MD-11 en DC-10: niet de enige | Achtergrond

Bij driemotorige jets wordt door menigeen meteen gedacht aan de MD-11 en haar voorganger de DC-10, met die sigaarvormige staartmotor die typerend is voor deze vliegtuigen. Toch is er ooit een ander toestel gebouwd met in de staart een motor die meteen associaties oproept met motor 2 van de trijets die ooit in Long Beach uit de fabriek rolden.

In het oorspronkelijke ontwerp was de DC-10 helemaal niet voorzien van een staartmotor. Maar de eis om met een volledige lading vanaf bestaande, soms vrij korte start- en landingsbanen te kunnen opereren, maakte de aanwezigheid van een derde motor alsnog noodzakelijk. Een keus voor een S-vormige luchtinlaat, een zogenaamd S-duct toegepast bij trijets zoals de Boeing 727, Lockheed Tristar L-1011, Hawker Siddeley Trident, Tupolev Tu-154 en Dassault Falcon 900, lag niet voor de hand: het oorspronkelijke ontwerp zou dan immers gigantisch moeten worden aangepast.

De oplossing

Plaatsing van motor 2 in het verticale kielvlak vormde de oplossing, want nu kon er eenvoudigweg een rechte luchtinlaat worden toegepast. Alhoewel… recht…  De robuuste pijp op de rug van de DC-10 is recht van vorm terwijl het exemplaar dat de MD-11 eveneens zo’n stoer uiterlijk geeft, aan de voorzijde een uitstulping laat zien. Opmerkelijk genoeg vormden de DC-10-40’s van North West Airlines hierop een uitzondering: ook de “tientjes” van deze maatschappij vertoonden die bolling in die “kachelpijp”.

Eenmotorig

Evenals ooit voor de DC-10 lag er voor de Piper PA-47 “PiperJet” al een ontwerp klaar. In dit specifieke geval was dit het stadium van de tekentafel zelfs allang voorbij: het vloog zelfs al geruime tijd rond in de vorm van de Piper PA-46 “Meridian” die van een turbopropmotor is voorzien. Voor het proof-of-concept-vliegtuig werd het casco van dit type gebruikt. Het feit dat het in dit specifieke geval een eenmotorige jet betreft, maakte het bovendien noodzakelijk de motor op de middellijn te plaatsen ter voorkoming van een asymmetrische stuwkracht. Op de neus, zoals bij propellervliegtuigen, was uiteraard geen optie gezien de plaats waar de uitlaat van een straalmotor zich noodzakelijkerwijze bevindt. Of de bouwers van de Piper PA-47 “PiperJet” zich bij het ontwerp van dit toestel hebben laten inspireren door die twee luchtreuzen die lange tijd veel geziene verschijningen waren op talloze luchthavens?

Echt rampzalig

De keus voor een rechte luchtinlaat kent, zoals zoveel dingen in het leven, zowel voor- als nadelen. Stroming door pijpen is een tak van de aerodynamica die in de verschillende systemen (pneumatisch, airconditioning) tot in de details bestudeerd en bekend is en eveneens gebruikt is voor de dimensionering van de S-duct. De sigaar op de DC-10, MD-11 en “PiperJet” is qua plaatsing voor de aerodynamica ideaal. Op deze manier krijgt de motor schone en vrije lucht aangevoerd die niet verstoord wordt door de omgeving. Tevens komen de hete uitlaatgassen nergens in de buurt van de vliegtuigromp. Een S-vormige inlaat bevindt zich aanzienlijk dichter bij de romp van het vliegtuig. De door de motor aangezogen lucht komt niet zo onverstoord naar binnen als bij de rechte inlaten. Aerodynamisch is zo’n S-vormige kronkel onhandiger. Maar de plaatsing van een motor midden in het kielvlak maakt hem ook gevoeliger voor vibratie.

Om nog maar te zwijgen als hij er geen zin meer in heeft, dan wordt het echt rampzalig. Sommige grondwerktuigkundigen die ooit aan de DC-10 en MD-11 sleutelden betitelden motor 2 bij beide types niet voor niets als “de grootste angstgegner”. Gewoon maar even laten “zakken” was er namelijk niet bij, er was een staartdok nodig. Als je dan ergens op een veld stond in the middle of nowhere van Afrika terwijl er een startklep kapot was… Het is wel gebeurd dat er besloten werd tot een “single engine out ferry” naar een plek waar alle tooling en equipment aanwezig was. Daarvoor moest dan wel een daarvoor gecertificeerde crew worden ingevlogen.

Naar beneden drukken van de neus

Machines met een staartmotor staan erom bekend dat ze, omdat ze “staartlastig” zijn, makkelijk op hun staart kunnen vallen tijdens het laden en lossen. Vrijwel alle vrachtvervoerders met (ooit) DC-10’s en MD-11’s in de vloot zijn wel een keer met een tail tip geconfronteerd, waaronder Martinair toen de PH-MCP op 2 april 1996 in Santiago de Chili werd gelost. De staartmotor op de Piper PA-47 “PiperJet” bracht echter een andere complicatie met zich mee. Alhoewel ieder vliegtuig is uitgerust met een automatisch pitch-trimsysteem, is het in het geval van de “PiperJet” speciaal bedoeld om bij het gas geven te compenseren voor het naar beneden drukken van de neus. Bij het geven van minder gas, is het neus-naar-beneden effect minder, het systeem zorgt ervoor dat dit de andere kant op gecompenseerd wordt.

Slechts één

Werden er van de DC-10 al met al 446 gebouwd en van de MD-11 nog maar 200, van de Piper PA-47 was het er slechts 1, zegge en schrijve één. Alhoewel de technische prestaties goed waren en de reacties positief, trok Piper Aircraft toch in 2010 de stekker uit het vier jaar eerder begonnen project als gevolg van de verslechterende omstandigheden op de markt. Daarbij was het ook nog eens spannend of de Federal Aviation Administration (FAA) een eenmotorige jet wel zou certificeren om op een hoogte van 35.000 voet te vliegen. Bedenk je daarbij bovendien dat het kostenplaatje voor de aanschaf niet eens zo heel veel verschilde met dat van vergelijkbare tweemotorige jets, dan valt het te begrijpen dat er naar het Florida’s Offical Aviation Museum in Lakeland moet worden gereisd om het enige exemplaar van dit bijzondere vliegtuig te kunnen bekijken.

Nieuw: volg Up in the Sky nu ook via Whatsapp!✈️