Boeing potkaisi itseään nilkkaan – valmistaja unohti mainion 757-mallin kehittelyn

Kohuttu uusi Boeing 737 MAX -konemalli kärsii vanhasta perusrakenteesta ja on tuhoisien onnettomuuksien vuoksi vielä pitkään lentokiellossa.

Kohumalli Boeing 737 MAX on matkustajalentokone, jolle on sattunut kaksi erittäin tuhoisaa ja samankaltaista onnettomuutta, jonka vuoksi konemalli on ollut jo hieman yli vuoden globaalissa lentokiellossa.

Monet ilmailuasiantuntijat ovat – jälkiviisaasti toki – sitä mieltä, että 737 MAX -esittelyn sijasta Boeingin olisi kannattanut käynnistää mainion, hiukan suuremman Boeing 757:n uudistaminen. Siinä olisi ollut 15 vuotta modernimpi perusrakenne tuotantoon vuosikymmeneksi tai kahdeksi, ennen kuin Boeingin täysin uudet, suunnitteilla olevat uudet konetyypit saadaan markkinoille.

Boeing 757 olisi tarjonnut vaihtoehdon 737-malliston kehittämiselle.

Suosituimmassa kapearunkokoneiden segmentissä (Boeing 737 ja Airbus A320 -sarja) viime vuosien trendinä on ollut suuntaus konetyyppien isompiin ja pitempiin malleihin (kuten Airbusin A321), joiden matkustajakapasiteetti on kahden sadan molemmin puolin. Uudelleen moottoroituna Boeing 757 iskisi suoraan tähän segmenttiin. Lyhyempien 737 -mallien ja lyhyen A319:n kysyntä on ollut maailmalla hiipumassa.

Mainos (teksti jatkuu alla)

Mainos päättyy

Vanha kone, kolmesti uudistettu

Boeing 737 on perusrakenteeltaan vanha: se on ollut 52 vuotta liikenteessä. Konemallia on vuosikymmenten saatossa uudistettu kolme kertaa. Boeing 737 otettiin kaupalliseen lentoliikenteeseen vuodesta 1968 alkaen. Se oli edistyksellinen 1970-luvun tarpeisiin.

Vuosikymmenten myötä tekniikka on kehittynyt huimaa vauhtia, etenkin 1980-luvulta alkaen. Suihkumoottorit, tietotekniikka, tietokoneet ja avioniikka eli ilmailuelektroniikka ovat kehittyneet harppauksin. Ongelmien taustalla on, että Boeing 737:n vanha perusrakenne teki uusien teknisten ratkaisujen käyttöönoton hankalaksi tai mahdottomaksi.

Portaat väistyivät putkien tieltä

Konemalli suunniteltiin tarkoituksella matalaksi, jotta lentokenttien asematasoilla 1970-luvuilla yleisesti käytettävät portaat olisivat matalammat. Rahdin käsittely ja koneen huoltokin olisi helpompaa.

Lentomaailma kuitenkin muuttui. Lentokoneisiin asematasolta johtavat portaat korvattiin terminaalista suoraan koneisiin kulkevilla katetuilla matkustajasilloilla eli putkilla. Rahdinkäsittelylaitteet ja henkilönostimet kehittyivät, joten matalan maavaran hyödyt hävisivät.

Puolen vuosisadan aikana Boeing 737:n suurin lentoonlähtöpaino on kasvanut 50:stä 88 tonniin, istumapaikkojen määrä, kantama ja moottorien työntövoima ovat enemmän kuin kaksinkertaistuneet.

Työjuhdasta ongelmaksi

Boeing 737 on ollut vuosikymmeniä varma matkustajaliikenteen työjuhta, jota käyttää yli 300 lentoyhtiötä. Erityisesti sen kolmas versio, vuonna 1997 liikenteeseen tullut 737 NG on tunnettu hyvästä taloudellisuudestaan ja turvallisuudestaan.

Mutta sitten tuli vakavia ongelmia. MAX-koneen suunnittelu osoitti, että vanhan perusrakenteen rajat oli saavutettu – muutosten tekeminen oli entistä vaikeampaa, mikä oli ankara haaste yrityksen turvallisuuskulttuurille kovan kilpailun tiimellyksessä.

Jo vuonna 2006 Boeing alkoi tutkia 737-mallin seuraajaa, mutta vuonna 2011 se luopui ajatuksesta, koska tarvittiin rahaa isomman, täysin uuden 787 Dreamliner -laajarunkokoneen kehittelyyn. 737 NG kävi vielä hyvin kaupaksi. Uuden koneen suunnittelu, valmistuksen aloittaminen, sertifiointi ja esittely vievät aikaa useita vuosia, jopa vuosikymmenen. Valmistajan kannalta onkin houkuttelevaa kehittää olemassa olevaa mallia uudistuksilla.

Mainos (teksti jatkuu alla)

Mainos päättyy

Ongelmana matala maavara

Vanhan lentokonekonstruktion matala maavara osoittautui merkittäväksi ongelmaksi. Pystyäkseen kilpailemaan vuonna 1988 markkinoille tulleen Airbus A320-sarjan kanssa Boeingin oli pakko suunnitella vastaisku. Päätettiin uudistaa 737-sarjaa – vaikka 757:n kehittäminen olisi ollut järkevämpää.

Vuoden 2010 lopussa Airbus ilmoitti tuovansa markkinoille uudet, taloudellisemmat ja hiljaisemmat moottorit A320 NEO-sarjaan (New Engine Option), Boeingille tuli kiire tehdä vastaisku. Vuonna 2011 Boeing ilmoitti käynnistävänsä 737 MAX-koneen suunnittelun. Modernimpi 757 unohdettiin. MAXin ensilento tapahtui vuonna 2016 ja kaupalliseen käyttöön MAX tuli vuodesta 2017 alkaen.

Moottorien ongelmallinen sijoitus

MAX tarvitsi suuria muutoksia, jotta ohivirtaussuhteeltaan ja halkaisijaltaan entistä suuremmat ohivirtausmoottorit voitaisiin asentaa vanhaan konetyyppiin, jnka rajoitetun maavaran vuoksi moottorit oli asennettava entistä edemmäksi siivestä. Seurauksena oli stabiliteettiongelmia (vakausongelmia) tietyissä lentotilanteissa.

Estääkseen koneen liian jyrkän nousukulman ja sakkauksen tietyissä lentotiloissa kuten nousussa, koneeseen suunniteltiin MCAS-turvajärjestelmä estämään nokan nousua liian jyrkkään kulmaan esimerkiksi nousussa moottorien toimiessa suurella teholla.

Mikä on ohivirtausmoottori?

Nykyaikaisen matkustajalentokoneen suihkumoottori on niin sanottu ohivirtausmoottori, jossa suurin osa puhaltimen (ahtimen) puristamasta ilmasta johdetaan moottorin turbiinien ohi. Näin saadaan ohivirtaavalle suurelle ilmamassalle suhteellisen pieni nopeuslisä, kun moottorin läpi virtaavalle pienemmälle ilmamassalle taas saadaan suuri nopeuslisä.

Työntövoiman yhtälössä massaa on helpompi lisätä kuin nopeutta, koska massan lisääntyessä tehontarve lisääntyy sen mukana lineaarisesti, mutta nopeuden lisääntyessä tehontarve nousee neliöllisesti. Tällä teknisellä kehityksellä on niin ikään saatu alennettua huomattavasti suihkumoottorien polttoaineenkulutusta, päästöjä sekä meluhaittoja.

Matkustajakoneen ohivirtausmoottorin puhallin eli ahdin onkin pääasiallinen työntövoiman lähde, sillä suurin osa polttokammiosta purkautuvan pakokaasun liike-energiasta käytetään turbiinien ja ohivirtauspuhaltimen pyörittämiseen.

Liikennelentokoneiden ohivirtausmoottoreissa tyypistä riippuen 60–90 prosenttia työntövoimasta tulee ohivirtauksesta, sillä ohivirtausilman nopeutta ei suuren määränsä vuoksi tarvitse kiihdyttää kovin paljon suuren työntövoiman aikaansaamiseksi. Joissakin tapauksissa ohivirtausilma voi myös auttaa jäähdyttämään polttokammiota ja turbiiniosaa ulkopuolelta.

Teksti: Timo Turkula Lähteet: Hallen hävittäjäsivu, Wikipedia  

Monet ilmailuasiantuntijat ovat huomauttaneet, että Boeing oli menestyksensä vanki. Koska Boeing 737 kävi pitkään hyvin kaupaksi, siitä tehtiin edullisesti aina vaan pitempiä ja uudempia versioita. Hiukan isomman ja kalliimman, mutta teknisesti huomattavasti edistyksellisemmän Boeing 757:n valmistus lopetettiin jo vuonna 2004. Sen sijaan 757:n sisarmallin, leveärunkoisen 767:n valmistus jatkuu edelleen.

Mainos (teksti jatkuu alla)

Mainos päättyy

757:lla olisi edelleen lukuisia etuja

Boeing 757 on kaksimoottorinen kapearunkoinen matkustajalentokone, kolmimoottorisen Boeing 727:n seuraaja. 757 on keskipitkän kantaman lentokone, jolla voidaan lentää myös mannertenvälisiä lentoja. Mallin pääkilpailijoihin lukeutuu eurooppalainen Airbus A321.

Boeing alkoi kehitellä 757:ää vuonna 1979 yhdessä laajarunkoisen 767:n kanssa. 757 tuli kaupalliseen liikenteeseen vuonna 1983. Boeing 757 ja 767 perustuvat samaan teknologiaan ja niitä voidaan lentää samoilla miehistöillä. 757 korvasi ikääntyneen Boeing 727:n, joka oli peräisin 1960-luvulta.

Hieman kalliimman hinnan vastapainona 757:lla olisi edelleen lukuisia etuja 737-koneeseen verrattuna. 15 vuotta uudemman perusrakenteen ansiosta Boeing 757:n perustekniikka ja etenkin avioniikka (ilmailuelektroniikka) ovat huomattavasti modernimpia kuin 737:ssä.

Boeing 757:ssa on tärkeä turvallisuutta parantava keskitetty EICAS-varoitusjärjestelmä, joka häiriötilanteessa antaa lentäjille selkeitä toimintaohjeita. Tuon järjestelmän puute todettiin 737 MAX -onnettomuuksien jälkimainingeissa. Boeing 737:n vanha perusrakenne esti uudenaikaisen, monipuolisen EICAS-varoitusjärjestelmän rakentamisen.

Pilottien arvostama

Boeing 757 on pilottien suuresti arvostama, lento-ominaisuuksiltaan erinomainen lentokone. Käyttövarmuus ja turvallisuus ovat olleet huippuluokkaa. Monen mielestä myös matkustusmukavuus on 737:ää parempi.

Uudempana konetyyppinä 757:ssä olisi myös riittävästi maavaraa kookkaiden, halkaisijaltaan suurien ja entistä taloudellisempien ohivirtausmoottorien asentamiseen ilman sellaisia kikkoja, joita 737:ssa tarvittiin. Uudelleen moottoroituna 757 iskisi ajan hermoon, entistä pitempien ja kantamaltaan kauemmaksi yltävien kapearunkokoneiden kerhoon, koska kuluu ainakin 10 vuotta ennen kuin Boeing saa aikaiseksi 737:n seuraajan ja uuden NMA -koneen (New Midsize Airplane), 757:n ja 767:n korvaajan.

Koulutus puutteellista

Boeingin insinöörit ja koelentäjät varoittivat MCAS-järjestelmän mahdollisista ongelmista koneen suunnitteluvaiheessa jo vuonna 2014. Kireän kilpailutilanteen tiimellyksessä yhtiön johto antoi kuitenkin enemmän painoarvoa aikatauluille ja kustannussäästölle kuin turvallisuudelle ja laadulle. Lentäjien koulutus MAX-koneen uusiin ominaisuuksiin oli puutteellista. Simulaattorikoulutusta ei katsottu tarvittavan, uusi opastava varoitusjärjestelmä puuttui.

A320 NEO esiteltiin vuonna 2010 ja saatiin kaupalliseen liikenteeseen vuonna 2016. Sen vuoksi Boeing 737 MAX suunniteltiin kiireessä ankaran kaupallisen paineen alla, samoin kevyt tyyppikoulutus, mikä ei riitä uudistuneen koneen hallinnan oppimiseen. Äkillisessä hätätilanteessa edellisten 737-koneiden ominaisuudet ja toimintatavat ovat lentäjien takaraivossa ja lihasmuistissa. MAX-koneen uudet ominaisuudet olisivat vaativat perusteellista harjoittelua.

Kahden samantyyppisen onnettomuuden jälkeen Boeing 737 MAX -matkustaja koneet asetettiin maailmanlaajuisesti lentokieltoon maaliskuussa 2019. Lentokielto jatkuu todennäköisesti loppuvuoteen 2020.

Mainos (teksti jatkuu alla)

Mainos päättyy

Airbus kahmaisee markkinaosuuksia

Kun Boeing tunaroi 737 MAX -koneen kanssa eikä käynnistänyt 757:n tuotantoa, Airbus on kahmaissut lisää markkinaosuutta kapearunkoisten koneiden markkinoilta. Suositusta A321 -koneestaan Airbus on tuonut markkinoille kaksi uutta pitkän kantaman versiota, A321 LR (Long Range) ja A321 XLR (Extra Long Range).

Nämä koneet mahdollistavat mannertenväliset lennot kapearunkokalustolla, mikä oli vuosikymmeniä Boeing 757:n yksinoikeus (monopoli).

On mielenkiintoista nähdä, mitä muutoksia koronaviruksen jälkeinen aika tuo lentoliikenteeseen. Yleistyvätkö edulliset kapearunkokoneet edelleen kaukoliikenteessä vai pitävätkö isot leveärunkokoneet edelleen asemansa.