Новейшая модификация Боинга 747 модель 8 мчится по взлетной полосе, чтобы подняться в небо. Внезапно пилоты ударяют по тормозам. Машина начинает замедлять ход, тормоза раскаляются до красна, на место едут пожарные расчеты , но ничего не делают. На самом деле это одно из множества испытаний, которые предстоят последней модели 747-го. Если шасси охватит пламя, то испытание будет провалено.
Почти сорок лет этот гигантский лайнер был владыкой небес. Но недавно корона перешла к более крупному самолету Аэробусу А380 и команда Боинга хочет ее вернуть. Они собираются полностью переработать самолет в крупнейшем здании в мире - мега заводе компании Боинг.
После пяти напряженных минут пожарным расчетам удается охладить тормоза в колесах 747-го. Это показатель того что он может безопасно прервать взлет чтобы пассажиры смогли покинуть лайнер. Боинг надеется что это окажется единственным отмененным взлетом. Боинг 747 модель новейшая и технологически продвинутая версия флагманского лайнера компании. Это будет самый длинный авиалайнер в мире и что еще важнее самый эко логичный в своем классе. Как и любой 747 гордо парящий в небе этот самолет будет рожден в Эверетте , штат Вашингтон к Северу от Сиэтла. Мега завод компании Боинг крупнейшее здание на планете. Его двери удерживают два рекорда книги Гиннеса за самую большую стенную роспись в мире. Насколько велик этот завод? Внутрь можно было бы поместить Дисней Лэнд и осталось бы место для парковки. Это не просто завод - это не большой город. С собственной пожарной частью и семью самыми оживленными кафетериями в Америке прямо в цехах. Здесь есть целая армада мощных и трёхколесных велосипедов, на которых рабочие передвигаются по заводу. Большинству людей требуется несколько месяцев, чтобы выучить, что где находится. Это просторное здание настолько велико, что известны случаи образования облаков под потолком находящимся на уровне 11 этажного дома. Это невероятный лабиринт, заполненный самолетными деталями всех форма и размеров. В этом безумии есть своя система. Каждому лайнеру производимому на заводе выделяется определенный участок. Одна из зон зарезервирована для любимого детища фирмы - Боинга 747.
Первым самолетом построенным здесь был 747-ой , самый первый Jumbo Jet. Он быстро завоевал позиции неоспоримого повелителя небес. Его господство никто не мог оспорить в течение 40 лет. Пока в 2007 году Аэробус А380 не затмил его по размеру вместимости. Это двухпалубный самолет с местами на 550 пассажиров. А380 этот ответ на быстрый рост рынка авиаперевозок в последнем десятилетии. В авиапромышленности происходит настоящий подъем, люди чаще летают, самолеты полны и спрос на новые самолеты велик. Но не на любые самолеты, авиакомпаниям нужны более эффективные. А380 удовлетворяет потребителя , но в этих условиях старый 747 уже не может конкурировать.
Заоблачные цены на топливо и проблемы с экологичностью сделали его слишком дорогим и грязным для полетов. Однако Боинг стремится не выплеснуть ребенка вместе с водой. Вместо создания нового самолета с чистого листа, на что может уйти десятилетия и миллиарды долларов они проведут радикальную модернизацию старой излюбленной модели - более совершенный и экологичный Боинг 747. Модель 8 будет летать быстрее , сможет преодолеть треть земного шара без дозаправки, будет чище любого и 747-х. Модель 8 имеет более подходящие размеры для рынка и конечно он больше, а А380. Он будет расходовать меньше топлива в расчете на пассажира чем А380, а это важно при принятии решения какой самолет стоит приобрести авиакомпании. Но А380 уже летает и Боингу придется догонять.
К счастью в соседнем ангаре у Боинга уже есть готовые инновационные технологии. Здесь они производят инновационный Дримлайнер 787 фюзеляж, которого изготавливают и композитных материалов. Он одолжит 747-му свою инновационную конструкцию крыльев и новые экономичные двигатели. Новый 747 даже назван в честь младшего брата - модель 8. Он заимствует как у будущего так и у 40 лет своей истории.
История Боинга 747 начинается в середине 60-х годов. Изобретение реактивных самолетов привело к всплеску рынка авиаперевозок. Растет спрос на межконтинентальные полеты. И пионером в них выступает одна авиакомпания Пан Ам. К 1965 году компания Пан Ам отчаянно нуждается в лайнерах для дальних рейсов. Ее президент встречается с президентом компании Боинг и просит его создать самолет с дальностью полетов в 5000 км , способный брат на борт 350 человек , а это в два раза больше чем любой из существовавших на тот момент самолетов. Это была беспрецедентная задача для главного конструктора, которого называют отцом 747. Ему и его команде пришлось разрабатывать самолет на 350 человек вместо 100. Как 'то сделать? Первая мысль была поместить один самолет сверху другого. За 40 лет до А380 главный конструктор задумался о двух палубном самолете. Когда инженеры взялись за работу они рассмотрели проблемы двух палубной схемы , их можно назвать десятки. Тогда и родилась идея широкофюзеляжного самолета с двумя проходами между рядами кресел. По одной легенде президент Пан Ам заявил Боингу, что если они сделают этот самолет, то он его купит. Он подписал заказ на 25 новых лайнеров на сумму в 3,7 млрд долларов в современных деньгах. Компания Боинг приняла вызов. Но существовала одна проблема - у них не было достаточно крупного завода, чтобы производить 747-ой. Поэтом в 1966 году компания начала строительство крупнейшего мега завода, который только видел мир. Рабочие начали сборку первых 747-х когда стены завода еще возводились вокруг них. Эти сборщиков называли суперменами. Их эмблемой был лесоруб Пол Баньян, который ходил с топором и одним махом срубал деревья. Инженеры не обращали внимания на эту шумиху. У них была задача, и они просто делали это.
Но они были настоящими супергероями. Они создали первый 747 с чистого листа всего за 28 месяцев. Он выкатился с мега завода Боинг 30 сентября 1968. Торжественный момент с шампанским прошел не совсем по плану, бутылка разбилась со второго раза.
Момент взлета был невероятным облегчением для всех. Пилотов спрашивали, беспокоились ли они о собственной безопасности? Но в тот момент их это не волновало, они были заняты и у них оставалась работа. О многом нужно было подумать, и они были просто в восторге. Когда они вышли их окружила толпа. Это был прекрасный момент и прекрасный самолет.
Но 747 планировался как временная мера. В середине 600х мир стремился к сверхзвуковым полетам, самолетам способным летать быстрее скорости звука. В компании предполагалось что удастся продать лишь 50 штук 747-ых. Они считали что истинное будущее за лайнером с изменяемой стреловидностью крыла который будет конкурировать с европейским Конкордом. Но сверхзвуковая мечта оказалось экономическим тупиком -самолет просто пожирал топливо. Боинг так и не продвинулся дальше полномасштабного макета. Вместо этого 747-ой с более экономичными двигателями превратился из временной меры в правителя небес. С 1968 года компания выпустила свыше 1400 штук 747-ых. В общей сложности они пролетели расстояние 101 полету до Луны и обратно. Все они собраны вручную здесь, на мега заводе Боинга. За 43 года ничего не изменилось и сборка этих лайнеров это ручная работа. Здесь не видно ни одного робота. В сборочном процессе важен ритм, как говорят "барабанный бой". В основе всего лежат циклы. Механики должны выполнить свою задачу, а затем перейти к следующему самолету и держать ритм.
Но здесь ничего не производится, Эверетт это огромный сборочный центр. Сюда слетаются детали со всех уголков планеты. Пассажирские сиденья из Германии, элементы крыльев из Китая закрылки из Австралии. Только для одной новой модели 747 требуется свыше 6 миллионов деталей и крайне важно чтобы они были доставлены сюда к точному времени. Производство к заданному времени проверенный метод работы, позволяющий Боингу экономить деньги благодаря тому, что детали не нужно покупать заранее и долго хранить. Но это рискованно и все решают сроки. Бывает нехватка деталей, но ключом к хорошей работе и непрерывностью производственного процесса является то, что детали, отсутствие которых способно вызвать остановку производства никогда не заканчиваются. Одним из главных компонентов, которым не стоит пылиться на складе является двигатель ценой в 20 миллионов долларов. Двигатели дорогой компонент, они обычно устанавливаются за день-два до того как самолеты покинут завод. Их поставляют к нужному времени. Потерять двигатель 747-го трудно , но компании приходится следить более чем за 6 миллионами деталей. Не все из них столь заметны как семи тонный двигатель. Каждая деталь отслеживается электронной системой, что дает наглядную картину, что и куда пошло.
Создание Боинга 747 модель 8 начинается с самой важной части - крыла. Участок сборки крыльев занимает около четверти площади сборки 747-ых. Новые крылья новой модели этой модели самые большие, которые выпускала компания. На каждом из них могло бы поместиться по три небольших дома с тремя спальнями. Конструкция крыла играет решающую роль в обеспечении большей эффективности новой модели и ее экологичности. Все 40 лет 747-ой сохранял крыло созданное по технологиям 60-х годов. Новое крыло, используемое на 787-ом имеет другую форму, которая улучшает соотношение подъемной силы сопротивления и повышает экономичность.
Сборка начинается с кромок крыла, для более легкого доступа. Каркас крыла изготавливается из трех лонжеронов, проходящих по всей его длине которые, соединяются 55-ю нервюрами. Эта форма обеспечивает отличную структурную целостность, которая ему пригодится. В полете крыло удерживает полный вес самолета, и нагрузки от турбулентности плюс в каждом из крыльев будет находиться до 58 тонн топлива. Алюминиевая обшивка крыла крепится с помощью тысяч деталей и каждый из этих элементов жизненно важен. Ценой ошибки здесь могут стать жизни людей , поэтому все соединения проверяются и перепроверяются. Сборка крыла подходит к завершению и оно начинает приобретать свою уникальную форму, которая поднимает в воздух гигантский лайнер весом в 440 тысяч килограммов.
Двигаясь в воздухе крылья, создают область низкого давления сверху и высокого давления снизу, что приводит к образованию подъемной силы. В полете крыло обтекается потоками воздуха, и суммарное давление на крыло направлено вверх. Но существует одна проблема. Когда эти потоки встречаются у концов крыла то воздух снизу обтекает их сверху . Это круговое движение создает вихрь или аэродинамические возмущения. Эти возмущения увеличивают давление на крыло направленное вниз и снижают его подъемную силу. Решение - скошенные или срезанные концы крыльев. Эти новые концы крыльев приводят к тому, что вихри образуются у самого конца крыла что снижает сопротивление. Новая конструкция также создает новые сложности. Испытательные полеты продемонстрировали небольшую вибрацию крыльев, называемую флаттером. Колебания крыла достигали 5 сантиметров. Во время испытания самолета мы подвергаем его нагрузкам. Это предельные скорости, высота. На высокой скорости под определенным грузом и количеством топлива мы действительно заметили небольшую вибрацию крыльев с двигателями. В экстремальных случаях флаттер может уничтожить самолет, буквально оторвав его крылья. Чтобы уложиться в стандарты и предотвратить задержки необходимо устранить проблему с крылом или она уничтожит программу по выпуску 747-ых и не в первый раз.
В конце 60-ых годов у первых 747-ых была другая проблема с крыльями. Испытания в аэродинамической трубе показали, что давление на крыло распределяется не верно. Была угроза полной переработки крыла. Но на помощь пришел главный конструктор. Ему пришла идея закрутить внешнюю часть крыла вниз на пару градусов. Это было проверено в аэродинамической трубе и столь простая поправка, решила проблему. Простое решение сработало , оно правильно перераспределило нагрузки на крылья 747-го и он был готов к полетам. Эта крутка позволила суперменам закончить 747-ой в срок.
Но история модели 8 получила другой поворот. Используя типичное решение 21 века, инженеры применяют компьютерные системы самолета, чтобы сгладить вибрацию. Эта компьютеризированная система называется электродистанционным управлением. Это заметное улучшение по сравнению с тросами, которые прежде управляли крыльями. Пилот двигал штурвал, что натягивал трос и заставлял рулевую поверхность двигаться. Электродистанционные системы включают в эту систему компьютеры. Здесь когда пилот двигает штурвал, он посылает электронный сигнал на привод рулевой поверхности. Это позволяет применить больше компьютерных программных технологий для повышения управляемости самолета. Можно использовать компьютерную систему чтоб производить тончайшее управление крылом и избавиться от флаттера. Это простое решение в духе суперменов Боинга.
В 1968 году главный конструктор Боинг и его команда суперменов подарила миру самую знаменитую форму в истории гражданской авиации - знаменитый горб. Они создавали его не как салон перового класса. Из за того что в Боинге считали что будущее за сверхзвуковыми полетами предполагалось что будущее 747-го за грузоперевозками. Итак, очень удачно объединились требования на размещения 350 пассажиров и большой грузоподъемности. Это оптимальный самолет как для роли лайнера, так как и для роли грузового самолета.
Принять на борт пассажиров дело простое, а вот загрузка грузов это проблема. Оценивалось множество различных схем, и был выбран один вариант - носовой люк то есть загрузка грузом самолета через нос. Радикальный конструкторский ход определил, что груз будет загружаться через нос для этого кабина пилотов была поднята ,убрана с пути так и появился знаменитый горб. Президент Пан Ам немедленно заметил его потенциал. Он спросил, а для чего используется это? Ему ответили это будет отличной зоной отдыха для экипажа, а президент посмотрел на конструкторов и сказал что это место для пассажиров. Так и появилась верхняя палуба. На новом 747 этот горб был продлен до длины целого Боинга 737.
На заводе идет работа на фюзеляжем. Они изготавливается из нескольких секций. Задней, средней, и передней со знаменитым горбом. Каждая секция собирается из отдельных панелей. Все панели покрывается защитным зеленым винилом во избежание повреждений при сборке. Лишь нос изготавливается как единая секция. Нижняя часть фюзеляжа собирается в перевернутом виде для облегчения работы. Затем она переворачивается на 180 градусов на специальном поворотном столе, чтобы можно было установить крышу. После сборки эта часть настолько тяжелая, что ее способен поднять только огромный 34 тонный кран. В общей сложности 26 кранов на 50 км потолочных балок переносят секции фюзеляжа по массивному производственному комплексу. Прежде чем части фюзеляжа отправятся на окончательную часть сборки крайне важно убедиться, что ничего не забыто. Ослабленный болт может привести к катастрофе если закатится в неподходящее место, например в двигатель или даже один из топливных баков. Каждая заклепка , каждый элемент крепежа может иметь жизненно важную роль. Количество считают, на качество рассчитывают.
Два часа ночи. Боинг никогда не спит. Внутри крупнейшего здания в мире происходит невероятно сложное действо. Команде собирающей 8 модель удалось создать ее крылья, фюзеляж. Теперь пришло время собрать все воедино, чтобы самолет принял облик Боинга 747. Соединение трех секций фюзеляжа одна из самых сложных задач во всем процессе сборки. Эта операция производится глубокой ночью , так безопаснее, в цехах меньше людей, меньше шансов что что-то пойдет не так. Когда собираются воедино детали стоимостью в миллионы долларов процесс превращается в очень деликатный промышленный балет. Рабочим нужно следить за малейшими тонкостями. Техники готовят переднюю часть к установке крыльев. При опускании секции рабочие должны быть очень точны. Все нужно выровнять все, так что все попало в паз в правильном положении. Крылья прикреплены к центральной части фюзеляжа, они раскинулись практически на весь цех. Два трактора должны тянуть с абсолютно одинаковой скоростью, чтобы консоль крыла не врезалась в кабины фабрики. Зазор между стенами всего 5 сантиметров. Затем к остальным частям самолета присоединяется хвостовая секция, затем начинает появляться характерная форма 747-го.
Его длина 76 метров, а размах крыльев 68 метров. Чтобы дойти до этого этапа самолету понадобилось прикосновение тысяч рук. Задача управления и организации столь большой команды дело не простое, но в этом у Боинга было много опыта за последние 40 лет.
В начале его истории у Боинга возникли финансовые проблемы. Компания оказалась на грани банкротства. Были отсрочки по программе, и даже давление остановить разработку. Запуск 747 был настоящим испытанием. Все работали изо всех сил, чтобы сделать все чертежи. Максимальное число человек доходило до 4500 тысяч человек. Главного конструктора попросили серьезно сократить штат, но компании нужно было еще 800 инженеров. И он настоял на своем. Если бы он уволил людей то скорее всего программа закрылась. У новейшей линейки 747 тоже есть шанс на закрытие. В 2008 году рабочие компании устроили забастовку приведя и без того плотный график в полный беспорядок. Каждый потерянный день стоил Боингу 100 млн долларов. С учетом проблем с конструкцией крыла Боингу пришлось задержать выпуск нового самолета на два года. Некоторые покупатели отменили свои заказы. Но сейчас главное для Боинга закончить этот самолет.
Настало время придать ему мощи. Пришло время новых двигателей , четырех революционных агрегатов. Старые двигатели 747 потребляли свыше 12 тысяч литров топлива в час. Цены на нефть высоки как никогда и авиакомпании ищут способ, как снизить расход топлива. Более эффективные двигатели - главный залог 8 модели. Компания Дженерал Электрик находится на переднем крае в деле разработки реактивных двигателей. Эти новые двигатели самые эффективные из тех, которые выпускала компания. Боинг бросил Дженерал Электрик вызов адаптировать их к новому 747-му. Но эти двигатели не дешевы. С ценников в 20 млн долларов за каждый это самые дорогие компоненты лайнера. Однако каждый цент потраченный из этих денег , потрачен не зря. Композитные материалы, из которых изготовлены лопатки вентиляторов и части корпуса, снизили вес каждого на 180 кг. Умножьте это на 4 и получите 10 дополнительных пассажиров, а меньшее число лопаток и более низкое число оборотов делает эти двигатели самыми тихим из тех, что производились в Дженерал Электрик. Они способны пропустить через себя больше воздуха с меньшим усилием , а это означает меньший расход топлива.
Как же они это делают? Лишь 10 % воздуха смешивается с топливом и сгорает в камере сгорания. Раскручивая набор турбин приводящих во вращение большой вентилятор в передней части двигателя. Этот ротор в свою очередь проталкивает в двигатель оставшиеся 90 % воздуха создавая тягу. Несмотря на меньший расход топлива 4 таких двигателя могут разогнать полностью загруженный 747 модель 8 до скорости свыше 1000 км\ч. Один такой двигатель создает тяги как все 8 двигателей Б-52.
На заводе настало время подвесить двигатели. Массивные бетонные блоки подвешиваются под крылья в места установки турбин. Без них самолет опрокинулся бы на хвост. Вес каждого двигателя 7 тонн, а снять с тележек и установить на крылья нужно 4 таких, это все равно, что подвесить 4 слонов. Эту работу следует делать медленно и аккуратно. Если 4 лебедки хоть немного рассинхронизированы двигатель не встанет прямо и возникнут проблемы. Каждый из этих массивных двигателей висит всего на 8 болтах. Передняя часть крепление разработана с учетом возможного отрыва. На тот случай если возникнут проблемы и двигатель оторвется, он оторвется спереди и отвалится назад, не повредив крыло или закрылки. Остается установить еще 3 двигателя , но команде придется работать еще всю ночь чтобы выполнить эту задачу.
После долгих недель изнурительной работы почти настало время включить этого монстра, но сначала еще немного изнурительной работы. Каждая цепь должна быть проверена , одна за другой. Этот самолет потребляет много энергии, ее хватило бы на 50 домов. 214 километров проводки проходит по самолету и все это сходится в отсеке электроники - это нервная система самолета. Новая электро дистанционная система управления контролируется бортовыми компьютерами , но она не полностью автоматизирована. Пилот может полностью корректировать действия компьютера. Существует множество уровней, и дублирований на тот случаи если что, то пойдет не так. Если нужно опустить закрылки то это выполняется гидравлической системой, если по какой-то причине причины гидравлика не работает можно использовать пневматическую систему. Если и она не работает, то тогда можно использовать электричество. Так что здесь имеется много различных уровней альтернативных вариантов.
Техники используют специальный компьютер, чтобы посылать тестовый сигнал в каждую цепь системы. Момент истины. Время подключить питание и заводской сети, чтобы впервые запустить системы самолета. Запуск - ключевой момент сборки 8 модели. Двигатели на месте и этот 747 почти готов подняться в небо, но сначала ему нужен интерьер.
Как и двигатели GINX и крылья , его новый интерьер позаимствован у младшего брата - Дримлайнера. Здесь новые цвета, больше места и стильное освещение. У клиентов Боинга есть свои идеи насчет интерьера. Все хотят, чтобы их 747 был окрашен в их цвета внутри и снаружи. В гигантском покрасочном цехе с фюзеляжа смывается защитная зеленая пленка. Вручную наносится слой грунта, за которым следует несколько слоев основного цвета в зависимости от фирменной ливреи заказчика. Им нужно аккуратно следить за количеством наносимых слоев. Слишком большой слой может скрыть признаки усталости металла и кроме того дополнительный вес лишь увеличит расход топлива. В среднем на окраску лайнера уходит 500 кг краски. Она прослужит 4 года. Первый тестовый лайнер окрашивается в собственные цвета компании Боинга. Он должен пройти серию суровых тестов, прежде чем будем передан заказчику. Летчики испытатели подвергнут самолет экстремальным нагрузкам, которые никогда не придется испытывать его пассажирам, если только они не работают на Боинг. В этом полете просто убрать багаж на полку будет не достаточно. Инженеры компании должны все закрепить. От обеда до ноутбука. Если вещи не закрепить, то все взлетит к потолку, а потом упадет и ударить по голове. Оценка полетных нагрузок одно из самых суровых испытаний самолета и всего кто на его борту. Выносливый желудок будет очень кстати.
Это может показаться весельем, но это серьезное дело. При оценке полетных нагрузок рассматриваются различные варианты распределения веса в самолете. Пилоты совершают экстремальные маневры - то задирая нос самолета, то пуская его в пике. За считанные секунды невесомость на борту сменяется двойной перегрузкой. Это подвергает нагрузке фюзеляж и крылья. Первые несколько минут это довольно весело, но представьте, если делаете это несколько часов подряд. Рано или поздно это становится быть забавным. Во время этих испытаний распределение веса в самолете контролируется с помощью воды. Пилоты и инженеры могут закачивать ее в бочки, смещая распределение по фюзеляжу. Таким образом, моделируются различные схемы нагрузки, с которыми самолету придется сталкиваться во время работы. Смещенный вперед центр тяжести, смещенный назад, перегруз, недогруз инженеры должны быть уверены, что при всех возможных режимах работы показатели самолета хорошие. Затем модель 8 подвергается суровому тесту - отрыв на минимальной скорости. Пилоты испытатели пытаются взлететь на как можно меньше скорости, что заставляет самолет, скрести взлетную полосу хвостом. Чтобы пройти этот тест самолет должен безопасно подняться в воздух на этой скорости. Если пилот не преднамеренно произведет резкий взлет и хвост ударится о землю перед отрывом, самолет сможет безопасно подняться.
Поэтому на хвостовой части закрепляют деревянный брус, чтобы, когда хвост волочился по земле не повредить его обшивку. Затем они подвергают новый лайнер проверке на флаттер. Флаттером в авиации называют вибрацию. Этот тест подвергает предельной нагрузке электродистанционную систему управления самолетом. Все происходит на большой скорости. Обычно за пределами обычных рабочих скоростей, на которых мы допускаем работу самолета на линиях. Мы проверяем вибрацию по всем осям, буквально выкручивая элементы управления по одному, чтобы посмотреть, как они будут реагировать и убедиться, что самолет погасит вибрацию, что все очень быстро станет тихо и плавно.
Теперь пора ударить по тормозам прямо в воздухе и посмотреть что произойдет. Пилоты авиалиний обычно обучаются тому, как выводить самолет из состояния предшествующему сваливанию, но очень редко самолет действительно переходит в режим сваливания. На тестах это происходит постоянно. Проводились сотни и сотни сваливании только одной этой модели самолета и всегда все происходило очень легко. Сваливание это момент когда нос самолет задирается слишком высоко, крылья перестают производить подъемную силу и самолет начинает падать. Нужно просто отпустить штурвал и дать ему вернуться в центральное положение и самолет прекрасно восстанавливается сам. Тысячи рабочих собрали воедино 6 млн деталей чтобы получился один этот самолет. Он с честью вынес то, чему подвергли его пилоты-испытатели. Он пережил задержки производства и жесткие сроки. Всего за 333 млн долларов мы можете купить себе этот новенький Боинг 747 модель 8. Новый лайнер готов к своему главному испытанию - конкуренции в небесах.
