Uma secção da fuselagem do Dreamliner. Imagem: Ken DeJarlais.
Design
O 787 foi desenvolvido para ser o substitudo do 767, reduzindo o custo (assento/km) e aumentando a versatilidade, enquanto habilita operações diretas em aeroportos menores, evitando a transferência de passageiros em “hubs”.
Os ganhos em eficiência do 787 são estimados entre 15 e 20% em comparação com o 767, obtidos por uma redução de 17% no consumo de combustível, otimização aerodinâmica e redução de peso. Com um Mach de cruzeiro de 0,85, o 787 Dreamliner é o primeiro avião de transporte comercial cuja estrutura primária da fuselagem e da asa é quase completamente feita com materiais compósitos, e o primeiro a servir-se ostensivamente de componentes eletrônicos em substituição à sangria de motor (“engine bleed”) para os sistemas pneumáticos.
A arquitetura geral da aeronave compreende uma configuração de asa baixa com dois motores turbofan montados abaixo da mesma. A asa é enflechada sendo que o enflechamento é maior nas pontas, onde se aplica também um diedro. Os bordos de ataque e de fuga do fins tem um enflechamento bastante pronunciado.
O 787 representa também a primeira aplicação em uma aeronave comercial do sistema de arqueamento do bordo de fuga variável (TEVC, “trailing edge variable camber”), que automática e progressivamente ajusta os flaps em incrementos de 0,5° durante o cruzeiro, até 1,5° para cima ou para baixo do ponto neutro (num movimento total de 3°), o que fornece uma redução de 0,4% no arrasto. O mecanismo de atuação do TEVC é elétrico com tubos de torque. O efeito é maximizado com o uso de spoilers que interferem no fluxo de ar entre a asa e os flaps.
“Cutaway” do 787. Imagem: FlightGlobal.
A aeronave conta com ailerons externos e internos, profundor em duas secções e leme em peça única. Além disso, o 787 é equipado com spoilers/airbrakes em três secções à frente dos flaps externos e spoilers/airbrakes de duas secções à frente dos flaps internos.
Aproximadamente 65% da estrutura do 787 Dreamliner é construída por fornecedores externos. Aproximadamente 35% da mesma é produzida no Japão, cuja caixa da asa em materiais compósitos é construída pela Mitsubishi. A Kawasaki é responsável pela parte intermediária da fuselagem anterior, pelos vãos do trem de pouso principal e pelo bordo de fuga fixo da asa. A Fuji é resposável pela caixa central da asa e pela integração dos vãos das rodas do trem de pouso principal. A Vought e a Alenia são responsáveis pela produção de 26% da estrutura, principalmente as seções centrais e posteriores da fuselagem e a empenagem horizontal. Aproximadamente 40% são produzidos pela Boeing em instalações na Austrália, Canadá e Estados Unidos. Os compósitos para a maior parte da estrutura da fuselagem e da asa são predominantemente de tipo carbono/epoxy mas com laminados de titânio-grafite na asa. Os materiais compósitos, predominantemente “prepregs” de carbono/epoxy (T800S/3900-28) foram fornecidos pela Toray. Em peso, a fuselagem é 50% em compósitos, 20% em alumínio, 15% em titânio e 10% em aço.
O design do trem de pouso (tricíclo, retrátil) é da Messier-Dowty, e é construído com freios elétricos seja da Messier-Bugarti ou da Goodrich. O trem de pouso dianteiro é duplo, e o principal consiste em dois grupos de quatro rodas.
Cutaway do motor Rolls-Royce Trent 1000. Imagem: Rolls-Royce.
Propulsão
O 787 é propelido por dois turbofans, com empuxo entre 235 [52.800] e 311 kN [69.000 lb-st], razão de bypass entre 9 e 12, razão de compressão de 50:1 e diâmetro do fan de até 2,92 m [9,6 ft]. São duas as opções: o General Electric Gen X e o Rolls-Royce 1000. O sistema de gerenciamento de combustível, reversores e carenagem são da Goodrich, com sistema de proteção de incêndio Kidde.
A capacidade de combustível é de 41.963 Lt [11.086 gal (US), 9.231 gal (UK)] no 787-3, e de 125.917 Lt [33.528 gal (US), 27.918 gal (UK)] no 787-8 e no 787-9. O reabastecimento é feito através de um ponto de pressão no bordo de ataque da asa, próximo ao motor.