Дримлайнер впервые поднялся в небо 15 декабря 2009 года, почти ровно через 184 года после того, как 14 декабря 1825 года на Сенатскую площадь в Петербурге вышли восставшие войска. И это, наверное, единственная формальная причина назвать его «декабристом», так как вообще-то он ни против кого не восставал.
Ну, может только если совсем чуть-чуть. И не против кого-то, а против чего-то, и было это «что-то» устоявшимися и, казалось, незыблемыми, как законы аэродинамики, принципами проектирования самолетов и их производства. Из-за ниспровержения главного из этих принципов, отраженного в литературно-поэтическом названии крылатых машин «стальные птицы», он и получил насмешливое прозвище «пластмассового самолета», так контрастирующее на фоне его официального названия «Дримлайнер», или «лайнер мечты».
Хотя композиты, из которых наполовину сделан «Боинг-787 Дримлайнер» – это, конечно, не совсем пластмасса. Один «ученый» сайт объясняет, что композиты получаются путем «насыщения тканых материалов из углеродного волокна матрицей из невулканизированной смолы, такой как эпоксидная, для формирования предварительно пропитанной конструкции».
В общем, если совсем «на пальцах», то представьте себе брезентовое полотно, пропитанное эпоксидной смолой, которому, еще до того, как смола затвердела, придали форму ведра. Соответственно, после того, как эпоксидка «схватила», получилось обычное, пригодное для использования ведро. Ну а теперь напрягите воображение еще раз и представьте, что по такому же принципу сделали фюзеляж и крылья самолета.
Разумеется, это очень примитивное объяснение технологии получения композитных материалов. Если «по науке», то ведро еще будут дополнительно покрывать слоями предварительно пропитанных листов и т. д. Но принцип изготовления композитов именно такой.
Идеологи композитов уверяют (и надо сказать, небеспочвенно), что композиты более прочные, долговечные, износостойкие и устойчивые к коррозии, чем изделия из металла. Но у каждой медали есть и своя обратная сторона. О ней применительно к «Боингу-787» мы поговорим немного ниже, а пока перенесемся в начало нынешнего тысячелетия, когда у самолетостроителей «Боинга» возникла идея создать «Дримлайнер».
«Лайнер мечты» против «кошмара» реальности
У многих жителей Земли начало 21-го века, а вместе с ним и третьего тысячелетия, было связано с надеждами на приход новой эры радости и благоденствия. Но у «Боинга» не было особых причин разделять подобные чувства.
Первое, что портило праздничное настроение крупнейшему в мире производителю гражданских самолетов – это «Эрбас». Европейский концерн стал не просто наступать на пятки «Боингу», а вытеснять его с вершины авиастроительного Олимпа. Первый «звонок» прозвучал еще в 1994 году, когда обе компании получили одинаковое количество заказов на лайнеры. До этого «европеец» мог только примеряться к популярности и славе продукции «американца».
Но в 1999 году раздался уже не «звонок», а «пушечный выстрел». «Эрбас» впервые опередил «Боинг» по числу заказов на гражданские самолеты. А с 2001 и по 2005 годы началась уже настоящая «артиллерийская канонада» – в течение 5 лет подряд европейский концерн оформлял больше покупок на свои машины, чем его американский конкурент.
Ситуация стала немного выравниваться, лишь начиная с 2006 года, и то неустойчиво: до 2012 года включительно «Эрбас» в течение четырех лет подряд размещал на своих самолетостроительных заводах больше заказов, чем «Боинг», в то время, как последний опережал своего европейского соперника только в течение трех лет.
Сдача позиций «Эрбасу» не ограничилась только полученными заказами. С 2003 по 2011 годы включительно европейский концерн ежегодно поставлял больше самолетов заказчикам, чем его американский конкурент. «Боинг» смог взять реванш на этом направлении лишь в 2012 году, когда со стапелей его сборочных цехов сошло на 13 самолетов больше, чем у «европейца»: 601 машина против 588.
Но и это было еще не все. С конца 1990-х гг. «Эрбас» разрабатывал новую модель пассажирского самолета – сверхвместительный А-380, рассчитанный на перевозку в одноклассной компоновке пассажирского салона до 853 человек. Конечно, он не мог вытеснить с рынка «Боинги» -737, 767 и 777, ибо был рассчитан на другой сегмент авиаперевозок, но отправил своему американскому конкуренту, да и всему миру четкое послание: «Эрбас» – инновационная компания, идущая в ногу со временем и научно-техническим прогрессом. С этой точки зрения, «Боинг» отставал от «европейца» почти на 10 лет, ибо его самая новая к тому времени машина – «Боинг-777» – была разработана в начале 1990-х годов.
Но если б конкуренцией с «Эрбасом» исчерпывались все «вызовы», с которыми столкнулся «Боинг».
Цены на топливо, теракты и скандалы
В начале 3-го тысячелетия цены на горючее, включая авиационное, удавами поползли вверх, грозя обвиться вокруг «шей» авиакомпаний и начать душить авиаперевозки высокими тарифами на авиабилеты. Прибавьте к этому заметное падение количества желающих в США совершать перелеты на рейсовых лайнерах после терактов 11 сентября 2001 г.
Ну и наконец, был еще один, чисто «боинговый» момент. В 2003 г. компанию потряс скандал, соизмеримый с тем, который разразился вокруг авиастроительной фирмы «Локхид» в середине 1970-х годов. Напомним: тогда выяснилось, что руководители этой компании давали взятки высокопоставленным чиновникам из Японии и ряда европейских государств за то, чтобы те «продавливали» гражданские и военные самолеты «Локхид» на рынки своих стран.
С «Боингом» была похожая ситуация. Некая Дарлин Друйун, занимавшая в Пентагоне пост первого заместителя второго секретаря ВВС по вопросам закупок (секретарь ВВС – это гражданский руководитель военно-воздушных сил США – Ю.К.) умышленно вздула цену контракта на лизинг/покупку «Боингов-767» в варианте воздушного заправщика на замену устаревшим «летающим танкерам» KC-135. Сделала она это в обмен на обещание «Боинга» взять ее на работу на хорошую и денежную должность.
«Боинг» выполнил свое обещание, но Друйун недолго наслаждалась своим новым статусом сотрудницы одной из крупнейших мировых компаний. Пентагон заподозрил неладное и начал расследование. В итоге Друйун потеряла работу в «Боинге» (а также 5 000 долларов в виде штрафа и свободу на 9 месяцев). Кроме того, из «Боинга» был уволен действовавший с ней заодно главный финансист компании Майкл Сирс (отсидел 4 месяца и заплатил 250 000 долларов штрафа), а вскоре ушел в отставку и президент «Боинга» Фил Кондит.
Подведем промежуточный итог. Итак:
• Сдача позиций «Эрбасу»
• Растущие цены на топливо
• Падение спроса на пассажирские авиаперевозки
• Скандал, весьма негативно сказавшийся на имидже «Боинга»
Какой ответ могла дать авиастроительная компания на все эти вызовы? Естественно только один. Создать новый самолет, который был бы лучше «Эрбаса», расходовал бы значительно меньше топлива, чем сопоставимые модели американских и европейских машин, предложил бы пассажирам невиданный доселе комфорт в полете, ну и по совокупности всех этих факторов восстановил бы репутацию «Боинга», заметно подмоченную «воздушно-танкерным» скандалом.
Дети «Йеллоустоуна»
Осознать, почему «Боинг» выбрал для своего проекта разработки лайнеров нового поколения название восьмого по величине, но при этом наиболее известного заповедника США можно только с помощью чувств. «Йеллоустоун» (Yellowstone) – горы, равнины, леса, озера, гейзеры, хрустальный воздух… Наверное, где-то на уровне подсознания создатели будущих машин воспринимали свои детища, как органичные элементы первозданной природы – экономичные, малошумные и доставляющие своим пассажирам такое же удовольствие во время полета, как прогулка по национальному парку.
Технические требования, сформулированные для новых самолетов, эти цели, в общем, и преследовали. Революционными их назвать было нельзя. Ключевым словом в них было «более». Грядущие «Боинги» должны были во многом состоять из композитных материалов, использовать больше электроники и электрики вместо гидравлики, быть оснащенными более экономичными и экологичными турбовентиляторными двигателями, и предлагать пассажирам заметно более высокий уровень комфорта.
«Дети» «Йеллоустоуна» получили кодовые обозначения Y1, Y2 и Y3. Y1 должен был заменить «Боинги» -737, 757 и 767-200, Y2 – «Боинги» -767-300, 767-400 и 777-200. И, наконец, Y3 – «Боинги» -777-300 и 747.
Быстрее и вместительнее – не всегда интереснее
Правда до того, как «Боинг» окончательно сосредоточился на Y1, Y2 и Y3, его проектировщики рассмотрели возможность влететь в «светлое будущее» на «Соник Крузере» (Sonic Cruiser) и на «Боинге-747Х». Первый представлял собой «околозвуковик» – футуристического вида машину по схеме где-то напоминающей «Конкорд» и «Ту-144». Что касается второго, то он был достаточно бесцветной модификацией классического «Джамбо Джета», наделявшей его несколько увеличенными пассажировместимостью и дальностью полета.
В задачу «Соник Крузера», как следует из его названия, не входило преодолевать звуковой барьер, а только подходить к нему вплотную. По расчетам он должен был лететь всего лишь на 15%-20% быстрее «Боинга-767» («Конкорд» это делал в два раза быстрее), но при этом расходовать столько же топлива, сколько 767-й. Выгода обеспечивалась большей частотой полетов: там, где 767-й делал 6 рейсов, «Соник Крузер» за счет большей скорости успевал бы сделать 7.
Обе машины были задуманы в конце 1990-х – начале 2000-х годов. Первой «обезвкусилась» идея создать «Боинг-747Х». Авиакомпании не проявили к «чуть дальше, чуть вместительнее» варианту 747-го большого интереса. Свою лепту в «выцветание» проекта улучшенного «Джамбо Джета» внес и превышавший его практически по всем показателям А-380, или «Супер Джамбо», над созданием которого на рубеже тысячелетий уже активно работал «Эрбас».
Правда, «Боинг» впоследствии все-таки вернулся к идее предложить авиакомпаниям улучшенную версию «Боинга-747», получившую обозначение «747-8». Но составить серьезную конкуренцию А-380 эта модификация «Королевы небес» (имя собственное «Боинга-747»), серийный выпуск которой начался в 2011 году, так и не смогла.
«Соник Крузер» продержался в планах «Боинга» несколько дольше, чем «747Х». Видимо сыграла свою роль необычность и «продвинутость» его конструкции, заставившая потенциальных операторов присмотреться к нему повнимательнее. Но результаты этих «смотрин» оказались для «околозвуковика» достаточно плачевными.
Авиакомпании решили, что экономия топлива все-таки важнее, чем выигрыш в скорости. В итоге в 2002 году «Соник Крузер» отправился следом за «747Х» в папку под названием «Нереализованные проекты “Боинга”». Впрочем, возможно проект «околозвуковика» еще может возродиться. Во всяком случае, в 2012 году «Боинг» запатентовал конфигурацию «Соник Крузера».
И пришел «Дримлайнер»…
Итак, требования к новому самолету, пройдя через «фильтр» авиакомпаний, свелись к главному: экономичность. С ним было жестко связано другое: дальность полета. Оставалось ответить на вопрос: какого размера будет новый лайнер?
«Эрбас», который тоже задумался о самолете нового поколения, решил, что его детище продолжит традиции «Джамбо Джета». Вот, как обосновал свое решение европейский концерн: авиаперевозки растут, самолетов становится больше, а аэропорты не «резиновые». Один А-380 почти на 600 человек в трехклассной компоновке займет на стоянке меньше места, чем два 300-местных лайнера, не говоря уж о том, что стоимость его покупки, эксплуатации и обслуживания, включая аэропортовое, будет намного меньше, чем у двух упомянутых лайнеров вместе взятых.
Правда, была у этой медали и другая, не такая привлекательная сторона. Не каждый аэропорт мог принять «Супер Джамбо». Таким образом, философия эксплуатации машины такого класса была где-то приближена к путешествиям с использованием морского транспорта, когда после пересечения океана на борту судна, рассчитанного на несколько тысяч человек, пассажиры уже на «перекладных» добирались по суше до места назначения.
«Боинг» избрал другой подход. Задуманный им лайнер по тоннажу и размеру будет в пределах «Боинга-767». Таким образом, его без труда примет практически любой аэропорт мира, рассчитанный на работу с «большой» авиацией. Пассажирам не придется пересаживаться на «перекладные» в крупных мегаполисах, ибо они смогут напрямую прибывать в пункты назначения, даже если это провинциальные города, упоминания о которых заставляет напрягать память и морщить лоб, чтобы вспомнить, где они находятся. И при этом летать новый самолет будет дальше своих предшественников, а топлива расходовать меньше.
Так в 2003 году и родилась концепция «Дримлайнера».
«Мечта» хорошо продается
Расхожее утверждение о том, что мечту нельзя ни продать, ни купить к «Дримлайнеру» было явно неприменимо. К моменту первого выката первой, еще не совершившей ни одного полета машины 8 июля 2007 года, «Боинг» заключил контракты на поставку 677 лайнеров этого типа. Таким образом, «787» стал мировым рекордсменом по числу проданных машин до начала их поступления на «прилавки». К ноябрю 2012 года 57 авиакомпаний заказали в общей сложности 844 «Дримлайнера».
Экономичность, так привлекательная для авиакомпаний, достигалась не только путем снижения веса машины за счет использования композитов и более эффективных двигателей. Насыщенность лайнера электрикой и электроникой позволяла отказаться от забора из двигателей горячего воздуха во время полета для обеспечения работы ряда систем самолета, что также снижало расход топлива.
Ну, а о комфорте нечего и говорить.
В салоне «Дримлайнера» во время рейса должно было поддерживаться давление, более приближенное к давлению у земной поверхности, чем на современных пассажирских самолетах, а внутри быть менее шумно из-за улучшенной звукоизоляции. Окна не просто были большего размера. На них отсутствовали традиционные шторки, своим видом и звуком, издаваемым при закрывании напоминавшие дверцу в ящике для перевозки кроликов или морских свинок (закрыв их, пассажиры явно лучше начинали понимать – в каких условиях порой приходится жить домашним грызунам).
Иллюминаторы «Дримлайнера» затемнялись с помощью кнопки, причем степень затемнения зависела от продолжительности нажатия. Кресла более удобные и даже освещение более «дружелюбное». В него добавлялись цвета, которые могли меняться в ходе рейса, помогая пассажирам бороться с монотонностью и скукой многочасового полета.
Приходилось ли вам чувствовать, как в полете у вас пересыхает горло, а нос словно забивается цементной пылью? Это оттого, что внутри салона поддерживается уровень влажности не более 8%. Сделать больше – подвергнуть риску ускоренной коррозии алюминиевые части фюзеляжа. В «Дримлайнере» подобные неприятные ощущения пассажирам не грозили бы: применение композитов позволило поднять уровень внутрикабинной влажности до 16%.
От «Дримлайнера» к «Дредлайнеру»
Увы, путь к мечте не всегда сам бывает мечтой. Вначале выяснилось, что вес каждого из шести первых построенных 787-х больше заявленного на 2 300 кг. При этом у самого большого варианта – «787-9» – перевес составлял почти 6 400 кг. Пересмотрев конструкцию некоторых элементов и изготовив ряд из них из более легкого титана, «Боинг» смог снизить вес последующих «Дримлайнеров» до расчетного.
Компания планировала отправить «787» в первый испытательный полет в августе 2007 года, то есть через месяц после его премьерного показа. Однако, из-за череды производственных задержек, которых было, как минимум, пять, продолжительностью от 3 до 6 месяцев, «Дримлайнер» впервые оторвался от земли лишь в декабре 2009 года.
Не обошлось и без «крови». Были смещены несколько руководителей программы создания «787». Испытания тоже проходили не без проблем, из-за чего самолет в конечном итоге поступил в коммерческую эксплуатацию своего первого оператора – All Nippon Airways с почти трехгодичной задержкой. Другие авиакомпании, «подписавшиеся» на «Дримлайнер», среди них которых были «Эйр Индия» и «Юнайтед», стали рассматривать вопрос о предъявлении материальных претензий к «Боингу», ибо в ожидании «787» были вынуждены продлевать лизинг на устаревшие модели самолетов.
Официально «787» сохранил свое название «Дримлайнер», но даже сами сотрудники «Боинга» после того, как началась серия задержек, стали называть его между собой не иначе, как «Дредлайнер» (Dreadliner), или «Лайнер ужаса».
Проклятие «аутсорсинга», или тень МКС над «лайнером мечты»
Важнейшим фактором конкурентоспособности продукта является его цена. Чем она ниже, тем продукт привлекательнее в глазах покупателей. Но не будет же производитель работать себе в убыток. Значит нужно найти способ снизить затраты на производство.
И «Боинг» нашел. Данный способ получил мудреное название «аутсорсинг», хотя в самом этом способе ничего нового не было. По сути, это старая, как мир кооперация, когда изготовление отдельных частей и элементов машин передается в те страны, где их производство будет дешевле.
«Боинг» и раньше производил некоторые детали для своих лайнеров руками иностранных подрядчиков, но в случае с «Дримлайнером» речь шла о куда большем разделении труда. Американским предприятиям отводилось лишь 35% работ по изготовлению деталей и элементов для «787», не считая окончательной сборки машин в США. Программа создания «Дримлайнера» была оценена в 10 миллиардов долларов. Подрядчики взяли на себя работы стоимостью в половину этой суммы.
Более того, очевидно все в тех же целях экономии «Боинг» впервые выпустил из рук контроль качества продукции, производимой подрядчиками. Отныне они сами должны были проверять, отвечают ли их изделия предъявленным требованиям.
То, что началось после этого, Лари Караччиоло, инженер «Боинга» назвал в интервью «Ассошиэйтед Пресс» «полным хаосом». Он в течение трех лет отвечал за работу с подрядчиками в рамках программы создания «787». «“Боинг” откусил больше, чем мог прожевать», – подчеркнул Караччиоло.
Во-первых, возникли проблемы с композитными деталями, произведенными разными подрядчиками. Они просто не хотели состыковываться, как будто были произведены для самолетов разных типов. Например, когда пытались присоединить носовую часть к остальной части фюзеляжа, то образовывался зазор величиной почти в 1 сантиметр. Причем, проблемы эти выяснялись уже на этапе окончательной сборки в Сиэтле.
Трудности возникали не только со своевременной поставкой от подрядчиков навигационного программного обеспечения для «Дримлайнера», но даже крепежных устройств для соединения различных частей самолета и документации на произведенные элементы.
Трудный союз мандолины и самурайского меча
Более того, как оказалось, различную этику производственных культур подрядчиков из разных стран совместить не легче, чем изготовленные ими части самолета. И это была вторая связанная с «787» серьезная проблема работы с изготовителями. «Порой складывалось впечатление, что итальянцы работают всего лишь три дня в неделю. К кому не обратишься – все в отпусках. А японцы, похоже, не уходили со своих предприятий шесть дней в неделю», – рассказал в интервью «Ассошиэйтед Пресс» Джек Аль-Кавати, бывший инженер «Боинга».
В-третьих, передача технической информации от «Боинга» к подрядчикам тоже не была простым процессом. Авиационные технологии относятся к технологиям двойного использования, а потому подвергались предварительной экспертизе, требующей времени и сил. Переговоры с иностранными подрядчиками проходили в специально оборудованных комнатах для переговоров, причем для каждого подрядчика была предусмотрена своя комната.
Да и сами инженеры «Боинга», вспоминал Аль-Кавати, не испытывали восторга по поводу передачи зарубежным подрядчикам технической информации. Многие из них, особенно ветераны компании, опасались, что, например, японцы используют эту информацию, чтоб лет через десять начать выпускать лучшие самолеты, чем «Боинг».
В целом, ситуация с подрядчиками для производства «Дримлайнера» стала очень напоминать положение вокруг МКС на этапе проектирования и сборки. В 1990-е годы многие конгрессмены и сенаторы США выражали сожаление, что России, приглашенной в качестве партнера в проект создания международной станции, поручили создавать для нее «критически важные» элементы. Из-за того, что Россия неоднократно срывала график поставки этих элементов, не только отодвигался срок ввода орбитального комплекса в эксплуатацию, но и возрастала его стоимость.
Поспешишь – людей насмешишь
По рассказам инженеров и рабочих «Боинга», после того, как создание «Дримлайнера» стало серьезно выбиваться из графика, каждый, пусть даже небольшой успешный шаг, приближающий лайнер к первому испытательному полету, отмечался в стиле корпоративной вечеринки с напитками, закусками и сувенирами за счет компании. Дома сотрудников компании буквально ломились от безделушек с символикой «787»: бейсбольных кепок, шоколадных плиток, кружек, лазерных указок и много чего еще. Говорят, почти все это можно теперь встретить на e-bay.
8 июля 2007 года произошло, как уже отмечалось, долгожданное «явление “Дримлайнера” народу». Бело-голубой красавец самолет купался не только в лучах солнечного света, но и в потоках счастья и восторга, щедро изливавшихся на него со стороны 15-тысячной толпы сотрудников «Боинга» и приглашенных на первый выкат гостей. И каждый, кто видел этот момент по телевизору, невольно начинал испытывать гордость и радость за эту чудо-птицу так, будто сам был причастен к ее рождению.
И лишь те, без кого «Дримлайнер» действительно не появился бы на свет, знали, что на всеобщее обозрение выехал «полуфабрикат», у которого почти не было органов управления, да и фюзеляж был наскоро «сшит» на «живую нитку». Некоторые особо остроглазые сотрудники и гости заметили торчавшие из фюзеляжа болты так, словно их просто не успели до конца завернуть.
Глава «Боинга» Джим Макнерни торжественно объявил, что лайнер оторвется от полосы через два месяца. Он ошибся почти в 15 раз. Машина первый раз ушла в небо через двадцать девять месяцев после того праздничного дня.
Что сулит и чем грозит нам «волшебный» композит
О тех неисчислимых благах, которые несет этот материал современному самолетостроению, говорилось и писалось последние годы, наверное, не меньше, чем об авиации вообще. Более легкий, прочный и устойчивый к коррозии, чем традиционный авиационный алюминий, менее подверженный усталости, обладающий лучшей звукоизоляцией и проницаемостью для радиоволн и т.д. В общем, по всем признакам, с приходом композитов в авиацию в нее должен был вернуться «золотой век».
А какие конкретно части для самолетов делают из композитов?
Вот они:
- Гондолы двигателей
- Кресла и внутренняя отделка фюзеляжа
- Киль и стабилизатор
- Руль направления
- Элероны
- Балки для пола салона
- Рули высоты
- Дверцы шасси
- Зализы в месте крепления крыла к фюзеляжу
- Полностью крыло и фюзеляж
В общем, практически весь самолет, а если более точно, то по объему «Дримлайнер» на 80% состоит из композитов, а по весу на – 50%.
Но есть и те, кто выражал сомнения по поводу «волшебных» свойств композитов. Среди них бывший инженер «Боинга» Винс Уэлдон. Он публично заявил, что в то время, как традиционный алюминиевый фюзеляж станет сминаться при вынужденной посадке, становясь своего рода подушкой между землей и пассажирами, композитный при аналогичных обстоятельствах просто расколется, нисколько не смягчив энергию удара. Это как если бы в одном случае вы прыгнули на матрас, а в другом на пустой ящик из тонкостенной фанеры.
По мнению ряда наблюдателей опасения Уэлдона были косвенно подтверждены испытаниями прочности крыла «Дримлайнера», проведенными «Боингом». Обычно собранное крыло изгибается с помощью специальных механизмов до тех пор, пока полностью не сломается. Но композитное крыло «лайнера мечты» перестали гнуть, как только оно продемонстрировало свою способность выдержать требуемые 150% от той максимальной нагрузки, которой оно может подвергнуться в ходе реального полета, и как только на нем стала трескаться обшивка.
Доводить до полного разрушения, как в ходе испытаний крыла «Боинга-777», не стали (на «трех семерках» разрушение произошло при 154% от максимальной нагрузки). Одно из официальных объяснений – в случае полного разрушения композитного крыла образовалось бы большое количество осколков, на уборку которых пришлось бы потратить много времени и сил…
Кроме того, утверждал Уэлдон, композиты в отличие от алюминия выделяют при горении токсические вещества (что, опять же, не облегчит жизнь пассажирам, оказавшимся среди обломков потерпевшего крушение лайнера). Наконец, композиты, хоть и устойчивы к химической коррозии, тем не менее, из-за своей пористой структуры подвержены деламинации. Они впитывают влагу и начинают расслаиваться. Что при этом происходит с частями и деталями из композита, нетрудно догадаться.
«Боинг» ответил на эти «выпады» в адрес композитов тем, что провел все необходимые испытания, которые подтвердили безопасность, прочность и выносливость композитов, а кроме того напомнил, что данные материалы уже в течение многих лет используются для изготовлений элементов крыла пассажирских лайнеров. И до сих пор не было никаких проблем. Кроме того, компания заверила, что разработала специальные методы контроля состояния композитных частей «Дримлайнера».
Остается только верить.
Аккумулятор литий-ионный – источник проблем непревзойденный
Треснувшее стекло кабины пилотов, течь топлива, проблемы с тормозами… Вот неполный перечень тех проблем, с которыми столкнулись первые серийные «Дримлайнеры». Но не они «приземлили» этот самолет, вынудив Федеральное авиационное управление США впервые после запрета на коммерческую эксплуатацию всех самолетов типа DC-10 в 1979 году из-за ряда катастроф, случившихся с этими машинами, ввести аналогичный запрет в отношение «787». Напомним, что это коснулось полусотни уже запущенных в регулярную эксплуатацию «Дримлайнеров».
«Лайнер мечты» «споткнулся» о небольшую голубую коробку. Без нее не запустить ни вспомогательную силовую установку (ВСУ), которая в свою очередь запускает основные двигатели самолета, ни обеспечить электроэнергией лайнер в случае отказа бортовых источников питания в полете. Коробка эта – литий-ионный аккумулятор.
Попутно заметим, что, по оценке американских экспертов, у первых серийных «787» технических проблем не больше, чем их было в начале эксплуатации у «777». Правда, проблемы разные. В отличие от «трех семерок», большинство проблем «Дримлайнера» связаны с электричеством, что неудивительно. Ведь на новой машине значительно больше электрики и электроники, чем на предшественниках.
Вообще-то, на большинстве лайнеров стоят традиционные, проверенные никель-кадмиевые аккумуляторы. Но создатели «Дримлайнера», верные своему принципу «меньше веса, больше эффективности», решили использовать литий-ионные батареи. При одинаковом с никель-кадмиевыми размере, они весят меньше, а энергии вмещают в себя в два раза больше.
И все бы хорошо, но бортовые литий-ионные батареи стали вдруг перегреваться и воспламеняться. Наиболее пострадали «Дримлайнеры» японских авиакомпаний – у одного это случилось в полете, а у другого сразу после посадки. Кстати, как нетрудно догадаться, аккумуляторы также изготавливали фирмы-подрядчики, расположенные во Франции, Японии, американских штатах Аризона и Северная Каролина.
Дальше – больше. Майкл Леон, бывший старший техник-инженер в аризонской компании Securaplane Technologies, производившей зарядные устройства для литий-ионных батарей «Дримлайнера», рассказал в интервью американской телекомпании CNBC, что однажды во время испытаний одной из батарей в 2006 году она просто взорвалась на его глазах, вызвав пожар в помещении, где проходили испытания. При этом зарядное устройство не было подключено.
Инцидент этот был задокументирован и расследован. Представители «Боинга», участвовавшие в расследовании, заявили, что взрыв произошел из-за нарушений правил проведения испытаний.
Как Винс Уэлдон, выразивший сомнения в безопасности композитов, так и Леон были уволены. Но вот самые свежие результаты расследования инцидентов с литий-ионными аккумуляторами «Дримлайнеров»: на том, который вынудил один из этих самолетов совершить незапланированную посадку, было обнаружено распухание аккумуляторных ячеек. Это значит, что если бы этот процесс пошел дальше, то вполне мог бы привести к взрыву всего аккумулятора.
Но даже если не будет взрыва, горящая литий-ионная батарея разогревается до температуры почти 600 градусов по Цельсию. Так как это всего на 60 градусов меньше температуры плавления алюминия, то возгорание аккумулятора такого типа может привести к ослаблению, а может и разрушению алюминиевых конструкций самолета.
Аккумуляторные интриги
Оказываются, есть и такие, и о них мы узнаем опять же благодаря «Дримлайнеру». По данным «Ассошиэйтед Пресс», в то самое время, когда Федеральное авиационное управление США выдало сертификат безопасности литий-ионным аккумуляторам для использования на «Дримлайнерах», федеральные правила США запрещали перевозить батареи этого типа даже в багажном отсеке пассажирских самолетов из-за опасности их возгорания.
Ситуация поменялась сказочным образом на прямо противоположную после того, как полсотни «Дримлайнеров» были выведены из эксплуатации именно по причине данных аккумуляторов. Теперь федеральные правила разрешают перевозить в качестве груза на пассажирских самолетах литий-ионные батареи. Другими словами, они могут находиться на борту лайнера, но лишь в том случае, если не интегрированы в систему его электропитания. Причем, новые правила были обнародованы 7 января этого года, то есть так раз в тот самый день, когда на японском «Дримлайнере» в аэропорту Бостона загорелся аккумулятор, и пожарным потребовалось около 40 минут, чтобы потушить пожар.
Чудеса, правда?
Специалисты по безопасности на транспорте, а также летчики уже назвали новые правила «бессмысленными». Один из них Чесли «Салли» Салленбергер – тот самый пилот, который посадил в 2009 году на Гудзон А-320 с отказавшими двигателями. Он сказал в интервью «Ассошиэйтед Пресс», что ему было бы неприятно лететь на самолете с литий-ионными аккумуляторами даже в багажном отсеке. «Слишком велик риск самовозгорания и пожара, – подчеркнул он. – Нужно, чтобы новые правила подверглись очень внимательной и трезвой оценке, особенно в свете того, что случилось с аккумуляторами 787-х».
Пока «Боинг» предложил «временное» решение проблемы с литий-ионными аккумуляторами: помещать их внутрь стальных жаропрочных коробок с трубками для отвода газов на случай возгорания. Федеральному авиационному управлению предстоит еще одобрить (или отвергнуть) этот план. Другой вариант решения проблемы, рассматриваемый компанией – это просто увеличить пространство между аккумуляторными ячейками, чтобы исключить таким образом их перегрев.
И на «десерт»: посмотрев на «Дримлайнеры», «Эрбас» решил установить на грядущем композитном А-350 (европейский ответ «Дримлайнеру») традиционные никель-кадмиевые батареи.
Как «Боинг» сам признал свой «787» безопасным
Наверное, один из главных вопросов, который возник в голове у читателей после того, как они узнали о технических проблемах «Дримлайнера», в частности с его аккумуляторами, следующий: как же машину с дефектами, способными угрожать безопасности полета, Федеральное авиационное управление и Национальный совет по безопасности на транспорте США допустили к регулярной эксплуатации с пассажирами на борту?
Ответ на этот вопрос дал «Деловой журнал Кремниевой долины» (Silicon Valley Business Journal). Вот, что он написал в выпуске от 7 февраля 2013 года:
«Федеральное авиационное управление пытается выяснить, как и почему оно одобрило эксплуатацию дефектного “Боинга-787 Дримлайнер” с аккумуляторами способными самовоспламениться.
…[Одна из причин этого состоит в том, что] инженеры “Боинга” сами поручились за безопасность своего самолета, а проверка и тестирование “Дримлайнера” Федеральным авиационным управлением не было таким тщательным, как предыдущих типов самолетов.
Если это подтвердится, то “само-сертификация” самолетов “Боинга” вызывает серьезные вопросы относительно эффективности современной системы проверки, используемой Федеральным авиационным управлением. …Оно продолжает активно расследовать причину, по которой “Дримлайнеры” были допущены к эксплуатации в США».