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As soluções da Boeing para o 787 depois de 200 mil horas de Engenharia

Mike Sinnett a direita e o CEO da Boeing Ray Conner ao centro.

Mike Sinnett a direita e o CEO da Boeing Ray Conner ao centro.

Nesta noite, a Boeing transmitiu ao vivo por webcast direto do Japão a apresentação com as soluções de engenharia adotadas para resolver os problemas indicados na Airworthiness Directive que estão impedindo o 787 de voar. Se você perdeu o webcast, pode ouvir o melhor podcast brasileiro sobre o 787, pois saiu a parte 2 do Aerocast em que converso sobre o 787 com o Lvcivs, o Toledano, o Klaus e o Aaron.

Quem assistiu ao webcast presenciou um show de conhecimento técnico explicado por nada mais nada menos que Mike Sinnett, o engenheiro chefe do projeto do 787. E convenhamos, 200 mil horas de engenharia envolveu muito brainstorm e imagino quantas novas idéias surgiram.

Vou repassar alguns slides mostrados na apresentação e alguns comentários feitos pelo próprio Sinnett que anotei enquanto ouvia as explicações. Captura de Tela 2013-03-14 às 23.49.23

As soluções desenvolvidas são consistentes com a filosofia de projeto da Boeing. Como não foi identificado a causa única que fez as baterias falharem em dois voos, os engenheiros criaram então 80 diferentes cenários que poderiam levar uma falha e os catalogaram em 4 categorias, até a umidade do ar foi considerada. Criaram a partir daí camadas adicionais de segurança que focaram em: Não permitir que um evento de falha se inicie. Se a falha se iniciar mesmo assim, não permitir que se propague. Se ainda assim a falha se propagar, não vai impactar a aeronave e o voo vai poder continuar de maneira segura.

Poxa, mas se não se sabe qual foi a causa, como pode achar que resolveu o problema? Ora, da mesma maneira que foram feitas as soluções nos últimos 40 anos em que vários problemas foram solucionados e melhorados sem que a causa inicial da falha tivesse sido encontrada.

Captura de Tela 2013-03-14 às 23.47.36

O que vai ser modificado na bateria: Primeiro, a própria construção das células vai ser melhorada pela Yuasa, assim como os testes de produção. A montagem das células na bateria receberá mais distanciamento e novas camadas isolantes com mais sensores. Os limites de voltagem foram modificados, e o ciclo do carregador também, diminuindo-se o nível de tensão máxima de carga e aumentou-se o nível mínimo de descarga. Mas a principal modificação está na foto abaixo:

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A bateria agora vai ficar dentro de um compartimento reforçado (que a Boeing chama de enclosure) com uma tubulação dedicada e um disco de pressão. Se todas as camadas de segurança desenvolvida falharem e a bateria iniciar um processo de aquecimento e o eletrólito comece a vazar, uma válvula de ventilação remove o oxigênio deste compartimento eliminando a possibilidade de fogo. Se a pressão continuar subindo, o disco se rompe e o eletrólito vaporizado (ou gases formados pelo vazamento) são esvaziado purgados para fora do avião, não importando se o avião estará no solo ou em voo. De acordo com Sinnett, o sistema elimina a possibilidade de fogo. E ele foi enfático: Não há como ter fogo no compartimento da bateria, mesmo que haja uma falha catastrófica. O disco de ruptura leva 1,5 segundos para esvaziar gases de dentro do compartimento para fora.
Para testar a hipótese, já com o sistema modificado, a Boeing aqueceu a bateria através de uma fonte externa de calor e adicionou um tipo de vela de ignição dentro da célula para que ela iniciasse o processo de incendio. Além disso, forçaram oxigênio puro para dentro do compartimento reforçado e a combustão durou menos de 200ms (milissegundos), ou seja, não é possível que a bateria entre em ignição.

O problema com essa solução da Boeing? Ela é tão conservadora que vai adicionar quase 70 quilos ao avião, o que a princípio anula o propósito de usar a bateria de Li-io, já que a escolha por esse tipo foi a alta performance com baixo peso., contudo, de acordo com Sinnett, ainda assim é vantajoso usar este tipo de bateria, dada a extrema performance de carga, tempo de vida e falta de efeito memória.

Captura de Tela 2013-03-14 às 23.49.02

O slide acima mostra como será o sistema que vai despejar purgar qualquer eletrólito vaporizado que venha a se formar direto para a atmosfera.

Puxa vida heim? A bateria deve ser muito importante para o avião para dar tanto trabalho e custar tanto para acharem uma solução não é?
Pior é que não. A bateria principal só é usada em operações no solo, como reabastecimento, freio elétrico e luzes de navegação e tão somente se não houver outra fonte de energia alimentando o avião (e sempre há). A outra função da bateria é ser um backup para o caso de um colapso total, como a perda dos 6 geradores e da RAT, coisa impensável.

Sinnett falou que o 787 é o avião mais redundante e seguro já construído pela Boeing, e que a comparação e análise de problemas dele nos últimos 6 meses é menor que o do 777 (como falei no podcast do Aerocast) quando entrou em serviço, e o 777 é um dos aviões mais seguros do mundo.

Isto significa então que as baterias não vão mais falhar?
Não, de maneira alguma. Baterias falham todos os dias em centenas de aeronaves, e elas continuam voando com segurança até o destino. O novo sistema desenvolvido pela Boeing (e aprovado pelo FAA) vai eliminar a possibilidade que essa falha possa comprometer qualquer outro sistema da aeronave.

E quanto tempo mais pro 787 voltar a voar?
Pelo andar da carruagem, meados de Abril.

Quem quiser baixar a apresentação completa (PDF) clique aqui.

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Sobre o Autor

Graduado em Manutenção de Aeronaves, com muito bom senso :) 30 anos de aviação comercial (e contando), de Lockheed Electra à Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
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