Wąskokadłubowy MS-21 wyprodukowany przez Irkuta z rosyjskiej Zjednoczonej Korporacji Produkcji Samolotów (UAC) jest pierwszym latającym samolotem pasażerskim ze skrzydłami z lekkich kompozytów węglowych, wyprodukowanych bez użycia kosztownych pieców do ich wygrzewania pod ciśnieniem, autoklawów.
Dwusilnikowy samolot wykonał bez rozgłosu pierwszy 3--minutowy lot na wysokości 1000 metrów z prędkością 300 km/h. Ma powstawać w 2 wersjach: MS-21-300 na 160-211 miejsc i MS-21-200 na 130- 165 miejsc. Zasięg 6 tys. km i 15 proc. niższe koszty eksploatacji powodują, że będzie konkurentem B737 i A320. Produkcja seryjna ruszy w ciągu 2 lat. Irkut twierdzi, że ma już zamówienia na 175 sztuk.
Proces jego produkcji jest sprawdzianem technologii, nad którą pracują już zachodnimi rywale, szukający tańszych i szybszych sposobów produkowania samolotów z wykorzystaniem kompozytów.
Boeing przygotowujący największe na świecie autoklawy do produkcji skrzydeł dla B777X (o rozpiętości 72 m) bada również alternatywne rozwiązania swego „nowego samolotu średniej wielkości’ (NMA), plasującego się między największymi odrzutowcami szerokokadłubowymi i najlepiej sprzedającymi się B737. — Istnieje duża szansa, że część tego NMA będzie powstawać bez autoklawów — stwierdziła osoba znająca ten projekt. Rzecznik Boeinga powiedział tylko, że koncern bada możliwości środkowego segmentu rynku i odmówił innej wypowiedzi.
Fachowcy mówią, że wybór przez Boeinga technologii produkcji 2 samolotów z rodziny NMA stworzy podstawy dla B737 następnej generacji, który ma pojawić się koło 2030 r. i dotrwać do znacznej części drugiej połowy tego stulecia.
Boeing nie omawiał jeszcze publicznie tej części swej strategii, ale przedstawiciele sektora lotniczego uważają, że może ona dotyczyć 3 samolotów na 160-210 miejsc, produkowanych z użyciem w znacznym stopniu systemu produkcji zastosowanego przy NMA. Obie rodziny tych maszyn byłyby produkowane przez 30 lat i pozostawały w eksploatacji, przez następne 20-30, więc dzisiejsze decyzje o wyborze technologii mogą dotyczyć okresu 75 lat.
Airbus również bada tę technologię, bo zastanawia się, czym odpowiedzieć na samolot Boeinga średniego segmentu rynku — podała w kwietniu CNNM ale Europejczycy nie chcą o tym rozmawiać.
Zasadnicza decyzja
Kompozyty stosuje się w lotnictwie do lat 70., ale prawdziwy przełom nastąpił w ostatniej dekadzie wraz z wejściem do eksploatacji B787 Dreamliner i A350, które obiecują oszczędność pieniędzy na paliwie, bo zastąpiono w nich metalowe części lżejszym włóknem węglowym.
To maszyny dalekiego zasięgu, co oznacza, że oszczędności na paliwie są duże, choć ich produkcja jest kosztowna. W przypadku samolotów bliskiego zasięgu, potrzebujących mniej paliwa,. jak NMA czy B737, ważniejsze jest znalezienie tańszych sposobów produkcji i unikania potrzeby korzystania z autoklawów.
Konkurs dla startupów i innowacyjnych firm
Postawienie na technologię, która nie wymaga tych pieców jest również istotna dla dostawców kompozytów, amerykańskiej Hexcel, belgijskiej Solvay czy japońskiej Toray, których udział w przemyśle lotniczym rośnie. Na niedawnym salonie kompozytów JEC w Paryżu Hexcel i Solvay pokazały prototypy elementów nie z autoklawów, bo chcą dostarczać więcej takich elementów producentom samolotów.
- Jedną z zasadniczych kwestii w lotnictwie jest teraz, jak produkować na dużą skalę bez autoklawów i szybko — stwierdził Henri Girardy z Hexcel Composites i dodał, że firmy lotnicze nie pójdą na żądnej skróty pod względem osiągów tych wyrobów.
Dreamliner i A350 powstają z włókna węglowego nasyconego żywicą (prepreg), dostarczanego firmom lotniczym, które je tną na dane elementy i wygrzewają w gigantycznych autoklawach. Według analityków, kontują o 30-40 proc więcej od elementów z aluminium.
Według nowej technologii, zamiast używania włókna nasyconego wstępnie żywicą, elementy są wykonywane z suchej tkaniny węglowej, umieszczane następnie w formie, do której wtryskuje się próżniowo żywicę. Elementy te mogą następnie być wygrzewane w piecu bez ciśnienia, co kosztowałoby 25 proc. więcej niż z użyciem metalu. Docelowo te różnice nalewałoby mocno zmniejszyć albo zlikwidować.
Producenci łodzi i wiatrowni stosują tę metodę od lat, mniej istotne części samolotu powstają w ten sam sposób. Bombardier zastosował tę technikę przy samolotach serii C, ale nikt przed Rosjanami nie użył jej do produkcji tak ważnych elementów jak skrzydła.
- MS-21 jest doskonałym przykładem tej technologii, bo użyto jej naprawdę do zasadniczego elementu struktury — stwierdził Frank Nickisch z Solvay Composite Materials, która dostarczyła materiałów do tego samolotu. Zauważył, że skrzydła MS-21 są porównywalne do skrzydeł B737 czy A320.
Trzeba jeszcze wiele zrobić dla obniżenia kosztów, bo firmy kompozytowe nie są gotowe do dotrzymania tempa produkcji planowego przez Boeinga i Airbusa. Amerykanie chcą wypuszczać 20-30 samolotów średniego rynku miesięcznie, swa razy więcej niż B787. Następcy B737 i A320 będą bliżej 60-80 sztuk co miesiąc.
