В конце 90–х стало ясно что Семьсот Шестьдесят Седьмой (Boeing 767) безнадёжно устарел, а атаки 11–го сентября и последующий рост цен на топливо подстегнул Боинг принять решение по закрытию работ по проекту “Glacier” (концепция сверхзвукового лайнера Sonic Cruiser) и перейти на разработку более дешевого и экономичного проекта 7Е7 результатом которого и стал Boeing 787 Dreamliner, или как говорят сами разработчики – «Seven–Eight».
В проекте Семьдесят–Восьмого, Боинг пробует себя в несколько новом амплуа конструктора–сборщика, стягивая всевозможные части самолёта со всего мира в свою сборочную линию в городке Эверетт, штат Вашингтон. Аутсорсинг в авиастроении дело муторное, но никак не новое так как это помогает продавать самолет тем странам где он был частично произведен, хотя Боинг в этот раз переплюнул всех, заказав такие части как половину крыльев и среднюю секцию фьюзюляжа Японцам и Итальянцам.
Где–что сделано:
Вообще, вовлечение Японцев в проект обширно и включает в себя Mitsubishi, Kawasaki, FHI и плотно банкуется правительством Японии, так как Японский аэрофлот под названием JAL находится в по–суши в финансовой заднице и им позарез необходим новый экономичный самолёт в замен мастодонта 747 на местных маршрутах. Неудивительно что на этом фоне ANA(All Nippon Airways) является первым получателем самолета.
Одно из самых больших нововведений в Дримлайнере это использование композитов в большей части всего самолета, хотя на данный момент сам Боинг признается что первые двадцать самолетов выходят с перевесом в 2 тонны что заставило Дельту и Shanghai Airlines перенести свои заказы на неопределённый срок. Самое большое нововведение это одновременно и самый большой геморрой практически для всех, так как на данный момент, пластиковый фюзеляж это практически неизученная тема в гражданском авиастроении с кучей потенциальных проблем: Деламинация при скрытых повреждениях, воспламеняемость с выделением токсичного дыма, токо–непроводимость и общий недостаток исторического опыта с такого рода материалами породили множество противников дизайна самолёта.
Понятно что Composites Innovation просчитали все нагрузки по сто раз, но никто точно не знает что конкретно будет после 30 тысяч циклов взлёт–посадка, и многие сомневаются что текущая трехлетняя Fatigue Testing программа даст на это ответ, а компьютерное моделирование это всё–равно плюс–минус автобусная остановка. Так например один из ведущих инженеров–конструкторов Боинга Vincent Weldon написал в FAA изобличающее письмо про то, что программа тестирования, мягко говоря, не соотведствует количеству нововведений. И не смотря на Whistleblower Act был уволен практически незамедлительно, за то что «де» кого–то послал на ..й.
Основные материалы планера:
Многие говорят что выдача Боингу Crashworthiness Certificate от FAA это уже очевидный прогиб последних, принимая во внимание то количество тестов которые должен был пройти 787–й для стольких радикальных нововведений, и так как понятно что хвост рулит собакой уже давно, все достаточно спокойно ожидают принятия инспекторов FAA в Боинг по окончании программы 787–го.
Тест крыла на прочность, что характерно, в этот раз Боинг не проводил тест до разлома (как в случае Boeing 777) а просто ограничился 150% отклонением от нормы:
Как одну из целей Боинг поставил простоту и скорость обслуживания самолёта, чтоб авиакомпании уволили больше этих и без того зажравшихся механиков. Так например стала возможность замена типа двигателя с GE на Rolls–Royce без переделывания половины самолёта что стало отчасти возможным благодаря отказу от системы сжатого воздуха из двигателей (Bleed Air), так теперь за место двигателей давление в кабине будут нагнетать четыре электротурбины (CAC–Cabin Air Compressor) от Hamilton Sunstrand которые входят в общую систему жизнеобеспечения (ECS–Environment Control System), которая в состоянии нагреть или охладить посёлок домов эдак так на 20–30, в общем кондиционер обещают зашибись.
Воздушные компрессоры для поддержания давления в салоне:
А самым большим достоинством можно назвать то, что давление в самолёте будет поддерживаться выше чем у других самолётов, и наконец–то на борт поставят увлажнитель воздуха, то есть суровое похмелье теперь должно переноситься еще легче*. (*–в сравнении с самолётами такого–же типа, зависит от количества и качества выпитого спиртного):
Ещё к приколам 787–го можно отнести систему генерации азота, который закачивается в топливные баки по мере опустошения оных дабы снизить шанс взрыва от разряда статики. Проблема заземления и рассеивания статики решена железными палочками под основной обшивкой и медной сеткой в крыльях, только в испытательных полётах было три Lightning Strike’а, так что можно сказать что система работает. Вот те–самые палочки:
Переход на электропитание для многих систем это практически визитная карточка 787–го, сами Боинговцы напрямую называют самолёт “Electric airplane”, к примеру, для компенсации отсутствия Bleed Air центральная гидросистема состоит теперь только из двух электронасосов, так что без липиздричества, можете сказать вашим Primary закрылкам гудба–а–й, а так как Alternate Flaps тоже запитаны от электричества, то уверенности это не вселяет. Также, тормоза шасси теперь являются тоже полностью электроприводными, что раньше вообще никто никогда не делал. Всё это добавляет сложности к системе управлением электропитания, так например Load Shedding (снижение электронагрузки) при потере двух электро–генераторов накладывает ограничение на использование CAC, а попросту говоря, у самолёта не хватит электропитания для всех четырёх компрессоров для поддержания давления в салоне и как следствие накладывается ограничение на Climb Speed.
Так как электрика вышла на качественно новый уровень, то ситуация с авионикой ещё веселее. Авионика в целом построена на шине AFDX в основе которого лежит всем известный UDP 100мбпс протокол со статичным роутингом дабы гарантировать детерменированность протокола и соединяет два равноценных блока авионики под названием CCR (Common Computing Resource) которая и является мозгами самолёта. CCR, в свою очередь, получает всю информацию о разных системах с концентраторов (Remote Data Concentrator — по–сути A/D конвертеры) раскиданных по всему самолету. Сам CCR это набор однотипных процессорных плат с операционкой VxWorks или GreenHills и набором авиационного софта который отвечает за управление всех систем (LSAP – Loadable Software Airplane Part). Похожая архитектура была применена ещё на Трипл–Севен(Boeing 777) с его системой AIMS (Airplane Information Management System) но не в таком обширном масштабе.
Как и все современные самолеты B787 рулится системой Fly–by–Wire, архитектура которой практически полностью была перенесена с Боинга 777 и отвечает такой же философии Flight Envelope Protection. Если обьяснять на пальцах, то есть компьютер будет сопротивляться пилоту при возникновении внештатных манёвров (например выход на 35–градусный угол крена) но посопротивлявшись, Fly–by–Wire согласится с пилотом и даст ему повернуть так как он хочет. К примеру, на всех Airbus’ах используется иная философия Flight Envelope Limiting где компьютер ни при каких обстаятельствах не даёт пилоту совершить опасный манёвр.
Самым наглядным примером в разнице идеологий Боинга и Эирбаса служит переключатель над креслом капитана PFC OFF, который на боингах полностью отключает Envelope Protection и позваляет управлять самолётом напрямую, отсюда же и объясняется наличие штурвала у Боинга и замена оного джойстиком на Airbus.
На 767–ом тумблер отключения Fly–by–Wire выглядит очень аппетитно:
Со всем этим электродобром пилоту помогает справляться так называемый Glass Coсkpit, то есть в кабине нет аналоговых приборов вообще, а всё выводится на пять экранов. У пилота, в свою очередь, есть клавиатура и тачпэд для ввода всей информации. При всей навороченности, пилот летавший на Боинге до этого почувствует себя в своей тарелке, так как переучиванние пилотов с B777 на B787 должно покрываться 5–ти дневным курсом переподготовки, отсюда и вытекает требование к унификации функционала и расположению приборов. Наиболее разительные отличия состоят в отсутствии блока предохранителей (они теперь электронные) и наличие дисплеев HUD для обоих пилотов что значительно облегчает полёт по приборам.
А вот, для сравнения, кабина 777–го:
Ситуация с Powerplant’ом (то есть двигателем) представлена командой Boys from Derby aka Rolls Royce с их трёхспульным Trent 1000 и американским GEnx с композитными лопатками первого компрессора.
Слева – Trent, Справа – GEnx:
К достоинствам GEnx можно отнести лёгкие лопатки первой ступени компрессора(N1), как следствие снижение веса, ниже момент инерции и повышенные обороты вращения ну и лучшее распределение стресса в догонку.
У Trent 1000 традиционная трехвальная схема, что в позитивно сказывается на эффективности, но естественно тяжелее. Кроме того, трёхвальная конструкция требует дополнительного сцепления между двумя валами, так как в случае старта на земле или рестарта в воздухе (а он электрический) двигатель временно становится двухвальным дабы электростартёр смог всё это раскрутить. В общем эта новая система со сцеплениями очень смущает авиакомпании, так как его надо обслуживать, а концепция на обслуживание Power by the Hour не всех устравает. Но несмотря на это, у Трента лучшие показатели тяги на взлёте и Continuous Trust, а как следствие увеличение MTOGW(Max Take–Off Gross Weight), то есть поднять в воздух больше всякой всячины.
В общем самолёт несколько противоречив и как проявит себя совокупность всех новаторских решений, покажет только время. А так как цены на топливо неуклонно ползут вверх, то вариантов выбора у авиакомпаний почти нет, прямой конкурент Airbus 350XWB появится не раньше 2013 года.
Ну и напоследок, вот как это всё выглядит в движении:
Анек от инженера Боинга:
–Ты слыхал что экипаж нового Airbus будет укомплектовываться собакой?
–Нахрена?
–Для того, чтобы она лаяла на пилота, когда тот захочет нажать какую–нибудь кнопку в кабине.
–А нафиг тогда там вообще тогда пилот нужен?
–Чтобы кормил собаку.
Источник: leprosorium.ru (пользователь: bararu)
