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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.
  • Gabriel S. R.

    Sr. Lito, brilhante!!!!! se focemos esperar por GLOBO, SBT, BAND, ETC, jamais teríamos uma explicação clara e esclarecedora (Mesmo para leigos como eu) como esta, muito obrigado!!!!!

  • Xlife

    Agora vai!

  • Heleno

    Parabéns Lito por ter este canal esclarecedor, pois se dependêssemos desta nossa mídia…Que esta Águia volte a voar logo.

  • francisco greche junior

    Coisa linda! Já baixei, depois vou ler com calma, agora estou no trabalho.

  • Um lindo workaround. :)

  • gabrieltoledano

    É sempre um prazer ler os textos que você escreve, Lito! Acompanhei ao vivo o webcast e o que mais me chamou atenção foi o extremo cuidado com os clientes e fornecedores. É assim que se faz uma fabricante de aeronaves de respeito!

  • Lito, teve um jornalista durante a entrevista coletiva que perguntou por que esta falha na bateria nao apareceu durante o período de testes pré certificação, e se não há outra “falha oculta” atualmente que ainda pode vir a tona.. Mas acho que como o proprio Mike Sinnet respondeu… não há como saber isso…. Afinal se fosse possível prever falhas nao haveria acidentes por falha mecanica certo?? kkkk

  • Lito, não assisti ao webcast, mas pelo que eu entendi da apresentação, apenas os gazes são ventilados para fora da aeronave.
    Se houver um vazamento do eletrólito, ele fica contido no receptáculo (enclosure).

  • francisco greche junior

    Achei show de bola esta caixa blindada que prove vazão aos gases e retem os fluidos caso vazem. Muito bem projetado.

  • João

    Lito, seus textos são muito esclarecedores e quero que saiba que atinge mesmo o entusiastas mais leigos, como é o meu caso. No entanto, não entendi: por que a válvula de ventilação do enclousure remove o oxigênio apenas se o eletrólito começar a vazar? O oxigênio afeta de alguma forma o desempenho de uma bateria de maneira tal que não fosse melhor já deixar o compartimento livre do gás desde sempre, a fim de evitar qualquer tipo de combustão?

  • luiz gama

    finalmente deram um jeito
    assim esperamos…

  • GabrielAP

    Boeing 787 da Ethiopian pegando fogo no gate em Londres, Heatrow, sem pax a bordo. Bateria novamente? Espero que não. :(

    http://www.bbc.co.uk/news/uk-23294760

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