لماذا يوجد بين طائرات إيرباص A330neo وبوينج 787-9 5 اختلافات رئيسية في الأجنحة؟

إيرباص A330neo و بوينغ 787-9 دريملاينر أصبحت جزءًا مهمًا من استراتيجيات العديد من شركات الطيران طويلة المدى. تحظى كلتا الطائرتين بشعبية لدى المشغلين والركاب، وتتنافسان على العديد من نفس المسارات. أطلقت بوينغ برنامج 787 دريملاينر، والذي يتضمن طرازات 787-8، و787-9، و787-10، في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. دخلت الطائرة 787-9 الخدمة التجارية مع الخطوط الجوية النيوزيلندية في عام 2014. وسرعان ما اجتذبت الطائرة وبرنامج 787 بشكل عام اهتمام شركات الطيران وأعطت بوينغ منافسًا جديدًا قويًا في سوق الرحلات الطويلة.

رداً على ذلك، خلال معرض فارنبورو للطيران عام 2014، أطلقت الشركة المصنعة الأوروبية طائرة A330neo (المكونة من A330-800neo و A330-900neo المتغيرات)، نسخة محدثة من عائلة A330 القديمة. في الواقع، تمثل الطائرتان فلسفات التصميم المختلفة. وقد تم تطوير إحداهما كطائرة نظيفة، في حين أن الأخرى تعتمد على هيكل الطائرة الذي كان في الخدمة بالفعل منذ عقود. ونتيجة لذلك، فإن الطائرتين لديهما العديد من الاختلافات الملحوظة، بما في ذلك أجنحتهما.

استخدمت إيرباص وبوينغ مواد مختلفة في أجنحتها

مع A330neoأدخلت إيرباص العديد من التغييرات. وكما يوحي اسمها، كان أحد أكبر التغييرات هو إدخال محركات جديدة، لكن الشركة المصنعة فعلت أكثر من مجرد استبدال محطات توليد الطاقة للطائرة. قدمت الشركة المصنعة أيضًا إلكترونيات الطيران وأنظمة قمرة القيادة المحدثة، وأجرت تغييرات على المقصورة، وحسنت نطاق الطائرة بما يصل إلى 1500 ميل بحري، وعملت على تقليل متطلبات الصيانة والضوضاء والانبعاثات. بالإضافة إلى ذلك، أعادت أيضًا تصميم أجنحة طائرة A330neo.

وكان هذا جزءًا مهمًا من جهودها للحفاظ على قدرة طائرة A330 على المنافسة مع طائرات مثل 787. ومن الجدير بالذكر أن الجناح الجديد يستخدم البلاستيك المقوى بألياف الكربون خفيف الوزن (CFRP)، مما يساعد على تقليل وزنه ويجعل الجناح أخف وزنًا وأكثر مرونة. وبالمثل استخدمت شركة بوينغ على نطاق واسع المواد المركبة الكربونية في الواقع، كانت أول طائرة تجارية يتم تصنيعها بشكل أساسي من مواد الكربون المركبة، حيث تمثل المواد المركبة حوالي 80٪ من حجم الطائرة.

ومع ذلك، فإن الفارق الأساسي هو أن طائرة A330neo تظل تطورًا لتصميم حالي، وليست طائرة نظيفة مثل طائرة 787. وقد يكون تحديث هيكل الطائرة الحالي أسرع وأقل تكلفة وأقل خطورة من تطوير طائرة جديدة تمامًا، ولكنه يعني أيضًا أن المهندسين يجب أن يعملوا ضمن حدود التصميم الذي تعود هندسته المعمارية الأساسية إلى عقود من الزمن. استخدمت إيرباص مواد مركبة في هياكل مختارة، مثل القرشلات والجزء الخارجي الجناح الجلد، لكنها احتفظت بصندوق جناح مصنوع في الغالب من الألومنيوم في طائرة A330neo.

كيف صمم المصنعون أجنحتهم بشكل مختلف

الائتمان: شترستوك

يعد استخدام المواد المركبة من الكربون مجرد أحد الاختلافات بين جناحي طائرة A330neo و787-9. لكن الفرق الأكثر وضوحًا هو حجمها. تشترك طائرات A330 من الجيل السابق في تصميم جناح مشترك مع المحركات الأربعة A340لكن إيرباص غيرت جناح الطائرة A330neo بشكل كبير.

قامت الشركة المصنعة بزيادة طول جناحي الطائرة من 197.8 قدمًا (60.3 مترًا) إلى 210 قدمًا (64 مترًا)، وهو قريب من طول جناح الطائرة A350، الذي يبلغ طوله حوالي 212.4 قدمًا (64.8 مترًا). في الواقع، قدم هذا الجناح الأطول لشركة إيرباص العديد من الفوائد الديناميكية الهوائية، بما في ذلك تقليل حرق الوقود وزيادة المدى. تولد الأجنحة الأطول قوة رفع أكبر، مما يمكّن الطائرة من حمل المزيد من الحمولة والتحليق لمسافات أطول. فائدة أخرى هي تحسين أداء التسلق.

إلى جانب ذلك، منحت إيرباص طائرة A330neo نسبة عرض إلى ارتفاع أعلى تبلغ 11، وهي أعلى نسبة من أي طائرة تجارية يتم إنتاجها حاليًا. في الطيران، تشير نسبة العرض إلى الارتفاع إلى القياس المقارن لطول الجناح أو امتداده وعرضه أو وتره. تعمل نسبة العرض إلى الارتفاع الأعلى بشكل عام على تقليل دوامات قمة الجناح، مما يسمح للجناح بتوليد قوة رفع مع سحب أقل، مما يفيد الإبحار لمسافات طويلة. وبالمقارنة، يبلغ طول جناحي الطائرة 787-9 حوالي 197 قدمًا (60 مترًا) وتبلغ نسبة العرض إلى الارتفاع حوالي 9:59.

اتخذ المصنعون أساليب مختلفة لتقليل سحب قمة الجناح

الائتمان: شترستوك

علاوة على ذلك، تستخدم الطائرتان أيضًا تصميمات مختلفة في نهايات أجنحتهما. قامت شركة إيرباص بتزويد طائرة A330neo بأسماك القرش الصغيرة المخلوطة، في حين اختارت شركة بوينج الممزقة أطراف الأجنحة على 787-9. في الواقع، يهدف كلا التصميمين إلى تقليل السحب الناتج عن دوامات قمة الجناح، لكنهما يحققان ذلك بطرق مختلفة. كما ذكرنا سابقًا، تشترك طائرات A330 وA340 الأقدم في تصميم جناح أساسي مشترك، على الرغم من أن طائرة A330 كانت طائرة ذات محركين وكانت طائرة A340 طائرة ذات أربعة محركات. أدى هذا إلى خلق بعض التنازلات للطائرة A330، حيث تم تصميم جناحها في الأصل وفقًا لمتطلبات الطائرة الأكبر ذات الأربعة محركات.

بالنسبة لطائرة A330neo، كان صانع الطائرات الأوروبي بحاجة إلى تحسين الأداء الديناميكي الهوائي للجناح إذا أرادت الطائرة أن تظل قادرة على المنافسة مع الجيل الأحدث من الطائرات العريضة. وهكذا، فقد زودت طائرة A330neo بأسماك القرش الصغيرة، تلك الهياكل الكبيرة المنحنية التي تراها في نهايات الأجنحة. لقد أضافوا ما يقرب من 3.7 مترًا إلى جناحي الطائرة دون تجاوز حدود بوابة المطار ذات الرمز E. يعتمد المفهوم على عمل الشركة المصنعة على ايه 350 وA320neo.

يساعد على تقليل الدوامات الحلزونية الشكل التي تتشكل عند أطراف الأجنحة أثناء الطيران، وبالتالي تقليل السحب المستحث وتحسين الكفاءة الديناميكية الهوائية. وفقًا لشركة إيرباص، تعمل أسماك القرش الصغيرة على تحسين الأداء الديناميكي الهوائي للطائرة بحوالي 4٪. من ناحية أخرى، اتبعت شركة بوينج نهجًا مختلفًا مع الطائرة 787-9. بدلاً من تركيب جناح منفصل، صممت الشركة المصنعة نهايات أجنحة 787 بحيث تكون أكثر انحرافًا للخلف من بقية الجناح. تمتد أطراف الأجنحة الممزقة هذه حوالي خمسة أمتار ولها تأثير مماثل على دوامات قمة الجناح للجنيحات التقليدية.

تصميمات مختلفة ومكاسب مماثلة في الكفاءة

الائتمان: شترستوك

والواقع أن إيرباص وبوينج اتبعتا نهجين مختلفين في التعامل مع طائرات إيرباص A330neo و787-9، ولكن كلاً منهما حققت مكاسب كبيرة في الكفاءة. اكتسبت طائرة A330neo كفاءة من خلال مجموعة من المحركات الجديدة والتحسينات الديناميكية الهوائية. يتم تشغيل الطائرة بواسطة محرك رولز رويس ترينت 7000، والذي تم تطويره كتقدم كبير على محرك ترينت 700، الذي كان يشغل الإصدارات السابقة من طائرة A330.

لكن الطائرة 787 بدأت من موقع مختلف. استخدمت بوينغ مواد الكربون المركبة على نطاق واسع في جميع أنحاء الطائرة (حوالي 80% من حيث الحجم مقارنة بـ 14% فقط في طائرة A330neo)، بما في ذلك جسم الطائرة والأجنحة والذيل. في الواقع، وفقًا لموارد التصميم الخاصة بها، يساهم هذا التحول وحده في قدرة طائرة دريملاينر على حرق وقود أقل بنسبة تصل إلى 25% من الطائرات التي تحل محلها.

المركبات فهي أخف وزنًا من الألومنيوم كما أنها أكثر مقاومة للتعب والتآكل. وقد ساعد ذلك بوينغ على تقليل وزن الطائرة وأعطى المهندسين حرية أكبر لتطوير أجنحة 787 الطويلة والمرنة ذات النسبة العالية من العرض إلى الارتفاع. وتساهم محركاتها أيضًا في كفاءتها. اعتمادًا على اختيار شركة الطيران، يتم تشغيل الطائرة إما بواسطة Rolls-Royce Trent 1000 أو General Electric GEnx. تم تطوير كلا المحركين مع تحسينات في كفاءة الوقود والأداء مقارنة بمحركات الجيل السابق.

طائرتان تتمتعان بمكانة قوية في السوق

الائتمان: شترستوك

في الواقع، على الورق، تعتبر طائرتي A330neo و787-9 طائرتين متشابهتين للغاية، بمواصفات مماثلة وأدوار مماثلة في أساطيل شركات الطيران. ومع ذلك، هناك بعض الاختلافات التي يمكن أن تؤثر على كيفية استخدام شركات الطيران لها. فيما يتعلق بالمدى، تقدم كلتا الطائرتين نطاقات طويلة. يبلغ مدى الطائرة 787-9 حوالي 7,565 ميلًا بحريًا (14,010 كيلومترًا)، مما يسمح لها بتشغيل بعض أطول المسارات المباشرة في العالم.

وتشمل هذه الطرق مثل طوكيو إلى بوسطن، ولوس أنجلوس إلى ملبورن، والاتصال الطويل بين لندن وبيرث. تتمتع متغيرات A330neo أيضًا بنطاقات مماثلة تتراوح ما بين 12000 إلى 15000 كيلومتر تقريبًا، اعتمادًا على المتغير. بصرف النظر عن ذلك، تتمتع طائرة A330neo، وتحديدًا A330-900neo، بسعة ركاب أعلى قليلاً، ويرجع ذلك جزئيًا إلى طولها الأكبر بشكل هامشي.

ومن ناحية أخرى، توفر طائرة 787-9 سعة شحن أكبر أسفل مقصورة الركاب. تتميز طائرة 787 أيضًا بمقصورة أوسع قليلاً، مما يمنح شركات الطيران مرونة أكبر عند اتخاذ قرار بشأن كيفية ترتيب المقصورة الداخلية. اعتمادًا على شركة الطيران، قد يعني ذلك مقاعد اقتصادية أوسع، أو تصميمات مختلفة لدرجة رجال الأعمال، أو مساحة أكبر بين المقاعد وعلى طول الممرات.

نهجان هندسيان مختلفان

الائتمان: شترستوك

في الواقع، تتمتع كلتا الطائرتين بمزايا وتسويات خاصة بهما، لكن كلاهما حصلتا على مواقع قوية في العالم لمسافات طويلة السوق ومواصلة دعم الطموحات طويلة المدى لشركات الطيران حول العالم. وبطبيعة الحال، فإن الاختلافات بينهما ليست دائما واضحة على الفور.

تخدم كلتا الطائرتين أسواقًا مماثلة، وتقدمان نطاقات طويلة، وقد تم تصميمهما لتحسين الكفاءة، لكنهما وصلتا إلى هذه الأهداف من خلال أساليب مختلفة. قامت شركة إيرباص بتطوير طائرة A330neo حول هيكل طائرة ثابت، في حين أتيحت لشركة Boeing الفرصة لتطوير طائرة 787 كطائرة جديدة تمامًا. ربما توفر الأجنحة أوضح طريقة لرؤية هذا الاختلاف.

حصلت طائرة A330neo على فترة أطول، جناح معاد تصميمه مع أسماك القرش المخلوطة ونسبة عرض إلى ارتفاع عالية، في حين تم تصميم الطائرة 787-9 حول هيكل مركب أخف وجناح وأطراف أجنحة مميزة. تعاملت الشركتان المصنّعتان مع تصميم الجناح بشكل مختلف تمامًا، لكن كلاهما حقق مكاسب الكفاءة التي كانا يستهدفانها.