سیستم‌های پروازی 787 مانند ارابه‌های فرود نیز در نیمه اول 2009
آزمایش‌های خود را پشت سر گذاشتند. در می 2009، خبرگزاری‌ها گزارش دادند که
به دلیل 8 درصد وزن اضافه نمونه‌های ابتدایی ساخته شده، دریم لاینر 10 الی
15 درصد برد کمتر نسبت به میزان پیش‌بینی شده خواهد داشت. این بدان‌معنی
بود که برد اعلام شده حداکثر 15700 کیلومتری دریم لاینر به 12800 کیلومتر
کاهش پیدا کرده بود. بوئینگ به اصلاح مدل‌های بعدی تولید شده پرداخت و برد
این مدل‌ها را از بیست و یکمین نمونه ساخته شده به حدود 15هزار کیلومتر
رسانید. همین امر سبب شد تا تعدادی از خطوط هوایی، سفارش‌های خود را به
منظور دریافت این نمونه‌های اصلاح شده به تاخیر بیندازند.
سرانجام در ساعت 10:27 دقیقه صبح 15 دسامبر 2009، بوئینگ 8-787 دریم لاینر
اولین پرواز خود را از فرودگاه اورت آغاز کرد. این هواپیما در ساعت 13:35
دقیقه پس از 3 ساعت پرواز در کینگ کانتی واشنگتن بر زمین نشست. ابتدا پرواز
برای چهار ساعت برنامه‌ریزی شده بود، ولی به دلیل بدی هوا به سه ساعت کاهش
یافت. آزمون‌های پروازی 787 در حدود هشت ماه و نیم ادامه پیدا کرد.
شش هواپیمای ابتدایی تولید شده با نام‌های ZA001 تا ZA006 در آزمایش‌های
پروازی بوئینگ شرکت داشتند. چهار فروند از این هواپیماها از موتور رولز
رویس ترنت 1000 و دو فروند دیگر ازموتور جنـرال الکتـریک GEnx-1B64 استفاده
می‌کردند.
پس از سپری کردن آزمایش‌های پروازی در آوریل 2010، بوئینگ سومین نمونه
تولیدی 787 را برای آزمایش‌های شرایط آب و هوایی به پایگاه هوایی اگلین در
فلوریدا فرستاد.
این آزمون به بررسی هواپیما در دمایی بین منفی 43 درجه سانتی‌گراد تا 46
درجه سانتی‌گراد می‌پرداخت. سپس هواپیما برای پرواز در این دماها آماده
می‌شد. تمام این آزمایش‌ها نیز با موفقیت سپری شدند.
تا 15 آگوست 2011 در مجموع بوئینگ 787، 4828 ساعت پرواز را در 1707 نشست و
برخاست تجربه کرد و به 14 کشور در قاره‌های آسیا، اروپا، آمریکای شمالی و
جنوبی سفر کرد. این سفرها این مزیت را برای دریم لاینر داشت که متخصصان
می‌توانستند به بررسی عملکرد آن در آب و هواهای مختلف بپردازند. سرانجام
دریم لاینر توانست مجوزهای پروازی خود را در آخر آگوست 2011 از آژانس
هوانوردی فدرال ایالات متحده FAA و آژانس ایمنی هوانوردی اروپا EASA بگیرد.
قسمت آخر را در شماره آینده بخوانید.
منبع: مجله دانشمند شماره 617 اسفند 1393
مجله دانشمند 617