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Il volo di Boeing per la sopravvivenza
Per quasi tutti gli standard, la fabbrica di jet commerciali di Boeing a Everett, WA, è un luogo impressionante. Per prima cosa, è l'edificio più voluminoso del mondo: potresti ospitare tutta Disneyland più cinque ettari di parcheggio. Ed è il luogo di nascita di molti dei più grandi jet commerciali del mondo, tra cui il Boeing 767, 777 e 747, il leggendario jumbo jet da 400 posti che ha dominato gran parte dei viaggi aerei a lunga distanza negli ultimi tre decenni. Una delle porte delle dimensioni di un campo da calcio della fabbrica è decorata con un'immagine gigante di tre jet che si librano verso un tramonto cremisi e l'iscrizione Building the Future of Flight Together. Ma in una recente giornata piovigginosa, la porta è stata parzialmente aperta, rivelando che l'hangar cavernoso, abbastanza grande da contenere tre jet passeggeri di medie dimensioni, è vuoto.
Dato il rallentamento del business dell'aviazione commerciale, l'inattività di alcune sezioni dell'enorme fabbrica di aerei non è una sorpresa. Ma nonostante la stasi economica, in un parco di uffici a solo un chilometro di distanza, gli ingegneri Boeing sono impegnati a progettare ciò che sperano possa solidificare il futuro dell'azienda come produttore di jet commerciali. Si chiama 7E7 Dreamliner e, se tutto andrà secondo i piani, sarà il primo jet commerciale di nuova concezione di Boeing da quando il 777 è stato lanciato nel 1995.
A prima vista, il 7E7 sarà un aereo di medie dimensioni dall'aspetto piuttosto convenzionale che trasporta tra 200 e 250 passeggeri. Ma Boeing afferma che brucerà il 20% in meno di carburante rispetto ai jet commerciali di dimensioni simili di oggi.
Inoltre, costruito con materiali compositi leggeri e dotato di sofisticati controlli elettronici e diagnostica, il 7E7 potrebbe viaggiare in modo economico ed efficiente per 14.800 chilometri oceanici, dimostrando la stessa autonomia e velocità dei grandi jet, come il 747. In altre parole, il 7E7 potrebbe portarti da Parigi a Minneapolis senza scalo e, dicono i funzionari della compagnia, farlo meno costoso di qualsiasi grande jet commerciale che vola oggi.
Questi numeri potrebbero avere implicazioni drammatiche per i viaggiatori aerei. Aerei relativamente piccoli e a lungo raggio potrebbero offrire voli di routine verso città internazionali lontane senza scalo in grandi hub. Boeing prevede infatti un mercato per ben 400 nuove rotte dirette tra coppie di città come Monaco e Singapore, Dubai e Taipei, o Atene e Atlanta. I bassi costi operativi e una maggiore flessibilità di programmazione potrebbero aiutare a mantenere bassi i prezzi dei biglietti e fornire una spinta disperata al settore aereo in difficoltà. In breve, gli ingegneri e i progettisti di Boeing scommettono che il 7E7 è l'aereo giusto per il business dei viaggi aerei in difficoltà e altamente competitivo.
Resta da vedere se la direzione della società sarà d'accordo. Soppesando la necessità di ricostituire la sua vecchia flotta di jet commerciali contro lo scoraggiante requisito di un investimento multimiliardario per sviluppare il 7E7, il consiglio di amministrazione della società dovrebbe decidere se andare avanti all'inizio del 2004. Se approva il progetto e rimane un enorme se: i primi aerei sarebbero stati consegnati nel 2008; in caso contrario, gli ingegneri di Boeing dovranno tornare al tavolo da disegno, con il futuro dell'azienda in bilico. (Boeing sta anche conducendo uno studio concettuale su un 747 di nuova generazione, che sarebbe il 5% più efficiente e leggermente più grande dei 747 più recenti, lanciati nel 1989.)
In effetti, la posta in gioco sul 7E7 difficilmente potrebbe essere più alta. Gli esperti del settore calcolano che produrre un nuovo modello di jet commerciale costa circa 10 miliardi di dollari. E stimano che il programma 7E7 stia già consumando metà del budget annuale di ricerca e sviluppo di jet commerciali di Boeing di 768 milioni di dollari. Per stessa ammissione di Boeing, il destino della sua intera attività di jet commerciali potrebbe dipendere dall'ottenere il nuovo aereo giusto. È il futuro. È davvero. È un enorme affare per noi, afferma Mark Jenks, direttore dell'integrazione tecnologica di Boeing per il programma 7E7. Se sbagliamo, è la fine. E tutti qui lo sanno.
Decolli interrotti
Risparmiare miliardi
Se il Sonic Cruiser di Boeing doveva essere la Lamborghini dei jet commerciali, il 7E7 è più simile all'Honda Civic. I suoi principali punti di forza sono l'efficienza del carburante e bassi costi operativi. Per gli ingegneri di Boeing, ciò significa ridurre i requisiti di produzione e manutenzione, nonché il consumo di carburante, riducendo il peso e implementando trucchi tecnologici, come sistemi software e sensori più adattabili che rilevano automaticamente ed economicamente i problemi strutturali. L'aumento del 20% dell'efficienza del carburante della 7E7 verrà da una combinazione di nuove tecnologie. Secondo gli ingegneri Boeing, quasi la metà deriverà dall'introduzione di motori a reazione di nuova generazione forniti da player come General Electric, Pratt and Whitney o Rolls Royce.
Ma l'altra metà verrà da riduzioni di peso derivanti da un uso più diffuso di materiali compositi, sistemi elettrici più efficienti e leggeri che sostituiranno parzialmente quelli pneumatici più ingombranti e da una forma aerodinamica ottimizzata che riduce la resistenza.
L'ultimo aereo passeggeri progettato da Boeing, il 777, utilizzava alcuni materiali compositi. Ma Boeing afferma che il 7E7 sarà il primo aereo commerciale la cui maggior parte della struttura principale, comprese la fusoliera e le ali, sarà realizzata con queste miscele leggere e super resistenti di fibre di carbonio ed epossidica. I compositi sono circa il 20% più leggeri delle leghe di alluminio standard e sono più suscettibili di una sagomatura precisa (che riduce il numero totale di parti e consente di risparmiare sui costi di produzione). E sebbene i compositi costino generalmente da 10 a 100 volte di più dell'alluminio da produrre, Boeing e i suoi fornitori affermano di aver sviluppato una tecnologia di produzione proprietaria che potrebbe ridurre drasticamente questo divario. Boeing stima che l'aumento dell'uso di materiali compositi rappresenterà da solo fino al 3% di aumento dell'efficienza del carburante.
I progettisti si aspettano di ridurre ulteriormente i costi operativi grazie a sistemi di manutenzione automatizzati migliorati, in particolare alla diagnostica strutturale avanzata. Il disastro che colpì un Boeing 737 della Aloha Airlines nel 1988 è una storia macabra familiare a tutti gli operatori del settore dei jet commerciali. Piccole crepe che si erano formate attorno ai rivetti di alluminio hanno provocato lo strappo di un pezzo di fusoliera a 7.200 metri vicino alla costa delle Hawaii, travolgendo un'assistente di volo fino alla morte.
Dopo la tragedia, sono stati intensificati i controlli regolari sugli aerei commerciali per rilevare eventuali segni di danni strutturali, aumentando la sicurezza ma aggiungendo costosi e lunghi viaggi al negozio. I metodi di ispezione includono il versamento di liquido penetrante colorato sulla fusoliera per rivelare eventuali crepe sottili e l'esposizione della fusoliera a onde sonore che inviano vibrazioni attraverso la sua pelle (lo schema delle vibrazioni riflesse indica se sono presenti crepe). Sebbene efficaci, tali ispezioni possono facilmente aggiungere milioni di dollari ai costi di manutenzione durante la vita di un aereo.
Per ridurre la necessità di queste ispezioni, afferma Boeing, il 7E7 sarà probabilmente pieno di sensori avanzati e in rete che monitorano automaticamente e continuamente la salute strutturale. I sensori diagnostici sono già di serie sui motori a reazione ( vedi Se non si è rotto, aggiustalo, TR settembre 2001 ), dove monitorano parametri come temperatura, pressione ed emissioni. E i sensori strutturali sono utilizzati in alcuni jet militari, dove il costo di installazione non è un grosso ostacolo. Ma ora, la tecnologia sta appena iniziando ad arrivare al punto in cui possiamo avere una tecnologia di monitoraggio sulla struttura di un jet commerciale, afferma Jenks, il direttore dell'integrazione della tecnologia 7E7.
Sebbene Boeing non discuterà il tipo specifico di sensori che prevede di implementare, recenti ricerche accademiche e industriali suggeriscono diverse possibilità. In un approccio principale, un pezzo di materiale ceramico apposto all'interno della pelle di un aereo si contrae e si espande rapidamente, emettendo vibrazioni; un sensore rileva il modello d'onda che riflette indietro. Nuove crepe forniscono nuovi punti di riflessione che si presentano come cambiamenti in questo schema. Qualunque sia il tipo di sensori scelto da Boeing, i loro dati verranno analizzati dal software e gli avvisi di potenziali problemi trasmessi ai piloti e al personale di terra.
Gli ingegneri Boeing stanno anche ripensando all'intera rete elettrica del 7E7, sperando di ridurre il labirinto di cavi che si trova negli aerei commerciali. I sistemi informatici di bordo stanno diventando più semplici e integrati, richiedendo meno cablaggi. E anche la tecnologia wireless avrà un ruolo nell'elettronica non essenziale come i pulsanti di chiamata dell'assistente di volo. Mentre il 767 di dimensioni simili ha 160 chilometri di cablaggio, il 7E7 ne avrebbe solo 100 chilometri.
Il risparmio di peso risultante è modesto, equivalente a circa otto passeggeri adulti, ma i vantaggi complessivi di un nuovo schema elettrico non lo sono. Oltre a risparmiare peso, è molto meno che devi progettare, installare e preoccuparti in seguito, riducendo i costi per tutta la vita dell'aereo, afferma Sinnett.
Gli ingegneri di Boeing hanno anche in programma di adottare un approccio high-tech e collaborativo alla progettazione dell'aereo. L'obiettivo è produrre le parti del 7E7 in forme così precise e con una precisione così immacolata che molti di loro possono letteralmente incastrarsi. Lo chiamiamo il nostro aereo Lego, scherza Frank Statkus, vicepresidente della tecnologia e dei processi di Boeing. Internet è la chiave per raggiungere tale precisione. I team Boeing di tutto il mondo, potenzialmente in siti in Europa, Giappone, Russia e Stati Uniti, avrebbero co-progettato il 7E7. Nonostante le loro posizioni remote, avrebbero tutti accesso allo stesso file su un server. Il design vive in un posto, dove viveva in 1.000 posti, afferma Statkus. Eliminare la necessità di riconciliare molte versioni di un progetto significa meno piccoli errori una volta terminato. Inoltre, il file digitale contenente il progetto finale sarà lo stesso file utilizzato dai fornitori per fabbricare le parti. In precedenza, a volte un fornitore doveva digitalizzare la nostra immagine per dire alla sua macchina come costruirla, afferma Statkus. Questa traduzione a volte causava errori.
A lungo termine, il miglioramento del processo di progettazione significa un catalogo digitale più semplice per la gestione delle catene di approvvigionamento, nonché procedure di manutenzione più efficienti per le compagnie aeree. E potrebbe semplificare notevolmente il processo di progettazione delle versioni future dell'aereo. Tutto sommato, i risparmi possono essere contati in miliardi di dollari nel corso dei decenni di vita del progetto aereo, per Boeing e le compagnie aeree che devono mantenere gli aerei, afferma Statkus.
Scommettere sul futuro
In un certo senso, i progettisti di jet commerciali hanno un compito impossibile. Sebbene vincolati dalle difficoltà economiche e dai limiti tecnologici odierni, devono pensare a ciò di cui i passeggeri e le compagnie aeree avranno bisogno e vorranno tra 50 anni. Dopotutto, i primi 747 furono consegnati nel 1970 e di nuovi sono ancora in costruzione e si prevede che dureranno 30 anni o più. Ciò significa che il design di base di un jet commerciale, in caso di successo, può persistere per oltre 60 anni. Chiaramente sopravvive a tutti noi, afferma Walt Gillette, vicepresidente dell'ingegneria e della produzione per il 7E7. La necessità di pianificare una tale longevità, sottolinea, rende la progettazione di un nuovo aereo come la progettazione di un grattacielo di 100 piani.
Tranne che nessuno deve continuare a costruire e vendere lo stesso modello di grattacielo ogni anno per 30 anni. È qui che entra in gioco l'arte di predire il futuro, un'arte che può chiaramente creare o distruggere un produttore di jet. La Boeing essenzialmente ha scommesso con la compagnia sul 747 alla fine degli anni '60, una scommessa vinta con un jumbo jet che domina il mondo, un aereo perfettamente sincronizzato alla crescente domanda di trasporto aereo a lungo raggio a prezzi accessibili.
Ma l'industria ha anche visto alcuni fallimenti di progettazione simili a Edsel e altri errori di calcolo che hanno paralizzato intere aziende. L'L-1011 di Lockheed Martin, che ha effettuato il suo primo volo nel 1970, faceva affidamento su un unico produttore di motori, Rolls-Royce, una decisione che si è rivelata finanziariamente disastrosa quando l'allora in difficoltà produttore di motori ha imposto ritardi e aumenti di prezzo. Anni dopo, il tre motori L-1011 si dimostrò più costoso da utilizzare rispetto ai nuovi modelli concorrenti a doppio getto, e ciò contribuì notevolmente all'uscita di Lockheed Martin dal mercato dei jet commerciali nel 1981. McDonnell Douglas, una volta potente, non riuscì a sviluppare nuovi modelli ; Boeing ha acquistato la società nel 1997 e ha interrotto rapidamente i jet commerciali MD-80, MD-90 e MD-11.
E poi c'era il programma Concorde sul jet supersonico, ancora la scommessa tecnologica più radicale nella storia dei viaggi aerei commerciali. Era essenzialmente un progetto del governo, ma anche con sostanziali sussidi dai contribuenti britannici e francesi, solo 14 delle navi dal naso ad ago sono mai entrate in servizio. Oggi i membri sopravvissuti della flotta vengono ritirati, senza sostituzioni di jet commerciali supersonici nel mirino di nessuno.
Data una storia così recente, nessuno nello stabilimento Boeing di Everett deve ricordare quanto sia fondamentale ottenere il design del 7E7 nel modo giusto, o cosa significherebbe un altro jet commerciale dominante sul mercato per l'azienda. Il senso di urgenza intorno allo stabilimento di Everett è quasi palpabile, e si estende ben oltre il pavimento vuoto della fabbrica dietro la porta dell'hangar contrassegnata come Building the Future of Flight Together.
Accanto all'edificio per uffici dove gli ingegneri stanno elaborando il progetto 7E7, una struttura gemella di proprietà di Boeing è vacante e disponibile per l'affitto. Durante una recente visita a un'enorme officina della Boeing, l'unico suono oltre all'eco dei passi è stato un normale rumore di ticchettio, che si è rivelato essere quattro lavoratori che giocano a ping-pong dietro uno schermo di cartone. Era, chiaramente, una struttura che stava crescendo per portare avanti il suo prossimo grande progetto.
Gillette, per esempio, crede di avere ancora un aereo di successo in se stesso. Trasmette una certa delusione per il fatto che non sarà il più radicale Sonic Cruiser, che avrebbe aperto nuovi orizzonti nei viaggi aerei commerciali tradizionali. Si trattava del valore di andare veloci, dice. Sono passati 50 anni da quando l'industria ha davvero affrontato il valore della velocità extra. Ma riconosce anche rapidamente che la necessità di essere audaci deve essere bilanciata con le realtà economiche, a partire da ciò che le compagnie aeree sono disposte a comprare.
In breve, la sfida per i progettisti Boeing, afferma Gillette, è utilizzare la tecnologia per creare il business case per il nuovo aereo. Gillette sa che tutto dipenderà dal fatto che il suo team riuscirà a trasmettere il giusto equilibrio tra stregoneria tecnologica e frugalità produttiva per convincere il consiglio a scommettere sulla società ancora una volta.
Se Gillette e gli altri ingegneri della Boeing riusciranno a vincere, potrebbero aver contribuito a determinare come tutti voleremo per i decenni a venire. E il suono delle palline da ping-pong nelle cavernose officine meccaniche di Boeing può essere sostituito dallo scatto insieme delle parti del 7E7, mentre si uniscono dolcemente in un nuovo e vivace reparto di produzione.