The Design Process of the DC-10 Aviationtag Edition

The Design Process of the DC-10 Aviationtag Edition

还记得不久前我们启动收藏家质量圈(CQC),以提高 Aviationtag 飞机蓝图的质量和准确度吗?时光飞逝,许多版本已经发布,激光雕刻的准确度也自那以来有了很大提升。

我们想让你了解设计每一版 Aviationtag 的过程,以及其中实际涉及多少工作。除了长期参与的收藏家质量圈成员亨利和罗宾外,每一版还会有一位更换的第三位成员参与。此前为联合航空和联邦快递 DC-10 系列设计时,我们有幸邀请到空客 A220 飞行员帕特里克·巴尔泽加入团队。

在今天的客座文章中,帕特里克将介绍设计过程是如何进行的,以及有哪些事项需要考虑,并分享一些技术背景。如果你还想了解 N326FE 的(历史)故事,请点击这里。

帕特里克,2019 年在维克多维尔

在 DC-10 Aviationtag 的整个设计过程中,我们遵循了以下原则:

  • 展示货机的设计,反映其最后一次飞行时的版本
  • 展示飞机未展开缝翼和襟翼时的构型
  • 仅展示机翼上的可活动部件,例如缝翼、襟翼、副翼和减速板
  • 仅绘制用于分隔飞机可活动部件的线条(例如,排除用于展示内侧副翼上不同金属板的线条)。
图片展示了 DC-10 Aviationtag 的 17 个特别之处
1 个雷达罩机头

2005 年春天,复合材料雷达罩机头不得不更换为联邦快递白色机头。由于我们的 DC-10 从未涂装过联邦快递白色涂装,这一细节让人回想起它在这里服役的时光。

2 个驾驶舱窗户形状

与其他客机相比,DC-10 的驾驶舱窗户相当大,尤其是后部窗户格外醒目。右舷一侧被飞行工程师面板遮挡,但在左舷一侧,坐在机长身后折叠座椅上的人视野极佳。从 Aviationtag 上可以看到窗户明显的尺寸差异及其独特形状。

3 前部舱门

DC-10 和 MD-11 的舱门不会向外打开,而是通过电力驱动向上收进机身上部。前部舱门的尺寸为 0.81 x 1.93 米。其他舱门的尺寸为 1.06 x 1.93 米,方便两名乘客同时登机。

由于前机身朝驾驶舱方向逐渐变窄,从鸟瞰角度看,Aviationtag 上的前部舱门比其他舱门显露得更多。

4/5 货舱门与缺失的 2L 号舱门

1997 年,为联合航空将客机改装为货机期间,安装了宽 3.70 米、高 2.60 米的货舱门,并拆除了左侧 2 号舱门。

6 前部机翼/机身整流罩

由于进行了这项改装,机翼与机身的连接处呈弧线。

DC-10 的生产期间(1970-88),研发了一些升级项目。是否采用这些升级由客户决定,客户也可以为已交付的飞机加装升级配置。我们的这架 DC-10 于 1980 年 3 月交付给 Laker Airways,当时已配备所有可用配置,例如前部机翼/机身整流罩、加长的后部机翼/机身整流罩、垂直尾翼根部整流罩和水平尾翼/机身整流罩。

7 内侧缝翼

起飞和着陆时,缝翼向前移动,以提高最大升力系数。两块内侧缝翼比外侧缝翼略窄。大多数图片中都看不出这一点,因为航空公司会沿着直线给机翼前缘喷漆。内侧缝翼有三个位置:收起、起飞和着陆。

8 缝翼面板

这块面板必须先向下移动,内侧缝翼才能垂直于机翼前缘向前移动。为了实现这一点,这块面板比内侧缝翼略大。

9 外侧缝翼

DC-10 上有 6 片外侧前缘缝翼(Aviationtag 上显示了 5 片)。虽然它们分为不同区段,但会一同移动,并连接在最重的单件钛合金部件——重 274 kg 的缝翼导轨上。它们有四个位置:收回、自动伸出、起飞和着陆。自动缝翼系统由失速警告系统控制,在发出失速警告时,外侧前缘缝翼会部分伸出。

10 外侧副翼

横向操纵由内侧和外侧副翼共同完成,每个操纵面由三个液压系统中的两个驱动。通过在下沉侧机翼上按驾驶盘输入和/或减速板使用情况相应操纵机翼扰流板,可增强副翼的横向操纵能力。只有在低速时,且襟翼伸出超过 15°、前缘缝翼伸出或备用起落架放下手柄抬起的情况下,外侧副翼才会启动。外侧副翼可向上或向下偏转 22.5°。

11 外侧襟翼(30 系列更长)在 Aviationtag 顶视图中,只有外侧襟翼的尺寸能够区分 DC-10-10 和 DC-10-30。30 系列机翼加长 3.05 m 时,外侧副翼、外侧襟翼和第 6th 前缘缝翼也随之加长。DC-10 襟翼系统的一项独特功能是,可在 1° 至 25° 范围内以任意增量选择起飞襟翼位置。此外,系统还设有自动襟翼限位功能:襟翼在 20° 至 50° 之间伸出时,如果选定襟翼位置对应的空速超限,系统会自动收回襟翼(或阻止其伸出),以保护结构完整性。空速降低后,襟翼会移至选定位置(空速故障时可手动覆盖)。

12 4 外侧扰流板段

扰流板系统有五种主要工作模式:

  • 增强横向操纵能力
  • 接地后自动伸出,以破坏升力
  • 中止起飞时施加反推力后自动伸出
  • 着陆或中止起飞时手动伸出
  • 飞行中可选择伸出,用作减速板
13 内侧副翼

全速度范围内的横向操纵

14 1 内侧扰流板段

说明请参阅第 12 点。全速度范围内增强横向操纵能力

15 内侧襟翼

DC-10 的襟翼为双缝式,也就是说,每个襟翼后方都有两片不同的襟翼段,它们与机翼之间留有供空气流通的缝隙。但只有在襟翼高度放下时才能看到这一点(最大角度为 50°)。襟翼收起时,内侧襟翼上可以看到第二片襟翼段。不过,外侧襟翼的第二片襟翼段仍藏在机翼内部。

16 弧形安定面/机身连接处

弧形连接处是减少阻力的升级选项之一。

17 中间发动机进气口唇边

DC-10 的中间发动机不仅是最引人注目的设计特征,也是工程杰作。DC-10 及其后继机型 MD-11 是唯二将中间发动机完全集成在尾翼中的飞机。其他三发飞机则使用 S 形进气道,将空气引向位于机身内的发动机。实际上,DC-10 研发期间面临的巨大挑战,是将中间发动机产生的巨大作用力传递到机身。为此采用了四根锻造杆,它们在下图中显示为蓝色条纹:

麦克唐纳·道格拉斯 DC-10 N326FE Aviationtag 版

由于中间发动机与机翼发动机采用相同的上部悬挂装置,因此更换哪台发动机都无关紧要。对于所有在维修站以外进行的维修,后机身内设有一个作业平台,并配有自供动力的绞车和缆绳,可从地面降下和升起发动机。

一个有趣的细节:中间发动机的外径(2.75 m)比道格拉斯 DC-3 机身宽约 35 cm。DC-10 的每台发动机都有金属进气口唇边。我们的这架 DC-10 上,中间进气管的一小部分也保留了裸露金属。这是大多数 DC-10 飞机常见的涂装方式。中间发动机上的宽金属环展示在 Aviationtag 上。不过,机翼发动机上的金属进气口唇边太窄,无法进行激光雕刻。最后,我还要感谢 Aviationtag 团队的出色合作。希望我的说明能帮助大家更好地了解 DC-10 Aviationtag 的细节。(C) Patrick Balzer, April 2021

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