ידענים: תעופה צבאית

מאת 20 במרץ 2006 תגובה אחת

מטוס בואינג 787 הוא הראשון אשר 50% ממנו עשויים פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן במקום מאלומיניום. התוצאה: חסכון בדלק, תא נוסעים גדול יותר, לחץ אוויר ולחות גבוהים יותר שקט וטווח טיסה ארוך יותר * ראיון עם רנדי טיסנת', מנהל שיווק מוצרים ושירותים בקבוצת התעופה האזרחי

מטוס בואינג 787. איור: בואינג

מטוס בואינג 787. איור: בואינג

מטוס ה-787 החדש של בואינג, הנמצא בייצור המוני בימים אלה לקראת אספקת ראשוני היחידות לחברות תעופה ברחבי העולם הוא המטוס הראשון בעולם שהשילדה והכנפיים שלו בנויים בחלקם העיקרי מחומרים מרוכבים. למעשה, מטוס זה, מכיל חומרים מרוכבים בכ-50% ממשקלו, לעומת 11% – שיעור החומרים המרוכבים במטוס הקודם של בואינג 777. כך מספר בראיון מיוחד לאתר הידען, רנדי טיסנת', מנהל שיווק מוצרים ושירותים בקבוצת התעופה האזרחית בבואינג, שהגיע לארץ לאחרונה להצגת המטוס בפני כתבי תעופה, וכמובן בפני נציגי חברות התעופה הישראליות.

בניגוד למה שניתן היה לחשוב, השימוש בחומרים מרוכבים בתעופה החל עוד בשנות השישים. אף כי החומרים הללו היו יקרים מאוד, הדרישה לביצועים גבוהים בעידן המלחמה הקרה הגדילה את השימוש בחומרים אלה. שנים רבות של מחקרים, ניסויים ושכלולים הביאו לייצור חומרים המשמשים לכל השימושים בהם נעשה קודם לכן שימוש באלומיניום.

במהלך מסיבת העיתונאים העביר טיסנת' מקטע מגוף המטוס העשוי פלסטיק מחוזק פחמן. החומר חזק מאוד, ופגיעה חזקה בו יוצרת בקושי שריטה, הוא גם קל בהרבה מנחושת וניתן לייצר חלקים גדולים של המטוס בבת אחת באמצעות אפיה, במקום שבו נדרשו קודם 1,200 יחידות אלומיניום עם כל 40 אלף המסמרים הדרושים כדי לחברם ביחד.

איך הגעתם לסוג החומר הזה?

הבנו לפני שנים רבות שחייבים לעבור לחומרים קלים יותר ועמידים יותר. עד אז ידענו רק איך לעבוד עם אלומיניום ומתכות אחרות. הן כבדות וניתנות לקורוזיה. בשנות השבעים התחלנו להשתמש במקצת בחומרים הללו. בואינג היא חברה שמרנית ולקח זמן עד שהוספנו קצת בכל מטוס.ראינו את ההצלחה ב-777 והחלטנו לבנות מטוס שלם מהחומר הזה. הדבר התאפשר במיוחד בזכות העובדה שהמטוס תוכנן מהיסוד ולא נבנה על יסוד מטוס קודם."

"הפלסטיק המחוזק פחמן מורכב מסבכה של סיבי פחמן האפויים ביחד ויוצרים חומר קשיח. הוא אידאלי למטוסים כי הוא לא סובל מקורוזיה, וכאשר נגרם סדק הוא לא מתרחב או מתארך. נזק בחומר הזה ממשיך להיות מקומי. הצלחנו לשפר את החומר, להבין טוב יותר את המאפיינים שלו, הצלחנו לשכלל את שיטות הייצור. מבחינה תפעולית היופי של החומר הזה – קשה לפגוע בו אבל כשפוגעים בו ניתן להטליא את החומר המרוכב בתוך שעה. זמן ההשבתה של מטוס מתקצר בהרבה לעומת המצב כיום במטוסי האלומיניום. כל דבר שאנחנו עושים במטוס הזה הוא להפוך אותו זמין יותר לטיסות. ולהפחית טיסות כדי שחברות התעופה תהיינה יותר רווחיות."

השימוש בחומרים קלים יותר מאפשר בראש ובראשונה חסכון בדלק אבל ישנם איזונים אחרים הנדרשים לנוסעים במטוס. "בכל תכנון יש מספר מטרות ואתה מנסה למצוא את האיזון הנכון בין המטרות. מהירות טווח, הפחתת צריכת הדלק, עלויות תחזוקה, רעש ופליטות. צריכים לבצע אופטימיזציה של התכנון כדי להשיג את המקסימום ." אומר טיסנת.

דוגמה לפשרה שדווקא לא יהיה בה עוד צורך במטוס החדש היא בעיית לחץ האוויר בתא הנוסעים. כיום לחץ האוויר. כיום שוררת במטוסים אטמוספירה בלחץ הדומה לזה של הרים גבוהים, כמו אלה עליהם שוכנת העיר בוגוטה בקולומביה – זמן רב מדי בלחץ וביובש של המטוסים גורמים ל-8% מהנוסעים ללקות במחלת טיסה. כדי לשמור על רמה קרובה יותר לזו של פני הים היה צריך עד כה להשתמש ביותר אנרגיה משהמטוס מסוגל לייצר, והיו סיבות נוספות שגרמו לפשרה זו. כעת לא יהיה בה צורך וניתן יהיה להעלות את הלחץ ואת הלחות לדרגה של הרים נמוכים יותר, שבהם אפקטיבית התוצאה מבחינת הרגשת הנוסעים דומה לזו שבגובה פני הים.

"לנוסעים אנחנו מבקשים להביא חוויה מרגיעה יותר. טיסה יכולה להיות חוויה קשה. כדי שהמסע יהיה נעים יותר – האור עושה הבדל כי הוא נותן תחושת נוחות. הוא מאפשר להתאים את האור לשינויי היום כאילו אנחנו במקום יציב. אפשר להגדיל את הלחות, הגובה של המטוס נמוך יותר וקרוב יותר לגובה פני הים מאשר לפסגת הר גבוה. פחות ריחות, פחות צריבה בעיניים. כל הדברים הללו ביחד יאפשרו בניית אווירה רגועה יותר."

"תתאפשר גם התקנת מדפים גדולים יותר לאיחסון תיקי היד של הנוסעים מעל הראש. במטוסים רבים אתה מגיע ורואה שכל המקומות מלאים ולוקחים לך את המזוודה למקום שאין לך גישה אליהם. עם התאים הגדולים אתה יכול לאחסן את כל מה שאתה צריך ליד הכסא שלך. כנוסע עסקי זה חשוב מאוד.

אנחנו יכולים לספק אפשרות להטעין את המחשבים הניידים אם כי הדבר יתבצע יותר בהתאם לדרישות חברות התעופה במחלקות היקרות, יתכן שיהיו נקודות טעינה במחלקת התיירים. אם יבקשו מאיתנו. אנחנו יכולים לספק גם מערכות כאלה.

נושא חשוב שהושם עליו דגש הוא הטווח. 787 יכול לטוס 8-8.5 אלף מייל. המטוס יוכל לטוס מת"א ללוס אנג'לס. כאשר תכננו את 787, כמעט כל החלטה שלנו יש השפעה על הטווח אם תעשה את המטוס רחב יותר בסנטימטר אחד יש לזה השלכה שלילית על המשקל ועל היעילות, גם העלאת הטווח גורמת להשלכה שלילית על המשקל והיעילות. עשינו עבודה טובה מאוד כדי לתת כל מה שחברת התעופה דורשת ושהכל יהיה כדאי מבחינה כלכלית. אפשר היה כמובן לפתח טכנולוגיות אחרות..

"מה לדעתך השיפור שיתבצע בדור הבא כדי לעשות את המטוסים עוד יותר קלים?

"השיפורים בטווח הארוך הם במה שאנחנו קוראים סיבים. דיברתי על ננוטכנולוגיה. בעתיד ניתן יהיה להנדס את הסיבים שמהם עושים את החומרים המרוכבים כך שהם יהיו קלים וחזקים יותר ואז אפשר יהיה להפוך את החומרים ליותר טובים. הרעיון הוא לתכנן מחדש את החומרים ברמה המולקולרית."

במטוס החדש יהיו גם מנועים משופרים בעלי להבים גדולים בהרבה. הם אמנם לא יהיו בנויים מחומרים מרוכבים, אך ג'נרל אלקטריק ורולס רויס, היצרנים תכננו אותם באמצעות מחשבי על כך שיהיו שקטים יותר ויעלים יותר. המאווררים גדולים יותר מאפשרים זרימה טובה יותר של האוויר.,Vמנועים הם נפרדים – הטכנולוגיה שלהם צריכה להיות מחומרים המאפשרים טמטרפטורה גבוהה וככל שהטמרטפטרה גבוהה יותר הם מייצרים טוב יותר אנרגיה ולפיכך החומרים במנוע הם באיזון הנכון בין עלות החומר והבטחת עבודתו בטמפרטורות גבוהות.מכיוון שהמטוס חסכוני יותר בדלק ב-20% ממטוסים קודמים, ראוי לציין כי המשקל של גוף המטוס מספק רק חלק מהחסכון הזה. חלק ניכר אחר ממנו מושג בזכות השיפורים במנועים.

החופה של המנוע מאוד חלקה מבפנים.כדי למנוע חיכוך מיותר. אנחנו משתמשים בטכניקות ייצור כדי להגדיל את החופה ב-75 ס"מ. משמעות השיפור חסכון של 75 אלף ליטר דלק בשנה למטוס.
זה מטוס יותר חשמלי משבנינו עד כה. במטוס רגיל אנחנו לוקחים אוויר חם מהמנוע, מקררים אותו מורידים את הלחץ בתהליך זה מאבדים אנרגיה. עברנו לתכנון חשמלי לחלוטין. הדבר מאפשר חסכון של 3% ומוריד את עלויות התחזוקה ב-2%, חסכון במשקל, שיפור באמינות המנוע.
תכונה נוספת של המטוס היא הכנפיים החלקות שלמחשב המטוס יש שליטה גדולה יותר על האווירודינמיות שלהם תוך כדי טיסה (אמנם עד אחוז אחד, אך גם זה מספיק כדי לחסוך דלק). הכנפיים גם ארוכות יותר מאלו של מטוסים אחרים באותו גודל (מוטת כנפיים – 60 מ') ונראים כמעוקמים כלפי מעלה.
ויש גם פרטים קטנים אבל חשובים לא פחות. מערכת הבידור תהיה אלחוטית. לדברי טיסנת' "היתרון העיקרי הוא העלמת הכבלים דבר שיפחית את המשקל והורדת הקופסאות שנמצאות בתוך הכסא. הדבר ייעשה על ידי שרתים ומערכות אחרות שתורכבנה על המטוס עצמו. אנחנו יוצרים שידרה במטוס כך שתאפשר תקשורת רחבת סרט ואת היכולת לאחסן ולעבד כמות גדולה של מידע. אחת המטרות שלנו היא להבטיח שכל המערכות סביב המטוס יוכלו להתחבר לרשת הזו. במהלך הזמן אם תגיע טכנולוגיה חדישה יותר רק נחליף את הקופסאות. זה יהיה קל יותר לשידרוג ונוכל להתקדם ביחד עם הטכנולוגיה.

המטוסים כמו 777 יצטרכו להיות E-ENABLE. כל נוסע ירצה קישור לאינטננט. המטוס כולו יהיה מקושר בקישור רחב סרט עם האנשים על הקרקע ועם מטוסים אחרים. המטוס עצמו יתקשר עם אנשי התחזוקה. בטווח הארוך, אפשר יהיה לבצע אופטימיזציה של התעבורה האווירית אם כל המטוסים יהיו מקושרים והמידע על תנועתם בזמן אמת יהיה זמין לא רק לחברת התעופה ולפקחים המקומיים אלא לכולם אפשר יהיה לצמצם את חלונות השיגור לדקה-שתיים, ונוכל לעבוד בזמן אמת, ואם נסטה מהמסלול בגלל סופה המערכת תוכל לדעת לטפל בכך ולמצוא פתרונות.

ועוד לא דיברנו על הפחתת הרעש, בעיקר בזכות תכנון זרימת האוויר מהמנועים בעת ההמראה ובעת השיוט, ועל הניסויים שנעשים כדי לבדוק כיצד קשישים מסתדרים במטוס (מלבישים את הבודקים הצעירים בבגדים מגבילי תנועה ובמשקפיים המגבילות את הראיה) ועוד עשרות פרטים קטנים שבואינג מכינה במהלך תכנון ובניית המטוס, כדי שנוכל להרגיש בנוח כנוסעים.

בעוד המתחרה איירבוס בונה מטוס גדול בהרבה, בחרה איפוא בואינג ללכת כפי שנהוג לומר על איכות ושיפור תנאי הטיסה. התוצאה מטוס יעיל במיוחד וידידותי לנוסע, הצורך כאמור 20% פחות דלק מכל מטוס אחר בגודל זהה. מספר המושבים 210-250, טווח טיסה – 15-15.6 אלף ק"מ, יש בו שני מעברי, והרוחב של תא הנוסעים 574 ס"מ. אורך המטוס 57 מ' וגובהו 17 מ', הגודל הפנימי זהה לזה של 777, מהירות הטיסה 0.85 מאך. מעבר למטען הנוסעים הוא גם יכול לשאת 5 משטחים וחמישה תאי מטען.
משקל המקסימום למראה: 21,591 ק"ג.

תחילת הייצור של המטוס תהיה השנה, ובשנה הבאה, 2007 תהיה טיסת ניסוי ראשונה. בשנת 2008 צפוי אישור הרשויות ומאז ובמשך 30 השנים הקרובות – יימכרו יחידות ממנו לחברות התעופה, כאשר הראשונה שבהן היא חברת התעופה של ניו זילנד.

לדף הבית של המטוס באתר בואינג

הוספת תגובה

  • (will not be published)