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El vuelo de supervivencia de Boeing
Para casi cualquier estándar, la fábrica de aviones comerciales de Boeing en Everett, WA, es un lugar impresionante. Por un lado, es el edificio más voluminoso del mundo: podría caber todo Disneyland más cinco hectáreas de estacionamiento. Y es el lugar de nacimiento de muchos de los jets comerciales más grandes del mundo, incluidos los 767, 777 y 747 de Boeing, el legendario jumbo jet para más de 400 asientos que ha dominado gran parte de los viajes aéreos de larga distancia durante las últimas tres décadas. Una de las puertas del tamaño de un campo de fútbol de la fábrica está adornada con una imagen gigante de tres aviones volando hacia una puesta de sol carmesí y la inscripción Construyendo el futuro del vuelo juntos. Pero en un día lluvioso reciente, la puerta se abrió parcialmente, revelando que el hangar cavernoso, lo suficientemente grande para albergar tres aviones de pasajeros de tamaño mediano, está vacío.
Dada la desaceleración del negocio de la aviación comercial, no sorprende la inactividad de algunas secciones de la enorme fábrica de aviones. Pero a pesar del estancamiento económico, en un parque de oficinas a solo un kilómetro de distancia, los ingenieros de Boeing están afanosamente diseñando lo que esperan solidifique el futuro de la compañía como fabricante de aviones comerciales. Se llama 7E7 Dreamliner y, si todo va según lo planeado, será el primer avión comercial de nuevo diseño de Boeing desde que se lanzó el 777 en 1995.
A primera vista, el 7E7 será un avión de tamaño medio de aspecto bastante convencional que transportará entre 200 y 250 pasajeros. Pero Boeing dice que consumirá un 20 por ciento menos de combustible que los aviones comerciales de tamaño similar de hoy.
Es más, construido con materiales compuestos livianos y equipado con sofisticados controles y diagnósticos electrónicos, el 7E7 podría viajar de manera económica y eficiente 14,800 kilómetros, demostrando el mismo alcance y velocidad que aviones grandes, como el 747. En otras palabras, el 7E7 podría llevarlo de París a Minneapolis sin escalas y, dicen los funcionarios de la compañía, hacerlo menos costoso que cualquier gran avión comercial que vuele hoy.
Esas cifras podrían tener implicaciones dramáticas para los viajeros aéreos. Aviones relativamente pequeños y de largo alcance podrían ofrecer vuelos de rutina a ciudades internacionales lejanas sin escalas en grandes centros. De hecho, Boeing prevé un mercado para hasta 400 nuevas rutas directas entre pares de ciudades como Múnich y Singapur, Dubái y Taipei, o Atenas y Atlanta. Los bajos costos operativos y una mayor flexibilidad de programación podrían ayudar a mantener bajos los precios de los boletos y brindar un impulso desesperadamente necesario para la industria de las aerolíneas en crisis. En resumen, los ingenieros y diseñadores de Boeing están apostando a que el 7E7 es el avión adecuado para el negocio de los viajes aéreos en dificultades y altamente competitivo.
Sin embargo, queda por ver si la dirección de la empresa está de acuerdo. Al sopesar la necesidad de reabastecer su envejecida flota de aviones comerciales frente al abrumador requisito de una inversión multimillonaria para desarrollar el 7E7, se espera que la junta directiva de la compañía decida si continuará a principios de 2004. Si aprueba el proyecto, y eso sigue siendo un gran problema: los primeros aviones se entregarían en 2008; si no es así, los ingenieros de Boeing tendrán que volver a la mesa de dibujo, con el futuro de la empresa en juego. (Boeing también está haciendo un estudio de concepto sobre un 747 de próxima generación, que sería un 5 por ciento más eficiente y un poco más grande que los 747 más recientes, que se lanzaron en 1989).
De hecho, lo que está en juego en el 7E7 difícilmente podría ser mayor. Los expertos de la industria calculan que cuesta aproximadamente $ 10 mil millones producir un nuevo modelo de avión comercial. Y estiman que el programa 7E7 ya está consumiendo la mitad del presupuesto anual de investigación y desarrollo de aviones comerciales de Boeing de $ 768 millones. Según la propia admisión de Boeing, el destino de todo su negocio de aviones comerciales bien podría depender de hacer bien el nuevo avión. Es el futuro. Realmente es. Es un gran negocio para nosotros, dice Mark Jenks, director de integración de tecnología de Boeing para el programa 7E7. Si nos equivocamos, es el final. Y todo el mundo aquí lo sabe.
Despegues abortados
Ahorrando miles de millones
Si el Sonic Cruiser de Boeing estaba destinado a ser el Lamborghini de los aviones comerciales, el 7E7 se parece más al Honda Civic. Sus puntos de venta clave son la eficiencia del combustible y los bajos costos operativos. Para los ingenieros de Boeing, eso significa reducir los requisitos de fabricación y mantenimiento, así como el uso de combustible, reduciendo el peso y desplegando trucos tecnológicos, como sistemas de software y sensores más adaptables que detectan problemas estructurales de forma automática y económica. El aumento del 20 por ciento en la eficiencia de combustible del 7E7 provendrá de una combinación de nuevas tecnologías. Casi la mitad será el resultado de la introducción de motores a reacción de próxima generación suministrados por empresas como General Electric, Pratt and Whitney o Rolls Royce, según los ingenieros de Boeing.
Pero la otra mitad provendrá de reducciones de peso derivadas de un uso más generalizado de materiales compuestos, sistemas eléctricos más eficientes y livianos que reemplazarán parcialmente a los neumáticos más voluminosos, y de una forma aerodinámica ajustada que reduce la resistencia.
El último avión de pasajeros diseñado por Boeing, el 777, utilizó algunos materiales compuestos. Pero Boeing dice que el 7E7 será el primer avión comercial cuya estructura principal, incluidos el fuselaje y las alas, estará hecha de estas mezclas ligeras y superresistentes de fibras de carbono y epoxi. Los materiales compuestos son aproximadamente un 20 por ciento más livianos que las aleaciones de aluminio estándar y son más fáciles de moldear con precisión (lo que reduce el número total de piezas y ahorra costos de fabricación). Y aunque la producción de compuestos generalmente cuesta entre 10 y 100 veces más que el aluminio, Boeing y sus proveedores dicen que han desarrollado tecnología de fabricación patentada que podría reducir drásticamente esa brecha. Boeing estima que el aumento del uso de compuestos representará por sí solo hasta un 3 por ciento de aumento en la eficiencia del combustible.
Los diseñadores esperan reducir aún más los costos operativos a través de sistemas de mantenimiento automatizados mejorados, en particular, diagnósticos avanzados de salud estructural. El desastre que le sucedió a un Boeing 737 de Aloha Airlines en 1988 es una historia espantosa familiar para todos en el negocio de los aviones comerciales. Las pequeñas grietas que se habían formado alrededor de los remaches de aluminio provocaron que un trozo de fuselaje se desprendiera a 7.200 metros cerca de la costa de Hawai, arrastrando a una azafata hasta la muerte.
Después de la tragedia, se intensificaron las comprobaciones periódicas de los aviones comerciales en busca de signos de daños estructurales, lo que aumentó la seguridad, pero agregó costosos y prolongados viajes al taller. Los métodos de inspección incluyen verter líquido penetrante de color sobre el fuselaje para revelar las grietas finas y exponer el fuselaje a ondas sonoras que envían vibraciones a través de su piel (el patrón de vibraciones reflejadas indica si hay grietas). Si bien son efectivas, estas inspecciones pueden agregar fácilmente millones de dólares a los costos de mantenimiento durante la vida útil de un avión.
Para disminuir la necesidad de estas inspecciones, dice Boeing, es probable que el 7E7 esté plagado de sensores avanzados en red que monitorean automática y continuamente la salud estructural. Los sensores de diagnóstico ya son equipo estándar en los motores a reacción ( consulte Si no se ha roto, arréglelo, TR septiembre de 2001 ), donde monitorean parámetros como temperatura, presión y emisiones. Y los sensores estructurales se utilizan en algunos aviones militares, donde el costo de instalación no es un gran obstáculo. Pero ahora, la tecnología está comenzando a llegar hasta el punto en que podemos tener tecnología de monitoreo en la estructura de un avión comercial, dice Jenks, director de integración de tecnología 7E7.
Si bien Boeing no discutirá el tipo específico de sensores que planea implementar, investigaciones académicas y de la industria recientes sugieren varias posibilidades. En un enfoque principal, un parche de material cerámico adherido al interior de la piel de un avión se contrae y se expande rápidamente, enviando vibraciones; un sensor detecta el patrón de onda que se refleja. Las nuevas grietas proporcionan nuevos puntos de reflexión que aparecen como cambios en este patrón. Independientemente del tipo de sensores que elija Boeing, sus datos serán analizados por software y las advertencias de posibles problemas se transmitirán a los pilotos y tripulaciones de tierra.
Los ingenieros de Boeing también están reconsiderando toda la red eléctrica del 7E7, con la esperanza de reducir el laberinto de cableado que se encuentra en los aviones comerciales. Los sistemas informáticos a bordo se están volviendo más simples e integrados, y requieren menos cableado. Y la tecnología inalámbrica también influirá en la electrónica no esencial, como los botones de llamada de los auxiliares de vuelo. Mientras que el 767 de tamaño similar tiene 160 kilómetros de cableado, el 7E7 solo tendría 100 kilómetros.
El ahorro de peso resultante es modesto, equivalente a unos ocho pasajeros adultos, pero los beneficios generales de un nuevo esquema eléctrico no lo son. Además de ahorrar peso, es mucho menos lo que tiene que diseñar, instalar y preocuparse más adelante, lo que reduce los costos durante la vida útil del avión, dice Sinnett.
Los ingenieros de Boeing también planean adoptar un enfoque colaborativo de alta tecnología para el diseño del avión. El objetivo es fabricar las piezas del 7E7 en formas tan precisas y con una precisión tan impecable que muchas de ellas literalmente pueden encajar. Lo llamamos nuestro avión Lego, bromea Frank Statkus, vicepresidente de tecnología y procesos de Boeing. Internet es clave para lograr tal precisión. Los equipos de Boeing en todo el mundo, potencialmente en sitios en Europa, Japón, Rusia y Estados Unidos, diseñarían conjuntamente el 7E7. A pesar de sus ubicaciones remotas, todos accederían al mismo archivo en un servidor. El diseño vive en un lugar, donde solía vivir en 1,000 lugares, dice Statkus. Eliminar la necesidad de reconciliar muchas versiones de un diseño significa menos errores pequeños cuando está terminado. Además, el archivo digital que contiene el diseño final será el mismo archivo que utilizan los proveedores para fabricar las piezas. Anteriormente, un proveedor a veces tenía que digitalizar nuestra imagen para decirle a su máquina cómo construirla, dice Statkus. Esta traducción a veces provocó errores.
A largo plazo, el proceso de diseño mejorado significa un catálogo digital más simple para administrar las cadenas de suministro, así como procedimientos de mantenimiento más eficientes para las aerolíneas. Y podría simplificar considerablemente el proceso de diseño de futuras versiones del avión. Con todo, los ahorros se pueden contar en miles de millones de dólares durante las décadas de vida útil del diseño del avión, para Boeing y las aerolíneas que deben mantener los aviones, dice Statkus.
Apostando el futuro
De alguna manera, los diseñadores de aviones comerciales tienen una tarea imposible. Aunque están limitados por los problemas económicos y las limitaciones tecnológicas de hoy, deben pensar en lo que los pasajeros y las aerolíneas necesitarán y querrán dentro de 50 años. Después de todo, los primeros 747 se entregaron en 1970, y aún se están construyendo otros nuevos y se espera que duren 30 años o más. Eso significa que el diseño básico de un avión comercial, si tiene éxito, puede persistir durante más de 60 años. Claramente supera a todos nosotros, dice Walt Gillette, vicepresidente de ingeniería y fabricación del 7E7. La necesidad de planificar para tal longevidad, señala, hace que diseñar un nuevo avión sea como diseñar un rascacielos de 100 pisos.
Excepto que nadie tiene que seguir construyendo y vendiendo el mismo modelo de rascacielos todos los años durante 30 años. Ahí es donde entra el arte de predecir el futuro, un arte que claramente puede hacer o deshacer a un fabricante de aviones. Básicamente, Boeing apostó a la compañía por el 747 a fines de la década de 1960, una apuesta que valió la pena con un jumbo jet que dominaba el mundo, un avión perfectamente sincronizado para la creciente demanda de transporte aéreo asequible y de larga distancia.
Pero la industria también ha visto algunos fallos de diseño similares a los de Edsel y otros errores de cálculo que han paralizado a empresas enteras. El L-1011 de Lockheed Martin, que hizo su primer vuelo en 1970, dependía de un solo fabricante de motores, Rolls-Royce, una decisión que resultó ser financieramente desastrosa cuando el entonces problemático fabricante de motores impuso retrasos y aumentos de precios. Años más tarde, el L-1011 de tres motores demostró ser más costoso de operar que los diseños más nuevos de la competencia, y esto contribuyó en gran medida a que Lockheed Martin abandonara el mercado de los aviones comerciales en 1981. El otrora poderoso McDonnell Douglas no logró desarrollar nuevos modelos. ; Boeing compró la compañía en 1997 y rápidamente descontinuó los aviones comerciales MD-80, MD-90 y MD-11.
Y luego estaba el programa de aviones supersónicos Concorde, que sigue siendo la apuesta tecnológica más radical en la historia de los viajes aéreos comerciales. Era esencialmente un proyecto del gobierno, pero incluso con subsidios sustanciales de los contribuyentes británicos y franceses, solo 14 de las embarcaciones de punta de aguja entraron en servicio. Hoy los miembros supervivientes de la flota están siendo retirados, sin reemplazos de aviones comerciales supersónicos a la vista de nadie.
Dada una historia tan reciente, a nadie en la fábrica de Boeing en Everett se le debe recordar lo importante que es lograr que el diseño del 7E7 sea correcto, o lo que significaría para la compañía otro avión comercial dominante en el mercado. La sensación de urgencia alrededor de la planta de Everett es casi palpable y se extiende mucho más allá del piso vacío de la fábrica detrás de la puerta del hangar marcada Construyendo el futuro del vuelo juntos.
Junto al edificio de oficinas donde los ingenieros están trabajando en el diseño del 7E7, una estructura hermana propiedad de Boeing está vacía y disponible para arrendamiento. Durante una visita reciente a un enorme taller de máquinas de Boeing, el único sonido, aparte del eco de pasos, fue un golpeteo regular, que resultó ser cuatro trabajadores jugando al ping-pong detrás de una pantalla de cartón. Claramente, era una instalación que se estaba preparando para emprender su próximo gran proyecto.
Gillette, por su parte, cree que le queda un avión más exitoso. Transmite cierta decepción de que no será el Sonic Cruiser más radical, que habría abierto nuevos caminos en los principales viajes aéreos comerciales. Se trata del valor de ir rápido, dice. Han pasado 50 años desde que la industria realmente abordó el valor de la velocidad adicional. Pero también reconoce rápidamente que la necesidad de ser audaz debe equilibrarse con las realidades económicas, comenzando por lo que las aerolíneas están dispuestas a comprar.
En resumen, el desafío para los diseñadores de Boeing, dice Gillette, es utilizar la tecnología para justificar el negocio del nuevo avión. Gillette sabe que todo se reducirá a si su equipo puede transmitir el equilibrio justo de magia tecnológica y frugalidad en la fabricación para convencer a la junta de apostar por la empresa una vez más.
Si Gillette y los otros ingenieros de Boeing pueden ganar, es posible que hayan ayudado a determinar cómo volaremos todos en las próximas décadas. Y el sonido de las pelotas de ping-pong en los cavernosos talleres mecánicos de Boeing puede ser reemplazado por el chasquido de las piezas del 7E7, mientras se juntan suavemente en un piso de fabricación recientemente animado.