„Polityka”. Dajemy pełny obraz.

Czytaj, słuchaj, odkrywaj świat!

SUBSKRYBUJ
Świat

Boeing się sypie? Problemów lotnictwa ciąg dalszy

Szczątki boeinga 777 w Broomfield w Kolorado Szczątki boeinga 777 w Broomfield w Kolorado Michael Ciaglo / Getty AFP / EAST NEWS
Znów głośno o samolotach Boeinga. Tym razem winien jest silnik firmy Pratt&Whitney, która wyposaży także nasze F-35. Ostatnie lata wskazują, że coś złego dzieje się z amerykańskim przemysłem lotniczym, tradycyjnie dominującym na świecie.

W sobotę 20 lutego boeing 777-200 linii United Airlines leciał z Denver, stolicy stanu Kolorado, przez Pacyfik do Honolulu na Hawajach. Na pokładzie było 231 pasażerów i dziesięć osób z załogi, w tym dwóch pilotów i ośmiu członków personelu. Egzemplarz o rejestracji N772UA opuścił zakład Boeinga w Everett 50 km na północ od Seattle w listopadzie 1994 r., a do United Airlines trafił we wrześniu 1995. Była to piąta sztuka tej maszyny spośród 1656 wyprodukowanych do końca stycznia 2021 r.

Wszystko przebiegało normalnie, gdy nagle na wysokości 4 tys. m, czyli niedługo po starcie, pękły dwie łopatki wentylatora prawego silnika Pratt&Whitney 4077. Odpadły, wprawiając silnik w takie wibracje, że oderwały się osłony gondoli silnikowej. Spadły w rejonie Broomfield, na szczęście nikogo nie raniąc. Silnik zapłonął, co też jest niezwykle groźne, ale załoga zdołała opanować pożar i wylądować awaryjnie na lotnisku, z którego wystartowała. Nikomu nic się nie stało – ani w samolocie, ani na ziemi.

Czytaj też: To już koniec wielkich pasażerskich samolotów

Dwie godziny do najbliższego lotniska

Zaprojektowany na przełomie lat 80. i 90. model 777 był bardzo udany. Uważany za wyjątkowo bezpieczny i ekonomiczny samolot miał zastąpić największe maszyny pasażerskie świata: słynne Jumbo Jety, czyli Boeinga 747. Był przeznaczony na długie podróże z 305–396 pasażerami, zależnie od modelu i konfiguracji (układu siedzeń w dwóch lub trzech klasach). Przełomowe było to, że latał na trasach zarezerwowanych dotychczas dla maszyn trój- i czterosilnikowych.

W świetle przepisów pasażerskie samoloty dwusilnikowe muszą zawsze mieć w pobliżu lotniska, na których mogą wylądować w razie awarii. Odległość od nich mierzy się czasem dolotu. Fachowo nazywa się to ETOPS – Extended Twin-engine Operations (wydłużony czas dolotu „dwusilnikowca”). Swego czasu urzędnicy z Federalnej Administracji Lotniczej i jej europejscy odpowiednicy (dziś jest jedna EASA, European Union Aviation Safety Agency) zdecydowali, że Boeing 767 może się bezpiecznie oddalić na dystans odpowiadający dwóm godzinom lotu. Samolot dostał stosowny certyfikat (dwugodzinny ETOPS) i mógł latać nad Atlantykiem – udając się do Europy lub odwrotnie, mija Nową Funlandię, Grenlandię, Islandię i Irlandię. Wydawało się, że to maksimum, jakie może osiągnąć maszyna dwusilnikowa.

Dlatego Airbus zbudował ciekawy samolot w dwóch odmianach: dwusilnikowej A330 na trasy atlantyckie i czterosilnikowej A340 do lotów nad Pacyfikiem. Maszyna różniła się konstrukcją skrzydła i instalacji: jedno skrzydło dostosowano do dwóch silników, a drugie do czterech. Boeing wykonał tymczasem śmiały ruch – chciał udowodnić, że jego nowy długodystansowy model szerokokadłubowy, czyli 777, zasługuje na certyfikat trzygodzinny. Airbus 340 w tej rywalizacji okazał się niewypałem i przysporzył firmie strat.

Czytaj też: Twarde lądowanie to wstyd dla pilota

Miał być wielki i bezawaryjny

Boeinga 777 zaprojektowano starannie, z zachowaniem dobrych praktyk konstruktorskich. Samolot potrzebował wielkich silników, ale koszty jego utrzymania wciąż są mniejsze niż maszyny czterosilnikowej, a duży silnik zużywa mniej paliwa niż dwa mniejsze. W latach 80. firma Pratt&Whitney opracowała więc olbrzyma: silnik PW4000 o długości prawie 4 m i średnicy 239 cm. Ważył ponad 4 t, dawał imponujący ciąg do 276 kN, czyli pchał samolot z siłą 28 t. Miał być bezpieczny i bezawaryjny. Dzięki niemu także Airbus A330 otrzymał wkrótce trzygodzinny ETOPS.

A niedługo później powstały maszyny jeszcze potężniejsze, jak brytyjski Rolls Royce Trent i amerykański General Electric GE90. Dlatego opracowano też potężniejsze odmiany PW4000 – z wentylatorem o średnicy 254 i 284 cm. Ten ostatni był już bardzo „wyżyłowany”. Ważył niemal 7,5 t przy długości blisko 5 m, dając maksymalny ciąg 441 kN, czyli blisko 45 t! Mówimy o wartościach, które 20 lat wcześniej wydawały się zupełnie nieosiągalne. Ciąg silnika trzykrotnie przekracza możliwości F-16 pracującego na pełnym dopalaniu, będącego w stanie rozwinąć wysoką prędkość naddźwiękową.

Można sobie tylko wyobrazić, jakie technologie należało zastosować w tak potężnej konstrukcji. Na przykład powietrze przed komorą spalania jest sprężane niemal 43-krotnie. Lecąc z prędkością ok. 900 km/h, samolot zgarnia taką ilość powietrza do prawie trzymetrowego wlotu silnika, że ma ono na wejściu ciśnienie wartości ok. 1,5 atm. Po przemieleniu przez sprężarkę jest ono tłoczone pod ciśnieniem ok. 70 atm. Jaką moc musi dostać sama sprężarka, by przetłoczyć olbrzymią ilość powietrza pod tak ogromnym ciśnieniem? Kilkaset tysięcy KM. Niewyobrażalne, prawda?

Czytaj też: Koniec z produkcją największego samolotu świata

Silnik PW4000. Jak to działa?

Rodzi się jeszcze jedno pytanie: jakie materiały wytrzymają tak potworne obciążenia? Metalurgia i obróbka sprężarki, wyglądającej jak wielki wiatrak z gęsto rozstawionymi łopatkami, wspina się na szczyty możliwości. W dodatku konstrukcja ma być jak najlżejsza, ekonomiczna. Wszak potężna turbina z elektrowni poddawana podobnym obciążeniom nie uniesie się w powietrzu. Dlatego poszczególne łopatki wentylatora się „odchudza” – są drążone w środku. Innymi słowy, mają wmontowane dziury sprawiające, że są lżejsze.

Wyjaśnijmy po kolei: wentylator to pierwszy stopień sprężarki silnika, bardzo nietypowy. Przypomina wielkie tunelowane śmigło, które przepycha większość powietrza za siebie, wkręcając się w nie niczym śmigło. Tylko (mniej więcej) ósma część powietrza tłoczonego przez wentylator wpada do kolejnych, znacznie węższych stopni sprężarki, skąd pod gigantycznym ciśnieniem jest ono wpychane do komory spalania. Za komorą znajduje się zaś turbina, umieszczona na dwóch wałach, napędzająca poszczególne stopnie sprężarki. Jeden wał obraca się wewnątrz drugiego (jest rurą, nie prętem). Wentylator jest wielki i jego łopatki też są olbrzymie. Przenoszą większe obciążenia niż reszta sprężarki, nawet jeśli ciśnienie powietrza jest już na nich dużo większe.

Czytaj też: Lotnictwo pokryzysowe

Załoga boeinga zasługuje na uznanie

Właśnie dwie takie łopatki rozpadły się w feralnym locie. Zostały wyrwane z olbrzymią siłą – całe szczęście, że nie trafiły w pasażerów w kadłubie. Wentylator stracił równowagę, a przez wibracje, jak wspomnieliśmy, odpadły osłony silnika. Pożar wybuchł na skutek rozszczelnienia się przewodów paliwowych. Znów: na szczęście ogień nie przeniósł się na zbiorniki skrzydłowe wypełnione łatwopalną naftą. Załoga zdołała wylądować, używając pozostającego sprawnego silnika. Mogło się to skończyć dużo gorzej.

Co więcej, tego samego dnia w innej części świata zdarzył się podobny incydent. Samolot towarowy boeing 747-400F pracował na czterech mniejszych silnikach tego typu. Maszyna VQ-BWT należała do zarejestrowanej na Bermudach linii Longtail Aviation, została wyprodukowana w 1991 r. Wystartowała z Maastricht z ładunkiem cargo do Nowego Jorku, ale gdy łopatki sprężarki lewego zewnętrznego silnika zaczęły odpadać tuż po starcie (spadając na wieś Meerssen), załoga przerwała lot i wylądowała w odległym o 30 km belgijskim Liège.

Identyczna historia z silnikiem PW4000 zdarzyła się zaś niemal równo trzy lata temu, 13 lutego 2018 r., w locie boeinga 777-200 United Airlines z San Francisco do Honolulu. Na dużej wysokości, 45 min przed lądowaniem, rozpadły się łopatki wentylatora prawego silnika.

Czytaj też: Covid zazieleni lotnictwo? To możliwe

Lotnictwo u kresu możliwości

Nie wszystkie boeingi 777 są napędzane tymi silnikami, część używa jednostek General Electric lub brytyjskich Rolls Royce′ów. Silniki PW4000 zostały zamontowane w samolotach United Airlines (24), Japan Airlines (9), All Nippon Airways (14), Korean Airlines (13) i koreańskich Asiana Airlines (9). Razem to 69 maszyn, w dobie pandemii rzadko używanych. Kolejnych 59 boeingów 777-200 z silnikami PW4000 już wycofano i odstawiono. We wszystkich tych samolotach trzeba dokonać dokładnych inspekcji łopatek wentylatora na obu silnikach, wykorzystując specjalną technikę ultradźwiękowo-termiczną do wykrycia niewidocznych z zewnątrz pęknięć.

Czytaj też: Coraz mniej pilotów. Kto nas dowiezie na wakacje?

Zbliżamy się najwyraźniej do granicy możliwości inżynierii materiałowej i technik konstrukcyjnych, a bezlitosna konkurencja pcha do ponoszenia ryzyka na samej jego krawędzi. Do tego firmy lotnicze szukają oszczędności. Na przykład pracownicy Pratt&Whitney ujawnili, że nie wykorzystywali zanadto techniki ultradźwiękowo-termicznej w procesie badania jakości, bo nie skierowano ich na przeszkolenie w tym zakresie. Dostali uprawnienia po krótkich kursach. Problemy z silnikami mają też General Electric i Rolls Royce, nie mówiąc o mniejszych producentach. Pasażerowie, którzy chcą mniej zapłacić za bilet, często nie wiedzą, że oszczędzają na własnym bezpieczeństwie.

W ostatnich pięciu latach obserwujemy, jak obniża się jakość amerykańskiego przemysłu lotniczego. Problemy Boeinga z samolotem 787 Dreamliner i modelem 737-Max, który wrócił do latania po blisko dwóch latach uziemienia, są już niemal legendarne. Ale i inni nie są bez grzechu. Przykładowo Lockheed miał poważne problemy z dopracowaniem myśliwca F-35 JSF.

Przyczyny tego stanu rzeczy to oddzielny temat. Nie pomaga z pewnością to, że wielkie korporacje nie mają właścicieli, są nimi bowiem rozproszeni po świecie akcjonariusze. Trwa też wyścig szczurów w dziedzinie przemysłu wysokich technologii, który skłania do podejmowania coraz większego ryzyka. A pandemia, jak łatwo się domyślić, wcale nie pomaga.

Czytaj też: Wirus przemeblowuje niebo

Więcej na ten temat

Warte przeczytania

Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Społeczeństwo

Jak zostałem obrońcą życia. Reporter „Polityki” na szkoleniu antyaborcyjnym

Projekt ustawy zakazującej aborcji, homofobusy, banery ze zdjęciami abortowanych płodów. By przebić się ze swoim przekazem, Fundacja Pro – Prawo do życia idzie szeroko. Szeroko też werbuje, bo również wśród dziennikarzy „Polityki”.

Mateusz Witczak
03.12.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną