Inxhinieria e aeroplanëve komercialë është përcaktuar kryesisht nga eficienca mekanike: rreze, konsumi i karburantit për milë udhëtimi, kapaciteti i ngarkesës dhe fuqia e motorit. Kompania Boeing, në fillim të viteve 2000, vendosi të projektojë aeroplanin 787 Dreamliner, duke shndërruar parimet e dizajnit dhe duke i kushtuar vëmendje fiziologjisë njerëzore. Duke e kuptuar se udhëtimet e gjata nëpër Atlantikë shkaktojnë një presion të madh në trupin e njeriut, inxhinierët e Boeing-ut synuan të përdorin materiale dhe sisteme të avancuara për të zvogëluar aktivisht efektet e jetlagut, dehidratimit dhe lodhjes në lartësi.
Përvojat e udhëtarëve janë të karakterizuara nga një lartësi kabine prej 6,000 këmbë, një diferencë presioni prej 9.06 psi, një nivel i lagështisë relativ të 25% dhe dritare 65% më të mëdha se standardet e industrisë. Megjithatë, kjo “ekuacioni” fiziologjik ka një kompromis komercial të rëndësishëm. Ndërsa materialet kompozite me fibra karboni dhe sistemet e kontrollit të fluturimit krijojnë një nga mjediset atmosferike më të shëndetshme në ajër, realitetet ekonomike në kabinën ekonomike e ndërprenë këtë avantazh.
Ulja e lartësisë së kabinës
Tek aeroplanët e zakonshëm me korniza prej alumini, siç janë 767 ose Airbus A330, lartësia maksimale e kabinës në një lartësi tipike fluturimi prej 40,000 këmbë është e kufizuar në rreth 8,000 këmbë mbi nivelin e detit. Boeing vendosi që lartësia maksimale e kabinës së 787 të ishte dukshmë më e ulët, duke e mbajtur mjedisin e brendshëm në rreth 6,000 këmbë. Ky rregullim kërkon një diferencë strukturore maksimale të presionit (ΔP) prej rreth 9.06 pounds per square inch (psi), krahasuar me 8.11 psi që është tipike për aeroplanët e vjetër prej alumini.
Vendimi për të synuar një mjedis kabine prej 6,000 këmbë u bazua drejtëpërdrejt në studimet mjekësore. Një studim i rëndësishëm, i publikuar në New England Journal of Medicine, vlerësoi përgjigjet fiziologjike të njeriut gjatë fluturimeve të zgjatura dhe zbuloi se, pas tre deri në nëntë orë në një lartësi të simuluar të kabinës prej 8,000 këmbë, saturimi i oksigjenit në gjak (SpO2) u ul në mesatarisht 4.4 pikë përqindjeje, krahasuar me nivelet bazë në nivelin e detit. Ulja e saturimit të oksigjenit në gjak shkakton simptomat klasike të lodhjes së udhëtarëve në fluturime të gjata, duke përfshirë dhimbje kokë, mungesë koncentrimi dhe dhimbje muskulare. Në 787, nivelet e oksigjenit në gjak ruhen shumë më pranë normave të nivelit të detit, falë lartësisë së kabinës prej 6,000 këmbë, duke ulur kështu lodhjen pas fluturimit.
Ruajtja e një presionit të brendshëm prej 9.06 psi, pa depërtuar kufijtë e fatigës strukturore të trupit të aeroplanit, kërkon materiale të avancuara. Trupet tradicionale të aeroplanëve, të realizuara me alumini dhe të lidhura me shirita, zgjerohen dhe kontraktohen nën presionin ciklik, duke bërë që diferencat e larta të presionit të jenë një faktor kryesor që shkakton fatigë dhe thyerje të metalit gjatë mijëra orëve fluturimi. Boeing 787 zgjidh këtë problem duke përdorur kompozite fibrave të karbonit (CFRP) për rreth 50% të trupit të aeroplanit, duke përfshirë pjesët kryesore të cilindrit të trupit. Forca e lartë tensile dhe rezistenca ndaj fatigës së fibrave të karbonit lejojnë që trupi të përballojë nivele më të larta të stresit të presionit të brendshëm, pa dëmtim strukturore.
Dizajmi i Motorit Pa “Bleed”
Përveç lartësisë së kabinës, lagështia relative luan një rol të rëndësishëm në rehatinë e udhëtarëve gjatë fluturimit. Në aeroplanet tradicionale, ajri i kabinës furnizohet me ajër që del drejtpërdrejt nga fazat e kompresorit të motorëve reaktivë. Ajri në një lartësi prej 35,000 këmbë nuk përmban pothuajse asnjë lagështi, dhe sepse trupat tradicionale prej alumini janë shumë të ndjeshëm ndaj korrozionit të shkaktuar nga kondensimi, një dukuri e njohur në inxhinierinë aeronautike si “shiu në kabinë”. Aeroplanet e tjerë kufizojnë qëllimisht lagështinë në kabinë nën 10%, e cila shkakton dehidratim të mukozës, sy të thatë dhe lodhje të shtuar gjatë fluturimeve transozeanike, sipas TravelGrom.
Boeing 787 heq këtë kufizim falë dizajmit të motorit pa “bleed”. Përkundër se nuk përdoret ajri i ngrohtë i kompresorit nga motorët në kabinë, “Dreamliner” përdor kompresorë të dedikuar, të drejtuar elektrikisht, për të tërhequr ajër të freskët nga jashtë drejtpërdrejt në sistemin e kontrollit të mjedisit. Trupi i aeroplanit i realizuar me kompozitë CFRP është plotësisht i imunitetit ndaj gërryerjes dhe korrozionit nga lagështia, prandaj Boeing pajisë Boeing 787 me humidifikatorë aktivë të kabinës, duke rritur nivelet e lagështisë relative nga 15% deri në 25%.
Siç ka shkruar më parë Simple Flying, kalimi tek kompresorët elektrikë gjithashtu përmirëson cilësinë e ajrit. Si rezultat i ndarjes së furnizimit të ajrit të kabinës nga murget e vajit të motorit, Boeing 787 heq plotësisht rrezikun që avullrat sintetikë të vajit të motorit të hyjnë në pjesën e pasagjerëve gjatë dëmtimit të rëndë të murgeve, duke siguruar një mjedis të frymëmarrjes më të pastër dhe më të qëndrueshëm.
Aeroplani ofron aftësi eksepcionale për fluturime të gjata.
Duke parë nga brenda, karakteristika më e dukshme vizuale e kabinës së Boeing 787 është dizajni i dritareve. Me përmasa 10.7 x 18.4 inç, dritaret e “Dreamliner” janë deri në 65% më të mëdha se dritaret standarde të aeroplanëve, duke arritur dimensionet vertikale të shikimit të aeroplanëve klasikë si Douglas DC-8. Madhësia dhe vendosja e tyre sigurojnë që pasagjerët, pavarësisht se janë ulur kudo në kabinë, përfshirë edhe ulëset e mesme, të ruajnë një linjë drejtëpamëse ndaj horizontit.
Teknologjia e dritave të errësuara elektrokromike në Boeing 787
Përkundër përdorimit të parashtrimeve tradicionale prej plastike, Boeing 787 përdor teknologjinë e errësimit elektrokromik, të furnizuar nga Gentex. Brenda montimit të dritares është vendosur një shtresë geli e elektrolizuar, e cila përmban grimca që absorbjnë dritën. Kur ekuipazhi i fluturimit ose pasagjerët rregullojnë butonat nën dritare, rrymat elektrike të vogla ndryshojnë orientimin e këtyre grimcave në pesë nivele të ndryshme të opacitetit, duke kaluar nga një gjendje krejtësisht transparente deri në një gjendje të errët të thellë blu.
Këto dritare elektrokromike bllokojnë mbi 99.99% të dritës së dukshme dhe energjisë infra të kuajt në konfigurimin e tyre më të errët, duke e mbajtur kabinën të freskët nën dritën direkte të diellit, pa bllokuar plotësisht pamjen nga jashtë. Gjithashtu, siç theksohet në udhëzimet operative për kokpitin e Simple Flying, të cilat mbulojnë aeroplanët ku ekuipazhi i kabinës kontrollon pamjen, stjuardet mund të anullojnë centralisht cilësimet individuale të dritareve përmes panelit të Sistemit të Shërbimeve të Kabinës (CSS), duke siguruar që të gjitha dritaret të çlirohen menjëherë gjatë ngritjes, uljes ose në situata emergjente, për të ruajtur një qartësi të plotë të situatës së jashtme.
Duke e bërë turbulencën pothuajse të paprekshme?
Turbulenca gjatë fluturimit është një nga faktorët kryesorë që kontribuojnë në ankthin dhe mungesën e oreksit tek pasagjerët. Për të krijuar një përvojë më të butë në kabinë, Boeing ka kombinuar elasticitetin natyror të krahëve prej karboni me një sistem të automatizuar të kontrollit të fluturimit, i njohur si Teknologjia “Smooth Ride”. Ndryshe nga aeroplanët e vjetër që reagonin vetëm pasi turbulenca kalonte përmes trupit të aeroplanit, Boeing 787 përdor sensorë presioni të integruar në pjesën e përparme të aeroplanit për të zbuluar erërat vertikale që vijnë milisekonda para se të godasin sipërfaqet që gjenerojnë ngritje. Kompjuterët e kontrollit të fluturimit procesojnë menjëherë këto diferenca të presionit, duke kalkuluar rregullimet e sakta të sipërfaqeve të kontrollit.
Për të kompletuar këtë arkitekturë sensorësh parashikuese, është dizajni i krahëve i cili ka kapacitetin për të absorbnuar goditjet. Krahët e gjatë dhe të lakuar të Boeing 787 kanë majat e krahëve dhe një gradë të lartë fleksibiliteti strukturore nën ngarkesën aerodinamike. E ndërtuar nga polimeri i forcuar me fibra karboni (CFRP), këto krahë loden lart dhe veprojnë si “mjaltë” organike që absorbjnë energjinë e goditjeve të forta përgjatë traversës së krahut, në vend që të transmetojnë pikat e rënda të forcës drejt kornizës së trupit. Në të njëjtën kohë, sistemi i kontrollit të fluturimit lëshon mikro-rregullime simetrike të flaperonëve, aletoneve dhe elevatoreve të harkut të poshtëm, duke rregulluar ose duke krijuar ngritje në kohë reale për të neutralizuar ajrin e trazuar.
Perceptimi i lëvizjes nga ana e pasagjerëve ndryshon sipas vendit të ulur në kabinë, me pasagjerët e ulur mbi pjesën e qendër të krahut të avionit, pranë qendrës së rëndësisë, që përjetojnë një udhëtim më stabil, ndërsa kabina e pasme ka një “krahu” më të gjatë. Pavarësisht kësaj, integrimi i kontrolleve aktive parashikuese dhe i elasticitetit të materialeve kompozite e kthen atë që zakonisht quhet “goditje”, në valëzim të butë.
Materialet kompozite, të lehta, të forta dhe fleksibëlë, janë e ardhmja.
Një kabinë që kërkon një konfigurim të caktuar
Parametrat atmosferikë, optikë dhe aerodinamikë të 787-ës e ngritin rehatinë e pasagjerëve në nivele shumë më të larta sesa te aeroplanët e mëparshëm, por një dimension hapësinor i rëndësishëm vepron drejtë kundër kësaj: gjerësia e ulëseve në klasën ekonomike. Boeing fillimisht e kishte projektuar pjesën e brendshme të kabinës së 787-ës, me një gjerësi rreth 215 inçesh (546 cm), duke synuar një konfiguracion me 8 ulëse në të njëjtën rradhë, të organizuara në një sistem 2-4-2. Qëllimi ishte i qartë, por vetëm disa operatorë, si All Nippon Airways (ANA) dhe Japan Airlines (JAL), e mbajtën këtë konfiguracion. Sipas këtij modeli bazë, ulëset individuale në klasën ekonomike do të ofronin një gjerësi jashtëzakonisht të madhe, rreth 18.5 inçesh, duke i dhënë pasagjerëve hapësirë të mjaftueshme për udhëtime të gjata.
Megjithatë, ndërsa ekonomia e linjave ajrore u orientua drejt një rendimenti më të lartë të pasagjerëve, operatorët e tjerë zgjodhën një konfiguracion me 9 ulëse në të njëjtën rradhë (3-3-3). Vendosja e nëntë ulëseve në një kabinë me gjerësi 215 inçësh zvogëlon gjerësinë individuale të ulëseve në mesatarisht 17.0 dhe 17.3 inç, duke e bërë atë dukshëm më të ngushtë sesa aeroplanët e mëparshëm me 8 ulëse në të njëjtën rradhë ose aeroplanët e tjerë të lartë që janë optimizuar për hapësirë laterale.
Duke u krahasuar drejtë me konkurrentët si A350 XWB, i cili ka një kabinë më të gjerë, me 221 inç, që mundëson rehati ulëse me 18 inç në një konfiguracion me 9 ulëse në të njëjtën rradhë, dizajni i 787-ës duket dukshëm më pak i favorshëm për pasagjerët. Prandaj, pasagjerët e 787-ës duhet të vlerësojnë përfitimet fiziologjike të një altitude më të ulët të kabinës, rreth 6,000 këmbë, dhe humidifikimin aktiv, kundrejt një konfiguracioni të ulëseve më të ngushtë.
Duke ndryshuar standardet e rehatisë së pasagjerëve
Inxhinieria pas 787-ës ri-përkufizoja atë se si prodhuesit e aeroplanëve e qasnin rehatinë e pasagjerëve në udhëtime të gjata. Duke u fokusuar në prioritete të dizajnit si ruajtja e oksigjenit në gjak, humidifikimi aktiv, hapësira vizuale dhe butësimi i automatizuar i lëvizjes, Boeing provoi se materialet dhe sistemet e avancuara mund të përdoren në mënyrë efektive për të zbutur tensionet e persistuara të udhëtimeve të gjata.
Suksesi komercial i aeroplanit 787 vërteton se, edhe pse pasagjerët nuk e kuptojnë në mëndje diferencat e presionit ose sistemet elektrike të kompresorëve, trupat e tyre ndiejnë ndryshimin në momentin e ulërimit. Ulja e lodhjes, zvogëlimi i dehidratimit dhe zvogëlimi i mungesës së oreksit kanë bërë që Dreamliner të jetë një platformë e preferuar për fluturime të gjata, direkte nëpër botë.
Në fund të fundit, Dreamliner është një shembull i kompromisave moderne në aviacion. Konfigurimet e zakonshme të ulëseve ekonomike, me 9 ulëse në të njëjtën hapësirë, zvogëlajnë hapësirën për lëvizjen e krahëve, por ajri më i pastër, presioni më i lartë në kabinë dhe fluturimi më i butë vazhdojnë të vendosin një standard të lartë për shëndetin dhe eficiencën operative të fluturimeve të gjata.
Nëse gjeni ndonjë gabim, dërgoni një email në info@simpleflying.com, që të mund të korrigjohet.
Burimi: Simple Flying
