אתר זה עושה שימוש בעוגיות על מנת להבטיח לך את חוויית הגלישה הטובה ביותר.

הקברניט

טיסה במחיר של מונית לשדה: הכירו את מטוס העתיד של בואינג

אחרי עשרות שנים בהן מטוסי הנוסעים נראים כמעט אותו הדבר, מביאה הענקית האמריקאית שינוי עיצובי עצום, שיאפשר חיסכון חסר תקדים בדלק. למה הוא נראה דווקא ככה, מה יתן לנו ומתי כבר נזכה לטוס בו?

18.03.2023, 08:01 | ניצן סדן

שלום, כאן הקברניט; חברת בואינג מבשלת לנו מהפכה. לא מטוס נוסעים חדש, כי אם צורה חדשה לגמרי עבור מטוסים כאלה. צורה ששורשיה במטוס שבזכותו כל מטוסי הנוסעים נראים אותו הדבר, היא עוברת בהמצאה מלפני 120 שנה ומסתיימת בכיס שלכם.


לטורי "הקברניט" הקודמים:

איך בכיס? כי למטוס העתידי הזה תהיה צריכת דלק כה נמוכה, שכל חברת תעופה בעולם תוכל למכור את כל הכרטיסים שלה כמעט בחצי מחיר, בלי לאבד אפילו דולר אחד בהכנסות. רק תחשבו מה זה יעשה לעולם הלואו קוסט: טיסה לאירופה תעלה כמו המבורגר ושתייה בשדה.

למה כולם נראים אותו הדבר?, צילום: bezikus / Shutterstock למה כולם נראים אותו הדבר? | צילום: bezikus / Shutterstock למה כולם נראים אותו הדבר?, צילום: bezikus / Shutterstock

בואו נתחיל בצורה הנוכחית: מטוסי הנוסעים הגדולים כה דומים זה לזה משום שבתעשייה לא חושבים על מקוריות - כל חברות התעופה רוצות מטוס מאוד חסכוני בדלק, שיהיה נוח ויציב באוויר, קל לתחזוקה על הקרקע ובגודל שיתאים לשדה התעופה. זו פשוט הצורה שעשתה הכי טוב את כל אלה.

היא נולדה ב-1954, בפרויקט בשם דאש 80: פיתוח של בואינג ששילב גוף ארוך וגלילי עם כנפיים משוכות אחורנית, תחתיהן ארבעה מנועים. ממנו הופק הבואינג 707 ובהמשך כל יתר סדרת שבע-מספר-שבע.

בואינג דאש שמונים. נדבר עליו בטור משלו, יש כאן סיפור נהדר, צילום: Wikimedia בואינג דאש שמונים. נדבר עליו בטור משלו, יש כאן סיפור נהדר | צילום: Wikimedia בואינג דאש שמונים. נדבר עליו בטור משלו, יש כאן סיפור נהדר, צילום: Wikimedia

עם הזמן הפכו המנועים לחזקים ואמינים יותר והתצורה הפכה לדו-מנועית, ואומצה בתעשייה מקצה לקצה. סוד ההצלחה הוא הכנפיים: בואינג עשתה אותן משוכות לאחור, ארוכות ודקות, והן איפשרו טיסה יעילה וחסכונית מספיק.

במקור, נולדו הכנפיים עבור מפציץ סילוני בשם B47 (מפציץ עם חתיכת סיפור, ששווה לקרוא), כדי לשאת אותו לטווחים ארוכים במהירות גבוהה, והעסק עבד נהדר גם כשמובילים נוסעים במקום פצצות. אבל הגיע הזמן לשינוי: מיצינו את הצורה הנוכחית. אז איך לוקחים את הצורה הכי חסכונית שמצאה האנושות, וממציאים אותה מחדש?

זה קצת מבלבל, אבל יש כאן ארבעה דגמים שונים של מטוסי נוסעים, צילום: Boeing זה קצת מבלבל, אבל יש כאן ארבעה דגמים שונים של מטוסי נוסעים | צילום: Boeing זה קצת מבלבל, אבל יש כאן ארבעה דגמים שונים של מטוסי נוסעים, צילום: Boeing

ראשית, נתחיל במנועים: כדי שהם יהיו יעילים, עליהם להיות כמה שיותר גדולים. מנוע טורבו מניפה של מטוס סילון יונק בעוצמה הרבה מאוד אוויר ומאיץ אותו, אבל רק חלק קטן עובר דרך הליבה, מתערבב עם דלק והופך לסילון פרופר. כל היתר פשוט עוקף את המנוע ומצטרף לדחף מאחוריו.

ולכן, מנוע גדול שואב יותר אוויר ומייצר יותר דחף בפחות דלק. הבעייה היא שמנועים גדולים מדי כבר יגרדו את הרצפה, ובטח ניחשתם שזה משהו שמנועים ממש לא אוהבים. ולכן, מטוס העתיד יצטרך כנף גבוהה, כזו שנמצאת מעל לגוף כמו בססנה 172 - וכך יהיה מקום למנועים בקוטר מוגדל.

ססנה 172 באוויר. שימו לב לכנף, צילום: Cessna Textron ססנה 172 באוויר. שימו לב לכנף | צילום: Cessna Textron ססנה 172 באוויר. שימו לב לכנף, צילום: Cessna Textron

שנית, כדי לטוס בלי לשרוף הרבה דלק, צריך כנף שמספקת הרבה מאוד עילוי. למשל, אחת דקה מאוד, עם יחס גדול בין אורך לרוחב. כנף כמו של דאון למשל. ולכן, כך תיראה כנפו של מטוס העתיד.

וזה יוצר חתיכת אתגר הנדסי: כיום יש למטוסי הנוסעים כנף בתצורת זיז, מה שנקרא קנטיליבר: יחידה הנדסית צרה שמחוברת למבנה העיקרי בצד אחד, ובעצם נושאת את משקלה בעצמה. כדי לעשות זאת, מכילה הכנף קורות חזקות, שמספקות גם גמישות.

שימו לב לכנף הבואינג 787 הזה. הקורות הולכות מהשורש ועד למנועים, וקצת אחריהם, צילום: Altair78 שימו לב לכנף הבואינג 787 הזה. הקורות הולכות מהשורש ועד למנועים, וקצת אחריהם | צילום: Altair78 שימו לב לכנף הבואינג 787 הזה. הקורות הולכות מהשורש ועד למנועים, וקצת אחריהם, צילום: Altair78

בתוך הכנף הדקיקה החדשה אין מקום לקורות גדולות - אך גם כאן מגיע הפיתרון מהססנה: תמוכות שיוצאות מהגוף ומתחברות לכנף מלמטה. זו המצאה שמגיעה אלינו מימי האחים רייט: התמוכה תקבל חתך של כנף, וכך תייצר בעצמה עילוי; המטוס הזה יהיה טיפ טיפה דו-כנפי.

התוצאה תיראה ככה: כלי עם גוף צר כמו של 737 מקס (קבינה עם מעבר אחד, שישה בשורה), כנף עליונה עם מוטה ארוכה של לפחות 50 מ', ומנועים שמנים. התמוכות מלמטה יתנו לו צללית אלגנטית של רובה קשת. וכדי להתאים בגודל לחנייה בשדה התעופה, הכנפיים יתקפלו למעלה או אחורנית.

נעים להכיר: מטוס העתיד של בואינג, NASA נעים להכיר: מטוס העתיד של בואינג | NASA נעים להכיר: מטוס העתיד של בואינג, NASA

בזמן השיוט הוא יתנהג כמו מטוס רגיל, ויוכל לטוס כמוהו במהירות 850 קמ"ש. הכנף תהיה גמישה במיוחד וכנראה תנפנף יותר מבמטוסים של היום, אבל בקבינה לא תרגישו בהבדל.

נעבור למנה העיקרית: מה יתן המטוס הזה לכם? בהתחשב בכך שדלק הוא ההוצאה הכי גדולה של כל חברת תעופה, התשובה היא "הרבה מאוד".

תמוכות הכנף של העיצוב החדש, צילום: NASA תמוכות הכנף של העיצוב החדש | צילום: NASA תמוכות הכנף של העיצוב החדש, צילום: NASA

הכנף החדשה תייצג חיסכון של 10% בדלק על פני הבואינג 737 הכי יעיל. המנועים יוסיפו עוד 30% של חיסכון, וטכנולוגיות ניהול תחזוקה חדשות עתידות להוריד את המחיר אף יותר.

התוצאה: חברות תעופה יוכלו לכסח בעשרות אחוזים את מחירי כל הטיסות, ועדיין להרוויח יותר ממה שהן עושות כיום. ובקטגוריית הלואו קוסט? טיסה לאירופה תוכל לעלות פחות מהמונית שהביאה אתכם לנתב"ג, ולא בתור דיל סטייל "בעל הבית השתגע", אלא כסטנדרט.

העיצוב החדש מלמעלה. שימו לב כמה דקה הכנף הזאת, צילום: NASA העיצוב החדש מלמעלה. שימו לב כמה דקה הכנף הזאת | צילום: NASA העיצוב החדש מלמעלה. שימו לב כמה דקה הכנף הזאת, צילום: NASA

איפה המינוסים? למטוס כזה עשוי להיות בסיס גלגלים צר יותר, מה שיכול לשנות קצת את פרופיל הנחיתה. הצוות יצטרך להגיע בזווית קצת אחרת, ולבצע הנמכה יותר הדרגתית.

זה אומר קצת יותר שעות הדרכה והסמכה, יותר תרגול ועלויות הסבה עבור חברת התעופה. עבורכם זה אומר נחיתות יותר רכות.

בואינג 737 ומתחתיו המטוס החדש, צילום: NASA בואינג 737 ומתחתיו המטוס החדש | צילום: NASA בואינג 737 ומתחתיו המטוס החדש, צילום: NASA

איך ישפיע המטוס על השוק? את החיסכון בדלק אפשר לתרגם גם למרחק טיסה: כיום רוב נטל הטיסות נישא בידי הבואינג 737 והאיירבוס A320 לדגמיהם, והם שלוקחים אתכם לכל פינה באירופה. מטוס בגודל כזה שיקבל את העיצוב החדש יוכל לטוס גם לארה"ב ולמזרח הרחוק.

אני לא בטוח שזה יקרה במהרה: כיום נשלט שוק הטיסות הארוכות בידי מטוסים גדולים שנושאים יותר מ-250 נוסעים, ובואינג לא תרצה שהמטוס החדש יתחרה בדגמים המאוחרים של ה-787 וה-777 - דגמים שמכניסים יופי של כסף.

הקברניט בואינג מטוס נוסעים TTBW, צילום: NASA הקברניט בואינג מטוס נוסעים TTBW | צילום: NASA הקברניט בואינג מטוס נוסעים TTBW, צילום: NASA

ואולם, ישנו ביקוש לדגם ביניים ארוך טווח - משהו שגודלו בין ה-737 ל-787, ועדיין יכול להגיע לכל קצוות תבל, לנחות במגוון שדות תעופה ולהתאים לחניות קטנות יותר בטרמינלים.

ולכן, אני סבור הנראה שהדגם הראשון בעיצוב החדש שתשיק בואינג יהיה דווקא בנישה הזאת. כך תוכל להמשיך להציע את ה-737 מקס לדגמיו ולהרוויח כסף מבלי להתחרות בעצמה.

אילוסטרציה של מטוס נוסעים בינוני בתצורת הכנף החדשה, צילום: Wikimedia אילוסטרציה של מטוס נוסעים בינוני בתצורת הכנף החדשה | צילום: Wikimedia אילוסטרציה של מטוס נוסעים בינוני בתצורת הכנף החדשה, צילום: Wikimedia

כך גם תוכל היצרנית לבנות תיאבון אצל חברות התעופה, שיפצירו בה להשיק גרסה קטנה יותר של המטוס החדש. כך תקבל נוכחות מנצחת גם בקטגוריה חדשה ומבטיחה, וגם בקטגוריה המכניסה ביותר.

מטוס בתצורה החדשה שיהיה בגודל של 777 יצטרך כנפיים ומנועים שונים בתכלית, מה ששוב יחייב זמן פיתוח ארוך ומהפכות משמעותיות מאוד בתחום ההנעה והחומרים. ולכן, כנראה שגדולי המטוסים יהיו גם האחרונים להשתנות.

אותו לא ימהרו להחליף. בואינג 777, צילום: Boeing אותו לא ימהרו להחליף. בואינג 777 | צילום: Boeing אותו לא ימהרו להחליף. בואינג 777, צילום: Boeing

ובואינג כל כך מאמינה בפיתוח הזה, שהיא הודיעה שלא תפתח בכלל מטוסי נוסעים חדשים עד לעשור הבא, כשיבשילו גם טכנולוגיות מנועים שונות - למשל, מנוע מניפה פתוח, שנדבר עליו בפעם אחרת - וגם העיצוב החדש שלה.

החברה הגתה את עיצוב הכנף עם התמוכה במסגרת פרויקט מלפני עשר שנים שנקרא "מחקר מטוס תת קולי אולטרה ידידותי לסביבה", ראשי תיבות באנגלית: SUGAR; אין, האמריקאים פשוט אלופי שביל החלב בראשי תיבות.

עיצוב SUGAR של בואינג. במקור, נועד לקבל גם הנעה היברידית-חשמלית, צילום: Boeing עיצוב SUGAR של בואינג. במקור, נועד לקבל גם הנעה היברידית-חשמלית | צילום: Boeing עיצוב SUGAR של בואינג. במקור, נועד לקבל גם הנעה היברידית-חשמלית, צילום: Boeing

בזמנו, תוכנן המטוס לקבל גם מערכת הנעה משולבת - רכיב חשמלי שיעזור בחיסכון, טכנולוגיה שמתעכבת בגלל ביצועי הסוללות.

פרויקט הצורה החדשה מבוצע בשיתוף נאס"א, שגם מממנת חלק גדול ממנו. סוכנות התעופה והחלל רואה בפיתוח הזה אינטרס לאומי, משתי סיבות. הראשונה היא שעולם נמצא בתוך משבר אנרגיה ומטוסים ששותים פחות דלק יכולים לעזור. בטח כשקצב צמיחת האוכלוסיה מהיר, ויש יותר אנשים שרוצים לטוס.

העיצוב החדש במנהרת הרוח של נאס"א, צילום: NASA העיצוב החדש במנהרת הרוח של נאס"א | צילום: NASA העיצוב החדש במנהרת הרוח של נאס"א, צילום: NASA

הסיבה השנייה היא שנאס"א היא גוף ממשלתי שלא חי בוואקום: איירבוס האירופית משיגה יותר חוזים מבואינג, צומחת במהירות, וזה הרבה מאוד כסף זר שנשפך לכיסים בצרפת ולא בארצות הברית.

ולכן, צפויים נאס"א ובואינג להשקיע הון עתק בלהמציא מחדש את מטוס הנוסעים, גם אם זה אומר שיקחו לו עשר שנים להפוך למציאות מסחרית. פיתוח מטוסים כאלה הוא תמיד הימור לטווח ארוך, ולא קל לחולל מהפכות בתחום.

מנהל נאס"א ביל נלסון עם הדגם של בואינג, צילום: NASA מנהל נאס"א ביל נלסון עם הדגם של בואינג | צילום: NASA מנהל נאס"א ביל נלסון עם הדגם של בואינג, צילום: NASA

מעניין מה תציג איירבוס כנגד הפיתוח הזה. גם המתחרה שמעבר לאוקיינוס מחפשת פתרונות לטיסה חסכונית ויעילה יותר, בין היתר דרך מנועים שעובדים על מימן נוזלי וטכנולוגיות ידידותיות לסביבה.

מה שבטוח, מי שירוויח הם הנוסעים; קפיצת המדרגה הבאה תהיה חיסכון בדלק ברמה של עשרות אחוזים - והשיפור הזה יורגש היטב במחיר הכרטיסים. טיסה נעימה!

תגיות

18 תגובות לכתיבת תגובה לכתיבת תגובה

17.
תודה ושלוש הערות
כרגיל מאמר מעניין בשפה ברורה וענינית; -תודותי כנף עליונה (כדי לאפשר מנוע גדול מהסיבות הטרמודינמיות הברורות) יאפשר ראות טובה יותר. אין כנף שמסתירה לחצי מהנוסעים את הראיה. כנף תחתונה שתוסיף עילו? -לא כל כך. רעיון הכנף הפולה לשיפור עילוי הוא טעות מחשבתית ששוה מאמר בפני עצמו. הכנף שבסיסיה הוא לחץ גבוה מתחת ונמוך מעל (לקבלת עילוי) סותר את הכנף הכפולה כי הלחץ הנמוך מעל הכנף התחתונה משרה לחץ נמוך בכנף העליונה. -זרמי מערבולת בין הכנפיים. שיקלול מרחקים מימדים יביא לפשרה מיטבית. כמו תמיד בחיים הפשרה היא האופטימום. אכן הוזכרו מנועי מניפה פתוחים. טרמודינמית הם יעילים ובעלי גרר נמוך. לא לשכוח שמנוע "גדול" מעלה את הגרר ולכן שוב יש למצוא את הפשרה המיטיבית. מנוע ללא "מעטפת", מקטין גרר ומעלה יעילות. שוב יש חסרונות (חלון עבודה צר -תחום עבודה יעיל מוגבל יותר וחוסר יכולת לבלום עם המנוע בנחיתה). אני בטוח שבואינג יעשו עבודה נהדרת והאירופאים, כדרכם, יעתיקו ויעשו עבודת העתקה משובחת דומה.
ישראל  |  18.03.23
16.
עולם התעופה הוא מאד שמרני ולא הרפתקני ולכן הצורה הזאת לא
תתממש מחוץ למעבדות הניסויים. אולי רק למטוסים הפרטיים הקטנים של המיליארדרים הצורה הזאת תתממש, אבל לגדולים לא. צורת המטוסים בעתיד תישאר זהה לצורה הנוכחית אבל המנועים יילכו וישתפרו. הם יהיו יותר ויותר חסכוניים בדלק ואפילו יהיו היברידיים עם דלק+חשמל מסוללות. גם גוף המטוסים יהיה יותר ויותר קל עם חומרים חדשים שיפותחו בעתיד.
18.03.23
לכל התגובות