Экстремальная инженерия иллюминаторов самолета

**Экстремальная инженерия иллюминаторов**

К югу от Лос-Анджелеса разворачивалась промышленная чрезвычайная ситуация.

В конце мая резервуар для хранения химикатов, вмещающий более 7000 галлонов токсичного материала, начал быстро нагреваться. Резервуар принадлежал компании GKN Aerospace, поставщику авиационных деталей, включая иллюминаторы.

По мере того как температура внутри блестящего металлического сосуда росла, рабочие поняли, что возникла серьезная проблема. Резервуар мог взорваться, потенциально засыпав близлежащие жилые кварталы метилметакрилатом (ММА) — соединением, используемым в производстве пластмасс, которое может раздражать кожу и легкие.

Температура в резервуаре достигла 100°F (38°C) — и, возможно, поднялась еще выше, поскольку 100°F было максимальным значением, которое мог показать внутренний датчик температуры.

Более 50 000 жителей Гарден-Гроув были эвакуированы, а пожарные расчеты начали обливать резервуар водой, пытаясь снизить температуру. На одном из этапов сосуд «фактически раздулся», по словам местного начальника пожарной охраны.

К счастью, взрыва не произошло. Спустя месяцы, в августе, GKN и местные власти объявили о программе на сумму 100 миллионов долларов (74 миллиона фунтов стерлингов) для компенсации жителям, эвакуированным во время инцидента. Но производство иллюминаторов на объекте, которое было приостановлено, до сих пор полностью не восстановилось.

Этот сбой вызвал небольшую цепную реакцию в секторе авиастроения, поскольку GKN — одна из удивительно немногих компаний в мире, производящих иллюминаторы, которые представляют собой высокотехнологичные и критически важные для безопасности компоненты самолетов.

Согласно публичным заявлениям ее британской материнской компании Melrose Industries, производство на заводе GKN в Гарден-Гроув все еще ограничено примерно 50% от нормы. Цель состоит в том, чтобы восстановить полное производство к 28 сентября. GKN отказалась дать интервью BBC.

«Они являются одними из немногих поставщиков — буквально по пальцам одной руки можно пересчитать — критически важных иллюминаторов», — говорит аналитик авиационной отрасли Мариса Гарсия. «Одно из уязвимых мест в цепочке поставок в авиации заключается в том, что у вас есть очень мало компаний, квалифицированных для выполнения определенной работы, и, когда что-то идет не так, это действительно выводит из строя всю систему».

Boeing сообщил BBC, что «предпринимает шаги для смягчения любых потенциальных последствий», назвав дефицит производства проблемой «всей отрасли».

«Мы поддерживаем нашего поставщика», — добавил представитель компании. Представитель Airbus заявила: «Мы внимательно следим за ситуацией и видим положительный прогресс на пути к возвращению в нормальное русло».

Это происходит в то время, когда авиакомпании «не могут получить новые самолеты достаточно быстро», говорит Майк Стенгел из консалтинговой компании AeroDynamic Advisory. «Они удерживают самолеты в эксплуатации дольше».

Даже несмотря на то, что иллюминаторы производят всего несколько компаний, новым конкурентам трудно выйти на рынок, поскольку эта отрасль очень жестко регулируется, добавляет Стенгел. «Переход к новому поставщику может занять много времени».

Это создает необходимость «балансирования» между производителями самолетов и компаниями, от которых они зависят в поставках различных деталей, говорит Стенгел.

Чтобы узнать, что требуется для производства иллюминатора, я поговорил с Жан-Эриком Вермоном, генеральным директором французской компании Saint-Gobain Aerospace.

«Мы ориентируемся в основном на коммерческие самолеты, региональные самолеты и вертолеты», — говорит он. Вермон, однако, отказывается сообщить, какую долю рынка иллюминаторов — или прозрачных элементов, как их называют в отрасли, — занимает его компания.

Овальные иллюминаторы в салоне рядом с пассажирскими креслами обычно изготавливаются из материалов на основе пластика, говорит Вермон. «Все начинается с листа акрила», — объясняет он. «Затем вы вырезаете его по размеру, [чтобы] придать форму».

Представитель Saint-Gobain подтвердил BBC, что компания не хранит и не перерабатывает ММА, как GKN, а вместо этого закупает листы полимеризованного ММА, то есть акрила.

Авиапроизводители все чаще заказывают иллюминаторы большего размера, говорит Вермон, чтобы пассажиры могли наслаждаться более широким обзором. Это маркетинговое преимущество, но оно также требует дополнительных испытаний, чтобы определить, так же ли долговечны большие иллюминаторы, как и меньшие.

Saint-Gobain тестирует свои иллюминаторы, подвергая их давлению, во много раз превышающему то, которое обычно испытывает самолет, летящий на высоте.

Эти акриловые пассажирские иллюминаторы обычно состоят из двух слоев, и Saint-Gobain также проводит испытания, чтобы убедиться, что иллюминатор уцелеет, если один из этих слоев будет поврежден.

Остекление кабины пилотов, по словам Вермона, — это «совершенно другое дело».

Оно обычно изготавливается из стекла, химически упрочненного путем добавления калия. Это означает замену меньших ионов натрия более крупными ионами калия, что помогает заполнить молекулярную структуру стекла и заставляет его при охлаждении в процессе производства сжиматься в сверхпрочный, плотно сформированный материал.

Некоторые из новейших самолетов имеют изогнутое остекление кабины пилотов, что помогает сделать самолет более обтекаемым и повысить топливную эффективность. Но изогнутые стекла кабины пилотов сложны в производстве — даже малейшее искажение или дефект отчетливо видны пилоту.

Проверки контроля качества используются для того, чтобы гарантировать отсутствие подобных дефектов в готовом изделии.

Все иллюминаторы самолета должны выдерживать удары, но лобовые стекла кабины пилотов особенно подвержены столкновениям с птицами, говорит Вермон: «Проблема не в скорости птицы, проблема в скорости самолета».

Saint-Gobain использует численное моделирование и «физические испытания, имитирующие удар птицы значительного размера», чтобы оценить свои стекла на предмет этой опасности.

«Как правило, если вы попадаете в грозу с градом или сталкиваетесь с достаточно крупной птицей, внешний слой трескается», — говорит Вермон. «Стекло кабины пилотов рассчитано на это».

Хотя в воздухе была объявлена чрезвычайная ситуация, самолет благополучно приземлился. «Такие случаи бывают», — говорит Вермон, хотя и добавляет, что стекла Saint-Gobain в последнее время в подобных инцидентах не фигурировали.

«Очевидно, что вы имеете дело с поверхностью, которая находится на стыке двух очень разных сред», — говорит Стенгел. «Вот почему это более высокотехнологичные продукты».