مهندسی بی‌نهایت: بوئینگ 747، ملکه آسمان‌ها

جامبوجت افسانه‌ای بوئینگ اولین هواپیمای پهن پیکر جهان است که برای گسترش سفرهای بین‌ قاره‌ای و به‌منظور پاسخ به نیاز فزاینده‌ی شرکت‌های هواپیمایی برای نقل و انتقال مسافران در حجم بالا پا به عرصه‌ی حیات گذاشت. در ابتدای تولد این پرنده، بسیاری بر این عقیده‌ب ودند که اندازه‌ی بسیار بزرگ بوئینگ ۷۴۷ نه‌تنها باعث خواهد شد این پرنده در انجام وظیفه‌ی اصلی خود، یعنی جابجایی مسافران ناموفق باشد؛ بلکه وزن بسیار بالای آن مشکلاتی برای باند فرودگاه‌ها رقم خواهد زد و احتمالا دچار سوانح زیادی خواهد شد.

اما برخلاف تمام بدبینی‌ها، نه‌تنها این پرنده تا چندین دهه از لحاظ مختلف بی‌رقیب ماند؛ بلکه هنوز هم به حضور موفقیت‌آمیز خود در آسمان ادامه می‌دهد و تا کنون بیش از ۱۵۰۰ فروند از آن تولید شده است. بوئینگ ۷۴۷ حاصل تلاش ۵۰ هزار نفر از کارکنان بوئینگ بود که با لقب «باورنکردنی‌ها» شناخته‌ می‌شدند. این افراد شامل کارکنان ساختمانی، مکانیک‌ها، مهندسان، کارکنان اداری و مدیرانی بودند که بوئینگ ۷۴۷ افسانه‌ای را به واقعیت تبدیل کردند. جالب است که با وجود محدودیت‌های موجود در دهه‌ی ۶۰ میلادی، آن‌ها این کار را در کمتر از ۱۶ ماه به انجام رساندند.

در سال ۱۹۶۳، نیروی هوایی ایالات متحده مجموعه‌ای از برنامه‌های مطالعاتی جهت تولید یک هواپیمای ترابری سنگین را شروع کرد. مسئولان نیروی هوایی معتقد بودند جت ترابری سی-۱۴۱ استارلیفتر پاسخگوی نیازهای نیروی هوایی نیست و نیاز به یک هواپیمای ترابری بزرگ‌تر احساس می‌شد. سه شرکت لاکهید مارتین، داگلاس و بوئینگ در مناقصه‌ی نیروی هوایی برای ساخت هواپیمای ترابری فوق‌سنگین شرکت کردند؛ اما بوئینگ و داگلاس این مناقصه را به لاکهید واگزار کردند؛ مناقصه‌ای که منجر به تولید غول ترابری دنیای غرب، سی‌-۵ گَلَکسی شد.

هواپیمای ترابری سنگین C-5 Galaxy

شکست بوئینگ در این مناقصه به‌معنای از دست رفتن قراردادی ارزشمند برای این شرکت آمریکایی بود. این شکست باعث شد بوئینگ بیش از گذشته توجه خود را به‌سوی بازار هواپیماهای مسافربری معطوف کند. در آن دوران، به‌ لطف استقبال از جت‌های مسافربری نظیر بوئینگ ۷۰۷ و DC-8، بازار سفرهای دوربرد هوایی در حال گسترش بود. حتی پیش از شکست بوئینگ در مناقصه‌ی هواپیمای ترابری نیروی هوایی، ژوان تریپ، رئیس شرکت هوایی پان امریکن که از بزرگ‌ترین شرکت‌های هوایی آن دوران بود، به بوئینگ پیشنهاد داده بود هواپیمایی دوبرابر بزرگ‌تر از بوئینگ ۷۰۷ تولید کند.

شکست در مناقصه‌ی نیروی هوایی تنها دلیل بوئینگ برای ساخت ۷۴۷ نبود. در آن دوران ترافیک هوایی رو به افزایش بود و ساخت هواپیمایی چند برابر بزرگ‌تر از ۷۰۷ امکان کاهش هزینه‌ی بلیط و کاهش ترافیک هوایی را فراهم می‌کرد. بوئینگ تصمیم گرفت از برخی تکنولوژی‌های توسعه‌یافته در طرح هواپیمای باری‌اش نیز در ۷۴۷ استفاده کند؛ مهم‌ترین آن‌ها موتورهای دارای ضریب کنارگذر بالا بود که برای طرح هواپیمای ترابری ارتش توسعه یافته بودند.

DC-8 (سمت راست) و بوئینگ ۷۰۷ (سمت چپ)

در سال ۱۹۶۵، جو ساتر از گروه طراحی بوئینگ ۷۳۷ به تیم طراحی ۷۴۷ منتقل شد تا فرایند طراحی ۷۴۷ را مدیریت کند. وی با مدیران شرکت‌های هوایی مختلف از جمله پان امریکن به رایزنی پرداخت تا از نیازهای مشتریان بالقوه‌ی محصول آینده‌ی بوئینگ آگاه شود. در آن زمان این اعتقاد وجود داشت که هواپیماهای مسافربری دوربرد در نهایت جای خود را به هواپیماهای مسافربری مافوق‌صوت خواهند بخشید؛ همین مسئله باعث شد طراحان جانب احتیاط را رعایت کنند و ۷۴۷ را به‌گونه‌ای طراحی کنند که بتوان آن را به‌آسانی به یک هواپیمای ترابری تبدیل کرد.

یکی از دلایل وجود کوهان نمادین ۷۴۷ در قسمت بالای هواپیما نیز به همین مسئله بازمی‌گردد. در طرح هواپیمای باری ارتش خواسته شده بود امکان بارگیری از قسمت دماغه‌ی هواپیما وجود داشته باشد. به‌همین دلیل بوئینگ در طرح پیشنهادی‌اش به ارتش، کابین خلبان را به قسمت کوهان مانند بالای هواپیما منتقل کرده‌بود. طراحان بوئینگ تصمیم گرفتند این قسمت کوهان مانند را در طراحی ۷۴۷ نیز مورد استفاده قرار دهند. اضافه کردن این قسمت باعث می‌شد در نمونه‌های ترابری بارگیری از قسمت دماغه‌ی ۷۴۷ امکان‌پذیر باشد و همچنین این امکان وجود داشت تا در این قسمت کوهان مانند تعداد بیشتری مسافر جای داده شوند. بر همین‌ اساس، ملکه‌ی آسمان در نهایت در سه پیکربندی مختلف به‌ مشتریان ارائه شد: گونه‌ی مسافربری، گونه‌ی باری و گونه‌ای تبدیل‌پذیر که می‌تواند بنا به نیاز مشتری جهت حمل مسافر یا بار مورد استفاده قرار گیرد.

بوئینگ ۷۴۷ به‌قدری بزرگ بود که مسئولان بویینگ مجبور شدند برای ساخت این هواپیما بزرگ‌ترین کارخانه‌ی تولید هواپیما را در اِوِرِت واشنگتن بنا کنند. نتیجه‌ی کار، پرنده‌ای غول‌آسا بود؛ اولین ۷۴۷ ساخته‌شده ۶۸.۵ متر طول داشت و سکان عمودی آن به ارتفاع یک ساختمان شش طبقه بود. وقتی کابین این هواپیما در حالت تحت فشار قرار می‌گرفت، وزن هوای داخل کابین به یک تن می‌رسید. بخش حمل بار می‌توانست ۳۴۰۰ چمدان را حمل کند و برای خالی شدن تنها به ۷ دقیقه وقت نیاز داشت. سطح بال این هواپیما بزرگ‌تر از یک زمین بسکتبال است؛ اما جالب این است که سیستم ناوبری بین‌المللی نصب‌شده روی آن از لپ‌تاپ‌های مدرن نیز سبک‌تر بود.

سرانجام در سی‌ام سپتامبر ۱۹۶۸ اولین ۷۴۷ از خط تولید خارج شد و خبرنگاران و نمایندگان بیست و شش شرکت خریدار این هواپیما از این پرنده‌ی غول‌پیکر بازدید کردند. در ماه‌های پس از آن، کارکنان بوئینگ وقت خود را جهت آماده‌سازی این پرنده برای پرواز اولیه صرف کردند. عروس آسمان برای اولین بار روز نهم فوریه‌ی ۱۹۶۹ بال به آسمان گشود؛ در این پرواز جک ودل کنترل هواپیما را در دست داشت و برایان ویگل به‌عنوان کمک‌خلبان وی را همراهی می‌کرد. با وجود اشکال جزئی در یکی از فلپ‌های هواپیما، پرواز اولیه‌ی این پرنده موفقیت‌آمیز بود. در نهایت عروس آسمان در دسامبر ۱۹۶۹ تأییدیه‌ی پرواز را دریافت کرد و اجازه یافت وارد سیستم حمل و نقل هوایی شود.

اولین پیش‌نمونه‌ی بوئینگ ۷۴۷

گونه‌ی اولیه‌ی بوئینگ ۷۴۷ سری ۱۰۰ نامیده می‌شد که مشخصه‌ی اصلی آن وجود سه پنجره در هرکدام از طرفین طبقه‌ی فوقانی آن بود. به‌دلیل اینکه طبقه‌ی فوقانی در ابتدا صرفا به‌عنوان فضای استراحت مسافران درجه‌ی یک (First Class) به‌کار می‌رفت؛ شرکت بوئینگ به همین تعداد پنجره بسنده کرده‌ بود. اما پس از مدتی شرکت‌ها تصمیم گرفتند از این قسمت برای جای دادن صندلی‌های مسافران درجه یک استفاده کنند که باعث شد شرکت بوئینگ تعبیه‌ی ۵ پنجره در هر سمت طبقه‌ی فوقانی را به‌عنوان یک گزینه‌ی اختیاری به مشتریان ارائه دهد.

بوئینگ ۷۴۷ سری ۱۰۰

گونه‌ی SP بوئینگ ۷۴۷ نوعی اختصاصی از این هواپیما بود که با درخواست مشترک شرکت‌ هواپیمایی پان امریکن و هواپیمایی ملی ایران ایجاد شد. هدف از ساخت این نمونه، دست‌یابی به هواپیمایی بود که بتواند پروازهای مستقیم بین ایالات متحده و خاورمیانه را به انجام برساند. از نظر ظاهری، اصلی‌ترین تفاوت گونه‌ی SP با مدل اولیه‌ی ۷۴۷ به بدنه‌ی کوتاه‌تر و سکان‌های عمودی و افقی بزرگ‌تر مربوط می‌شود. در این گونه، برد هواپیما به ۱۰,۸۰۰ کیلومتر رسیده‌ بود؛ این مسئله امکان برقرای پروازهای مستقیم میان تهران و نیویورک را فراهم کرد که در زمان خود طولانی‌ترین پرواز تجاری بدون توقف در جهان بود. هردو شرکت پان امریکن و هواپیمایی ملی ایران در سال ۱۹۷۶ استفاده از این هواپیما را شروع کردند و در مجموع تعداد ۴۵ فروند از این نمونه تولید شد.

بوئینگ ۷۴۷ اس‌پی

سری ۲۰۰ بوئینگ ۷۴۷ پس از سری ۱۰۰ به بازار عرضه شد. در این سری، بهبودهایی در قدرت موتور هواپیما و حداکثر وزن برخواست آن ایجاد شده بود. عرضه‌ی مدل‌های اختصاصیِ باری، تبدیل‌پذیر و ترکیبی (باری و مسافربری) نیز با عرضه‌ی سری ۲۰۰ شروع شد. مدل باری سری دویست با کد F شناخته می‌شد که توانایی حمل ۳۷۸ تن بار داشت. مدل تبدیل‌پذیر با کد C شناخته می‌شد که می‌توانست نقش یک هواپیمای مسافربری را ایفا کند؛ اما با حذف صندلی‌ها و استفاده از ورودی بار در دماغه‌ی هواپیما، می‌توانست به‌عنوان یک هواپیمای باری نیز مورد استفاده قرار گیرد. گونه‌ی ترکیبی با کد M شناخته می‌شود که علاوه‌ بر حمل بار، می‌تواند ۲۳۸ مسافر را در سه‌کلاس حمل کند.

سومین سری از خانواده‌ی ۷۴۷ با عنوان سری ۳۰۰ شناخته می‌شود. تفاوت اصلی این سری با سری‌های قبلی به کشیدگی طبقه‌ی فوقانی هواپیما مربوط می‌شود که در مدل‌های قبلی به‌عنوان یک گزینه‌ی اختیاری به خریداران ارائه می‌شد. در این سری با انجام به‌سازی‌های آیرودینامیک جزئی، حداکثر سرعت هواپیما از ۰.۸۴ ماخ به ۰.۸۵ ماخ افزایش پیدا کرده‌ است. پلکان مارپیچی طبقه‌ی دوم نیز جای خود را به یک پلکان مستقیم داده‌ است که فضایی بیشتری برای تعبیه‌ی صندلی‌های اضافه فراهم می‌کند. برای سری ۳۰۰ نیز یک نمونه‌ی ترکیبی (باری و مسافربری) تولید شد که با کد M شناخته می‌شود.

کابین خلبان بوئینگ ۷۴۷ سری ۴۰۰

استفاده از موتورهای اصلاح‌شده و اعمال تغییراتی در بال‌ها از جمله نصب بالک‌های ۱.۸ متری باعث شده است مصرف سوخت در این هواپیما ۴ درصد کاهش پیدا کند. کاهش مصرف سوخت و اضافه شدن مخزن سوخت در دم هواپیما باعث شده است برد این نمونه به بیش از ۱۴ هزار کیلومتر برسد.

آخری گونه از بوئینگ ۷۴۷ با عنوان سری ۸ شناخته می‌شود که در نوامبر ۲۰۰۵ معرفی شد. دلیل استفاده از عدد ۸ در نام‌گذاری این سری، تأکید بر این مسئله است که بوئینگ ۷۴۷ سری ۸ از فناوری‌های نوین به‌کاررفته در بوئینگ ۷۸۷ دریم‌لاینر بهره‌مند شده است. از جمله‌ی این فناوری‌ها می‌توان به استفاده از بالک‌های جدید در نوک بال‌ها و موتورهای GEnx-2B ساخت جنرال الکتریک اشاره کرد. مجموع تغییرات اعمال‌شده در سری ۸ باعث شده است مصرف سوخت و کربن تولیدشده توسط این هواپیما کاهش یابد. تغییرات اعمال‌شده کاهش وزن و مصرف سوخت هواپیما را به‌ همراه داشته‌اند و به‌علاوه باعث شده‌اند تعداد قطعات تشکیل‌دهنده‌ی هواپیما نیز کاهش یابد.

گونه‌ی باری سری ۸ اولین بار در فوریه‌ی ۲۰۱۰ پرواز کرد؛ اولین پرواز نمونه‌ی مسافربری نیز در مارس ۲۰۱۱ انجام شد. در گونه‌ی باری سری ۸، ظرفیت حمل بار به میزان ۱۶ درصد در مقایسه با گونه‌ی باری سری ۴۰۰ افزایش یافته است. در گونه‌ی مسافربری نیز امکان نصب ۵۱ صندلی بیشتر از سری ۴۰۰ وجود دارد و محفظه‌ی حمل بار گونه‌ی مسافربری سری ۸ می‌تواند ۲۶ درصد بار بیشتری در خود جای دهد. افزایش ظرفیت محفظه‌های حمل بار بالای سر مسافران، طراحی مجدد پلکان و تغییر در طراحی داخلی کابین نیز از جمله به‌روزرسانی‌های اعمال‌شده در سری ۸ بوئینگ ۷۴۷ است.

بوئینگ ۷۴۷ سری ۸

نمی‌توانیم از بوئینگ ۷۴۷ و گونه‌های مختلف آن صحبت کنیم و از ایرفورس‌ وان یا هواپیمای اختصاصی رئیس جمهور ایالات متحده سخنی به‌میان نیاوریم. در واقع هر هواپیمایی که وظیفه‌ی حمل رئیس‌جمهور ایالات متحده را بر عهده داشته باشد، «Air Force One» نامیده می‌شود. در حال حاضر وظیفه‌ی حمل رئیس‌جمهور بر عهده‌ی دو فروند بوئینگ ۷۴۷ از سری ۲۰۰‌ بی است که با شماره‌ی دم ۲۸۰۰۰ و ۲۹۰۰۰ ثبت شده‌اند. در ساختار نیروی‌ هوایی آمریکا این هواپیماها با نام VC-25A شناخته می‌شوند.

این دو هواپیما از توانایی سوخت‌گیری هوایی برخوردار هستند و از نظر تئوریک برد آن‌ها نامحدود است. دستگاه‌های سخت‌افزاری موجود در هواپیما در برابر سیگنال‌های الکترومغناطیسی مقاوم‌سازی شده‌اند. ابزارهای ارتباطِ امن موجود در این هواپیما به ایرفورس‌ وان اجازه می‌دهند در صورت حمله به ایالات متحده به‌عنوان یک مرکز فرماندهی متحرک عمل کند.

فضای داخلی این پرنده معادل ۳۷۱ مترمربع است که به سه سطح تقسیم شده و سوئیت اختصاصی رئیس‌جمهور، دفتر کار و اتاق کنفرانس را شامل می‌شود. این هواپیما همچنین به یک سوئیت پزشکی مجهز است که می‌تواند به‌عنوان اتاق عمل نیز مورد استفاده قرار گیرد و یک پزشک در تمام سفرهای هوایی، رئیس جمهور را همراهی می‌کند. دو آشپزخانه‌ی موجود در ایرفورس وان می‌توانند در هر نوبت غذای لازم برای ‍۱۰۰ نفر را فراهم کنند. این هواپیما همچنین قسمت‌هایی جهت اقامت همراهان رئیس‌جمهور نظیر مشاوران، افسران امنیتی، خبرنگاران و دیگر مهمانان را در خود جای داده است.

هرچند بوئینگ ۷۴۷ هواپیمایی ایمن به‌حساب می‌آید؛ اما در تاریخ پرواز این پرنده، چندین مورد حوادث و سوانح دلخراش رخ داده‌ است. در ادامه به‌طور خلاصه به چند مورد از این سوانح اشاره می‌کنیم.

پیش از هرچیز به حادثه‌‌ای که ۲۷‌ مارس ۱۹۷۷ در فرودگاه لوس‌رودئو در اسپانیا رخ داد اشاره می‌کنیم. در این حادثه که مرگبارترین حادثه‌ی تاریخ هوانوردی نیز به‌شمار می‌رود، مجموعا ۵۸۳ نفر جان خود را از دست دادند. در ۲۷ مارس ۱۹۷۷، به‌دلیل عملیات تروریستی در فرودگاه لاس‌پالماس اسپانیا، تعداد زیادی از پروازها به فرودگاه لوس‌رودئو که امروزه با عنوان فرودگاه تنریف شمالی شناخته می‌شود منتقل شدند و این مسئله موجب شلوغی بیش از حد این فرودگاه شده بود.

در این میان بوئینگ ۷۴۷ سری ۲۰۰ متعلق به شرکت‌ هواپیمایی KLM و بوئینگ ۷۴۷ سری ۱۰۰ متعلق به شرکت پان امریکن نیز از جمله هواپیماهایی بودند که به فرودگاه لوس‌رودئو منتقل شدند. به‌واسطه‌ی نبود دید کافی و مشکلات ارتباطی بین برج مراقبت و بوئینگ ۷۴۷ خطوط هوایی KLM، در حالی که بوئینگ ۷۴۷ متعلق به پان امریکن هنوز در حال تاکسی روی باند بود، بوئینگ ۷۴۷ شرکت KLM اقدام به برخواستن از باند کرد و با بوئینگ ۷۴۷ شرکت پان امریکن برخورد کرد. در این حادثه تنها ۶۱ نفر که در قسمت جلوی بوئینگ ۷۴۷ پان امریکن حضور داشتند زنده ماندند.

از دیگر تراژدی‌های هوایی که بوئینگ ۷۴۷ در آن حضور داشت، می‌توان به پرواز شماره‌ی ۰۰۷ خطوط هوایی کره‌ی جنوبی اشاره کرد که باعث مرگ ۲۴۶ مسافر و ۲۳ خدمه‌ی این هواپیما شد. بوئینگ ۷۴۷ سری ۲۰۰ خطوط هوایی کره‌ی جنوبی، روز ۳۱‌ آگوست ۱۹۸۳ در ساعت ۳ و ۵۰ دقیقه‌ی صبح به وقت گرینویچ، فرودگاه جان‌ اف کندی نیویورک را به مقصد سئول ترک کرد. این فرودگاه پس از توقفی جهت سوخت‌گیری مجدد در فرودگاه آنکورج در آلاسکا راهی سئول شد.

به دلیل خطای ناوبری، این هواپیما تدریجا از مسیر اصلی پرواز خود منحرف شد؛ انحرافی که باعث شد این هواپیما در ساعت ۱۵ و ۵۱ دقیقه به وقت گرینویچ به محدوده‌ی هوایی انحصاری کامچاتکا در اتحاد جماهیر شوروی وارد شود. هرچند این هواپیما با گذر از کامچاتکا آسمان شوروی را به‌سلامت ترک کرد، اما مدت کوتاهی بعد مجددا با پرواز برفراز جزیره‌ی ساخالین وارد آسمان شوروی شد. این بار بخت با سرنشینان هواپیما یار نبود و یک هواپیمای رهگیر شوروی با شلیک دو موشک، بوئینگ ۷۴۷ را به قعر دریا فرستاد.

مسیر حرکت هواپیمای خطوط هوایی کره

علاوه‌ بر موارد فوق که از شناخته‌شده‌ترین حوادث بوئینگ ۷۴۷ هستند، می‌توان به حادثه‌ی بمب‌گذاری در بوئینگ ۷۴۷ خطوط هوایی هندوستان در سال ۱۹۸۵ اشاره کرد. این هواپیما که از بمبئی به‌سمت کانادا در حال پرواز بود، در نزدیکی سواحل ایرلند به‌وسیله‌ی بمبی که درون هواپیما کار گذاشته شده‌ بود منهدم شد و در دریا سقوط کرد. در این حادثه ۳۰۷ مسافر و ۲۲ خدمه جان خود را از دست دادند.

در حادثه‌ای دیگر به‌دلیل نقص در تعمیرات هواپیما، ۵۰۵ نفر از ۵۰۹ مسافر و ۱۵ خدمه‌ی بوئینگ ۷۴۷ خطوط‌ هوایی ژاپن، جان خود را از دست دادند. به‌واسطه‌ی نقص در تعمیرات هواپیما، بخشی از قسمت عقب هواپیما از جمله سکان‌ عمودی آن حین پرواز کنده شد. این مسئله باعث از کار افتادن سیستم هیدرولیک هواپیما شد و در نتیجه خلبانان کنترل اکثر سطوح‌ کنترلی هواپیما را از دست دادند. پس از نزدیک به ۳۰ دقیقه پرواز وحشتناک، هواپیما به سطح زمین برخورد کرد و به‌جز چهار نفر، تمامی سرنشینان و خدمه‌ی هواپیما به کام مرگ رفتند.

تصویری از بوئینگ ۷۴۷ ژاپنی که نشان می‌دهد سکان عمودی به‌طور کامل کنده شده است

هزینه‌های بالای طراحی و ساخت بوئینگ ۷۴۷ در کنار هزینه‌های سرسام‌آور ساخت کارخانه‌ی اورت، بوئینگ را به استقراض از بانک‌ها وادار کرده‌ بود. در ماه‌های پایانی تکمیل این پروژه، تقاضاهای مکرر بوئینگ برای دریافت وام ادامه یافت. بخت با بوئینگ یار بود و توانسته بود وام‌های مورد نیازش را دریافت کند؛ اگر بوئینگ نمی‌توانست این وام‌ها را دریافت کند، نه‌تنها سرنوشت ملکه‌ی آسمان، بلکه سرنوشت شرکت بوئینگ به‌ خطر می‌افتاد. همچنین عدم استقبال از ۷۴۷ می‌توانست حیات بوئینگ را به‌ خطر بیندازد؛ اما ریسک این شرکت جواب داد و ۷۴۷ به یک موفقیت بزرگ تبدیل شد، ریسکی که باعث شد بوئینگ سال‌ها بر بازار هواپیماهای پهن‌پیکر تسلط داشته باشد.

در تاریخ بیست و هشتم ژوئن ۲۰۱۴، بوئینگ هزار و پانصدمین ۷۴۷ تولیدی را به خطوط هوایی لوفتانزا تحویل داد. جالب است بدانید که فروش ۷۴۷ امروزه از این تعداد نیز فراتر رفته؛ رکوردی که بدون شک فوق‌العاده است. این هواپیما را می‌توان یکی از موفق‌ترین ساخته‌های تاریخ هوانوردی دانست؛ پرنده‌ای که با گذشت چندین دهه از عمرش هنوز جوان به‌ نظر می‌رسد.