ส่อง BOEING 787 DREAM LINER

เหตุการณ์เครื่องบิน Boeing 787  สายการบินอินเดียแอร์ไลน์ ตกเมื่อวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา ทำให้ Boeing 787 Dreamliner ซึ่งเป็นเครื่องบินที่ขายดีที่สุดรุ่นหนึ่งของบริษัทเกิดอุบัติเหตุรุนแรงเป็นครั้งแรก เครื่องบินรุ่นนี้มีประวัติความปลอดภัยที่ดี แต่ประสบปัญหาการผลิตที่ล่าช้า

เมื่อสิบกว่าปีก่อน เหตุไฟไหม้แบตเตอรี่ทำให้หน่วยงานกำกับดูแลความปลอดภัยทางอากาศต้องหยุดบินเครื่องบินรุ่นนาน 4 เดือนในปี 2013 ล่าสุด Boeing ต้องหยุดส่งมอบเครื่องบินรุ่น 787 เป็นเวลาเกือบ 2 ปีเนื่องจากปัญหาการควบคุมคุณภาพ

Boeing ผลิตเครื่องบินรุ่น 787 ในเซาท์แคโรไลนา เมื่อปีที่แล้ว Boeing ปฏิเสธข้อกล่าวหาเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของโครงสร้างเครื่องบินจากวิศวกรที่ทำงานประจำบริษัทมายาวนาน Boeing กล่าวว่าปัญหาที่เกิดขึ้นได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดและพบว่าเครื่องบินรุ่นนี้ปลอดภัยสำหรับการบินมาหลายทศวรรษแล้ว แต่ John Barnett อดีตผู้จัดการฝ่ายคุณภาพของ Boeing ซึ่งเปิดเผยต่อสาธารณะชนเกี่ยวกับกระบวนการผลิตที่ไม่ดีในปี 2019

Boeing 787 Dream Liner เครื่องบินโดยสารที่ใช้เทคโนโลยีก้าวหน้า สำหรับ 787 Dream Liner มีรุ่นที่จะทำการผลิตเพื่อส่งมอบให้กับสายการบินที่ทำการจองไว้ตั้งแต่เริ่มเปิดโครงการในปี 2006 ถึงสามรุ่นด้วยกันคือ Boeing 787-8 ออกแบบให้บรรทุกผู้โดยสารได้ 210-250 คน พิสัยการบิน 14,800-15,700 กิโลเมตร ยาว 57 เมตร กว้าง 60 เมตร รุ่นต่อมาคือ Boeing 787-9 บรรทุกผู้โดยสารได้ 250-290 คน พิสัยการบิน 15900-16300 กิโลเมตร ยาว 63 เมตร กว้าง 60 เมตร และรุ่นสุดท้าย Boeing 787-3 บรรทุกผู้โดยสารได้ 290-330 คน พิสัยการบิน 5,550-6,500 กิโลเมตร ยาว 57 เมตร กว้าง 52 เมตร

ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาของวงการการบินพลเรือนมีการพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้งเพื่อตอบสนอง ต่อความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น การขยายตัวอย่างรวดเร็วของสนามบินขนาดใหญ่ทั่วโลกเพื่อรองรับจำนวนของผู้ เดินทางที่เพิ่มขึ้นทุกปี การเติบโตของสายการบินที่มีจำนวนของเครื่องบินที่เพิ่มขึ้นทำให้ทั้ง Airbus และ Boeing ต่างก็เร่งคิดค้นและสร้างเครื่องบินโดยสารที่สามารถบินเดินทางได้ในระยะไกล บรรทุกผู้โดยสารตลอดจนสัมภาระจำนวนมากได้และมีความประหยัดในการใช้เชื้อ เพลิงรวมไปถึงความรวดเร็วและสะดวกสบายในการเดินทางบนอากาศ Airbus ก้าวไปก่อนโดยทำการออกแบบและผลิตเครื่องบินโดยสารขนาดยักษ์รุ่น A380 ที่สามารถขนผู้โดยสารได้ถึง 650 คนทำให้ส่วนแบ่งทางการตลาดของบริษัท Boeing ถูกแย่งไปอย่างมาก และด้วยความหลากหลายของเครื่องบินโดยสารที่ผลิตจากบริษัท Airbus ที่มีรุ่นต่างๆให้สายการบินทั่วโลกได้หาซื้อมาเข้าประจำการเพื่อเปิดเส้น ทางการบินทั่วโลก ทั้งระยะสั้นและระยะไกล เช่น A321, และเจ้ายักษ์ใหญ่บนท้องฟ้าอย่าง A380 เครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างขึ้นมา รวมไปถึง A350 ทำให้บริษัท Boeing ไม่อาจอยู่เฉยได้อีกต่อไป

ในระหว่างที่ Airbus สร้างซุปเปอร์จัมโบ้เจตด้วยเครื่องA380 บริษัท Boeing ได้ทำการวางแผนรับมือด้วยการพัฒนาและดัดแปลงเครื่อง Boeing 747 ที่มีอยู่แล้วให้ทันสมัยยิ่งขึ้นแต่ก็มาล้มเลิกโครงการนี้ไปเนื่องจากสาเหตุ หลายประการที่เป็นตัวแปลซึ่งอาจส่งผลให้ตลาดของเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ถูก Airbus แย่งเอาไปจนหมด จุดกำเนิดของเครื่องบิน Boeing 787 Dream Liner จึงเริ่มต้นขึ้นเพื่อแบ่งสัดส่วนของตลาดเครื่องบินโดยสารยุคใหม่กับ Airbus

Boeing 787 Dream Liner เป็นการผสมผสานกันระหว่างความร่วมมือของ Boeing และ Douglas Aircraft Company ทั้งสองบริษัทมีประสบการณ์และประวัติศาสตร์ในการออกแบบและสร้างเครื่องบินมา อย่างยาวนาน เครื่อง 787 Dream Liner ต้องมีจุดขายที่สำคัญเพื่อให้บรรดาสายการบินลูกค้าที่มีเครื่องบินของ Boeing บินให้บริการอยู่แล้วเกิดความประทับใจเช่น ประสิทธิภาพ ความประหยัดและคุ้มทุน 787 Dream Liner มีพิสัยการบิน(ระยะทางของการบินเดินทาง)ได้ไกลกว่าเครื่อง Boeing 767 ถึง 2500 น็อตติเคิล ไมล์ และประหยัดเชื้อเพลิงได้ถึงร้อยละ 20 ลดค่าบำรุงรักษาไปได้ถึงร้อยละ30 สามารถบรรทุกสินค้าได้มากกว่าเครื่อง Boeing 767 แบบเก่าถึงร้อยละ45และมีอัตราส่วนค่าดำเนินการต่อที่นั่งระหว่างเครื่อง 787 Dream Liner และ Airbus A380 ที่เท่าๆกันทำให้เครื่อง Airbus A380ที่มีขนาดใหญ่กว่า มีค่าดำเนินการที่มากกว่า 787 Dream Liner ถึงสองเท่า แต่ในการพัฒนาและสร้างเครื่องบินรุ่นนี้ของ Boeing ไม่มีเป้าหมายที่จะให้มันมาเป็นคู่แข่งโดยตรงของเครื่องบิน Airbus A380เน่ืองจากเครื่องบินBoeing 787 Dream Liner มีขนาดที่เล็กกว่า แต่จากการที่เครื่องบินทั้งสองรุ่นนี้ได้ทำการเปิดตัวในช่วงเวลาที่ใกล้ เคียงกันมาก คงจะเป็นการยากที่จะห้ามไม่ให้มีการเปรียบเทียบกันของเครื่องบินทั้งสองรุ่น จากสองค่าย และการตอบโต้ของ Airbus ก็เริ่มต้นขึ้นทันทีโดยกำหนดการผลิตเครื่องบินที่มีลักษณะและประสิทธิภาพ ใกล้เคียงกันกับเครื่อง 787 Dream Liner โดยใช้ชื่อรุ่นว่า A350 และออกบินให้บริการในปี 2012 

อากาศยานโดยสารรุ่นใหม่ๆล้วนมีโครงสร้างที่แข็งแกร่งและมีน้ำหนักเบาเพื่อเพิ่ม ประสิทธิภาพในการบินเดินทางและประหยัดเชื้อเพลิง ทำให้ 787 Dream Liner จำเป็นต้องใช้วัสดุผสมประเภทกราไฟท์ถึง 45% บริษัท Boeing มีทีมวิศวกรการบินที่มีประสบการณ์ทำให้สามารถคำนวนความแข็งแกร่งของวัสดุ ประเภทต่างๆที่เคยใช้งานในการประกอบเป็นเครื่องบินพาณิชย์ได้เป็นอย่างดี ทำให้ปีกของเครื่อง Boeing 787 Dream Liner ถูกขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียวกันทั้งหมดโดยไร้รอยต่อและหมุดยึดต่างๆอย่างสิ้น เชิง นอกจากปีกแบบชิ้นเดียวของมันแล้วยังมีชิ้นส่วนต่างๆอีกหลายชิ้นที่ใช้วัสดุ ผสมด้วยเช่นกันคือ ผิวลำตัว ผิวของส่วนควบคุมปีกและหางทำให้ 787 Dream Liner มีน้ำหนักที่เบาขึ้นมากและสามารถเพิ่มจำนวนผู้โดยสารได้อีก 53 คนจากน้ำหนักของตัวเครื่องที่ลดลง วัสดุประเภท คาร์บอน คอมโพสิต และกราไฟท์ ที่นำมาใช้มีความคงทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าอลูมิเนียม และมีค่ากลไกทางกลศาสตร์ที่สามารถทนทานต่อแรงที่มากระทำได้ดีกว่าอลูมิเนียม มาก ทำให้ค่าการบำรุงรักษาของ787 Dream Liner ลดลงมากกว่าเครื่องบินชนิดอื่นในขนาดที่เท่าๆกัน

Engine

Boeing 787 Dream Liner ติดตั้งเครื่องยนต์แบบเทอร์โบแฟน 2 เครื่องโดยถูกกำหนดให้มีสมรรถนะในการบินเดินทางรวดเร็วขึ้น มีพิสัยบินไกลขึ้นกว่าเดิมและต้องทำให้เสียงเครื่องยนต์ที่จะไปกระทบจนทำให้ เกิดมลภาวะทางเสียงบริเวณสนามบินให้น้อยที่สุด รวมไปถึงการเผาไหม้ที่สะอาดและพยายามให้มีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลง 20%ของเครื่องบินโดยสารแบบอื่นในยุคปัจจุบันนี้ หลังจากการคำนวนสมรรถนะที่แท้จริงของเครื่องยนต์ทำให้ Boeing กำหนดแรงขับดันของเครื่องยนต์ให้อยู่ในระหว่าง 55,000-70,000 ปอนด์ในที่สุดก็ได้เครื่องยนต์รุ่นใหม่ล่าสุดจากบริษัท GE (General Electric) และ Rolls-Royce โดยทั้งสองบริษัทนี้จะทำการผลิตและติดตั้งเครื่องยนต์ให้กับเครื่องบิน Boeing 787 Dream Liner

General Electric GEnx
เครื่องยนต์รุ่นใหม่ล่าสุดของ GE ที่นำมาติดตั้งให้กับ Boeing 787 Dream Liner คือเครื่องยนต์รุ่น GEnx ที่มีการนำเอาวัสดุผสมแบบคอมโพสิตมาปรับใช้ในชุดใบพัดและตัวครอบชุดใบพัดที่ ทำมาจากเส้นใยคาร์บอนและอีพ็อกซี่ เรซิน ทำให้มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงทนทานสูงมาก โดยเครื่องรุ่นนี้นอกจากจะได้รับการติดตั้งใน Boeing 787 Dream Liner แล้วเครื่องยนต์รุ่น GEnxยังถูกนำไปติดตั้งให้กับเครื่องบินBoeing 747 Advanced และเครื่องบินคู่แข่งแบบ A350 รุ่นใหม่ล่าสุดของบริษัท Airbus อีกด้วย จุดเด่นของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนตัวนี้อยู่ที่ชุดใบพัดที่มีความกว้างมาก ขึ้นและผลิตจากวัสดุประกอบโดยมีชายหน้าปีกของใบพัดทำมาจากไททาเนียม กลีบใบทั้งหมด 18ใบเพื่อปรับลักษณะของการไหลอากาศให้มีประสิทธิภาพ ลดทอนน้ำหนักของตัวเครื่องยนต์ลง และมีความแข็งแกร่งมากพอที่จะทนทานต่อวัสดุขนาดเล็กที่หลุดรอดเข้าไปขณะที่ เครื่องยนต์กำลังทำงาน รวมไปถึงชุดอัดอากาศ(Compressor) ที่สมารถอัดอากาศได้สูงถึง 23เท่าเมื่อเทียบกับความดันของบรรยากาศ ชุดห้องเผาไหม้แบบใหม่ Twin Annular Premixing Swirler ที่มาจากนวัตกรรมของ CFM Internationals Tech 56 Programe โดยได้รับความร่วมมือจากวิศวกรของบริษัท General Electricและบริษัท Snecma จากฝรั่งเศล ทำให้การผสมเชื้อเพลิงกับอากาศได้ดีเนื่องจากอากาศที่ถูกหล่อเย็นสามารถ เพิ่มประสิทธิภาพให้กับการสันดาปและลดมลภาวะจากก็าซ NOx ที่เกิดจากการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ลงได้ในระดับที่ดีมาก

Rolls-Royce Trent 1000

เครื่องยนต์รุ่นใหม่ที่ผลิตจากบริษัทที่มีความเกี่ยวพันธ์กับอากาศยานมายาวนานอย่าง Rolls-Royce ถูกพัฒนาและปรับปรุงให้ดีขึ้นจากเครื่องยนต์รุ่น Trent 900 ที่เป็นเครื่องยนต์ของเครื่องบินขนาดยักษ์แบบ A380 ของAirbus ชุดใบพัดของเครื่องTrent 1000 ทำจากไททาเนียม โดยทำการออกแบบกลีบใบพัดให้มีขนาดใหญ่คล้ายกับใบพัดของเครื่อง GEnx เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนในยุคปัจุบันของ Rolls-Royce ถูกปรับปรุงให้มีชุดแกนหมุนถึงสามชุด จุดเด่นของเครื่อง Trent 1000 คือระบบผลิดกระแสไฟฟ้าของเครื่องบิน Boeing 787 Dream Liner สามารถที่จะติดตั้งไว้กับกังหันต้นกำลังความดันระดับกลาง ( Intermediate-Pressure Turbine) เพื่อลดภาระการทำงานของกังหันต้นกำลังความดันสูง(Hige-Perssure Turbine) ที่วิศวกรของRolls-Royce ต้องการให้การหมุนของกังหันต้นกำลังความดันสูงตัวนี้มีความเสถียรและสามารถ เพิ่มความเร็วรอบเครื่องยนต์ได้มากขึ้น และติดตั้งชุดตรวจสอบหลายตำแหน่งเพื่อเพิ่มการตรวจสอบสภาพของตัวเครื่องยนต์ หลังจากใช้งานทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบการทำงานของ เครื่องยนต์เพื่อทำการประมาณราคาในการบำรุงรักษาชิ้นส่วนของเครื่องยนต์

การประกอบเครื่องบิน Boeing 787 Dream Liner ขึ้นใหม่ทั้งลำและใช้เทคโนโลยีขั้นสูงสุดในการประกอบขึ้นเป็นตัวเครื่อง บริษัท Boeing จึงทำการเปิดโอกาศให้บริษัทต่างๆที่ผลิตชิ้นส่วนและระบบเอวิโอนิคที่ เกี่ยวข้องกับการบินทำการออกแบบและเสนอราคา หลังจากได้บริษัทย่อยที่สามารถผลิตชิ้นส่วนได้ตามที่ Boeingกำหนดแล้วจึงนำชิ้นส่วนดังกล่าวทั้งหมดมาประกอบยังโรงงานของ Boeingในมลรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกาและนับเป็นก้าวแรกของบริษัท Boeing ที่ได้สร้างพันธมิตรทางอุตสาหกรรมกับบริษัทขนาดเล็กที่ผลิตชิ้นส่วนของ เครื่องบินทั่วโลก นับได้ว่าการสร้างเครื่อง Boeing 787 Dream Liner เป็นการร่วมมือกันในระดับนานาชาติซึ่งคล้ายกับการสร้างเครื่องบินของAirbus A380 ที่มีการร่วมมือกันโดยบริษัทการบินจากกลุ่มประเทศในสหภาพยุโรป

แนวความคิดในการร่วมมือกันสร้างเครื่องบินโดยสารที่ทันสมัยและพร้อมไปด้วย เทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากที่สุดในประวัติศาสตร์ของวงการการบินเกิดขึ้นจากการ ร่วมมือกันของ Boeing และAlenia Aeronautica จากอิตาลี Fuji Heavy Industries, Kawasaki, Mitsubishi Heavy Industries จากญี่ปุ่น Hawker De Havilland จากออสเตรเลีย Vought Aircraft และ Boeing Wichita Division จากสหรัฐอเมริกา ระบบอีเลคโทรนิค เอวิโอนิคทางการบินเป็นหน้าที่ความรับผิดชอบในการออกแบบระบบต่างๆที่ใช้ใน การควบคุมเครื่องบิน Boeing 787 Dream Liner เช่นระบบจอภาพ ระบบติดต่อสื่อสาร รวมไปถึงค็อกพิตของห้องนักบินคือบริษัท Hamilton Sundstrand และ Rockwell Collins การนำชิ้นส่วนต่างๆมาประกอบกันเป็น Boeing 787 Dream Liner มีความยุ่งยากอยู่พอสมควรเนื่องจากโครงสร้างหลักบางชิ้นต้องเดินทางมาจากประ เทศญี่ปุ่น ทำให้ Boeing ต้องทำการนำชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นใกล้เคียงกับโรงงานในมลรัฐวอชิงตัน มาประกอบไปพลางก่อนและสุดท้ายจึงจะนำชิ้นส่วนลำตัวขนาดใหญ่มาประกอบกันขึ้น เป็นเครื่อง 787 Dream Liner ซึ่งบางชิ้นมีน้ำหนักมากกว่า 70,000 กิโลกรัม จึงต้องทำการดัดแปลงเครื่องบิน Boeing 747 Large Cargo Freighter โดยการขยายลำตัวและเพิ่มพื้นที่ในการบรรทุกให้มากขึ้นเพื่อนำชิ้นส่วนขนาด ยักษ์ดังกล่าวใส่ลงไปและบินตรงมายังโรงงานของ Boeing เพื่อประหยัดเวลาในการขนส่งมากกว่าการนำชิ้นส่วนขนาดใหญ่ดังกล่าวบรรทุกมาทางเรือ

Boeing 787 Dream Liner Specificationd

Model......................................787-3 787-8 787-9
Flight deck crew....................................Two
Passengers..........................290–330 210–250 250–290
Length................................186 ft (56.7 m) 206 ft (62.8 m)
Wingspan...............170 ft (51.8 m) 197 ft (60.0 m) 208 ft (63.4 m)
Wing sweep ..........................................32.2°
Height ...........................................55 ft 6 in (16.92 m)
Fuselage height ...........................19 ft 5 in (5.91 m)
Fuselage width.............................18 ft 11 in (5.75 m)
Cabin width..................................18 ft (5.49 m)
Cargo capacity..............4,400 ft³ (124.6 m³) 28 LD3 5,400 ft³ (152.9 m³) 36 LD3
Empty weight ............223,000 lb (101,000 kg) 242,000 lb (110,000 kg) 254,000 lb (115,000 kg)
Maximum takeoff weight ....364,000 lb (165,000 kg) 484,000 lb (220,000 kg) 540,000 lb (245,000 kg)
Cruise speed ...........................Mach 0.85 (903 km/h, 561 mph, 487 knots, at 40,000 ft/12,200 m)
Maximum cruise speed...........Mach 0.89 (945 km/h, 587 mph, 510 knots, at 40,000 ft/12,200 m)
Range........................(787-3) 2,500 – 3,050 NM 4,650 – 5,650 km (787-8) 7,650 – 8,200 NM14,200 – 15,200 km (787-9) 8,000 – 8,500 NM 14,800 – 15,750 km
Maximum fuel capacity (787-3)11,086 US gal 41,965 L (787-8) 33,528 US gal 126,917 L (787-9)36,693 US gal 138,898 L
Service ceiling 43,000 ft (13,106.4 m)
Engines (2×)....................General Electric GEnx or Rolls-Royce Trent 1000
Maximum thrust capability............(2×) 787-3 53,000 lbf (235.8 kN) 787-8 64,000 lbf (284.7 kN) 787-9 70,000 lbf (311.4 kN)

เอกสารอ้างอิงจาก.....The Aerospace Magazine 2006
..................................The World Aircraft in 2000-2010
..................................en.wikipedia.org