The Design Process of the DC-10 Aviationtag Edition

Tijdens het hele ontwerpproces van de DC-10 Aviationtag lieten we ons leiden door de volgende principes:

• het ontwerp van een vrachtvliegtuig weer te geven, dat de laatst gevlogen versie weerspiegelt
• de configuratie van het vliegtuig weer te geven zonder uitgeklapte slats en kleppen
• alleen beweegbare onderdelen op de vleugels weer te geven, zoals slats, kleppen, rolroeren en speedbrakes
• alleen de lijnen weer te geven die de beweegbare onderdelen van het vliegtuig scheiden (en bijvoorbeeld de lijnen uit te sluiten die de verschillende metalen platen op het binnenste rolroer aangeven).

In het voorjaar van 2005 moest de composietneus met radome worden vervangen door een witte FedEx-neus. Omdat onze DC-10 nooit het witte FedEx-kleurenschema heeft gekregen, is dit detail een herinnering aan hun dienstjaren hier.

Vergeleken met die van andere verkeersvliegtuigen zijn de cockpitramen van de DC-10 vrij groot. Vooral de achterste ramen zijn opvallend groot. Aan stuurboord worden ze aan het zicht onttrokken door het paneel van de boordwerktuigkundige. Maar aan bakboord heeft de persoon op de klapstoel achter de gezagvoerder een fantastisch uitzicht. Op de Aviationtag zijn het opvallende verschil in grootte en de unieke vorm van de ramen te zien.

De deuren van de DC-10 en MD-11 gaan niet naar buiten open. Ze worden elektrisch omhooggetrokken in de bovenkant van de romp. De voorste deuren zijn 0,81 x 1,93 m groot. De andere zijn 1,06 x 1,93 m, zodat twee personen tegelijk aan boord kunnen gaan.

Omdat de voorste romp naar de cockpit toe smaller wordt, is vanaf boven gezien op de Aviationtag een groter deel van de voorste deuren zichtbaar dan van de andere deuren.

Tijdens de ombouw van een passagiersvliegtuig naar een vrachtvliegtuig voor United Airlines in 1997 werd de 3,70 m brede en 2,60 m hoge vrachtdeur ingebouwd en de linker deur nummer 2 verwijderd.

Door deze aanpassing vormt de verbinding tussen de vleugel en de romp een gebogen lijn.

Tijdens de productie van de DC-10 (1970-88) werden enkele verbeteringen ontwikkeld. De klant besliste of deze werden toegepast en kon ook al geleverde vliegtuigen achteraf aanpassen. Onze DC-10 werd in maart 1980 geleverd aan Laker Airways, met alle toen beschikbare voorzieningen, zoals een voorste stroomlijnkap tussen vleugel en romp, een lange achterste stroomlijnkap tussen vleugel en romp, een stroomlijnkap bij de wortel van het verticale staartvlak en een stroomlijnkap tussen het horizontale staartvlak en de romp.

De voorvleugelkleppen bewegen naar voren om de maximale liftcoëfficiënt tijdens het opstijgen en landen te verhogen. De twee binnenste voorvleugelkleppen zijn iets smaller dan de buitenste. Op de meeste foto's is dit niet te zien, omdat de luchtvaartmaatschappijen de voorrand van de vleugel in een rechte lijn hebben geschilderd. De binnenste voorvleugelkleppen hebben drie standen: ingetrokken, opstijgen en landen.

Dit paneel moet omlaag bewegen voordat de binnenste voorvleugelkleppen naar voren kunnen bewegen, loodrecht op de voorrand van de vleugel. Daarom is het paneel iets groter dan de binnenste voorvleugelkleppen.

De DC-10 heeft 6 outboard-voorlijsten (waarvan er 5 te zien zijn op de Aviationtag). Hoewel ze uit verschillende delen bestaan, bewegen ze samen doordat ze zijn bevestigd aan het zwaarste afzonderlijke titaniumonderdeel: de geleiderail van 274 kg voor de voorlijst. Ze hebben vier standen: ingetrokken, automatisch uitgeschoven, start en landing. Het automatische voorlijstensysteem wordt geregeld door het overtrekwaarschuwingssysteem, dat de outboard-voorlijsten bij het begin van een overtrekwaarschuwing gedeeltelijk uitschuift.

De rolbesturing bestaat uit inboard- en outboard-rolroeren, waarbij elk roeroppervlak wordt aangedreven door twee van de drie hydraulische systemen. De rolbesturing met de rolroeren wordt versterkt door de spoilers op de dalende vleugel te bedienen in verhouding tot de stuurjukinvoer en/of het gebruik van de luchtremmen. De outboard-rolroeren zijn alleen actief bij lage snelheid wanneer de flaps meer dan 15° zijn uitgeschoven, de voorlijsten zijn uitgeschoven of de hendel voor alternatieve landingsgesteluitschuiving omhoog staat. De outboard-rolroeren kunnen 22.5° omhoog of omlaag bewegen.

11 Outboard-flaps (langer bij serie 30) In de bovenaanzichtweergave van de Aviationtag is alleen aan de grootte van de outboard-flaps te zien of het om een DC-10-10 of een DC-10-30 gaat. Tijdens de verlenging van de vleugel met 3.05 m voor serie 30 werden het outboard-rolroer, de outboard-flap en de 6^th voorlat verlengd. Een heel bijzonder kenmerk van het flapssysteem van de DC-10 is de mogelijkheid om de startflappositie traploos in te stellen tussen 1° en 25°. Bovendien is er een automatisch flapbegrenzingssysteem: wanneer de flaps tussen 20° en 50° uitschuiven, zorgt het systeem voor automatische intrekking (of voorkomt het uitschuiven) om de structurele integriteit te beschermen als de snelheid voor de gekozen flapstand wordt overschreden. Wanneer de snelheid afneemt, bewegen de flaps naar de gekozen stand (met handmatige override bij storingen in de snelheidsmeting).

Het spoilersysteem heeft vijf belangrijke bedrijfsmodi:

• versterking van de rolbesturing
• automatische uitschuiving bij touchdown om de liftkracht op te heffen
• automatische uitschuiving wanneer tijdens een afgebroken start omgekeerde stuwkracht wordt toegepast
• handmatige uitschuiving tijdens de landing of bij een afgebroken start
• selecteerbare uitschuiving tijdens de vlucht als luchtremmen

Rolbesturing bij alle snelheden

Raadpleeg punt 12 voor uitleg. Versterking van de rolbesturing bij alle snelheden

De kleppen van de DC-10 zijn dubbelspleetkleppen. Dat betekent dat er twee afzonderlijke klepsegmenten achter elkaar zitten, met een spleet ertussen waardoor lucht tussen de kleppen en de vleugel kan stromen. Dit is echter alleen zichtbaar wanneer de kleppen ver zijn uitgeschoven (de maximale uitslag is 50°). Wanneer de kleppen zijn ingetrokken, is het tweede klepsegment zichtbaar op de binnenste klep. Het tweede segment van de buitenste klep blijft echter in de vleugel zitten.

De gebogen verbinding maakt deel uit van de upgradeopties om de luchtweerstand te verminderen.

De middelste motor van de DC-10 is niet alleen het opvallendste ontwerpkenmerk, maar ook een meesterwerk van techniek. De DC-10 en zijn opvolger, de MD-11, zijn de enige vliegtuigen met een middenmotor die volledig in de staartvin is geïntegreerd. Andere driemotorige vliegtuigen gebruiken een S-vormig inlaatkanaal om lucht naar een motor in de romp te leiden. De grote uitdaging bij de ontwikkeling van de DC-10 was inderdaad om de enorme krachten van de middelste motor op de romp over te brengen. Dit werd bereikt met vier gesmede staven, die op de afbeelding hieronder als blauwe strepen te zien zijn:

Omdat de middelste motor dezelfde bovenste ophanging heeft als de vleugelmotoren, maakt het niet uit welke motor vervangen moet worden. Voor reparaties buiten de onderhoudsstations is er een werkplatform in de achterste romp ingebouwd. Zelfaangedreven lieren en kabels kunnen de motor vanaf de grond laten zakken en weer omhoog takelen.

Een interessant detail: de buitendiameter van de middelste motor (2,75 m) is ongeveer 35 cm groter dan de romp van de Douglas DC-3. Elke motor van de DC-10 heeft een metalen inlaatrand. Bij onze DC-10 is ook een klein deel van de middelste luchtinlaatbuis van onbewerkt metaal. Dit was een gebruikelijk kleurenschema op de meeste DC-10-vliegtuigen. De brede metalen ring op de middelste motor is te zien op de Aviationtag. De metalen inlaatrand op de vleugelmotor is echter te smal voor lasergravering. Tot slot wil ik het Aviationtag-team bedanken voor de geweldige samenwerking. Ik hoop dat mijn uitleg helpt om de details van de DC-10 Aviationtag beter te begrijpen. (C) Patrick Balzer, april 2021