Los taxis Boeing 787 Dreamliner frente a una multitud de empleados de Boeing antes de su tan esperado primer vuelo el 15 de diciembre. 2009, en Paine Field en Everett, Wash. Ver más fotos de vuelos. Stephen Brashear / Getty Images El 26 de octubre 2011, 240 reporteros, Los entusiastas de la aviación y una variedad de pasajeros subieron al cielo en el viaje comercial inaugural del Boeing 787 Dreamliner. El avión era el tan esperado de Boeing, aviones muy discutidos que están empeñados en revolucionar los vuelos de larga distancia y reconectar a los pasajeros con la experiencia de volar.
Con su cuerpo y alas ligeras de fibra de carbono, un sistema eléctrico del siglo XXI, una cabina espaciosa y un diseño que permite que el avión queme un 20 por ciento menos de combustible que otros aviones de pasajeros de tamaño mediano, el Dreamliner fue un sueño hecho realidad para Boeing, sus pasajeros, y las aerolíneas que desembolsaron más de 200 millones de dólares por avión. Luego, como una novela de Stephen King, el sueño se convirtió en pesadilla. Un problema de frenos relacionado con la computadora, Las fugas de combustible y otros problemas surgieron en la aeronave.
El 7 de enero 2013, ocurrió un incendio. La batería en el vientre de un 787 de Japan Airlines se incendió cuando el avión se encontraba en la pista de Boston. El incendio provocó una investigación de los sistemas del Dreamliner. A los pocos días del incendio de Boston, un 787 hizo un aterrizaje de emergencia en Japón después de que los pasajeros comenzaran a oler humo. La Administración Federal de Aviación puso a tierra todos los 787 en los Estados Unidos (solo había seis en ese momento) hasta que los ingenieros pudieron averiguar qué estaba mal [fuente:Ahlers].
¿Fueron estos problemas inevitables? Boeing, preocupado por los altos costos, ¿Condenar al Dreamliner antes de su primer vuelo? Nadie puede decirlo con certeza. Sin embargo, mucho antes de que el primer Dreamliner despegara, Los funcionarios de Boeing idearon una forma de ahorrar dinero en la construcción. Los proveedores de Boeing se convertirían en sus socios. Los proveedores gastarían su propio dinero para producir secciones enteras del 787. A cambio, cada empresa compartiría los ingresos generados por la venta de cada Dreamliner. Como un proyecto de Erector Set, los principales proveedores enviaron cada parte del Dreamliner a la fábrica de Boeing en Everett, Lavar., donde los trabajadores armaron el avión en tres días [fuente:Stone y Ray].
¿Qué tan bien funcionó? Al menos inicialmente, mal, los expertos dicen. La escasez de piezas retrasó el proyecto, provocando que se retrase. Cuando el Dreamliner entró en servicio en 2011, el proyecto había sufrido siete retrasos. De hecho, el primer 787 se mantuvo unido con sujetadores temporales. Eso es porque los sujetadores permanentes no estaban a la vista. Los problemas asociados con el avión fueron largos y variados. Algunos expertos culpan de la dependencia excesiva de Boeing a otras empresas por los retrasos y problemas [fuente:Stone y Ray].
Todavía, el 26 de octubre, 2011, el Dreamliner hizo su primer viaje. Unas 240 personas subieron al avión, todos aparentemente asombrados e impresionados por lo que vieron. Y a pesar de los muchos problemas del Dreamliner, Algunas personas todavía creen que el 787 revolucionará la industria de la aviación.
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Los asientos de clase ejecutiva en uno de los Boeing 787 Dreamliners de All Nippon Airways Steven Brashear / Getty Images Arcos amplios. Ventanas interiores 30 por ciento más grandes que las de cualquier otro plano de su tamaño. Cortinas manuales reemplazadas por un sistema electrónico que bloquea la entrada de luz sin obstruir la vista. Estas son solo algunas de las características del Dreamliner que inicialmente dejaron a los pasajeros ansiosos [fuentes:Stevens].
El Dreamliner fue de hecho un sueño, o al menos Boeing y las aerolíneas esperaban que fuera así. Las personas con mentalidad de diseño que subieron a bordo de ese primer vuelo en 2011 probablemente se sorprendieron con la iluminación. Boeing se despidió de los fluorescentes y dio la bienvenida a la iluminación LED. Los LED, con 128 combinaciones de colores, hizo que el interior se viera y se sintiera como si los pasajeros estuvieran flotando en el cielo entre las nubes. Las luces incluso podrían simular el día desde el amanecer hasta el anochecer. Con vuelos largos en mente, Boeing dijo que la iluminación ayudaría a decirles a los viajeros que es hora de dormir. Esos primeros volantes probablemente también incluyeron los compartimentos superiores, que puede acomodar hasta cuatro maletas rodantes. Colocado en ángulo, los contenedores dejan más espacio por encima de la cabeza de los pasajeros y están destinados a hacer que la cabina se sienta más grande.
Finalmente, estaban los asientos. El Dreamliner puede dar la ilusión de más espacio, pero si vuelas economía probablemente todavía estará abarrotado. Según los pedidos de configuración anticipados de las aerolíneas, la inclinación del asiento en economía es ahora de 31 a 32 pulgadas (79 a 81 centímetros), y el ancho del asiento será inferior a 48 centímetros (19 pulgadas) de ancho [fuentes:Flynn, EE.UU. Hoy en día]. En otras palabras, no muy diferente de la economía estándar, pero Boeing no es necesariamente el culpable. En sus opciones de configuración, Las aerolíneas son las que toman las decisiones finales con respecto a cuánto espacio tendrá cada pasajero una vez sentado. Es probable que, si vuelas en clase económica, seguirás chocando los codos y las rodillas durante todo el vuelo.
Socio de lanzamiento de Boeing, Todas las vías aéreas de Nippon (ANA), eligió un asiento económico estilo caparazón, que se desliza hacia adelante en lugar de girar hacia atrás. Esto significa que cuando se reclina, no obstaculiza el precioso espacio para las piernas del pasajero que está detrás de usted. La aerolínea también diseñó asientos que se reclinan en camas para su clase ejecutiva. Todos los pasajeros del Dreamliner de ANA también tendrán acceso a puertos USB y enchufes eléctricos para cargar sus teléfonos celulares o usar sus computadoras.
El Dreamliner nació de la adaptación. A finales de la década de 1990, a medida que las ventas de los populares modelos 767 y 777 cayeron, Boeing probó las aguas del mercado e introdujo un proyecto llamado Sonic Cruiser. Concebido pensando en la velocidad, el Sonic Cruiser prometió transportar pasajeros de un lugar a otro un 15 por ciento más rápido en un diseño completamente rediseñado, aviones modernos. 11 de septiembre 2001, sin embargo, cambió todo eso. Cuando los precios del combustible se dispararon, las aerolíneas estaban interesadas en la eficiencia, no a una velocidad que consume mucho combustible. Entonces, en 2002, Boeing cambió su plan de juego. La compañía canceló el proyecto Sonic Cruiser e inició un plan alternativo. En enero de 2003, el 7E7, posteriormente bautizado el 787 Dreamliner, nació.
El llamado "primer avión nuevo del siglo XXI" creó un revuelo inmediato. Desde el abandono del aluminio y el acero tradicionales por materiales compuestos en su mayoría de carbono en su construcción hasta la investigación intensiva impulsada por los pasajeros para revisar el interior del avión, el Dreamliner no era un avión más para Boeing. La compañía también llamó la atención en la industria, ya que exploró un modelo de negocio de fabricación bastante poco convencional que mencionamos en la introducción (y lo revisaremos más adelante).
Las aerolíneas respondieron rápidamente a la visión de Boeing. Construido para la eficiencia, el Dreamliner prometió reducir los costos de manera significativa en un mercado donde era cada vez más difícil de operar. Y lo que es más, el interior de los aviones 787 conservaría las características de diseño atractivas previstas para el Sonic Cruiser. Como resultado, los pedidos del Dreamliner alcanzaron cifras récord:se registraron casi 700 ventas de 47 clientes antes de que se construyera el primer avión de prueba [fuente:Kingsley-Jones].
Con una visión firmemente en su lugar, y All Nippon Airways (ANA) de Japón a bordo como socio de lanzamiento, Boeing se propuso hacer realidad el Dreamliner. En el meollo de esta visión se encontraban los materiales compuestos de fibra.
La clase E:un juego de nombresEl Dreamliner fue inicialmente apodado el 7E7. Se especuló que la 'E' significaba "eficiencia" o "respetuoso con el medio ambiente, "pero Boeing dice que representaba nada más que" ocho ". El avión se convirtió oficialmente en el Dreamliner luego de un concurso público de nombres en línea en 2003, en el que alrededor de 500, Se emitieron 000 votos. Otros nombres en la lista corta incluyeron el eLiner, Global Cruiser y Stratoclimber.
Los aviones se construyen tradicionalmente utilizando principalmente aluminio y acero, con materiales compuestos limitados a porciones más pequeñas de su estructura. Boeing, sin embargo, optó por aumentar el uso de materiales compuestos, eliminando 1, 500 hojas de aluminio y 40, 000-50, 000 sujetadores, solo del fuselaje del avión [fuente:Boeing].
Composicion son materiales que se componen de más de un elemento. Por ejemplo, una piñata está hecha de un compuesto de papel y pasta. El Dreamliner utiliza compuestos que se llaman plásticos reforzados con carbono ( CRFP ). Puede pensar en esas fibras de carbono como el "papel, "y esas fibras están incrustadas en una matriz de plástico (" pasta "), como una resina epoxi.
Fabricar compuestos de carbono es mucho más complicado que sumergir papel en pasta, pero sigue el mismo principio general. El proceso comienza generando fibras de carbono hechas de otro polímero, llamado poliacrilonitrilo ( SARTÉN ). El procesamiento de PAN en una serie de complicados pasos de calentamiento y estiramiento purifica los átomos de carbono, que se reorganizan de una escalera a estructuras en forma de anillo y toman la forma de largas láminas de cinta. Empacar las cintas juntas crea fibras de carbono. Después de un procesamiento adicional, las fibras se utilizan para reforzar una matriz plástica, que está en un grueso, estado pegajoso. El material compuesto resultante se puede moldear antes de que otro proceso de calentamiento lo endurezca y se convierta en un material ultrafuerte. De hecho, Los CRFP son tan fuertes que, a una cuarta parte de la densidad del acero, son dos o tres veces más resistentes que el acero [fuente:Flight International]. No solo eso, son superligeros en comparación con el metal.
Los CRFP existen desde hace más de 40 años. Se han utilizado ampliamente para reemplazar el aluminio o el acero en ejes de golf, Cañas de pescar, equipos médicos y piezas de máquinas, o para reparar puentes. Incluso algunas bicicletas de carreras están hechas de CRFP.
El uso de compuestos en el Dreamliner no es innovador, pero la medida en que se utilizan sí lo es. Tanto como el 50 por ciento del avión es material compuesto por peso, en comparación con, decir, 12 por ciento en el Boeing 777 [fuente:Boeing]. De hecho, el Dreamliner es el primer avión en el que el ala y el fuselaje están construidos con materiales compuestos. Y, como veremos a continuación, fabricar una sección de fuselaje de una sola pieza a partir de materiales compuestos no es pan comido; sin embargo, reemplazando tanto metal por composites, el avión no solo es mucho más ligero sino también más aerodinámico. Características, como alas barridas hacia atrás, que no son posibles con metal, podría diseñarse en el avión debido a la mayor maleabilidad de los compuestos.
Y lo que es más, los compuestos se corroen menos y son más robustos que el metal, lo que reduce el mantenimiento requerido para el avión. Los compuestos tienen una conductividad térmica y eléctrica más baja que los metales, sin embargo. Esto significó que Boeing tuvo que desarrollar enfoques completamente diferentes para administrar los sistemas eléctricos y térmicos en el avión para lidiar con los cortocircuitos y similares.
Un beneficio adicional de una estructura de fuselaje compuesta más fuerte es que es posible una mayor presurización en la cabina de pasajeros. Esto hace que la humedad ventilación y temperatura más fáciles de controlar. Veremos cómo Boeing aprovechó esta característica al diseñar el interior del Dreamliner más adelante, pero primero veamos lo que la industria de la aviación considera la hazaña más revolucionaria de Boeing:la construcción del avión.
¿Es seguro el Dreamliner?Después de 20 meses de pruebas de vuelo, el Dreamliner fue certificado por la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA). Debido a la construcción compuesta del avión, tres miembros del Congreso de EE. UU. solicitaron a la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de EE. UU. (GAO) que revisara la certificación. El informe de la GAO no preveía riesgos de seguridad extraordinarios; después de todo, los compuestos se han estudiado exhaustivamente en el campo de la aviación, pero no en la medida en que Dreamliner los incorpora. La mayoría de los problemas de seguridad se centran en la información limitada sobre la estructura compuesta de la aeronave, la necesidad de estándares para las reparaciones, y formación y sensibilización para los equipos de mantenimiento. En 2013, con la puesta a tierra del Dreamliner en EE. UU. y Japón, Los problemas de la batería se han convertido en el centro de la discusión sobre seguridad.
La cabina de vuelo de un Boeing 787 Dreamliner Stephen Brashear / Getty Images Se garantiza que la ampliación y la construcción de grandes estructuras compuestas conllevarán problemas, pero Boeing también adoptó la táctica sin precedentes de decidir utilizar más de 50 subcontratistas para subcontratar la producción [fuentes:Deckstein, Bloomberg]. Ni siquiera las alas del avión y el enorme fuselaje se construirían internamente. Esta decisión representó una desviación drástica de las estrategias de fabricación de la industria. También provocó grandes dolores de cabeza, ya que los problemas de subcontratación dieron como resultado un número considerable de retrasos en la producción.
Boeing previó que los componentes llegarían a su planta de Seattle, donde el ensamblaje final del nuevo avión tomaría solo tres días [fuente:Deckstein]. Las cosas no salieron exactamente según lo planeado, sin embargo. Desde subcontratistas abrumados hasta productos inaceptables que no cumplieron con los estándares de Boeing en las pruebas, hito tras hito se perdió a medida que aumentaban los retrasos en la producción. Finalmente, Boeing tuvo que intervenir y asumir algunas de las responsabilidades de sus subcontratistas para volver a encarrilar la construcción del Dreamliner.
La fabricación de compuestos a gran escala también fue un gran desafío técnico. Nunca se había hecho antes. Construyendo las secciones para el fuselaje del avión, o cuerpo, implicó hilar fibras de carbono reforzadas alrededor de un molde de barril, que luego fue horneado. Puede sonar simple pero si lo piensas bien esta es una pesadilla logística para una industria que generalmente fabrica piezas no más grandes que una bicicleta [fuente:Smock]. Para hacer esto, fibras de carbono, que son como anchas tiras de cinta suelta, tuvo que sumergirse en polímeros, que tienen una consistencia espesa parecida a la miel. Luego, tienes que envolverlos alrededor de un molde que tiene aproximadamente 19 pies (5,8 metros) de diámetro y 22 pies (6,7 metros) de altura [fuente:Bloomberg]. Obviamente, esta no es una tarea que deba hacerse a mano.
Más lejos, para componentes grandes, Se requieren múltiples capas compuestas para asegurar la integridad estructural. A simple vista, parece nada más que repetir un proceso una o dos veces, pero los materiales compuestos en capas aumentan la probabilidad de que se produzcan burbujas durante el proceso de horneado. Aunque las burbujas en una piñata de papel maché pueden significar nada más que estética, para un fuselaje son inaceptables. Las burbujas debilitan el material, que puede agrietar y socavar la integridad del fuselaje.
Para superar el procesamiento de fibra de carbono a gran escala y el encintado sobre formas geométricas complejas, Básicamente, hubo que desarrollar y fabricar nuevas herramientas. En el final, los productores de máquinas herramienta aceptaron el desafío. Gracias a sus innovadoras soluciones de fabricación, el Dreamliner se hizo realidad.
Mientras que la industria de los compuestos estaba redefiniendo cómo se construyen los aviones, Boeing tenía la intención de redefinir el interior del Dreamliner, también. Entra a continuación.
La historia del diseño de cabinas de aviones puede describirse como seria en el mejor de los casos. Siguiendo la presunción de que las aerolíneas saben mejor qué querían y necesitaban los pasajeros, Los fabricantes tradicionalmente confiaban en la guía de las aerolíneas para el diseño de la cabina. Boeing, sin embargo, tuvo una visión para el Dreamliner. Aunque la economía puso fin al desafortunado proyecto Sonic Cruiser, la empresa tenía la intención de conservar lo moderno, conceptos de diseño innovadores para su sucesor. Decidió continuar su investigación de diseño centrada en los pasajeros para desarrollar el interior del Dreamliner.
En 2002, Boeing abrió el Centro de investigación de la experiencia del pasajero ( PERC ) adyacente al Boeing Tour Center en Everett, Wash. En PERC, la empresa realizó estudios cualitativos que aprovecharon el cerebro de los pasajeros para descubrir sus deseos, necesidades y deseos. Para hacer esto, Boeing utilizó un método patentado, apodado Descubrimiento de arquetipos , Extraer componentes psicológicos y emocionales clave relacionados con los viajes aéreos comunes a todos los pasajeros. Aunque los detalles de la metodología son un secreto muy bien guardado, Archetype Discovery utiliza preguntas y técnicas específicas para aprovechar los deseos y necesidades no articulados al explorar las primeras experiencias de vuelo de cada participante. Boeing utilizó lo que aprendió para evocar la fascinación que sentían los pasajeros voladores durante sus primeras experiencias [fuente:Emery].
Boeing también pidió a los pasajeros que participaran en sesiones de diseño idealizado. Se invitó a los posibles aviadores a crear un interior de avión ideal desde cero, dentro de la tecnología viable y las limitaciones operativas. ¿Esos techos abovedados que son un sello distintivo del interior del Dreamliner? Pueden atribuirse a lo que Boeing aprendió de esas sesiones. La empresa descubrió que los pasajeros idealizaban el uso del espacio modulado, recuerda a la arquitectura que se encuentra en las iglesias. Vestíbulos de techos bajos que se convierten en abiertos, los espaciosos interiores evocan un ambiente acogedor, experiencia que invita [fuente:Emery].
Finalmente, gracias a ese fuselaje superfuerte, Boeing tenía más opciones con respecto a la presión de la cabina, ventilación y humedad:¿por qué no probar directamente estas condiciones en pasajeros potenciales? La compañía se asoció con universidades para realizar estudios para identificar cómo se podría optimizar la comodidad y el bienestar de los pasajeros. Por ejemplo, Dichos estudios revelaron que los pasajeros experimentaron menos dolores de cabeza y menos mareos y molestias musculares a una presión de cabina equivalente a volar a 6, 000 pies (1, 829 metros) que a los 8, 000 pies (2, 438 metros), que es el nivel estándar de presurización utilizado en aviones de tamaño comparable [fuente:Emery]. Boeing ajustó las características de la cabina para que los pasajeros sientan menos los efectos nocivos de los vuelos de larga distancia. Esto significa menos dolores de cabeza, nariz seca e irritación de los ojos.
Llevó casi una década realizar esta investigación, pero eso no es anormal para una industria donde el inicio del producto en el mercado generalmente toma 10 años [fuente:Barratt]. Boeing abrió nuevos caminos con su investigación, sin embargo, ya que ningún fabricante de aviones ha prestado tanta atención a la experiencia del pasajero.
En el final, el Dreamliner llegó tres años más tarde de lo previsto. Valió la pena esperar? Veamos qué puede hacer el avión y cómo afectará el futuro de los viajes aéreos.
La primera de las dos variantes de Dreamliner, el 787-8, fue entregado al socio de lanzamiento de Boeing, Todas las vías aéreas de Nippon, el 27 de septiembre 2011. El 787-8 , que pesa un 35 por ciento menos que el Boeing 777-200LR, tiene capacidad para alrededor de 240 pasajeros y es el primer avión mediano de pasillo doble que podrá volar 7, 650-8, 200 millas náuticas (14, 200-15, 000 kilómetros) de una sola vez [fuente:Boeing].
los 787-9 , que se implementará en 2014, tendrá un fuselaje más largo. Podrá transportar 250-290 pasajeros para una excursión de 8, 000-8, 500 millas náuticas (14, 800-15, 750 kilómetros). General Electric y Rolls-Royce fabrican motores para los Dreamliners, y ambos utilizan tecnologías avanzadas que aumentan la eficiencia del combustible y reducen el ruido. Gracias al peso más ligero, aerodinámica mejorada y motores de los Dreamliners, quemarán un 20 por ciento menos de combustible que cualquier otro avión de tamaño similar existente [fuente:Boeing]. De cuanto estamos hablando Bien, un vuelo de Los Ángeles a Narita, Japón, costará a las aerolíneas aproximadamente $ 12, 600 menos de combustible en el Dreamliner en comparación con el Boeing 777 [fuente:Hennigan].
All Nippon Airways inicialmente planeó usar el 787-8 en vuelos regulares a Beijing, Frankfurt y Hong Kong a partir de noviembre de 2011. Aunque los problemas de producción y entrega de Boeing causaron algunas cancelaciones en los pedidos, Boeing todavía tenía más de 800 pedidos de 53 clientes en todo el mundo para el Dreamliner en 2011, que cuesta alrededor de $ 202 millones cada uno. Antes de los problemas de la batería, la compañía esperaba producir 10 por mes en 2013 [fuente:Hepher].
Las aerolíneas podrán personalizar los interiores de las cabinas de manera más amplia que antes con esquemas de colores y marcas individualizados. El 787-8 está disponible en tres configuraciones diferentes:
El Dreamliner operó principalmente desde Eurasia inicialmente - ANA, Japan Airlines y Air India tenían un total de 117 aviones en orden para ser entregados en 2011 entre ellos. United Airlines se convirtió en la primera aerolínea de América del Norte en poner el avión en vuelo; tenía un total de seis, a partir de enero de 2013. A medida que se entreguen más Dreamliners, nuevas rutas de largo alcance conectarán ciudades que hasta ahora no habían tenido vuelos sin escalas. Por ejemplo, una vez que el Dreamliner se agrega a su flota, United Continental Holdings planea agregar un servicio sin escalas entre Auckland, Nueva Zelanda, y Houston, Texas, en representación del primer vuelo directo de United a Nueva Zelanda desde América del Norte [fuente:PR Newswire].
Debido a su eficiencia, el Dreamliner promete hacer más sin parar, vuelos de larga distancia posibles para los viajeros. ¿Ese interior amigable para los pasajeros los hará más llevaderos? El tiempo dirá. Una cosa es segura:la tecnología compuesta y las baterías de iones de litio prometen desempeñar un papel importante en la construcción de aviones en el futuro.
Competencia en el horizonteAunque el Dreamliner es el primero en su clase, Boeing no será el único fabricante que suministre al mercado aviones medianos eficientes durante mucho tiempo. Airbus planea lanzar el A350 a los pasajeros en 2014. Construido con 53 por ciento de material compuesto por peso, el avión tendrá un tamaño similar y podrá volar 8, 100 millas náuticas (15, 000 kilómetros) [fuente:Kingsley-Jones]. Airbus también había planeado usar baterías de iones de litio, pero dijo que tenía un plan de respaldo si era necesario. siguiendo los problemas de la batería de Boeing.
