Boeing's Flight for Survival

Med næsten enhver standard er Boeings kommercielle jet-fabrik i Everett, WA, et imponerende sted. For det første er det verdens mest omfangsrige bygning - du kan rumme hele Disneyland plus fem hektar parkering i den. Og det er fødestedet for mange af verdens største kommercielle jetfly, herunder Boeings 767, 777 og 747, den legendariske jumbojet med 400 sæder, der har domineret meget af langdistanceflyvninger i løbet af de sidste tre årtier. En af fabrikkens døre på størrelse med fodboldbanen er udsmykket med et gigantisk billede af tre jetfly, der svæver mod en rød solnedgang og inskriptionen Building the Future of Flight Together. Men på en nylig regnbyg dag blev døren delvist åbnet, hvilket afslørede, at den hule hangar, der er stor nok til at rumme tre mellemstore passagerfly, er tom.

I betragtning af afmatningen i den kommercielle luftfartsvirksomhed er tomgangen i nogle dele af den enorme flyfabrik ingen overraskelse. Men på trods af den økonomiske dvale, i en kontorpark kun en kilometer væk, er Boeing-ingeniører travlt i gang med at designe, hvad de håber vil styrke virksomhedens fremtid som en kommerciel jetproducent. Den hedder 7E7 Dreamliner, og hvis alt går efter planen, vil det være Boeings første nydesignede kommercielle jetfly, siden 777'eren blev rullet ud i 1995.

Ved første øjekast vil 7E7 være et ret konventionelt udseende mellemstørrelsesfly, der kan transportere mellem 200 og 250 passagerer. Men Boeing siger, at det vil forbrænde 20 procent mindre brændstof end nutidens tilsvarende størrelse kommercielle jetfly.

Hvad mere er, bygget af letvægtskompositter og spækket med sofistikerede elektroniske kontroller og diagnostik, kunne 7E7 billigt og effektivt rejse 14.800 kilometer med havet og demonstrere samme rækkevidde og hastighed som store jetfly, som 747. Med andre ord, 7E7 kunne få dig fra Paris til Minneapolis uden stop og, siger virksomhedens embedsmænd, gøre det billigere end noget stort kommercielt jetfly, der flyver i dag.

Disse tal kan få dramatiske konsekvenser for flyrejsende. Relativt små, langtrækkende fly kunne tilbyde rutineflyvninger til fjerntliggende internationale byer uden stop i store knudepunkter. Faktisk forudser Boeing et marked for så mange som 400 nye direkte ruter mellem bypar som München og Singapore, Dubai og Taipei eller Athen og Atlanta. Lave driftsomkostninger og øget planlægningsfleksibilitet kan hjælpe med at holde billetpriserne nede og give et desperat tiltrængt løft til den skrantende flyindustri. Kort sagt satser Boeings ingeniører og designere på, at 7E7 er det rigtige fly til den kæmpende, yderst konkurrencedygtige flyrejsevirksomhed.

Om selskabets ledelse er enig, skal dog vise sig. Idet man afvejer behovet for at genopbygge sin aldrende flåde af kommercielle jetfly i forhold til det skræmmende krav om en investering på mange milliarder dollars for at udvikle 7E7, forventes selskabets bestyrelse at beslutte, om den skal fortsætte i begyndelsen af ​​2004. Hvis den godkender projektet-og det er stadig et stort, hvis-de første fly ville blive leveret i 2008; hvis det ikke gør det, bliver Boeings ingeniører nødt til at gå tilbage til tegnebrættet med virksomhedens fremtid i balance. (Boeing laver også en konceptundersøgelse af en næste generations 747, som ville være 5 procent mere effektiv og lidt større end de seneste 747'ere, som rullede ud i 1989.)

Indsatsen på 7E7 kunne næppe være højere. Industrieksperter beregner, at det koster omkring 10 milliarder dollars at producere en ny model af kommercielt jetfly. Og de anslår, at 7E7-programmet allerede bruger halvdelen af ​​Boeings årlige kommercielle jetforsknings- og udviklingsbudget på $768 millioner. Efter Boeings egen indrømmelse, kan skæbnen for hele dens kommercielle jet-forretning meget vel hvile på at få det nye fly rigtigt. Det er fremtiden. Det er det virkelig. Det er en kæmpe aftale for os, siger Mark Jenks, Boeings direktør for teknologiintegration for 7E7-programmet. Hvis vi tager fejl, er det slutningen. Og det ved alle her.

Afbrudte starter

Sparer milliarder

Hvis Boeings Sonic Cruiser skulle være kommercielle jetflys Lamborghini, er 7E7 mere som Honda Civic. Dets vigtigste salgsargumenter er brændstofeffektivitet og lave driftsomkostninger. For Boeings ingeniører betyder det at reducere fremstillings- og vedligeholdelseskravene samt brændstofforbruget ved at sænke vægten og implementere teknologiske tricks - såsom mere tilpasningsdygtige softwaresystemer og sensorer, der automatisk og billigt opdager strukturelle problemer. 7E7'erens 20 procents brændstofeffektivitetsboost kommer fra en kombination af nye teknologier. Næsten halvdelen vil komme fra introduktionen af ​​næste generations jetmotorer leveret af spillere som General Electric, Pratt og Whitney eller Rolls Royce, ifølge Boeings ingeniører.

Men den anden halvdel vil komme fra vægtreduktioner, der stammer fra mere udbredt brug af kompositmaterialer, mere effektive og lette elektriske systemer, der delvist vil erstatte større pneumatiske, og fra en tilpasset aerodynamisk form, der reducerer modstand.

Det sidste Boeing-designede passagerfly, 777, brugte nogle kompositter. Men Boeing siger, at 7E7 vil være det første kommercielle fly, hvis hovedstruktur, inklusive dets skrog og vinger, vil være lavet af disse lette, superstærke blandinger af kulfibre og epoxy. Kompositmaterialer er omkring 20 procent lettere end standardaluminiumslegeringer og er mere modtagelige for præcis formgivning (hvilket reducerer det samlede antal dele og sparer fremstillingsomkostninger). Og selvom kompositter generelt koster 10 til 100 gange mere end aluminium at producere, siger Boeing og dets leverandører, at de har udviklet proprietær fremstillingsteknologi, der dramatisk kan indsnævre denne forskel. Boeing vurderer, at den øgede brug af kompositter alene vil stå for så meget som 3 procents brændstofeffektivitetsboost.

Designere forventer at sænke driftsomkostningerne yderligere gennem forbedrede automatiserede vedligeholdelsessystemer - især avanceret strukturel sundhedsdiagnostik. Katastrofen, der ramte en Aloha Airlines Boeing 737 i 1988, er en uhyggelig fortælling, som alle i den kommercielle jet-branchen kender. Små revner, der var dannet omkring aluminiumsnitter, resulterede i, at en del af skroget blev revet af på 7.200 meter nær Hawaiis kyst og fejede en stewardesse til hendes død.

Efter tragedien blev regelmæssig kontrol af kommercielle fly for tegn på strukturelle skader intensiveret, hvilket øgede sikkerheden, men tilføjede dyre, tidskrævende ture til butikken. Inspektionsmetoder omfatter at hælde farvet penetrerende væske over flykroppen for at afsløre eventuelle hårgrænser, og at udsætte flykroppen for lydbølger, der sender vibrationer gennem dens hud (mønsteret af reflekterede vibrationer indikerer, om der er revner). Selvom de er effektive, kan sådanne inspektioner nemt tilføje millioner af dollars til vedligeholdelsesomkostningerne i løbet af et flys levetid.

For at mindske behovet for disse inspektioner, siger Boeing, vil 7E7 sandsynligvis være fyldt med avancerede, netværksforbundne sensorer, der automatisk og kontinuerligt overvåger strukturens helbred. Diagnostiske sensorer er allerede standardudstyr på jetmotorer ( se If It Ain't Broke, Fix It, TR september 2001 ), hvor de overvåger parametre som temperatur, tryk og emissioner. Og strukturelle sensorer bruges i nogle militærjetfly, hvor installationsomkostningerne ikke er så stor en hindring. Men nu er teknologien lige begyndt at komme til det punkt, hvor vi kan have overvågningsteknologi på strukturen af ​​et kommercielt jetfly, siger Jenks, 7E7-teknologiintegrationsdirektøren.

Selvom Boeing ikke vil diskutere den specifikke type sensorer, den planlægger at implementere, tyder nyere akademisk og industriforskning på flere muligheder. I en førende tilgang trækker en plet af keramisk materiale fastgjort til det indre af et flys hud sig sammen og udvider sig hurtigt og udsender vibrationer; en sensor registrerer det bølgemønster, der reflekteres tilbage. Nye revner giver nye reflektionspunkter, der viser sig som ændringer i dette mønster. Uanset hvilken type sensorer Boeing vælger, vil deres data blive analyseret af software og advarsler om potentielle problemer, der sendes til piloter og jordbesætninger.

Boeings ingeniører genovervejer også hele det elektriske netværk af 7E7 i håb om at skære ned på labyrinten af ​​ledninger, der findes i kommercielle fly. Indbyggede computersystemer bliver enklere og mere integrerede og kræver færre ledninger. Og trådløs teknologi vil også spille en rolle i ikke-essentiel elektronik som stewardesse opkaldsknapper. Mens den tilsvarende størrelse 767 har 160 kilometer ledninger, ville 7E7 kun have 100 kilometer.

Den resulterende vægtbesparelse er beskeden - svarende til omkring otte voksne passagerer - men de overordnede fordele ved en ny el-ordning er det ikke. Ud over at spare vægten er det så meget mindre, du skal designe, installere og bekymre dig om senere, hvilket reducerer omkostningerne i løbet af flyets levetid, siger Sinnett.

Boeings ingeniører planlægger også at tage en højteknologisk, kollaborativ tilgang til designet af flyet. Målet er at fremstille 7E7's dele i så præcise former og med så uberørt nøjagtighed, at mange af dem bogstaveligt talt kan klikke sammen. Vi kalder det vores Lego-fly, joker Frank Statkus, Boeings vicepræsident for teknologi og processer. Internettet er nøglen til at opnå en sådan præcision. Boeing-teams rundt om i verden - potentielt på steder i Europa, Japan, Rusland og USA - ville være med til at designe 7E7. På trods af deres fjerntliggende placeringer ville de alle få adgang til den samme fil på en server. Designet bor ét sted, hvor det før boede 1.000 steder, siger Statkus. At eliminere behovet for at forene mange versioner af et design betyder færre små fejl, når det er færdigt. Hvad mere er, vil den digitale fil, der indeholder det endelige design, være den samme fil, som leverandørerne bruger til at fremstille delene. Tidligere skulle en leverandør nogle gange digitalisere vores billede for at fortælle sin maskine, hvordan den skulle bygges, siger Statkus. Denne oversættelse forårsagede nogle gange fejl.

På lang sigt betyder den forbedrede designproces et enklere digitalt katalog til styring af forsyningskæder samt mere effektive vedligeholdelsesprocedurer for flyselskaberne. Og det kunne betydeligt forenkle processen med at designe fremtidige versioner af flyet. Alt i alt kan besparelserne tælles i milliarder af dollars over den årtier lange levetid af flydesignet, for Boeing og de flyselskaber, der skal vedligeholde flyene, siger Statkus.

Satser på fremtiden

På nogle måder har designere af kommercielle jetfly en umulig opgave. Selvom de er begrænset af nutidens økonomiske problemer og teknologiske begrænsninger, må de tænke over, hvad passagerer og flyselskaber har brug for og ønsker om 50 år fra nu. De første 747'ere blev trods alt leveret i 1970, og der bygges stadig nye og forventes at holde i 30 år eller mere. Det betyder, at det grundlæggende design af et kommercielt jetfly, hvis det lykkes, kan vare i op til 60 år. Det varer helt klart længere end os alle, siger Walt Gillette, vicepræsident for teknik og fremstilling for 7E7. Behovet for at planlægge en sådan lang levetid, påpeger han, gør design af et nyt fly som at designe en 100-etagers skyskraber.

Bortset fra, at ingen skal blive ved med at bygge og sælge den samme model af skyskraber hvert år i 30 år. Det er her, kunsten at forudsige fremtiden kommer ind - en kunst, der tydeligt kan skabe eller knække en jetproducent. Boeing satsede i bund og grund selskabet på 747'eren i slutningen af ​​1960'erne, en satsning, der betalte sig med en verdensdominerende jumbojet, et fly, der var perfekt timet til den stigende efterspørgsel efter langdistanceflyvninger til en overkommelig lufttransport.

Men industrien har også set nogle Edsel-lignende designfejl og andre fejlberegninger, der har forkrøblet hele virksomheder. Lockheed Martins L-1011, som foretog sin første flyvning i 1970, var afhængig af en enkeltmotorproducent, Rolls-Royce - en beslutning, der viste sig økonomisk katastrofal, da den dengang urolige motorfabrikant pålagde forsinkelser og prisstigninger. År senere viste den tremotorede L-1011 sig dyrere i drift end nyere, konkurrerende twin-jet-design, og dette bidrog i høj grad til, at Lockheed Martin forlod det kommercielle jetmarked i 1981. Den engang så magtfulde McDonnell Douglas formåede ikke at udvikle nye modeller ; Boeing købte virksomheden i 1997 og indstillede hurtigt MD-80, MD-90 og MD-11 kommercielle jetfly.

Og så var der Concordes supersoniske jet-program, stadig den mest radikale teknologiske satsning i kommerciel-luft-rejsehistorien. Det var i det væsentlige et regeringsprojekt, men selv med betydelige tilskud fra britiske og franske skatteydere kom kun 14 af de nålenæsede fartøjer i brug. I dag bliver de overlevende medlemmer af flåden pensioneret, uden nogen supersoniske kommercielle jet-udskiftninger i nogens seværdigheder.

I betragtning af så nyere historie behøver ingen på Boeing-fabrikken i Everett at blive mindet om, hvor kritisk det er at få designet af 7E7 rigtigt - eller hvad et andet markedsdominerende kommercielt jetfly ville betyde for virksomheden. Følelsen af, at det haster med Everett-fabrikken, er næsten til at tage og føle på, og strækker sig langt ud over den tomme fabriksgulv bag hangardøren mærket Building the Future of Flight Together.

Ved siden af ​​kontorbygningen, hvor ingeniører er i gang med 7E7-designet, er en søsterstruktur ejet af Boeing tom og tilgængelig for udlejning. Under et nyligt besøg i en enorm Boeing-maskinforretning var den eneste lyd ud over et ekko af fodtrin en almindelig tappelyd - som viste sig at være fire arbejdere, der spillede bordtennis bag en papskærm. Det var helt klart en facilitet, der lige skulle opdrages for at gå på sit næste store projekt.

Gillette tror for det første, at han har endnu et blockbusterfly tilbage i sig. Han formidler en vis skuffelse over, at det ikke bliver den mere radikale Sonic Cruiser, som ville have brudt ny vej inden for almindelige kommercielle flyrejser. Det handlede om værdien af ​​at gå hurtigt, siger han. Det er 50 år siden, at industrien for alvor adresserede værdien af ​​ekstra hastighed. Men han erkender også hurtigt, at behovet for at være modig skal afvejes mod økonomiske realiteter - begyndende med, hvad flyselskaberne er villige til at købe.

Kort sagt er udfordringen for Boeing-designere, siger Gillette, at bruge teknologien til at skabe forretningsgrundlaget for det nye fly. Gillette ved, at det hele kommer til at handle om, hvorvidt hans team kan formidle den helt rigtige balance mellem teknologisk trolddom og produktionsnøjsomhed for at overbevise bestyrelsen om at satse virksomheden en gang til.

Hvis Gillette og de andre ingeniører hos Boeing kan vinde dagen, kan de meget vel have været med til at bestemme, hvordan vi alle vil flyve i årtier fremover. Og lyden af ​​bordtennisbolde i Boeings hule maskinværksteder kan blive erstattet af sammenkoblingen af ​​7E7’erens dele, da de gnidningsløst kommer sammen på et nyligt travlt produktionsgulv.

skjule