Anna KWASIBORSKA * CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH SAMOLOTÓW BOEING Z UWZGLĘDNIENIEM PRZEWOZU FRACHTU LOTNICZEGO Streszczenie Przewozy frachtu lotniczego to istotny element mający wpływ na rozwój gospodarczy kraju. Najczęściej odbywa się on w specjalnych samolotach transportowych typu cargo, jednakże wiele przesyłek przewożonych jest w lukach samolotów pasażerskich. W skali światowej przewieziono samolotami ponad 17 milionów ton ładunków w 2009 roku, w Polsce natomiast jedynie 73 tysięcy ton. Amerykański koncern lotniczy produkuje samoloty transportowe jak i pasażerskie, natomiast na szczególną uwagę zasługuje długodystansowy samolot Boeing 747. Słowa kluczowe: samolot Boeing, cargo, infrastruktura lotniskowa, port lotniczy 1. WPROWADZENIE Firma Boeing została założona w 1916 roku w Seattle pod nazwą Pacific Aero Product Co. Amerykański koncern lotniczy i kosmiczny pochodzi od nazwiska współzałożyciela Williama E. Boeinga. Pierwszym wyprodukowanym samolotem był niewielki wodnosamolot treningowy Boeing Model I znany pod nazwą B & W Seaplane. Okres II wojny światowej to produkcja głównie samolotów bombowych B-17 i B-29 Superfortress. Po zakończeniu wojny i spadku zapotrzebowania na samoloty bombowe, rozpoczęto produkcję samolotów pasażerskich. Jednym z luksusowych modeli był Boeing 377 Stratocriuser, którego wyprodukowano 50 sztuk. Erę samolotów odrzutowych zapoczątkowano w drugiej połowie lat 40-tych, gdzie ważną konstrukcją był B-47 Stratojet zbudowany w oparciu o niemieckie doświadczenia z okresu wojny. Dwa najważniejsze działy firmy Boeing stanowią: Boeing Integrated Defense Systems, odpowiedzialny za produkcję wojskową i kosmiczną oraz Boeing Commercial Airplanes, zajmujący się rynkiem samolotów cywilnych. Główne zakłady produkcyjne znajdują się w Everett w pobliżu Seattle. Koncern Boeing zajmuje się produkcją różnych typów samolotów i śmigłowców, przeznaczonych zarówno dla służb wojskowych jak i cywilnych. Uczestniczy w wielu programach badawczych z dziedziny kosmonautyki, produkując m.in. zespoły i podzespoły do rakiet nośnych, sztucznych satelitów i statków kosmicznych. Pierwszym pasażerskim odrzutowcem, produkowanym przez Boeinga, który odniósł sukces komercyjny był Boeing 707. Odznaczał się on dużą prędkością, znacznym zasięgiem i dużą liczbą miejsc. Boeing 727 był z kolei jedynym samolotem posiadającymi trzy silniki, które umieszczone zostały na końcu kadłuba i pod statecznikiem poziomym. Samolotem pasażerskim produkowanym od 1988 roku jest Boeing 737. Jest przeznaczony do przewozu pasażerów na trasach krótkich i średniodystansowych. Model ten jest najlepiej sprzedającym się samolotem w historii lotnictwa. Największym samolotem odrzutowym na świecie jest Boeing 747, potocznie nazywany Jumbo Jet. Jest to samolot czterosilnikowy, który jest certyfikowany do lotu na tylko trzech silnikach, w razie awarii. Cechą charakterystyczną tej wersji jest "garb", w którym mieści się górny pokład samolotu. * Politechnika Warszawska, Wydział Transportu 411
Boeing 757 jest wąskokadłubowym samolotem pasażerskim opracowanym prawie równocześnie z modelem Boeing 767. Boeing 757 jest uważany za jeden z najbezpieczniejszych samolotów pasażerskich na świecie. Najnowszym samolotem pasażerskim jest Boeing 787 "Dreamliner". 2. CHARAKTERYSTYKA SAMOLOTÓW BOEING 747 Pierwszy lot samolotu Boeinga 747 odbył się w lutym 1969 roku, a wprowadzony został do linii Pan Am w 1970 roku. Pierwszy egzemplarz samolotu Boeing 747 wersji 100, dostarczono w 1971 roku, ostatni natomiast w 1986 roku. Wczesne Boeingi 747 z serii 100 były budowane z sześcioma okienkami na górnym pokładzie. Ogółem wybudowano 167 sztuk Boeingów 747 serii 100, natomiast nie wybudowano żadnego Boeinga 747-100 w wersji transportowej. Wersja Boeing 747-200, przekazana do przewoźników lotniczych w latach 1971-1990 posiadała szereg podwersji, w tym: 200A, 200B wersja używana przez prezydenta Stanów Zjednoczonych Ameryki, 200C wersja pasażersko-towarowa, 200D, 200F wersja towarowa oraz 200M wersja pasażersko-towarowa. Boeing 747-300 był najkrócej produkowaną wersją samolotów. Samoloty Boeing 747-400 również produkowane były w różnych wersjach zależnie od przeznaczenia: 400F (ang.: Freight) wersja towarowa z krótkim górnym pokładem, jako jedyny model cargo posiadający duże boczne drzwi oraz otwierany nos, taka kombinacja pozwala na umieszczanie w nim zarówno wysokich (do 12 m), jak i bardzo długich ładunków, dodatkowo posiadał zmechanizowany system załadunkowy, 400D (ang.: Domestic) wersja o krótkim zasięgu zaprojektowana na potrzeby japońskich linii Japan Airlines, nie posiadający wingletów oraz poszerzonych końcówek skrzydeł, gdyż na krótkich dystansach winglety nie zmieniłyby znacząco osiągów maszyny, 400M (czasem nazywaną Combi) wersja pół pasażerska pół towarowa, gdzie tylna połowa głównego pokładu zajmuje przestrzeń towarowa, dodatkowo wyposażono w duże boczne drzwi towarowe zaraz za lewym skrzydłem dopasowane do kadłuba, 400ER (ang.: Extended Range) wersja o przedłużonym zasięgu 14 205 km, co możliwe było dzięki dodaniu dwóch bądź jednego (zależnie od wybranej opcji) zbiornika paliwa. Jedyne zamówienie na pasażerski Boeing 747-400ER zostało złożone przez australijskie linie lotnicze Qantas (rys. 1), 400ERF zmodyfikowany i zbudowany na bazie 400ER, jednak ma znacznie zwiększoną pojemność cargo, posiada wzmocniony kadłub, części skrzydeł, podwozie, a także nowe, większe opony, 400BCF (ang.: Boeing Converted Freighter) specjalna wersja towarowa przerobiona z wersji pasażerskiej z długim pokładem górny. W porównaniu do wersji 747-300 wersja 400 ma szersze zakończenia skrzydeł, winglety i nowocześniejszy, szklany kokpit, nie wymagający obecności mechanika pokładowego podczas lotu. Samolot 747-400 charakteryzuje się dwa razy dłuższym pokładem górnym, w porównaniu do wersji podstawowej. Produkcja 747-400 oficjalnie została zakończona 15 marca 2007 roku. 400LCF specjalna wersja 747-400 służąca do przewożenia części swojego następcy Boeing'a 787 Dreamlinera od dostawców z całego świata, ma wypukły kadłub podobny do maszyn takich jak: Super Guppy czy Airbus A300-600ST Beluga, które również stosowane są do przewożenia skrzydeł i kadłubów produkowanych maszyn 412
pomiędzy podwykonawcami i fabrykami producentów. Samolot ten zabiera na pokład trzy razy więcej ładunku niż 747-400F. Rys. 1. Samolot Boeing w wersji 747-400/400ER. Źródło: [5] Statystyka produkcji samolotów Boeing przestawia tab. 1. Tablica 1. Statystyki produkcji samolotów Boeing. Źródło: [5] Rok Prod. Rok Prod. Rok Prod. Rok Prod. Rok Prod. 1969 4 1978 32 1986 35 1994 40 2002 27 1970 92 1979 67 1987 23 1995 25 2003 19 1971 69 1980 73 1988 24 1996 26 2004 15 1972 30 1981 53 1989 45 1997 39 2005 13 1973 30 1982 26 1990 70 1998 53 2006 14 1974 22 1983 22 1991 64 1999 47 2007 16 1975 21 1984 16 1992 61 2000 25 2008 12 1976 27 1985 24 1993 56 2001 31 2009 8 1977 20 Łącznie 1416 Przykładowe parametry techniczne samolotów Boeing 747 przedstawione zostały w tab. 2. Tablica 2. Parametry techniczne samolotów Boeing 747. Źródło: [5] Typ 747-100 747-200B 747-300 747-400 747-400ER Załoga Trzy osoby Dwie osoby Standardowa liczba siedzeń 452 (2-klasy) 366 (3-klasy) 496 (2-klasy) 412 (3-klasy) 524 (2-klasy) 416 (3-klasy) 467 (3-klasy) 747-8I Długość 70,6 m 76,3 m Rozpiętość skrzydeł 59,6 m 64,4 m 68,5 m 413
Wysokość 19,3 m 19,4 m 19,4 m Masa własna 162,400 kg 174,000 kg 178,100 kg Maksymalna masa startowa 333,390 kg 377,842 kg 396,890 kg ER: 412,775 kg Maksymalny zasięg 9,800 km 12,700 km 12,400 km 178,756 kg ER: 184,600 kg 442,253 kg 13,450 km ER: 14,205 km 214,503 kg 14,815 km Kolejnym samolotem produkcji Boeing jest 747-8, jest szerokokadłubowy samolot dalekiego zasięgu. Produkcja przewidywana w wersji pasażerskiej oznaczona jako 747-8I i towarowej oznaczonej jako 747-8F. Jest uznawany za najbardziej ekonomiczny na świecie. Pierwszy lot tego samolotu odbył się 8 lutego 2010 roku. Do lipca 2010 roku linie lotnicze zamówiły 109 egzemplarzy 747-8, 76 w wersji transportowej oraz 33 w wersji pasażerskiej. Dostawa pierwszego egzemplarza wersji towarowej planowana jest na czwarty kwartał 2010 roku, a w wersji pasażerskiej na czwarty kwartał 2011 roku. Firma Boeing produkowała również specjalne wersje samolotów. Jednym z nich był samolot Boeing 747 SCA (Shuttle Carrier Aircraft), należący do NASA i przeznaczony był do transportu promu kosmicznego Atlantis. Wersja wykorzystywana przez NASA do przenoszenia promów kosmicznych z miejsca lądowania (np. z bazy lotniczej Edwards w Kalifornii) z powrotem do Centrum Lotów Kosmicznych im. Kennedy'ego na Florydzie. Dla zwiększenia stabilności samolot ten posiadał dodatkowe, mniejsze stateczniki pionowe na końcówkach stateczników poziomych. Boeing C-25 powstał w 1990 roku i był wersją transportową przeznaczoną dla VIPów. Popularnie nazwany samolot Air Force One, Boeing VC-25A przeznaczony był dla prezydenta USA. Rozbudowany i unowocześniony o wyposażenie nawigacyjne i komunikacyjne, posiadający także urządzenia do tankowania w locie. Wersja E-4 była zmilitaryzowaną wersją samolotu Boeing 747-200. Mogły służyć jako mobilne centra dowodzenia w sytuacjach kryzysowych. Wyposażone również w urządzenia umożliwiające tankowanie w czasie lotu. Dodatkowo samoloty te są wyposażone w osłony przeciw efektom wybuchów jądrowych, między innymi przeciwko impulsom elektromagnetycznym. 3. OBSŁUGA CARGO Transport towarów drogą lotniczą jest w Polsce traktowany jako segment rozwojowy, co oznacza, że pozostajemy w tyle w porównaniu do gospodarek krajów UE. Na polskim rynku stopniowo rośnie udział przewozów cargo w transporcie lotniczym oraz umacnia się pozycja lotnisk regionalnych. Tonaż ładunków towarowych przewożonych drogą lotniczą w polskich portach od kilku lat pozostaje na podobnym poziomie, z okresowymi tendencjami wzrostowymi. Do zalet transportu lotniczego zaliczyć należy: krótki czas przewozu oraz bardzo duży zasięg przestrzenny. Transport lotniczy ma jednak sporo wad, do których zaliczyć można: niewielką ładowność samolotów, co ogranicza wielkość przewożonych partii ładunkowych, niekorzystne rozmieszczenie przestrzenne sieci punktów transportowych, wydłużając w konsekwencji czas dostawy w relacji door to door, wysoki poziom stawek frachtowych, mimo silnej degresji kosztów jednostkowych na dużych odległościach. 414
Pomimo tych wad udział transportu lotniczego w obsłudze wymiany międzynarodowej charakteryzuje się tendencją wzrostową. Transport lotniczy, podobnie jak żegluga morska, dokonuje obsługi przewozów towarowych w ruchu regularnym - liniowym oraz ruchu nieregularnym czarterowym. W ramach serwisów liniowych transportuje się przesyłki drobne o zróżnicowanej masie od kilku do kilkuset kilogramów. Ważną rolę w transporcie lotniczym odgrywa przewóz przesyłek kurierskich i poczty. Zajmują się tym wyspecjalizowane firmy kurierskie, dysponujące własnymi samolotami oraz samochodami dostawczymi, dostarczające kilkukilogramowe ładunki w krótkim czasie, od momentu nadania, do określonych miejsc na całym świecie. Obsługa frachtu składa się z szeregu czynności przygotowujących towar do przewozu, odbywających się w terminalu cargo. Jest to wydzielona część portu lotniczego świadcząca usługi załadunku, wyładunku i magazynowania towarów przesyłanych drogą lotniczą. Podstawową funkcją Terminalu Cargo jest spedycja i składowanie towarów przewożonych drogą lotniczą w obrocie międzynarodowym i krajowym. Fracht lotniczy przyjmowany jest na podstawie odpowiednio przygotowanych listów przewozowych i niezbędnych dokumentów jak również poddany kontroli bezpieczeństwa i kontroli celnej (rys. 2). Rys. 2. Schemat obsługi cargo. Źródło: opracowanie własne Przesyłki lotnicze podlegają procedurom celnym. Często są to długotrwałe czynności związane z wypełnianiem szeregu druków i dokumentów. Aby przyspieszyć ten proces i uatrakcyjnić transport lotniczy w zakresie cargo, Unia Europejska wprowadziła program Authorised Economic Operator (AEO). Regulacje, które weszły w życie 1 stycznia 2008, mają na celu podwyższenie bezpieczeństwa międzynarodowego łańcucha dostaw i zmodernizowanie procedur celnych UE. Standard AEO to synonim zaufania, bezpieczeństwa, ochrony i przejrzystych procedur celnych w handlu międzynarodowym. Przyznanie tego standardu zapewnia klientom szereg korzyści: 1) przesyłki priorytetowo traktowane przez europejskie służby celne, 2) szybsze przekraczanie granic państw trzecich respektujących status AEO, 3) uzyskanie prawa do dokonywania scentralizowanej odprawy celnej. W efekcie następuje eliminowanie opóźnień w transporcie, zmniejszenie się liczby uszkodzeń i poprawa komunikacji pomiędzy wszystkimi uczestnikami łańcucha dostaw. Posiadanie statusu AEO nie jest obowiązkowe, stanowi jednak przywilej znalezienia się w gronie podmiotów gospodarczych uznanych za rzetelnych partnerów. Zakres działalności obsługi cargo obejmuje: obsługę ładunków w eksporcie, imporcie i tranzycie, załadowanie i rozładowanie kontenerów oraz ustalenie wagi załadowanych kontenerów, zapewnienie odpowiedniego sprzętu do obsługi towarów, 415
zapewnienie magazynów dla towaru ogólnego, przesyłek specjalnych, towarów specjalnego przeznaczenia i ich przechowywanie, identyfikację towaru tranzytowego i zapewnienie jego przewozu do magazynu, powiadomienie odbiorcy lub spedytora o nadejściu towaru, obsługę dokumentów związanych z przewozem ładunków, rozdzielenie kopii listów przewozowych, przygotowanie dokumentów przewozowych (cargo manifest), procedury celne i procedury bezpieczeństwa lotnictwa cywilnego, uzgodnione między stronami lub wynikające z zaistniałych okoliczności. 4. ROZMIESZCZENIE ŁADUNKÓW Lotniczą przesyłkę towarową stanowią towary przyjęte do transportu samolotem na podstawie odpowiedniego dokumentu przewozowego. Międzynarodowy lotniczy list przewozowy AWB (Air Waybill), stanowi dowód zawarcia umowy o przewóz towarów samolotem. Jest wystawiany na podstawie konwencji warszawskiej z 1929 roku. Jego wzór został opracowany przez IATA (International Air Transport Association) i zawiera wydrukowane warunki przewozu. W przypadku organizacji przewozu przesyłek zbiorowych spedytor może również wystawić spedytorski lotniczy list przewozowy HAWB (House Air Waybill). Umieszczenie frachtu lotniczego wymaga niezwykłego zaangażowania i spełnienia szeregu procedur dotyczących ciężaru i wielkości ładunków. Zakres ciężarów i środków ciężkości samolotu, w którym następuje umieszczenie frachtu lotniczego musi być określony. Prawidłowe rozmieszczenie zarówno pasażerów, bagaży, poczty i cargo jest bardzo istotne dla prawidłowego przygotowania samolotu do wykonania operacji startu. Wyważenie samolotu jest to ustalenie położenia środka ciężkości (Centre of Gravity COG) samolotu po jego załadowaniu. Środek ciężkości samolotu musi znajdować się w ściśle określonym, dopuszczalnym obszarze zdefiniowanym przez producenta samolotu. Obszar ten określany jest jako cięciwa aerodynamiczna, czyli linia łącząca nosek profilu skrzydła z krawędzią spływu. Właściwe załadowanie i wyważenie samolotu jest jedną z podstawowych czynników warunkujących prawidłową eksploatację oraz bezpieczne i ekonomiczne wykonywanie lotu. Dokumentem określającym rzeczywisty załadunek i położenie COG jest arkusz załadunku i wyważenia samolotu Loadsheet. Dostarczany jest kapitanowi samolotu przed startem. Transportem lotniczym przewozi bardzo szeroką gamę ładunków, które mogą być zapakowane w kontenerach, skrzyniach, umieszczone na blachach i odpowiednio zabezpieczone siatką. Grupowanie ładunków do kontenerów i innych opakowań ułatwia załadunek, ale także umożliwia wykorzystanie sprzętu do podnoszenia, a przez to eliminuje zagrożenia związane z przemieszczaniem się ciężarów (rys. 3). 416
Rys. 3. Rodzaje opakowań do samolotów Boeing. Źródło: [5] Grupowanie przesyłek w pojedyncze kontenery typu ULD, powoduje uporządkowanie frachtu lotniczego i szybki załadunek do samolotu. Przemieszczanie następuje za pomocą urządzeń silnikowych, pozwalając na uniknięcie jakiegokolwiek ręcznego przemieszczania ładunków. Aby ułatwić zadania związane z przemieszczaniem, stosuje się środki techniczne takie jak przenośniki, podnośniki, systemy podnoszące działające na zasadzie podciśnienia, wózki itd. Każdy typ samolotu posiada wyznaczone przez producenta sposób ułożenia i rozmieszczenie kontenerów oraz palet z ładunkami (rys. 4). Rys. 4. Rozmieszczenie kontenerów w samolocie Boeing 747-400BCF. Źródło: [5] Firma Boeing w ramach produkowanych wersji, określa sposoby załadunku i rodzaj opakowania wraz z ich liczbą i określonym tonażem. Gwarantuje to prawidłowe rozłożenie ładunków, jednakże przez operacją startu samolotu zawsze konieczne jest wyważenie. Współczesne samoloty transportowe, w zależności od typu, mogą unieść od 40 do 250 ton ładunku, a samoloty pasażerskie znacznie mniej (do kilku ton). Ładowność samolotu jest wartością zmienną, gdyż zależy od odległości, jaką samolot musi pokonać bez tankowania. Ograniczeniem jest również zdolność lotniska do przyjęcia, a ściślej rzecz biorąc do startu samolotu - decydującym czynnikiem jest długość drogi startowej. W takim wypadku samolot może wziąć mniej ładunku lub paliwa. Dodatkowym utrudnieniem przy przewozie ładunków jest konstrukcja samolotu, która uniemożliwia załadunek towarów zbyt wysokich, szerokich, 417
długich, a także zbyt ciężkich. Zarówno urządzenia przeładunkowe, jak i wnętrza samolotów towarowych są wyposażone w rolki, po których przesuwa się jednostki ładunkowe. Takie rozwiązanie instalowane są tylko w samolotach transportowych. 5. PODSUMOWANIE Firma Boeing szacuje, że przewoźnicy lotniczy będą się rozwijać, zwłaszcza skupiając swoje wysiłki na poszerzaniu swoich ofert zarówno dla pasażerów jak i firm spedycyjnych. Szacuje się, że światowa flota samolotów frachtowych powiększy się o przeszło dwie trzecie w ciągu najbliższych 20 lat. Prawie wszystkie samoloty frachtowe o standardowej konstrukcji będą pochodziły z dostosowania samolotów pasażerskich. Kryzys gospodarczy ograniczył ruch cargo w 2009 roku, który był wykorzystany jako bazowy rok do powyższych obliczeń. Na podstawie tych danych, Boeing szacuje, że ruch lotniczy cargo będzie rósł o 5,9% rocznie do roku 2029. Obliczenia Boeinga biorą także pod uwagę rok obecny, który powinien pokazać wzrost o blisko 14% w stosunku do roku ubiegłego. LITERATURA [1] Annual Report ICAO. (2006), Document Doc 9876. [2] Container Specifications BOEING 747-8F, cargolux. [3] ICAO Journal of the Civil Aviation Organization number 5/2008. [4] Liwiński J.: Działalność polskich przewoźników w 2008 r., Ośrodek Informacji Naukowej, Technicznej i Ekonomicznej ULC, Warszawa 2009. [5] www.boeing.com THE CHARACTER OF CHOSEN OF THE BOEING AIRPLANES REGARDING THE AIR FREIGHT TRANSPORT Abstract The transportation of airfreight is important in influencing on global market. Transport of air fright takes place in special transport airplanes, however many of them are transported in passenger airplanes. In the year 2009, on the world scale, the total airfreight was over 17 million tons of cargo. In the same time in Poland was there only just 73 thousand tones. American air concern produces transport and passenger airplanes, long-distance airplane Boeing 747 deserves special attention. Keywords: airplane Boeing, air freight, cargo, airport infrastructure, airport 418