¿Por qué el estabilizador vertical DC10/MD11/TriStar es notablemente más pequeño que otros aviones contemporáneos?

¿Por qué estos aviones tenían estabilizadores verticales que eran notablemente más pequeños en proporción entre el avión y otros aviones? Entiendo que tenían los motores montados en la cola pero ¿no se podrían haber hecho más grandes las superficies? ¿No hace esto más difícil de controlar durante el vuelo ya que la superficie es mucho más pequeña? ¿Tal vez haya algún otro mecanismo en el motor que pueda compensar el área más pequeña de la aleta vertical?

He agregado algunas imágenes del DC10, el TriStar, el Boeing 767 y el A310, que son aeronaves que son comparables en época y antigüedad, y la más interesante es la TriStar, que es muy pequeña:

CC10 L1011 airbus a310 Boeing 767

Respuestas (2)

Dos características impulsan el tamaño de la cola vertical en los aviones:

  • Motor crítico apagado: aquí la cola necesita compensar el momento de guiñada del motor vivo en un ala.
  • Amortiguación de guiñada: esto es ayudado por un amortiguador de guiñada, pero debe quedar suficiente amortiguación para el caso de un amortiguador fallido. Especialmente el modo propio del rollo holandés está impulsando el tamaño de la cola.

Por otro lado, la cola no debe ser más grande de lo absolutamente necesario para mantener la resistencia y el peso bajos. En el Tristar, la entrada grande agregó tanta área de cola que una cola relativamente pequeña fue suficiente. Tenga en cuenta que la admisión del motor en el Tristar es mucho más larga que en el DC-10 debido al conducto en S. El flujo debe bajar al motor sin separación de flujo interno, lo que se facilita cuando la admisión es más larga.

Dado que en el caso de motor apagado, solo un tercio del empuje total crea el momento de guiñada que la cola debe superar en comparación con la mitad del empuje en el caso del A310, las colas verticales tanto del Tristar como del DC-10 son relativamente más pequeñas. a la del A310. El A310 es una versión acortada del A300, por lo que la reducción de la longitud del fuselaje hizo necesaria una cola vertical especialmente grande. Si observa las colas verticales del MD-80 , el Il-62 o el VC10 , son aún más pequeñas ya que se necesita compensar muy poco momento de guiñada en el caso de motor apagado. Además de esto, la configuración de la cola en T hace que la cola existente sea más efectiva debido al efecto de placa final (¡PDF!) de la cola horizontal en esos tres tipos.

Petroleros Vickers VC10 (izquierda) y Tristar (derecha) en vuelo

Vickers VC10 (izquierda) y Tristar (derecha) petroleros en vuelo ( fuente de la imagen ).

¿Estoy viendo cosas o ese VC10 está invirtiendo sus motores fuera de borda en vuelo?
¿La longitud del brazo de palanca del CoG tiene algún efecto? ¿Es relevante en este caso?
@Vikki-anteriormente Sean: esas aberturas son fijas, piense en ellas como mezcladores, cuando se despliega el reverso, las puertas de bloqueo internas se despliegan
@ymb1: Ah, tiene sentido.

¿No hace esto más difícil de controlar durante el vuelo ya que la superficie es mucho más pequeña?

Diseño

La autoridad del timón se vuelve más importante (posiblemente) cuando un motor montado en el ala falla o se apaga.

Para combatir esto en el DC10

  • El timón ocupa una gran proporción del área de la aleta.
  • El timón tiene doble articulación: hay dos bisagras verticales. Esto le da al timón una mayor efectividad.
  • Los motores montados en las alas están montados más cerca del fuselaje. Esto reduce el efecto de guiñada de un motor muerto.
  • Los motores montados en las alas proporcionan solo 1/3 del empuje en lugar de la mitad como con un avión de 2 motores, por lo que el efecto de un motor fuera es menor.

El 747SP es otro avión con doble articulación en el timón.

Procedimientos de operación

Puede darse el caso de que los procedimientos operativos del DC10 tuvieran límites más bajos que otras aeronaves para el aterrizaje con viento cruzado.

Quizás una adición a esta respuesta: los motores montados en las alas proporcionan solo 1/3 del empuje en lugar de la mitad como con un avión de 2 motores, por lo que el efecto de un motor fuera podría decirse que es menor.
@sanchises Eso no es realmente discutible en absoluto. - jaja - Definitivamente es menos.
@sanchises: Excelente punto, gracias. Agregado para responder como se sugiere.
Además, la gran entrada de aire del motor de cola del DC-10 se suma al área efectiva del estabilizador vertical.