„Jak bardzo skomplikowany jest samolot?” – felieton

Rozwój cywilizacji spowodował, że korzystamy z mnóstwa urządzeń technicznych, ale przyjmujemy je jako coś oczywistego i nie zastanawiamy się nad tym, jak bardzo musieli się natrudzić ci, którzy owe urządzenia zbudowali. Tymczasem warto wiedzieć, jak skomplikowany jest taki czy inny wytwór techniki, żeby uświadomić sobie, jaką ogromną pracę wykonano, żebyśmy wszyscy mieli wygodę. Rozważmy przykładowo popularny samolot pasażerski Boeing 747. Nie jest to najnowszy twór techniki, bo powstał w latach 60. XX wieku (oblatany 9 lutego 1969). Ale udany – w sumie wyprodukowano i sprzedano 1574 egzemplarzy! Wprawdzie obecnie jego produkcja jest wygaszana, a nowym samolotem pasażerskim o podobnym przeznaczeniu jest Boeing 787 Dreamliner, tańszy w eksploatacji, jednak ze względu na osobistą sympatię (latałem 747 blisko sto razy) omówię właśnie ten starszy.

Samolot Boeing 747 składa się z ponad 6 mln części, z czego 4,5 mln są to części ruchome. Do połączenia tych elementów trzeba użyć 3 mln łączników, głównie nitów. Przy projektowaniu tego samolotu zatrudniono pond 6 tys. inżynierów, którzy stworzyli dokumentację projektową złożoną z 75 tys. rysunków technicznych. Obecnie tak złożone konstrukcje projektuje się przy użyciu komputerów, ale w latach 60. takiej możliwości nie było!

Nie było też miejsca, gdzie by taki olbrzymi samolot można było zbudować. Wszystkie istniejące hale montażowe były za małe dla samolotu, którego rozpiętość skrzydeł wynosiła około 60 m, długość 70 m, a wysokość (wraz z ogonem) blisko 20 m. Była to wówczas największa hala fabryczna na świecie, tak wielka, że pod jej sufitem tworzyły się chmury, z których czasem padał deszcz!

Żeby mieć pomieszczenia do budowy takiego kolosa firma Boeing zakupiła teren o powierzchni 315 ha w Everett (w stanie Waszyngton) gdzie wybudowała wytwórnie poszczególnych części oraz gigantyczną halę montażową. Budowa tego „kombinatu” kosztowała 1,4 mld USD.

Do produkcji trzeba było też wymyślić i zbudować 250 tys. nowatorskich narzędzi. Po prostu tradycyjne narzędzia (zwłaszcza prasy do wytłaczania odpowiednio kształtowanych elementów blaszanych) nie raziły sobie z tak złożoną, wielką gabarytowo i niesłychanie precyzyjną obróbką metali. Fragmenty o rozmiarach dochodzących do 10 m musiały być wykonane z dokładnością do ułamków milimetra!

Dodatkowo dla zbadania właściwości aerodynamicznych wytwarzanych elementów trzeba było prowadzić 15 tys. godzin prób w tunelach aerodynamicznych w 8 ośrodkach badawczych na terenie USA. Wszystko to łącznie kosztowało Boeinga 6,8 mld USD zanim jeszcze zbudowano pierwszy samolot. Gdyby nie został on zaakceptowany na rynku – firmie groziło bankructwo!

Jednak Boeing miał asa w rękawie.

Inicjatorem budowy samolotów odrzutowych dla przewozu równocześnie wielu pasażerów był w istocie Juan Trippe, założyciel i szef linii lotniczych Pan Am. Jego celem było udostępnienie wielu ludziom dalekich lotów za niewielkie pieniądze. Przeciwko niemu byli wszyscy inni przewoźnicy, którzy woleli wozić niewielu pasażerów, ale pozyskiwać od nich duże pieniądze. Toczono w tej sprawie procesy sądowe, zmierzające do zmuszenia Pan Am do działania według powszechnie obowiązującej  zasady: mało, ale drogo.

Ale Juan Trippe też wiedział, co robi. W 1965 roku spotkał się z Billem Allenem, jednym z dyrektorów firmy Boeing. Podobno rozmowa miała taki przebieg:

- Jak zbudujesz samolot 2,5 raza większy od największych obecnie – to ja go kupię.

- Jak ty go kupisz, to ja zbuduję taki samolot!

Słowa dotrzymały obie strony. Gdy Boeing 747 został ukończony to Pan Am zakupiła wszystkie zbudowane maszyny (25 samolotów!) za kwotę 550 mln USD. Był to rekordowy zakup. Nikt wcześniej nie kupił w jednej transakcji tak wielu samolotów – i za tak wielką cenę.

I tak oto nastąpił zwrot w historii rozwoju pasażerskiego lotnictwa...

Wzorem Pan Am poszły też inne linie lotnicze, bo Boeing 747 miał wiele nowatorskich rozwiązań technicznych. Sprawne sterowanie i sygnalizację zapewniała wewnątrz kadłuba sieć kabli o łącznej długości 275 km. Najważniejsze sygnały doprowadzone były do kabiny pilota (tzw. kokpitu) i prezentowane na jego pulpicie w postaci ponad stu różnych sygnalizatorów, mierników i wskaźników. Żaden samolot wcześniej nie miał tak rozbudowanej kontroli wewnętrznej! Natomiast opinia pilotów była taka, że tę ogromną maszynę prowadzi się tak łatwo jak małą awionetkę! To był także jeden z powodów jej ogromnego powodzenia w większości linii lotniczych na całym świecie. No więc wyprodukowano (i sprzedano!) 1574 samoloty. Jeszcze długo będą nas wozić w różne strony świata, który właśnie dzięki tej maszynie stał się jak gdyby mniejszy i łatwiej dostępny.

I nich ktoś powie, że inżynierowie nie wpływają na przekształcanie naszej rzeczywistości!

Skrócona wersja powyższego felietonu autorstwa prof. Ryszarda Tadeusiewicza została opublikowana w „Dzienniku Polskim” oraz „Gazecie Krakowskiej” 12.5.2023 r.

Wykaz wszystkich publikacji popularnonaukowych prof. Tadeusiewicza wraz z odnośnikami do ich pełnych wersji