Durante el pasado 1.990, Boeing comenzó a estudiar el cambio en la política de desarrollo y ventas del B767 y del B747-400, aminorando su producción. La Compañía propuso dos nuevos aviones: el B747X de mayor longitud y más eficiente que el B747-400, y el “Sonic Cruiser”, que alcanzaba un 15% más de velocidad (aproximadamente M0.98) con un consumo similar al del existente B767. Rápidamente, el mercado se interesó por el B747X, aunque el “Sonic Cruiser” también parecía tener un brillante porvenir. Varias importantes Compañías americanas, entre ellas, Continental Airlines, mostraron su interés por esta aeronave, haciendo amplios estudios sobre su coste operacional, a pesar de los buenos resultados, Boeing suspendió oficialmente el proyecto del “Sonic Cruiser” el 20 de Diciembre del 2.002. Al mismo tiempo, la compañía anunció un modelo alternativo usando la tecnología del mencionado “Sonic Cruiser”, con una configuración más convencional, apareciendo el B7E7 el 29 de Enero del 2.003. En respuesta a los análisis efectuados, se puso especial énfasis en un birreactor de tamaño medio, en lugar del más grande, tipo B747.
El cambio en el proyecto “Sonic Cruiser” fué llamado B7E7 con el código de desarrollo “Y2”, antes de ser conocido como B787 en Enero del año 2.005. La tecnología de ambos fue utilizada por Boeing para reemplazar totalmente su línea de productos, llamando al nuevo proyecto “Yellowstone Project”, y siendo el B7E7 la primera etapa. Como anécdota curiosa, la “E” de “7E7” fue utilizada con fines comerciales, para resaltar el ser “Environmentally friendly”, o “Efficiency”, aunque, finalmente, Boeing la utilizó como “Eight” (“8”), proponiendo en Julio del 2.003 una encuesta popular, en la que el B787, por más de 500.000 votos, consiguió el nombre de “Dreamliner” por encima de “Stratoclimber”, “Global Cruiser” o ” eLiner” entre otros.
Como es habitual entre los fabricantes aeronáuticos, Boeing ofreció variantes del B787 desde su programa de lanzamiento en el 2.004, que fueron inicialmente los B787-3 y B787-8, estimando poner también en servicio el B787-9 en el año 2.010, para continuar más tarde con el B787-10.
El B787-3 fue diseñado para ser una variante “corto radio” enfocada a rutas de alta densidad, con una autonomía de 2.500 a 3.050 NM (4.650 a 5.650 km) y una configuración típica de 290 asientos en dos clases. Esta variante, básicamente con el mismo fuselaje que el B787-8, utiliza “winglets” en los planos y se reduce la envergadura 25 pies (7,6 metros). Con un MTOW (Maximun Take-Off Weight) de 364.000 libras (165.100 Kg), fue proyectado para operar en aeropuertos relativamente pequeños, con un muy reducido espacio de aparcamiento.
Todos los pedidos de B787-3 se convirtieron a B787-8, y el 13 de Diciembre del 2.010, Boeing tuvo que cancelar los encargos del B787-3, por no ser ya financieramente viables estas últimas aeronaves.
Características destacadas
El B787 “Dreamliner” es un birreactor “largo radio” con capacidad entre 210 y 290 pasajeros, siendo considerado el más eficiente (desde el punto de vista del consumo) de los aviones de tamaño y prestaciones similares, compartiendo habilitación de tipo con el B777, lo que permitía a las tripulaciones volar ambos modelos. Boeing seleccionó dos nuevos modelos de motor para propulsar el B787: el General Electric “GEnx” y el Rolls-Royce “Trent 1000”, consiguiendo, aproximadamente cerca de un 20% más de eficiencia en el consumo de combustible que el B767, debido al uso de materiales compuestos, estando los B787-8 y los B787-9, homologados y certificados para operaciones ETOPS (“Extended-range Twin-engine Operation Performance Standards”), de 330 minutos.
La variante “largo radio” del B787 tiene una autonomía de 8.000 NM a 8.500 NM (15.000 Km a 15.700 Km), permitiendo largas rutas sin escala como, por ejemplo, Los Angeles–Bangkok o Nueva York–Hong Kong.
Los materiales compuestos
En el diseño del B787 prima la construcción con materiales ligeros utilizando los mencionados “composites” (más o menos un 50% de su peso), figurando entre las mejoras exteriores, los atenuadores de ruido en los “pylon” de los motores. Cada B787 tiene aproximadamente 35 toneladas de fibra de carbono reforzada con plástico CFRP (“Carbon Fiber Reinforced Polymer”). Estos “composites” son ampliamente utilizados en el fuselaje, planos, puertas, etc. colaborando con la severa política sobre reducción de ruidos, tanto en el interior como en el exterior del avión, adoptada por Boeing.
El sistema eléctrico
Respecto a los sistemas en general, la más notable contribución a la eficiencia del B787 es una novedosa arquitectura eléctrica, que reemplaza al “sangrado” de los motores como fuente de energía, por compresores y bombas accionados eléctricamente, así como la eliminación de energía neumática e hidráulica en algunos subsistemas (por ejemplo, frenos y sistemas de arranque de los motores), para utilizar en su lugar, energía eléctrica. Otros sistemas nuevos se encuentran en la protección anti-hielo que utiliza calefactores electro-térmicos en lugar del aire caliente del mencionado “sangrado” usado tradicionalmente.
La cabina de pasajeros
El interior de la cabina tiene una anchura de 18 pies (aproximadamente unos 550 cm.), más de lo originalmente planeado, siendo las ventanillas mayores que las de cualquier otra aeronave del mismo tipo, en servicio o en desarrollo, con unas dimensiones de 10,7 por 18,4 pulgadas (27 por 47 cm). La presurización interior de la cabina del B787 se ha situado en el equivalente a una altitud de 6.000 pies (1.800 metros), en lugar de los 8.000 pies (2.400 metros) utilizados en otras aeronaves del mismo tipo. Dicha presurización, también se lleva a cabo mediante compresores eléctricos en lugar de utilizar el “sangrado” del motor.
Las diferentes versiones
El B787-8, modelo básico de la familia, tiene una longitud de186 pies (57 metros), 197 pies (60 metros) de envergadura, una altura de 55 pies (16,9 metros), 502.500 libras (228.00 kgr) de MTOW, 4.822 pies cúbicos(137 metros cúbicos) de capacidad de carga, con una velocidad de crucero de Mach M0.85 (490 nudos a 35.000 pies), llegando a Mach M0.89 de velocidad máxima, y una autonomía a plena carga de 7.650 a 8.200 NM (14.200 a 15.200 km.) dependiendo de la configuración, que puede llegar a 210 pasajeros en tres clases, siendo su techo” de servicio de 43.000 pies (13.100 metros). Fue la primera variante en entrar en servicio, en el año 2.011, y estuvo proyectada para reemplazar al B767-200ER y al B767-300ER, así como para operar nuevas rutas directas, sin escalas, donde aviones mayores, no serían económicamente viables. Dos tercios de los pedidos recibidos, son para el B787-8.
El B787-9 tiene capacidad para 250 a 290 pasajeros en una configuración de tres clases, con una autonomía de 8.000 a 8.500 NM (14.800 a 15.750 km), y la misma envergadura, velocidad, altura y “techo” que el B787-8. Esta variante, difiere sensiblemente del B767-8 en varios aspectos, como una mayor capacidad de combustible (36.641 galones contra 33.528 galones del B767-8) y un superior MTOW de 553.000 libras contra 502.500 libras de la variante B787-8. En principio, la entrada en servicio estuvo prevista para el año 2.010 pero las entregas se han retrasado para el último cuatrimestre de 2.014. El objetivo de esta variante es competir con el Airbus A330, y reemplazar al B767-400ER, siendo su cliente de lanzamiento Air New Zealand.
Boeing tiene en desarrollo el B787-10, otra versión mayor con capacidad para entre 290 y 310 pasajeros, para competir con el Airbus A350-900, A330-300 y A340-300/500, así como para sustituir al B777-200ER. El primer vuelo esta planeado para el año 2017, y las primeras entregas para 2018. Los primeros clientes serán Air Leasing Corporation, British Airways, Etihad, GECAS, Singapore Airlines y United Airlines.
Sin fecha prevista, Boeing espera fabricar un B787 carguero en 10 o 15 años, así como una variante proyectada para sustituir al avión presidencial “Air Force One”.
Los primeros Dreamliners
El 26 de Abril del 2004, la línea aérea japonesa “All Nippon Airways” se convirtió en cliente de lanzamiento del B787 “Dreamliner”, al anunciar un pedido de 50 aviones, con entregas a partir del año 2008. Inicialmente, dicho pedido era por 30 B787-3 (290 / 330 pax en clase única), y 20 B787-8 (210 / 250 pax en dos clases) para sus rutas internacionales, como Tokio – Beijing. Esta aeronave permitiría a All Nippon Airways operar nuevas rutas a Denver, Moscow y New Delhi, por ejemplo
La ceremonia de presentación tuvo lugar en la factoria de Boeing en Everett el 8 de Julio del año 2007, cuando ya había recibido 677 pedidos, convirtiéndose en ese momento en el avión más solicitado en el momento de su presentación. Para acelerar las entregas, Boeing modificó algunos B747-400, con el fin de poder transportar los planos, secciones del fuselaje y otras piezas del B787. La primera aparición en público del B787, fue el 8 de Julio del año 2007. Originalmente, estaba previsto el primer vuelo para finales de Agosto del año 2007, sin embargo, algunos sistemas importantes aún no habían sido instalados debido a problemas con las entregas de algunos proveedores, por lo que Boeing tuvo que anunciar un retraso de tres meses. El 10 de Octubre del mismo año, se comunicó un nuevo retraso de tres meses para el primer vuelo y de seis meses para la primera entrega, debido a nuevos problemas de entrega de piezas por parte de algunos proveedores, documentaciones, etc.
El 7 de Agosto de 2007, el motor Rolls-Royce “Trent 1000” fue certificado por las autoridades americanas y europeas, efectuando el B787 sus primeras pruebas con este motor en Paine Field durante Noviembre y Diciembre del 2009. El motor alternativo, el General Electric “Genx-1B”, recibió su certificación el 31 de Marzo de 2008, y en Diciembre de ese mismo año, la FAA (Federal Aviation Administration) autorizó el programa de mantenimiento del B787, consiguiendo Boeing una estrecha colaboración en el desarrollo y producción del B787 llevada a cabo con la participación de numerosos proveedores de todo el mundo, sobre todo en la cadena final de montaje en la planta de Boeing situada en Everett (Washington). Para dicho montaje se utilizó también, una nueva instalación en North Charleston (South Carolina). Ambas factorías entregarán el B787 a sus compradores, y aunque estuvo planeada originalmente la primera entrega para Mayo del 2.008, ha sufrido múltiples retrasos.
El 16 de Enero del 2008, Boeing anunció un tercer retraso de tres meses en la fecha del primer vuelo del B787. El 28 de Marzo de ese año, en un nuevo esfuerzo para normalizar y acelerar las entregas, Boeing anunció sus intenciones de comprar “Vought Aircraft Industries”, con la esperanza de disminuir los retrasos. El 9 de Abril del 2008, se anunció oficialmente un cuarto retraso, fijando el primer vuelo para el cuarto trimestre del año 2008 y retrasando las primeras entregas aproximadamente 15 meses. La variante “-9” (B787-9) fue pospuesta inicialmente hasta el año 2012 y el B787-3 le siguió en previsiones, pero sin dar fecha. El 4 de Noviembre del año 2.008, la Compañía tuvo que anunciar un quinto retraso, aduciendo huelgas de sus trabajadores. Después de consultar con sus proveedores, Boeing confirmó el 11 de Diciembre de 2008 que el primer vuelo tendría lugar en el segundo cuatrimestre de 09. Algunas aerolíneas, como United Airlines pidieron compensaciones a Boeing por los retrasos.
El 4 de Mayo del 2.009, un comunicado de prensa anunciaba la reducción de entre el 10 y el 15% en la autonomía esperada del B787, en lugar de las inicialmente previstas 8200 NM a 7700 NM (15.700 a 14.800 Km), comenzando trabajos de rediseño para corregir esta anomalía, pues Boeing, por razones comerciales, tenía que conseguir que el B787 tuviera una autonomía de, al menos, 8.000 NM, lo que complicó los planes para conseguir incrementar el ritmo de producción. El 15 de Junio de 2009, durante el “Paris Air Show”, Boeing comunicó que el B787 volaría en dos semanas, pero sin embargo, el 23 de Junio de 2009, la compañía anunció que el primer vuelo había sido pospuesto “debido a la necesidad de reforzar algunas secciones del avión”. Boeing revisó y actualizó la programación del B787 el 27 de Agosto de 2009, planeando que el primer vuelo tuviera lugar a finales del 2009, y las entregas comenzaran a finales del 2010. El 28 de Octubre de 2009, Boeing comunicó la elección de Charleston para ubicar la segunda cadena de montaje del B787. El 12 de Diciembre del año 2009, el primer B787 completó las pruebas de rodaje a alta velocidad, el último paso importante antes del vuelo. El programa de pruebas en vuelo del B787 estaba compuesto de 6 aeronaves (ZA001 a ZA006), de las cuales cuatro estaban equipadas con motores Rolls-Royce “Trent 1000” y dos con los General Electric “Genx-1B64”.
El segundo B787 (ZA002) con librea de All Nipón Airways voló a “Boeing Field” el 22 de Diciembre del 2009 para integrarse en el programa de vuelos de prueba. El tercer B787 (ZA004) se unió a los demás aviones en pruebas con su primer vuelo el 24 de Febrero del año 2010, seguido del ZA003 el 14 de Marzo, terminando sus pruebas de vuelo catorce días después, volando a Europa, al “Farnborough Airshow”. El 23 de Abril del 2010, Boeing entregó el B787 ZA003 al laboratorio Mc Kinley Cimatic en la base Eglin de la Fuerza Aérea en Florida para pruebas con metereología adversa.
El primer vuelo tuvo lugar el 15 de Diciembre del año 2.009, completando sus pruebas en vuelo a mediados del 2011, recibiendo la certificación final de la FAA (Federal Aviation Administration) y de la EASA (European Aviation Safety Agency) en Agosto del 2011, siendo entregado el primer aparato en Septiembre del 2011, y efectuando su primer vuelo comercial el 26 de Octubre del año 2011, de Tokio Narita a Hong Kong, aunque la compañía lo había previsto inicialmente para unos tres años antes.
El quinto B787 (ZA005) y primero equipado con los motores General Electric “Genx”, comenzó sus pruebas de motor en tierra en Mayo del año 2010, efectuando su primer vuelo el 16 de Junio del 2010, uniéndose al programa de pruebas en vuelo, donde se descubrió un problema en los estabilizadores horizontales del aparato debido a una defectuosa instalación, que obligó a inspeccionar y reparar la anomalía en todas las aeronaves construidas hasta entonces. En el mismo mes, un B787 experimentó la descarga eléctrica de un rayo, lo que permitió a los técnicos tener la oportunidad de examinar y revisar las tolerancias previstas. Como los “composites” tenían hasta 1000 veces menos conductividad eléctrica que el aluminio, los ingenieros de Boeing añadieron material eléctricamente conductor para aminorar riesgos potenciales y para cumplir los requerimientos de la FAA.
El B787 hizo su primera aparición en el “Farnborough Airshow” (Reino Unido) el 18 de Julio del 2010. El 2 de Agosto del mismo año, un motor “Trent 1000” de Rolls-Royce tuvo un incendio en unas pruebas en tierra, lo que provocó un retraso por parte de Boeing en la instalación de dichos motores, obligando el 27 de Agosto del año 2010 a confirmar que la entrega del primer aparato al cliente de lanzamiento (All Nipón Airways) sería demorada hasta, aproximadamente, el año 2011. El 9 de Septiembre del 2010, una nueva aeronave se unió a las de prueba hasta llegar a ocho aviones.
Él 5 de Noviembre del 2010 se supo que algunas entregas del B787 sufrirían retrasos de hasta tres meses en algún caso, para solucionar algunas incidencias surgidas en los vuelos de prueba. El 9 de Noviembre del 2010, el B787 ZA002 tuvo que hacer un aterrizaje de emergencia, al detectarse humo y llamas durante un vuelo de prueba en Taxas. Un portavoz de Boeing comunicó que el avión aterrizó sin mayores problemas en Laredo (Texas) siendo evacuada la tripulación. Un fuego eléctrico había causado problemas en algunos sistemas, por lo que Boeing suspendió los vuelo de prueba el 10 de Noviembre del 2010, continuando las pruebas en tierra. El 22 de Noviembre del mismo año, Boeing anunció que el fuego en vuelo había sido causado por “FOD” (“foreign object debris”) en el compartimento de aviónica. En una breve declaración, el fabricante sólo dijo: «Tenemos el problema bien definido y estamos haciendo progresos en un plan para resolverlo”, advirtiendo que, no obstante, “no representa a corto plazo una preocupación en cuanto a la seguridad”. La información se produjo casi paralelamente al anuncio de su eterno rival europeo, Airbus, de que todos los A380 irían a revisión dado que algunos, presentaban grietas Al igual que su competidor, el fabricante aeronáutico estadounidense decidió inspeccionar todos los aviones ya construidos para determinar el alcance y posible solución del problema, Después de cambios en el sistema eléctrico y en el software, el B787 emprendió de nuevo las pruebas el 23 de Diciembre del 2010.
En Junio de 2011, Boeing anunció que la primera entrega había sido diferida al tercer cuatrimestre del 2011 debido a actualizaciones en el sistema eléctrico y el software tras el fuego detectado en vuelo. El 24 de Febrero del 2011, Boeing comunicó que el B787 había completado el 80% de las pruebas previstas para el motor Rolls-Royce “Trent 1000” y el 60% de las del motor General Electric “Genx-1B”.
El 4 de Julio del 2011, All Nipón Airways comenzó una semana de pruebas operacionales usando el B787 en Japón. Hasta el 15 de Agosto del 2011, el B787 de prueba había volado 4.828 horas en 1.707 vuelos. Durante estas pruebas, el B787 había visitado 14 países en cuatro continentes sufriendo condiciones climáticas extremas. Boeing completó las pruebas de certificación para el B787-8 equipado con los motores Rolls-Royce el 13 de Agosto del 2011. La FAA (Federal Aviation Agency) y la EASA (European Aviation Safety Agency) certificaron el B787 el 26 de Agosto del año 2011 en una ceremonia en Everett. En estas fechas, el programa del B787 tenía ya 873 pedidos de 57 clientes, de los cuales, ILFC era quien poseía el mayor número de opciones.
El 6 de Diciembre del 2011 el avión de prueba ZA006 (sexto B787 construido), propulsado por los motores General Electric “Genx” voló sin escalas 10.710 NM (19.830 Km) desde “Boeing Field” a Shahjalal International Airport en Dhaka (Bangladesh), estableciendo un nuevo record mundial para aeronaves de peso similar al del B787 que está entre 440.000 libras (200.000 Kgr.) y 550.000 libras (250.000 Kgr.), superando el record previo de 9.127 NM (16.903 Km.) establecido en el año 2002 por un Airbus A330. El B787 continuó su vuelo por la vía oriental desde Dhaka hacia “Boeing Field”, de donde había partido, estableciendo un record de velocidad en la vuelta al mundo haciéndola en 42 horas y 27 minutos.
El primer vuelo comercial de largo radio lo voló el B787 el 21 de Enero del año 2012 entre Haneda (Tokio) y Frankfort, aunque a menos de dos semanas de su debut, ANA (All Nippon Airways) detectaba un fallo técnico en el primero de sus dos nuevos aparatos, que obligó a abortar un aterrizaje en el aeropuerto Okayama de Japón. Los pilotos tuvieron que bajar manualmente el tren de aterrizaje después que un indicador luminoso en la cabina indicara que el sistema automático había fallado y que las ruedas no estaban en la situación apropiada, aterrizando el avión sin novedad en un segundo intento. Según Flightglobal, algunas láminas del material compuesto (“composite”), del que se usa en un alto porcentaje en el B787 haciéndole más ligero y eficiente, se desprendieron parcialmente después de que se realizaran vuelos de ensayo. Al parecer, el problema se ha detectado en un avión destinado a ANA y en dos de Qatar Airways. Boeing le ha restado importancia al problema, diciendo que «la reparación, en caso de ser necesaria, se llevará a cabo de la manera más eficiente posible”.
Datos de ANA revelaron que el 787 sobrepasa en un 20% la eficiencia en el consumo prometido por Boeing, comparado con el B767. Por ejemplo, en la ruta Tokio – Frankfort, el ahorro de combustible fue del 21%. Como parte de los datos ofrecidos por ANA, también se tuvo en cuenta la opinión de los pasajeros, mediante una encuesta hecha a 800 usuarios, en la que nueve de cada 10 pasajeros comentaron que sus expectativas habían sido superadas. Elogiaron la calidad del aire de la cabina respecto a la que el 92% de los pasajeros, opinaron que el ambiente era mejor de lo esperado, y también, el 90% hizo saber que las relativamente grandes ventanillas, también superaban las expectativas.
El problema de las baterías
Una diferencia importante entre el 787 y otros aviones comerciales es que este posee baterías de Litio-Ion en vez de las más comunes de níquel cadmio. La ventaja de las primeras, y el motivo de que Boeing las haya introducido al mercado aeronáutico, es que son más livianas y almacenan más energía que las de níquel cadmio.
Tras tres incidentes de cortocircuitos y posterior recalentamiento y/o incendio de estas nuevas baterías, el problema obligo a la suspensión de los vuelos de los 787. Esta posibilidad, aunque fue evaluada durante la certificación del avión y considerada muy remota, ponía en riesgo la integridad del avión y motivó la suspensión de la actividad de vuelo del modelo.
Boeing atacó el problema con una serie de mejoras que pueden resumirse en tres grados de protección:
- Cambios a la estructura de las baterías. Se agregaron más capas de aislación entre las células que componen cada batería. Los materiales de los cables eléctricos que utilizan las baterías se reemplazaron por otros más resistentes. Y hubo otros cambios menores en la forma de la batería.
- Control de calidad. Se sumaron nuevos controles de calidad a los ya existentes para verificar cada batería previamente a ser entregada e instalada en un avión. Estas pruebas se harían aparentemente a todas las baterías fabricadas y no a ejemplares seleccionados al azar de cada lote como se acostumbra en otras industrias.
- Las baterías fueron realojadas en contenedores de acero inoxidable que servirán para aislarlas de los demás componentes de la bodega de aviónica. Están diseñados para expulsar al exterior del avión gases y humos provocados en caso de una nueva falla, y contener los daños para no afectar ni los sistemas aledaños a la batería ni la integridad estructural de la aeronave.
La reanudación de los vuelos sucedió tras la autorización al fabricante por parte de la Federal Aviation Administration (FAA) de Estados Unidos, para la continuación de las operaciones del modelo 787. El Dreamliner volvió al servicio el 27 de abril de 2013 con un vuelo de Ethiopian Airliners que unió Addis Ababa con Nairobi (Kenia) sin ningún inconveniente.
Una versión anterior de este artículo fu e publicada por el autor en la revista ATC Magazine.
