Boeing ordnet umfassende 787-Rumpfinspektionen an nach Verbundwerkstoff-Haut-Anomalie

Boeing (Chicago, Illinois, USA) berichtet, dass eine Nichtkonformität der inneren Rumpfhautoberfläche, zunächst in den Rumpfsektionen 47 und 48 (die beiden hinteren Rumpfsektionen des verbundintensiven 787) entdeckt, auch in anderen Rumpfsektionen vorliegt. Daraufhin führt Boeing vollständige Inspektionen aller Rumpfverbindungen an allen nicht ausgelieferten 787 an den Endmontagestandorten in Everett (Washington) und North Charleston (South Carolina) durch.

Lieferanten müssen ebenfalls prüfen

Boeing forderte jeden Rumpflieferanten auf, ähnliche Inspektionen an ihren Standorten durchzuführen. Die Hautoberflächen-Nichtkonformität stellt kein unmittelbares Flugsicherheitsrisiko dar; in Betrieb befindliche 787 sind derzeit nicht Ziel des Inspektionsprogramms.

Betroffene Bereiche: innere Formlinie (IML) an Rumpfverbindungen

Potenziell betroffen sind die Carbonfaser-Verbund-Innenhautbereiche nahe jeder Verbindung, wo eine Rumpfsektion an die nächste gefügt wird. Die innere Formlinie (IML) jeder Rumpfpaarungsfläche muss Ebenheit innerhalb von 0,005 Zoll (0,127 mm) über 5 Zoll (127 mm) Spanne einhalten. Wo die Anomalie vorliegt, werden Designkriterien nicht erfüllt – je nach Schweregrad können Korrekturmaßnahmen nötig sein. Eine Ursachenanalyse läuft noch.

Sechs Rumpfsektionen von vier Tier-1-Lieferanten

Der 787 besteht aus sechs Rumpfsektionen von vier Tier-1-Luftfahrtstrukturherstellern: Sektion 41 (Cockpit, Galerie, Vordertüren, erste Sitzreihen) – Spirit AeroSystems (Wichita, Kansas); Sektion 43 (kürzeste) – Kawasaki Heavy Industries (Tokio, Japan); Sektion 44 (Tragflächen-„Haube“) und Sektion 46 (hinter Mittelkasten) – Leonardo (Rom, Italien); Sektionen 47 und 48 (hinten) – Boeing in North Charleston. Alle Sektionen werden zu den Endmontagelinien in North Charleston und Everett geliefert.

Fertigung: AFP auf Mandrel, Toray T800S/3900 Epoxy

Alle Rumpfsektionen werden als Barrel auf metallischem oder Verbund-Mandrel mit Prepreg-Carbonfaser via Automated Fiber Placement (AFP) gefertigt. Prepreg (Toray T800S Intermediate Modulus Carbonfaser, Toray 3900er Serie zähgehärtetes Epoxy) wird für alle Verbundstrukturteile verwendet. AFP-Ausrüstung variiert je nach Luftfahrtstrukturhersteller. Da Sektionen IML-kritisch sind, sind Mandrels segmentiert und zum Entfernen nach Autoklavenhärtung zerlegbar.

Wie es dazu kam: Shim-Probleme 2019 und IML-Anomalie 2020

Die initiale Entdeckung der IML-Anomalie ist indirekt mit einem August-2019-Problem bei Shims (Distanzstücken) für die Verbindung Sektionen 47/48 verknüpft. Boeing nutzt ein automatisiertes Lasermesssystem für Paaroberflächen; Messdaten fertigen automatisiert Shims. Eine Software-Warnung bei Überschreitung der maximalen Shim-Dicke war nicht aktiv, wodurch Shims außerhalb der Spezifikationen produziert wurden. Strukturelle Integrität und Flugsicherheit waren nicht betroffen. Betroffene Flugzeuge (Frühjahr 2019) wurden korrigiert.

Im August 2020 entdeckte Boeing im Rahmen der Qualitätssicherung die IML-Diskonformität in Sektionen 47/48. Eine IML-Anomalie *zusammen* mit dem früheren Shim-Problem schuf eine inakzeptable Designkriterienverletzung, die unter bestimmten Lastbedingungen zu Strukturversagen führen könnte. Acht 787 wiesen beide Probleme auf – sie wurden außer Betrieb genommen und repariert; die meisten sind wieder im Dienst.

Die Entdeckung in 47/48 führte zur Ausweitung der IML-Konformitätsprüfung auf andere Sektionen und schließlich zur Entscheidung, alle nicht ausgelieferten Flugzeuge zu inspizieren. Die US-FAA ist informiert und arbeitet eng mit Boeing zusammen. Boeings Bewertung nach den Inspektionen wird entscheiden, ob Maßnahmen für in Betrieb befindliche Flugzeuge nötig sind.