Den 26. oktober, 2011, 240 journalister, luftfartsentusiaster og diverse passagerer kravlede op på himlen på Boeing 787 Dreamliner's jomfrurejse. Flyet var Boeings længe ventede, meget diskuterede fly, der har til hensigt at revolutionere langdistanceflyvninger og genoprette forbindelse mellem passagerer og oplevelsen af at flyve.
Med sin lette kulfiberkrop og vinger, et elektrisk system fra det 21. århundrede, en rummelig kabine og et design, der tillader flyet at brænde 20 procent mindre brændstof end andre mellemstore flyselskaber, Dreamliner var en drøm, der gik i opfyldelse for Boeing, dens passagerer, og de flyselskaber, der betalte mere end 200 millioner dollars pr. fly. Derefter, som en Stephen King -roman, drømmen blev til et mareridt. Et computerrelateret bremseproblem, brændstoflækager og andre problemer dukkede op i flyet.
Den 7. januar, 2013, en brand opstod. Batteriet i underlivet på en Japan Airlines 787 brød i brand, da flyet sad på asfalten i Boston. Flammen udløste en undersøgelse af Dreamliner -systemer. Inden for få dage efter Boston -branden, en 787 nødlandede i Japan, efter at passagerer begyndte at lugte røg. Federal Aviation Administration grundlagde alle 787'ere i USA (der var kun seks på det tidspunkt), indtil ingeniører kunne finde ud af, hvad der var galt [kilde:Ahlers].
Var disse problemer uundgåelige? Gjorde Boeing, bekymret over høje omkostninger, doom the Dreamliner før sin første flyvning? Ingen kan sige det sikkert. Imidlertid, længe før den første Dreamliner tog i luften, Boeing -embedsmænd udtænkte en måde at spare penge på byggeri. Boeings leverandører ville blive dets partnere. Leverandørerne ville bruge deres egne penge til at producere hele sektioner af 787. Til gengæld ville hvert selskab ville dele i omsætningen fra salget af hver Dreamliner. Ligesom et Erector Set -projekt, topleverandørerne sendte hver portion af Dreamliner til Boeings fabrik i Everett, Vask., hvor arbejdere satte flyet sammen på tre dage [kilde:Stone og Ray].
Hvor godt fungerede det? I hvert fald i starten ikke godt, siger eksperter. Mangel på dele forsinkede projektet, får det til at falde efter planen. Da Dreamliner gik i drift i 2011, projektet havde gennemgået syv forsinkelser. Faktisk, den første 787 blev holdt sammen med midlertidige fastgørelseselementer. Det skyldes, at de permanente fastgørelseselementer ikke var i sikte. Problemerne forbundet med flyet var lange og varierede. Nogle eksperter bebrejder Boeings overlidelighed over for andre virksomheder for forsinkelser og problemer [kilde:Stone og Ray].
Stadig, den 26. oktober, 2011, Dreamliner foretog sin første rejse. Omkring 240 mennesker klatrede ombord på flyet, alle tilsyneladende overrasket og imponeret over, hvad de så. Og på trods af Dreamlinerens mange problemer, nogle mennesker tror stadig, at 787 vil revolutionere luftfartsindustrien.
Indhold
Fejende buer. Indvendige vinduer er 30 procent større end dem på ethvert andet plan, dens størrelse. Manuelle skærme erstattet af et elektronisk system, der blokerer lyset for at komme ind uden at hindre udsynet. Dette er blot nogle af funktionerne på Dreamliner, der oprindeligt efterlod passagerer i kog [kilder:Stevens].
Dreamliner var virkelig en drøm, eller i det mindste Boeing og flyselskaberne håbede, at det ville være. Designmindede mennesker, der klatrede ombord på den første flyvning i 2011, var sandsynligvis forbløffet over belysningen. Boeing sagde farvel til lysstofrør og hej til LED -belysning. Lysdioderne, med 128 farvekombinationer, fik indersiden til at se ud og føles som om passagerer svævede på himlen blandt skyerne. Lysene kunne endda simulere dagen fra daggry til skumring. Med lange flyvninger i tankerne, Boeing sagde, at belysningen ville hjælpe med at fortælle flyvere, at det er tid til at sove. Disse første løbesedler tog sandsynligvis også de overliggende skraldespande ind, som kan rumme op til fire rulletasker. Placeret i en vinkel, skraldespandene efterlader mere plads over passagerernes hoveder og er beregnet til at få kabinen til at føles større.
Endelig, der var sæderne. Dreamliner kan give illusionen om mere plads, men hvis du flyver økonomi, det kommer nok stadig til at være trangt. Baseret på forventede konfigurationsordrer fra flyselskaber, sædehøjden i økonomien er nu 31-32 tommer (79-81 centimeter), og sædebredden vil være mindre end 19 tommer (48 centimeter) på tværs [kilder:Flynn, USA Today]. Med andre ord, ikke meget anderledes end standardøkonomi, men Boeing er ikke nødvendigvis skylden. I deres konfigurationsvalg, flyselskaber er de ultimative beslutningstagere med hensyn til, hvor meget plads hver passager vil have siddet. Det er sandsynligt, at hvis du flyver økonomi, du støder stadig på albuer og knæ under hele flyvningen.
Boeings lanceringspartner, Alle Nippon Airways (ANA), valgte et økonomisæde i skalstil, som glider frem i stedet for at hænge bagud. Det betyder, at når du læner dig tilbage, det hindrer ikke den dyrebare benplads for passageren bag dig. Flyselskabet har også designet sæder, der ligger til sengs for sin business class. Alle passagerer på ANA's Dreamliner vil også have adgang til USB -porte og stikkontakter til opladning af deres mobiltelefoner eller brug af deres computere.
Dreamliner blev faktisk født fra tilpasning. I slutningen af 1990'erne, da salget for den populære mellemstore 767 og 777 faldt, Boeing testede markedsvandet og introducerede et projekt kaldet Sonic Cruiser. Opfattet med hastighed i tankerne, Sonic Cruiser lovede at transportere passagerer fra et sted til et andet 15 procent hurtigere i en fuldstændig redesignet, moderne fly. 11. september kl. 2001, imidlertid, ændret alt det. Da brændstofpriserne skød i vejret, flyselskaber var interesserede i effektivitet, ikke brændstof-guzzle hastighed. Så, i 2002, Boeing ændrede sin spilplan. Virksomheden annullerede Sonic Cruiser -projektet og indledte en alternativ plan. I januar 2003, 7E7, efterfølgende døbt 787 Dreamliner, var født.
Det såkaldte "første nye fly i det 21. århundrede" skabte øjeblikkelig opsigt. Fra at droppe traditionelt aluminium og stål til for det meste kulstofkompositmaterialer i dets konstruktion til intensiv passagerdrevet forskning for at revidere flyets interiør, Dreamliner var ikke bare endnu et fly til Boeing. Virksomheden vendte også hovedet i branchen, da den undersøgte en temmelig ukonventionel fremstillingsforretningsmodel, som vi berørte i introduktionen (og vil vende tilbage senere).
Flyselskaber reagerede hurtigt på Boeings vision. Bygget til effektivitet, Dreamliner lovede at reducere omkostningerne betydeligt på et marked, hvor det blev stadig vanskeligere at betjene. Hvad mere er, interiøret i de 787 fly ville beholde de sexede designfunktioner beregnet til Sonic Cruiser. Som resultat, ordrer til Dreamliner steg til rekordstore antal-næsten 700 salg fra 47 kunder blev registreret, før det første testfly overhovedet blev bygget [kilde:Kingsley-Jones].
Med en vision på plads, og Japans All Nippon Airways (ANA) ombord som dets lanceringspartner, Boeing satte sig for at gøre Dreamliner til virkelighed. Ved kernen i denne vision var sammensatte fibermaterialer.
E -klassen:Et navnespilDreamliner blev oprindeligt døbt 7E7. Der blev spekuleret i, at 'E' stod for "effektivitet" eller "miljøvenlig, "men Boeing siger, at det ikke stod for mere end" otte. "Flyet blev officielt Dreamliner efter en online offentlig navngivningskonkurrence i 2003, hvor omkring 500, 000 stemmer blev afgivet. Andre navne på kortlisten omfattede eLiner, Global Cruiser og Stratoclimber.
Fly er traditionelt konstrueret af for det meste aluminium og stål, med kompositmaterialer begrænset til mindre dele af deres struktur. Boeing, imidlertid, valgte at øge brugen af kompositmaterialer, eliminering af 1, 500 aluminiumsplader og 40, 000-50, 000 fastgørelseselementer - lige fra flyets skrog alene [kilde:Boeing].
Kompositter er materialer, der består af mere end et element. For eksempel, en piñata er lavet af en komposit af papir og pasta. Dreamliner bruger kompositter, der kaldes kulforstærket plast ( CRFP'er ). Du kan tænke på disse kulfiber som "papiret, "og disse fibre er indlejret i en plastmatrix (" pasta "), såsom en epoxyharpiks.
Fremstilling af kulstofkompositter er meget mere kompliceret end at dyppe papir i pasta, men det følger det samme generelle princip. Processen begynder med at generere kulfiber fremstillet af en anden polymer, hedder polyacrylonitril ( PANDE ). Behandling af PAN i en række komplicerede opvarmnings- og strækningstrin renser kulstofatomerne, som omarrangerer sig fra stige til ringlignende strukturer og har form af lange arkbånd. Ved at pakke båndene sammen skabes kulfiber. Efter yderligere behandling, fibrene bruges til at forstærke en plastmatrix, som er i en tyk, sløv tilstand. Det resulterende komposit kan derefter støbes, før en anden opvarmningsproces hærder det til et ultrasterkt materiale. Faktisk, CRFP'er er så stærke, at med en fjerdedel af densiteten af stål, de er to til tre gange stærkere end stål [kilde:Flight International]. Ikke kun det, de er superlys i forhold til metal.
CRFP'er har eksisteret i mere end 40 år. De er blevet brugt i vid udstrækning til at erstatte aluminium eller stål i golfaksler, fiskestænger, medicinsk udstyr og maskindele, eller at reparere broer. Selv nogle racercykler er lavet af CRFP'er.
Brugen af kompositter i Dreamliner er ikke banebrydende, men i hvilket omfang de bruges. Hele 50 procent af flyet er sammensat materiale efter vægt, sammenlignet med, sige, 12 procent i Boeing 777 [kilde:Boeing]. Faktisk, Dreamliner er det første fly, hvor vingen og skroget er konstrueret af kompositmaterialer. Og, som vi vil se næste, at fremstille et skrog i ét stykke ud af kompositter er ikke et stykke kage; imidlertid, ved at udskifte så meget metal med kompositter, flyet er ikke kun meget lettere, men er også mere aerodynamisk. Funktioner, såsom fejede vinger, som ikke er mulige med metal, kunne konstrueres i flyet på grund af den øgede formbarhed af kompositter.
Hvad mere er, kompositter æder mindre og er mere robuste end metal, hvilket reducerer den vedligeholdelse, der kræves til flyet. Kompositter har lavere termisk og elektrisk ledningsevne end metaller, imidlertid. Dette betød, at Boeing var nødt til at udvikle helt andre tilgange til styring af de elektriske og termiske systemer på flyet for at håndtere shorts og lignende.
En ekstra fordel ved en stærkere sammensat skrogstruktur er, at højere tryk i passagerkabinen er mulig. Dette giver luftfugtighed, ventilation og temperatur lettere at kontrollere. Vi får se, hvordan Boeing udnyttede denne funktion, da han designede interiøret til Dreamliner senere, men lad os først se på, hvad luftfartsindustrien anser Boeings mest revolutionerende bragd - at bygge flyet.
Er Dreamliner sikker?Efter 20 måneders flyvetest, Dreamliner var certificeret af U.S.Federal Aviation Administration (FAA). På grund af flyets sammensatte konstruktion, tre medlemmer af den amerikanske kongres bad US Government Accountability Office (GAO) om at gennemgå certificeringen. GAO's rapport forudså ikke ekstraordinære sikkerhedsrisici - kompositter er trods alt blevet grundigt undersøgt inden for luftfart, men ikke i det omfang Dreamliner inkorporerer dem. De fleste sikkerhedsproblemer fokuserer på de begrænsede oplysninger om sammensatte flykonstruktioner, behovet for standarder for reparationer, og uddannelse og opmærksomhed for vedligeholdelsesbesætninger. I 2013, med grundlæggelsen af Dreamliner i USA og Japan, batterispørgsmål er blevet omdrejningspunktet for sikkerhedsdiskussionen.
Opskalering og opbygning af store sammensatte strukturer vil med garanti give problemer, men Boeing tog også den hidtil usete taktik at beslutte at bruge mere end 50 underleverandører til at outsource produktionen [kilder:Deckstein, Bloomberg]. Ikke engang flyets vinger og enorme skrog ville blive bygget internt. Denne beslutning repræsenterede en drastisk afvigelse fra industriens fremstillingsstrategier. Det førte også til store hovedpine, da outsourcing -problemer resulterede i et betydeligt antal produktionsforsinkelser.
Boeing forestillede sig, at komponenter ville ankomme til sit fabrik i Seattle, hvor den sidste samling af den nye jet ville tage kun tre dage [kilde:Deckstein]. Tingene gik ikke helt efter planen, imidlertid. Fra overvældede underleverandører til uacceptable produkter, der svigtede Boeings standarder ved testning, milepæl efter milepæl blev savnet, da produktionsforsinkelser steg. Til sidst, Boeing måtte træde til og påtage sig nogle af sine underleverandørers ansvar for at få Dreamliner -konstruktionen tilbage på sporet.
Fremstilling af kompositter i stor skala var også en kæmpe teknisk udfordring. Det var aldrig blevet gjort før. Bygger sektionerne til flyets skrog, eller krop, involveret spinding af forstærkede kulfiber omkring en tøndeform, som derefter blev bagt. Det lyder måske enkelt, men hvis du tænker over det, dette er et logistisk mareridt for en industri, der normalt gør dele ikke større end en cykel [kilde:Smock]. At gøre dette, kulfiber, som er som brede strimler af løst vævet tape, skulle dyppes i polymerer, som har en tyk honninglignende konsistens. Derefter, du skal vikle dem rundt om en form, der er cirka 19 fod (5,8 meter) i diameter og 22 fod (6,7 meter) i højden [kilde:Bloomberg]. Naturligvis, dette er ikke en opgave, der skal udføres i hånden.
Yderligere, for store komponenter, flere kompositlag er påkrævet for at sikre strukturel integritet. Til pålydende værdi, der ikke ligner andet end at gentage en proces en eller to gange, men lagdelte kompositter øger sandsynligheden for, at der vil opstå bobler under bagningsprocessen. Selvom bobler på en papir-mache piñata ikke kan udgøre mere end æstetik, for en skrog er de uacceptable. Bobler svækker materialet, som kan revne og undergrave skrogets integritet.
For at overvinde storstilet kulfiberbehandling og tapning over komplekse geometriske former, nyt værktøj skulle i det væsentlige udvikles og fremstilles. Til sidst, producenter af værktøjsmaskiner tog udfordringen op. Takket være deres innovative produktionsløsninger, Dreamliner blev en realitet.
Mens kompositindustrien omdefinerede, hvordan fly er bygget, Boeing havde til hensigt at omdefinere Dreamliner -interiøret, også. Træd indenfor næste gang.
Historien om flykabines design kan i bedste fald beskrives som stabil. Efter formodningen om, at flyselskaber bedst ved, hvad passagerer ønskede og havde brug for, producenter traditionelt stolede på flyselskabets vejledning til kabinedesign. Boeing, imidlertid, havde en vision for Dreamliner. Selvom økonomien lagde det skæbnesvangre Sonic Cruiser-projekt i seng, virksomheden havde til hensigt at bevare det moderne, innovative designkoncepter for dens efterfølger. Det besluttede at fortsætte sin passagerfokuserede designforskning for at udvikle Dreamliner-interiøret.
I 2002, Boeing åbnede Passenger Experience Research Center ( PERC ) ved siden af Boeing Tour Center i Everett, Vask. Ved PERC, virksomheden udførte kvalitative undersøgelser, der bankede på passagerernes hjerner for at finde ud af deres ønsker, behov og ønsker. At gøre dette, Boeing brugte en proprietær metode, døbt Arketype Discovery , at udtrække vigtige psykologiske og følelsesmæssige komponenter vedrørende flyrejser, der er almindelige hos alle passagerer. Selvom metodens detaljer er en tæt bevogtet hemmelighed, Archetype Discovery bruger specifikke spørgsmål og teknikker til at udnytte uartikulerede ønsker og behov ved at udforske hver deltagers tidlige oplevelser med flyvning. Boeing brugte, hvad det lærte for at fremkalde fascinationen for flyvende passagerer, der føltes under deres tidlige oplevelser [kilde:Emery].
Boeing bad også passagerer om at deltage i idealiserede designsessioner. Potentielle flyvere blev inviteret til at skabe et ideelt flyinteriør fra bunden, inden for levedygtig teknologi og operationelle begrænsninger. De buede lofter, der er kendetegnende for Dreamliner -interiøret? De kan tilskrives, hvad Boeing lærte af disse sessioner. Virksomheden fandt ud af, at passagerer idealiserede brugen af moduleret plads, minder om arkitekturen, der findes i kirker. Lavloftede vestibuler, der overgår til åbne, rummeligt interiør fremkalder en indbydende, indbydende oplevelse [kilde:Emery].
Endelig, takket være den superstore skrog, Boeing havde flere muligheder med hensyn til kabinetryk, ventilation og fugtighed - hvorfor ikke teste disse forhold direkte på potentielle passagerer? Virksomheden slog sig sammen med universiteterne for at gennemføre undersøgelser for at identificere, hvordan passagers komfort og trivsel kunne optimeres. For eksempel, sådanne undersøgelser afslørede, at passagererne oplevede færre hovedpine og mindre køresyge og ubehag i musklerne ved et kabintryk svarende til at flyve kl. 6, 000 fod (1, 829 meter) end de gjorde ved 8, 000 fod (2, 438 meter), som er standardtryksniveauet, der bruges på fly af lignende størrelse [kilde:Emery]. Boeing-justerede kabinefunktioner, så passagerer vil føle de dårlige virkninger af langdistanceflyvninger mindre. Det betyder færre hovedpine, tørre næser og øjenirritationer.
Det tog næsten et årti at udføre denne forskning, men det er ikke unormalt for en industri, hvor produktstart til markedet typisk tager 10 år [kilde:Barratt]. Boeing brød nye veje med sin forskning, imidlertid, da ingen flyproducent nogensinde har viet så meget opmærksomhed til passageroplevelsen før.
Til sidst, Dreamliner ankom tre år senere end forventet. Var det ventetiden værd? Lad os se, hvad flyet kan, og hvordan det vil påvirke fremtiden for flyrejser.
Den første af to Dreamliner -varianter, 787-8, blev leveret til Boeings lanceringspartner, Alle Nippon Airways, den 27. september, 2011. Den 787-8 , som vejer 35 procent mindre end Boeing 777-200LR, kan rumme omkring 240 passagerer og er det første mellemstore dobbeltgangsfly, der vil kunne flyve 7, 650-8, 200 sømil (14, 200-15, 000 kilometer) på én gang [kilde:Boeing].
Det 787-9 , som rulles ud i 2014, får en længere skrog. Det vil være i stand til at transportere 250-290 passagerer til en jagt på 8, 000-8, 500 sømil (14, 800-15, 750 kilometer). General Electric og Rolls-Royce fremstiller motorer til Dreamlinerne, og begge bruger avancerede teknologier, der øger brændstofeffektiviteten og reducerer støj. Takket være den lettere vægt, forbedret aerodynamik og motorer fra Dreamliners, de vil brænde 20 procent mindre brændstof end noget andet eksisterende fly af lignende størrelse [kilde:Boeing]. Hvor meget taler vi? Godt, et fly fra Los Angles til Narita, Japan, vil koste flyselskaber cirka $ 12, 600 mindre brændstof på Dreamliner sammenlignet med Boeing 777 [kilde:Hennigan].
Alle Nippon Airways planlagde oprindeligt at bruge 787-8 på regelmæssige flyvninger til Beijing, Frankfurt og Hong Kong fra november 2011. Selvom Boeings produktions- og leveringsproblemer forårsagede nogle aflysninger i ordrer, Boeing havde stadig mere end 800 ordrer fra 53 kunder verden over til Dreamliner i 2011, som koster omkring $ 202 millioner hver. Inden batteriet kniber, virksomheden havde håbet på at komme ud 10 om måneden inden 2013 [kilde:Hepher].
Flyselskaber vil være i stand til at tilpasse kabineinteriør mere omfattende end før med individualiserede farveskemaer og branding. 787-8 fås i tre forskellige konfigurationer:
Dreamliner opererede hovedsageligt fra Eurasien - ANA, Japan Airlines og Air India havde i alt 117 fly for at blive leveret i 2011 mellem dem. United Airlines blev det første luftfartsselskab i Nordamerika, der satte flyet i luften; den havde i alt seks, fra januar 2013. Efterhånden som der leveres flere Dreamliners, nye langdistanceruter vil forbinde byer, der indtil nu ikke har haft direkte flyvninger. For eksempel, når Dreamliner er tilføjet til sin flåde, United Continental Holdings planlægger at tilføje nonstop service mellem Auckland, New Zealand, og Houston, Texas, repræsenterer Uniteds første direkte fly til New Zealand fra Nordamerika [kilde:PR Newswire].
På grund af dens effektivitet, Dreamliner lover at gøre mere nonstop, langdistanceflyvninger muligt for rejsende. Vil det passagervenlige interiør gøre dem mere tålelige? Det vil tiden vise. En ting er sikkert:Composite -teknologi og lithium -ion -batterier lover at spille en stor rolle i flykonstruktionen i fremtiden.
Konkurrence i horisontenSelvom Dreamliner er den første i sin klasse, Boeing vil ikke være den eneste producent, der forsyner markedet med effektive mellemstore fly længe. Airbus planlægger at udrulle A350 til passagerer i 2014. Konstrueret med 53 procent kompositmateriale i vægt, flyet vil have samme størrelse og være i stand til at flyve 8, 100 sømil (15, 000 kilometer) [kilde:Kingsley-Jones]. Airbus havde også planlagt at bruge lithium -ion -batterier, men sagde, at det havde en backupplan, hvis det var nødvendigt, efter Boeings batteriproblemer.
Sidste artikelSådan fungerer HondaJet
Næste artikelSådan fungerer cementblandere