Annons

Produktutvecklingshistoria: Jumbojeten firar 50-årsjubileum med att knäcka Airbus 380

Den här månaden firar ett av flygbranschens mest framgångsrika produktutvecklingsprojekt genom tiderna sitt 50-årsjubileum: Boeings 747-modell, den s k jumbojeten. Det var i februari 1969 som denna ikoniska produkt gjorde sin premiär. Idag 50 år senare är lösningen ”still going strong”, även om den börjar sjunga på sista versen.
Firandet sker också i skenet av Boeings slutgiltiga seger över ärkerivalen Airbus 12-åriga försök att konkurrera med 747an. Airbus A380-modellen läggs ner efter en räcka av förluster. Den europeiska flygjätten hade behövt nå den förutspådda marknadsvolymen på 1500 flygplan, men det blev nu inte fler än 250 byggda flygplan.
Det intressanta med 747ans tillkomst var att den kom i en tid när de flesta branschbedömare menade att framtiden låg i supersoniska, överljudsflygplan som Concorde. Paris-New York på 3,5 timmar var modellen. Det var här bulken av resurserna satsades inom Boeing, medan jumbojeten 747 behandlades som något av ett sidoprojekt av en mindre ingenjörs- och produktutvecklingsgrupp. De vassaste ingenjörerna och de behövliga finansiell resurserna gick till SST-projektet (Super Sonic Travel).
Idag vet vi hur det gick: Concordeprojektet lades ner med den svåra flygolyckan i samband med starten från DeGaulle-flygplatsen den 25 juli år 2000, som direkt utlösande faktor. Och sak samma för Boeings motsvarande SST-projekt. Jumbojeten däremot blev en kommersiell succé, som finns kvar än idag.

Men på 60-talet såg det mesta annorlunda ut. Överljudsplan var det alla trodde på. Två och en halv gånger ljudets hastighet verkade betydligt mer attraktivt än att flyga långsamma gigantiska ”boskapsvagnar”, som en flyghistoriker uttryckte saken.
Det fanns dock de som såg annorlunda på saken, som Juan Trippe. 1965 var han VD på dåtidens stora flygbolag Pan Am och hans syn på saken var annorlunda. Han tittade mindre på de tekniska och mer på de kommersiella aspekterna. På 60-talet hade charter vuxit från 50-talets rännil till något som allt fler semestersugna vanliga människor ville utnyttja.
– Varför skulle man inte kunna ta fram ett bekvämt, men ändå lönsamt, sätt att transportera dessa ”massor”, undrade Trippe under en gemensam fiskeresa sommaren 1965 med dåvarande Boeingchefen, Bill Allen.
– Tjaa, varför inte, svarade Allen när Trippe la ut texten om sin vision om två ihopbyggda flygplan, så att säga placerade ovanpå varandra.

747ans FADER. Mannen bakom konstruktionsarbetet med jumbojeten är Joe Sutter. Tillsammans med sitt designteam tog han, trots bristande personella och finansiella resurser, fram planet på två tredjedelar av normaltiden för utvecklingen av flygplansprojekt. Digital produktutveckling var inte heller något man kunde stödja sig på för 50 år sedan, när det första planet utvecklades. Mock-up:erna var fysiska…

Pan Am beställde 25 plan. 1966 kom så den formella beställningen från Pan Am på 25 stycken jätteflygplan. Inom 28 månader skulle de vara klara; onekligen en extremt tajt deadline med tanke på dels de knappa utvecklingsresurser som projektet tilldelades och dels att digital produktutveckling var något man vid den här tiden inte kunde luta sig mot. Det var först 20 år senare, i samband med utvecklingen av 777-modellen, som Boeing tillsammans med Dassault Systemes CAD-lösning, CATIA, tog fram den första kompletta digitala modellen av ett flygplan redan innan det byggts. I mitten av 60-talet var det digital stödet betydligt mer fragmenterat.
Men sagt och gjort, 747 skulle utvecklas och byggas och det skulle bli ett stort flygplan, dubbelt så stor som den tidigare utvecklade 707-modellen. Parallellt utvecklade Boeing vid denna tid också en annan modell, 737. Uppdraget att ta hand om designstudierna för det nya superflygplanet gick till en person som varit tungt involverad i 737-projektet, Joe Sutter.
År 1965 överfördes han till det nya modellnumret 747.

Rekordsnabb produktutvecklingsprocess. I april 1966 beställde sålunda Pan Am 25 stycken 747-100 flygplan för 525 miljoner dollar. Under den ceremoniella 747 kontraktsigneringsbanketten i Seattle förutspådde Juan Trippe att 747-modellen skulle, ”… bli ett bra vapen för fred, som konkurrerar med interkontinentala missiler för mänsklighetens öde”.
Leveransdatumet bestämdes som sagt till 28 månader för att konstruera flygplanet, vilket var två tredjedelar av den normalt beräknade tidsåtgången. Utvecklingschemat var enligt Wikipedia så snabbt att de personer som arbetade med det fick smeknamnet ”The Incredibles”.

Som nämnts ovan var tidens tecken inte alls präglad av tron på superflygplan, överljudstransporter var det område som beräknades kunna bidra med bulken av intäkter för både operatörer och tillverkare. Det var också därför 747an försågs med den så karaktäristiska puckeln. Tanken var att när man inte längre kunde transportera passagerare skulle man kunna göra om planet till ett transportflygplan. För att få in skrymmande transportgods försågs modellen därför med den klassiska, öppningsbara nosen, vilket krävde en högre höjd i fronten (”puckeln”). En logistiklösning alltså. I fraktversionen var det tydliga behovet att stödja de containerbaserade fraktmetoder som introducerades vid ungefär samma tidpunkt. En standardmässig fraktbehållare är 8 fot (2,4 m) och finns i längderna 20 och 40 fot (6,1 respektive 12 m). Det är efter dessa mått planet är utformat, man ville få in två eller containerrader bredvid varandra och dessutom två rader på höjden.
Men Juan Trippes idé med två plan ovanpå varandra, en dubbeldäckare, visade sig inte vara någon gångbar lösning. Istället breddade man planet och s a s placerade två flygplanskroppar bredvid varandra, med två gångar och rader med 9-10 säten.

På 60-talet trodde man på överljudsplan för passagerartransporter. Därför designades 747orna med den klassiska puckeln för att man lätt skulle kunna göra om dem till transportplan. Någonstans måste man ju få in skrymmande containrar och annat och platsen i nosen var idealisk för detta; något som krävde att puckeln kom på plats för att man skulle kunna skapa en öppning i noskornen.

Omfattande kravstudier. Sutter inledde sin designstudie direkt med omfattande kontakter med Pan Am och andra flygbolag för att bättre förstå deras krav. Vid den här tiden var alltså den allmänna tanken att framtiden tillhörde överljudsplan och vad skulle man göra med de ”jumbostylade” planen när dessa supersoniska plan väl tagit över? Sutter och hans designgrupp funderade på saken och kom fram till att om konstruktionen gjordes på rätt sätt kunde de istället göras om till transportplan när tiden för obsolens väl inträtt och tiden för passagerartransporter var över.

Byggdes i fabrik utan tak… En pikant detalj som tillhör historien om 747ans tillkomst är att man inte hade någon fabriksanläggning som var tillräckligt stor för att montera jätteflygplanet. Istället valde man att bygga en ny fabrik cirka 50 mil norr om Seattle på en plats nära en militärbas vid Paine Field, nära Everett, Washington. Och som sagt, det var ont om tid. Den var så knapp att den första fullskaliga fysiska mock-up:en som byggdes, sattes ihop innan fabrikstaket över anläggningen var klart. Anläggningen är f ö den största byggnad som någonsin byggts.

Den första prototypen 747 visades för allmänheten den 30 september 1968, men innan den var helt färdigmonterad började testningen och valideringarna av många komponenter och system.
Ett viktigt test involverade evakueringen av 560 volontärer från en ”kabinmock-up”. Den första fullskaliga evakueringen tog två och en halv minut i stället för det maximala 90 sekunder som den federala luftfartsstyrelsen (FAA) krävde och flera av volontärerna skadades. Efterföljande test evakueringar uppnådde 90-sekunders målet, men orsakade fler skador.
Andra tester handlade om att taxa ett så stort flygplan. Boeing byggde upp en träningsenhet som kallades ”Waddell’s Wagon” (efter 747ans testpilot, Jack Waddell) som bestod av en ”mock-up-cockpit” monterad på ett lastbilstak. Medan de första 747-talet fortfarande byggdes, möjliggjorde enheten därmed för piloter att öva taxmanövrer från ett högt övre däckläge.

En bild från premiärvisningen av den första 747an.

Fungerade förvånansvärt bra redan från start. Så, den 30 september 1968 rullades den första 747 ut från Everettbyggnaden och förevisades för världens press och representanter för det beställande flygbolaget.
Under de följande månaderna gjordes förberedelser för den första flygningen, som ägde rum den 9 februari 1969, med testpiloterna Jack Waddell och Brien Wygle vid kontrollerna och Jess Wallick på flygingenjörens station. Trots ett mindre problem med en av vingklaffarna bekräftade flygningen att 747-modellen fungerade förvånansvärt bra.

Oscillerande vingar. Under senare stadier av flygprovningsprogrammet visade tester att vingarna utsattes för oscillation under vissa förhållanden. Denna svårighet löses delvis genom att minska styvheten hos vissa vingkomponenter.
Ett särskilt allvarligt vibrationsbaserat höghastighetsproblem löstes genom att man införde tillplattade uran-motvikter som ballast i de yttre motorernas celler.
Testprogrammet hämmades också av problem med 747s JT9D-motorer. Svårigheterna innefattade bl a motorstopp orsakade av för snabba gasrörelser och snedvridning av turbinhöljena efter för kort tidsperiod. Problemen löstes förstås, men försenade 747-leveranserna med flera månader.
Programmet förlängdes ytterligare när ett av de fem testflygplanen drabbades av allvarlig skada under ett landningsförsök på Renton Municipal Airport.
På sista raden löstes alla svårigheter och 747an mottog sitt FAA-luftvärdighetsbevis i december 1969.

President George Bush gjorde 1990 jumbojeten till Air Force One-planet.

George Bush gjorde jumbojeten till Air Force One. Succén har sedan hållit i sig i 50 år, med en höjdpunkt när president George Bush 1990 bestämde sig för att göra jumbojeten till Air Force One, presidentplanet som vi sedan så många gånger sett på världens viktiga flygplatser i samband med statsbesök eller viktiga förhandlingsrundor.
Planet har på något vis blivit en symbol för flärd, lyx och bekväma transporter och som sagt, överljudsplanen som planerades blev det inget med. De lösningar som togs fram blev för bullriga och konsumerade alldes för mycket energi för att ha ens en chans att skapa lönsamhet för operatörerna. Boeings SST-lösning kom inte ens i luften.
Och fram till 2005 regerade jumbojeten jätteplansmarknaden. Det var detta år som Airbus fick upp sin 380-modell i luften. En gigant som kunde transportera 800 passagerare. Men det var för sent. Marknaden, visade det sig, var nära sin mättnad. Planerade 1 500 plan ”landade” efter 12 år på 250 plan, vilket var för lite…

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Industriellt

Success Stories

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title