Repülés, repülőgépek

jetplanes

50 éve bestseller

2017. április 08. - stonefort2

                                                 

Egy repülőgép pályafutása ritkán tart fél évszázadon keresztül. Ezt közelítve, vagy elérve a gépek többsége már roncstelepen, néhány példányuk pedig múzeumban pihen. Ennyi idő alatt a repülés technikája, technológiája annyit változik, hogy nehéz, vagy éppen lehetetlen már kellő hatékonysággal, gazdaságossággal a korszerű elvárásoknak megfelelően üzemeltetni a régi típusokat, amelyek ezért szinte maguktól kikopnak a rendszerből.

Azonban létezik néhány kivételes típus, amelyeken nem fog az idő, változatlanul gyártásban vannak sőt, egyre újabb változataik kifejlesztése folyik még napjainkban is. Az egyik ezek közül az amerikai Boeing 737-es utasszállító, amelynek prototípusa 1967. április 9-én, azaz 50 éve emelkedett először a levegőbe. A fél évszázados „matuzsálem” legújabb  verziója a MAX éppen a következő hónapokban áll forgalomba, és noha a fejlesztése még éppen csak befejezéséhez közeledik, máris 3700 példányra van igénye a légitársaságoknak.

dsc_0555_1.jpg

Pedig nem közismert, hogy a 737-es sok szempontból nemhogy 50, de legalább 60 éves! Számos részegysége, fedélzeti rendszere, berendezése már üzemelt az ötvenes évek közepén a Boeing 707-esen , majd később a 727-esen, amellyel kb. 60%-ban azonos lett, noha kívülről teljesen más elrendezésű. Ugyanazok a bejárati ajtók, szerkezetileg azonos orr rész és törzs szekció, drótköteles kormányvezérlő rendszer és számtalan egyéb részegység származik az előd típusokból.

dsc_0631.jpg

A 737-es mégis forradalmian új volt az akkor meglévő hagyományos technológiák alkalmazása ellenére. Szakítva az addigi gyakorlattal a pilótafülkében már nem kapott helyet külön fedélzeti mérnök, a rendszerek magasabb fokú automatizáltságának köszönhetően mégis egyszerűbbé vált a pilóták munkája. És nem csak az övéké. A 737-es kialakításának sémáját követi azóta csaknem az összes utasszállító, vagyis a hajtóművek a szárnyak alatt találhatók, a vízszintes vezérsík pedig a törzsvégen, egyszerűbbé téve a műszakiak számára a hozzáférést. Addig több típus épült „farmotoros” kivitellel és „T” vezérsíkkal, ami nagyon megnehezítette a karbantartási, javítási  munkákat.

p1090033_resize.JPG

A 737-es a kitűnő helykihasználás egyik jó példája. Nincsenek felesleges üres terek a gépben, a szükséges minimális méretű a pilótafülke is. Az elektronikus berendezések az orrfutó és az első csomagtér közötti rekeszben  találhatók, a két kondícionáló rendszer a szárny vonalában a törzs alján ugyancsak jól hozzáférhető helyen lett elhelyezve, és ezt az elrendezést is követi a legtöbb később kifejlesztett típus. Az egyszerűség jegyében nincsenek áramvonalazó lemezei a főfutó kerekeknek, és az orrfutó gondola ajtói sem csukódnak vissza a nyitási ciklus után. Ez némileg magasabb légellenállással párosul, de ezt kompenzálja a megspórolt mázsányi tömeg, amit a gondolaajtók és az azok működtetéséhez szükséges hidraulika jelentene.

dsc_0033_resize.jpg

Zseniális mérnöki megoldások sora jelent meg a típuson. A teljesen mechanikus „spoiler mixer” biztosítja, hogy például egy süllyedő fordulóban is úgy fékezhessen a gép, hogy az ne befolyásolja éppen beállított egyensúlyi helyzetét. A főfutó működtető rendszer a „walking beam” segítségével töredéknyi mértékben  terheli a futószár forgáspontját ellentétben más gépekkel, az utastér négy ajtaja kifelé nyílik, pedig nagyobb méretűek, mint amekkora a törzsön lévő nyílás, és mégis belülről feszülnek rá az ütközőikre, azaz repülés közben amikor túlnyomás uralkodik a törzsben, lehetetlen kinyitni azokat.

p1080754_resize.JPG

Érdekes megoldású a beépített saját lépcső, amit opcionálisan lehet megrendelni, ez olyan reptéren is biztosítja a ki- és beszállítást, ahol nem állnak rendelkezésre megfelelő kiszolgáló eszközök, pl. utaslépcső. A számos többi érdekes megoldást még hosszasan lehetne sorolni.

img_0143_resize.jpg

A 737-es előtt a repülőgépgyárak javarészt a saját mérnökeik elképzelése szerint határozták meg a leendő új típus főbb paramétereit. A rendelkezésre álló technikai lehetőségek maximális kihasználása volt a cél, és ez nem minden esetben találkozott a légitársaságok igényeivel. A Boeing a hatvanas évektől az új típusok létrehozása előtt kikérte a megrendelők véleményét sőt, kifejezetten ennek alapján végezte a tervezést.

img_0023_resize.jpg

Az előzetes piackutatás azt mutatta, hogy szükség lenne egy olyan rövid és közepes távolságok megtételére alkalmas gépre, amely kb. 100 utast képes gyors forduló időkkel eljuttatni úticéljába. Az USA-n és Európán belül is mutatkozott igény erre a kategóriára, ezért a Douglas kifejlesztette a DC-9-est, „farmotorral”, fedélzeti mérnökkel. A Boeing a már említett új koncepció mentén fogott hozzá a tervezéshez, amit akkoriban szokatlan módon „rajzasztalról” történő rendelés alapozott meg. A német Lufthansa és néhány hazai légitársaság is elkötelezte magát a 737-es rendszeresítése mellett, aminek volt némi kockázata, hiszen nem lehetett előre tudni, hogyan válik be az új típus. Mivel a törzs keresztmetszet azonos volt a 707/727 típuséval, maradt az egy sorban hat üléses elrendezés, és ez szokatlanul tömzsi, kövér külsőt kölcsönzött a repülőgépnek, amelynek beceneve nem véletlenül lett „kisdisznó”.

p1180221_resize.jpg

A Boeing  sikerrel vette az akadályt, és az új 737-100-as típus hamarosan, 1967 elejére elkészült. Akkor még csak pát száz darab eladásával számoltak, de a piac minden várakozást felülmúlt. A 100-as verziót hamarosan követte a némileg nagyobb befogadó képességű 200-as, a hetvenes évek olajválsága azonban új utat diktált. Jelentős javulást kellett elérni a tüzelőanyag felhasználás területén, aminek pozitív hozadéka a repülési távolság növelésének lehetősége. A Pratt&Whitney JT8D hajtómű már nem felelt meg az elvárásoknak. Noha megbízhatóság, egyszerűség szempontjából (hajtómű cserét követően minimális működési, hermetikussági  ellenőrzésére van szükség, szabályozásra pedig nem) kiválónak bizonyult, az alacsony kétáramúsága gátját szabta a fogyasztás csökkentésének. A megoldást egy érdekes együttműködés jelentette.

img_0024_resize.jpg

Megszokhattuk, hogy a repülőgépek hajtóműveinek kifejlesztése és gyártása valamelyik „nagynevű” céghez kötődik, ami a típusjelzéseknél is tetten érhető. A 737-es továbbfejlesztett, gazdaságosabb változata számára szánt CFM56 azonban „kilóg” a sorból, ami nem azt jelenti, hogy a területen járatlan vállalkozás hozta létre, éppen ellenkezőleg.

p1000635_resize.JPG

A francia Snecma hajtóműgyár tervezői 1971-ben vázolták fel az új M56-os típust, amelyet a JET (Joint European Transport) számára képzeltek el . (ez lett jóval később az Airbus 320) A tíz tonna körüli tolóerejű hajtómű a már meglévő repülőgép típusokat is gazdaságosabbá tehette volna, így kifejlesztése a néhány évvel később beköszöntő olajválság még inkább sürgetővé vált.

dsc_9803_resize.jpg

A Snecma azonban nem rendelkezett a területen tapasztalatokkal, hiszen addig főleg a különböző Dassault harcigépek és business jetek számára gyártottak hajtóműveket, ezért megfelelő partnert kerestek. A már akkor is létező európai együttműködés természetesen az angol Rolls Royce bevonását igényelte volna, ennek alapot adott, hogy velük a franciák akkor már több közös programot is sikeresen lebonyolítottak. Az angol cég azonban éppen komoly anyagi problémákkal küszködött, és vezetői nem mertek belevágni egy költséges, és ugyanakkor kockázatos vállalkozásba. Az amerikai Pratt Whitney is elzárkózott, ugyanis ők még komoly fantáziát láttak a JT8D hajtóműben illetve annak továbbfejlesztésében, és ez éppen abba a teljesítmény kategóriába tartozott, mint a tervezett új hajtómű, amely így konkurenciát jelentett volna.

p1010034_resize.JPG

Az ugyancsak amerikai General Electric hasonló tervvel foglalkozott, mint a még csak papíron létező francia hajtómű. Kompromisszumos megoldásként vállalták a megosztott részvételt, amit minimális fejlesztési költséggel tudtak biztosítani, ugyanis egy már meglévő hajtóművet ajánlottak kiindulási alapként. Ez volt a Rockwell B-1A szuperszonikus stratégiai bombázó számára kifejlesztett F101, amelynek „gázgenerátor” szekciója, azaz a nagynyomású kompresszort és turbinát valamint a közöttük lévő égőteret magában foglaló része kiválóan megfelelt az új hajtómű típus számára.

Az eredményesnek ígérkező együttműködést azonban politikai tényezők hátráltatták, ugyanis az amerikai kormányzat nem járult hozzá ahhoz, hogy az őáltaluk biztosított pénzből kifejlesztett csúcstechnológia külföldi kezekbe  kerülhessen. A huzavona egészen 1973 májusáig tartott, amikor Nixon elnök személyesen járult hozzá az export tilalom feloldásához.

p1000627_resize.JPG

A Snecma és  a General Electric azonnal hozzálátott a részletes fejlesztéshez, 50-50%-os részesedéssel. A franciák kapták feladatul a kisnyomású kompresszor , kisnyomású turbina, ventilátor fokozat és a segédberendezések meghajtásházának tervezését és későbbi gyártását, míg az amerikai cég szállította a hajtómű „magját” illetve egy sor segédberendezést. Természetesen az F101 hajtómű nagynyomású része kisebb átalakításon ment keresztül, hiszen részben más követelményrendszert kellett kielégítenie egy szuperszonikus bombázónak, mint egy szubszonikus utasszállítónak.

Eldőlt, hogy az új hajtómű típusjelzése CFM56 lesz, amiből a CF a Commercial Fan, az M56 pedig az eredeti francia megnevezés volt. A gyártásra létesített két vegyes vállalat is ezt a nevet vette fel, a CFM International Párizsban székel, míg a CFM International Inc. az USA-ban az Ohio államban lévő Cincinnatti-ban, ahol később végszerelő sort is létesítettek. A francia gyártás Melun-Villaroche-ban összpontosul.

dsc_1254_resize.jpg

A CFM56 első tesztpéldánya 1974. június 20-án pörgött fel a General Electric Evendale-ben lévő kísérleti üzemében, ahol a hajtómű könnyedén teljesítette az elvárásokat. A próbák szokatlanul gyorsan haladtak, pl. mindössze tíz üzemóra után már maximális fordulatszámon is működhetett, a tervezettnél 2%-al alacsonyabb fogyasztás mellett.

A második példány 1975 januárjában készült el a franciáknál, a tesztelés ott is kitűnő eredménnyel zárult, de az első repülésre még várni kellett.

A Boeing hiába kínálta a légitársaságok számára a CFM56-ossal felszerelt 707-700 típust, a várt érdeklődés elmaradt, noha az új hajtómű a már akkor csírájában jelentkező környezetvédelmi szempontoknak is jobban megfelelt, hiszen zajszintje és károsanyag kibocsátása alatta maradt az akkor tömegesen rendelkezésre álló típusokénak.

p1010168_resize.jpg

Az új hajtómű első megrendelésére 1979 márciusáig kellett várni, a régi négyhajtóműves DC-8-asok egy részét korszerűsítették ezekkel, valamint az USAF légi utántöltő flottájának Boeing 707-esen alapuló KC-135-ösei kapták meg.

Ahogy mondani szokták …„ha egy üzlet beindul”… , a CFM56-osok igazi karrierje a polgári repülés terén csúcsosodott ki. A Boeing cég a 737-es korszerűsítéséhez ezt a típust választotta. Az US Air légitársaság 1981 márciusban adott megrendelést az új 737-300 típusra , ami elindította a „lavinát”. Pedig nem kis nehézségekbe ütközött a hajtómű integrációja. Mivel a 737-es alsószárnyas gép viszonylag alacsony futószárakkal, nem fért el az eredeti méretű hajtómű. Emiatt csökkenteni kellett a „fan” fokozat átmérőjét, ami némileg rontott a fajlagos fogyasztáson. Hogy biztosítsák a beton feletti minimális biztonságos magasságot, a szívócsatornát alul „lapított” formájúra készítették, ami semmi mással össze nem téveszthető külsőt kölcsönzött a „Classic” változatú 737-eseknek. A szkeptikusok szerint a gép még így is a „világ legdrágább takarítógépe”, utalva arra, hogy az alacsony elhelyezés miatt a hajtómű felszívja a betonról a szennyeződéseket. Ez az aggodalom azonban felesleges volt csakúgy, mint az ugyancsak alacsony szívócsatornájú F-16-osnál, a 737-eseknél sem nagyobb az átlagosnál a hajtómű kompresszor sérülések száma. Ebben természetesen része volt annak is, hogy a „fan” fokozat lapátjait titánból készítették, amely kitűnően ellenáll a kisebb szilárd részecskékkel történő ütközésnek.

dsc_1306_resize.jpg

A „Classic” 737-esek, vagyis a 300/400/500 típus a sárkányszerkezet szempontjából csak kismértékben különbözött a 200-astól, de a hajtómű mellett a fedélzeti elektronika jelentősen változott. Beépítették a lézergyűrűs inerciális navigációs rendszert (IRS) amely olyannyira érzékeny volt, hogy képes volt különbséget tenni a gépek egymástól alig 30 méterre lévő állóhelyei között. A műszerfalon már megjelentek a katódsugárcsöves képernyős kijelzők, és csökkent a gépek időjárási minimuma is, azaz nagyon rossz látási viszonyok esetén is repülhettek.

dsc_9790_resize.jpg

1997-ben repült először a harmadik gyökeresen megújított változat a Next Generation, ez ugyancsak három méretben készült, de a legkisebb 600-ast „halálra ítélte” a piac, alig száz készült, míg a nagyobb 800-asból több ezer darab. A 737NG és az Airbus A320-as lett egymás fő konkurense. Az európai típus vitán felül korszerűbb, nagyobb szerepet játszik rajta az elektronika, míg amerikai vetélytársa  a régi hagyományos vezérlést alkalmazza a „fly-by-wire helyett. Azonban a légitársaságokat nem az oldalt elhelyezett joystick és a „színes szélesvásznú” pilótafülke kápráztatja el, hanem a számok.

p1150989_resize.JPG

Nevezetesen a gazdaságosság és a megbízhatóság mutatói. Ez az a két terület, ahol nem jobb a korszerűbb európai típus, így nem véletlen, hogy noha az A320-as típuscsalád lassan felzárkózik a megrendelésszám tekintetében,  kiszorítani képtelen a piacról az „elavult” technológiákkal készülő 737-est.

p1020152_resize.jpg

Az NG az új CFM65-7-es hajtóművekkel, és aerodinamikai finomításokkal két számjegyű (+10) százalékkal alacsonyabb  tüzelőanyag fogyasztást produkált, mint a Classic verziók, emellett a megbízhatósága tovább javult.

p1180168_resize.jpg

A Boeing sok időt töltött annak elemzésével, hogy mit lépjen az NG után. Teljesen új alapokról fejlesszenek egy korszerű gépet, vagy van még potenciál a 737-esben. Az Airbus „beelőzött” a 320-as neo (new engine option) változatával, amelyhez két új generációs hajtóművet rendeltek. Ezek közül az egyik éppenséggel a régi CFM56 továbbfejlesztése, a Leap 1 azonban rendelkezésre állt a Boeing számra is. A 737-es sokadik megújításáról kissé késve 2011 augusztusában döntöttek, a Leap 1B hajtóműre alapozva, amely újra 10%-körüli tüzelőanyag megtakarítást ígért nem az első NG-hez, hanem az időközben annak finomított, még takarékosabb változathoz képest.

dsc_0586.jpg

A régi hidromechanikus kormányvezérlő rendszert megtartották, egy kivétellel, a spoilerek működtetése lett elektronikus, így a főfutó gondola jellegzetes „tartozéka” a spoiler mixer eltűnt a MAX névre keresztelt verzióból.

p1130619.jpg

A pilótafülkében komolyabb változások történtek, a régen opcionális HUD (szemmagasságú kijelző) állandó felszerelés lett, a műszerfalat négy 15 collos monitor uralja, de érdekes módon a fej feletti P5-ös panel alig változott, azon még mindig a régi kapcsolók láthatók.

p1130604.jpg

A MAX egyik vadonatúj innovációja az ONS (Onboard Network System), amelynek összesített adatbázisa hozzáférhető a pilóták, a kabin személyzet és a műszaki állomány számára is, természetesen mindegyiküknek a rájuk tartozó rész. A navigációs adatbázisok elektronikusan frissíthetők, a gép rögzített paraméterei is hozzáférhetők, és a hibakeresés valamit javítás terén forradalmi újdonság, hogy a fedélzeti wifi segítségével a szerelők bármilyen hordozható elektronikus eszközzel képesek rácsatlakozni a gép számítógép rendszerére. Abban rendelkezésre áll a gép teljes műszaki dokumentációja (Aircraft Maintenance Manuals, Illustrated Parts Catalog, Minimum Equipment List) vagyis nem kell időrabló módon keresgélni az effektív, arra az adott  gépre vonatkozó érvényes adatokat úgy, mint eddig.  Az ONS képes műholdas kapcsolatteremtésre nem csak földön, hanem  repülés közben is.

p1130607.jpg

Az aerodinamikai változások közül szembetűnő a szárnyvég. Az AT winglet (Advanced Technology) az NG régi szárnyvégfülének 3,8%-os tüzelőanyag megtakarításához  még további 1,8%-ot tett hozzá, ezen felül módosult a szárny aerodinamikája, a törzsvég kontúrja, az APU (segédhajtómű) kiömlő nyílása és légbeömlője, stb.  Ugyancsak látványos különbség, hogy az orrfutó magasabb, ugyanis a nagyobb átmérőjű hajtómű miatt csak így lehetett biztosítani a szívócsatorna minimálisan szükséges talaj feletti magasságát. A régi NG megbízhatóságáról már esett szó, de a kondícionáló rendszerük azért rendszeresen „rakoncátlankodott” Ezen változtattak, elektronikus vezérlést kapott.

dsc_0639.jpg

A MAX ugyancsak több változatban készül, de a legkisebb kategóriára úgy tűnik, nincs szükség. A főként törzshosszban és az ezzel arányos utas befogadó képességben különböző változatok számozása egyszerűsödött, százasok helyett egyjegyű 7, 8, 9 és 10-es lesz a megnevezésük. A legnagyobb már akár 200 fő elhelyezésére is alkalmas lesz, vagyis ideálisnak bizonyul a „fapados” cégek nagy forgalmú útvonalaira. A belső berendezésnél természetesen alkalmazzák a Boeing invencióját a Sky Interior-t, amely nagyobb ablakokkal, bővített térfogatú fej feletti tároló rekeszekkel és az új dizájn elemekkel a valóságosnál nagyobb tér érzetét keltik az utasokban.

A MAX első prototípusa 2016. január 29-én repült először, azóta lefolytatták az első verzió, a 8-as berepülését, amely így 2017 első felében menetrend szerinti forgalomba állhat. A sorozatgyártás megkezdődött, a Boeing új gyárat is épített emiatt és a közeljövőben már napi kettő példány elkészítését tervezi.

dsc_8135_resize.jpg

Hajdani nemzeti légitársaságunk is  a Boeing 737-esre alapozott, már a rendszerváltást közvetlenül megelőző időszakban 1988-tól megjelentek a 737-200-asok a MALÉV flottájában, majd sorra a korszerűbb változatok is, a „Classic”  300/400/500-asok, végül 2003-tól az NG-k. Nem közismert, hogy a típushoz köthető egyik rekord is magyar vonatkozású, 2003 augusztusában a MALÉV állományában üzemelő HA-LER lajstromjelű 737-500-as kettes számú hajtóműve üzemidő rekordot ért el, 40729 üzemórát követően kellett csak ipari szintű javításra küldeni.

p1010040_resize.jpg

A 737-es a polgári repülés egyik meghatározó típusa fél évszázada, és az lesz még évtizedeken keresztül. Eddig 9500 példányát adták át, további sok ezer gyártása biztos, és megalapozott vélemény, hogy eléri majd a 15 ezres darabszámot.

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr512410939

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.