McDonnell Douglas MD-11, 1990

Prace projektowe nad MD-11 rozpoczęto oficjalnie 30.12.1986 r. Producent miał wówczas 52 zamówienia i 40 opcji. Nowy trzysilnikowy samolot był oparty na płatowcu znajdującego się w produkcji DC-10-30. Dzięki użyciu w jego budowie materiałów kompozytowych w istotny sposób obniżono jego ciężar. Polepszenie aerodynamiki skrzydeł i zastosowane winglety oraz nowe ekonomiczne silniki zwiększyły jego zasięg, a dłuższy kadłub pozwalał na przewóz od 234 do 410 pasażerów. Zaplanowano także całkowitą wymianę wyposażenia kabiny pilotów i wnętrza kabiny pasażerskiej. Samolot otrzymał kabinę z cyfrową awioniką, dzięki czemu stało się możliwe zastąpienie trzyosobowej załogi DC-10 (złożonej z dwóch pilotów i mechanika pokładowego) załogą dwuosobową (dwóch pilotów). Postanowiono zastosować zespół napędowy złożony z silników turbowentylatorowych, wymiennie jednego z trzech producentów: General Electric, Pratt & Whitney i Rolls-Royce.
Montaż prototypu rozpoczęto w marcu 1988 r. Pierwszy lot wykonał 10.01.1990 r. W programie badań w locie uczestniczyło pięć maszyn. W dniu 8.11.1990 r. amerykańskie władze lotnicze FAA wydały certyfikat typu, a .12.1990 r. pierwszy samolot został przekazany fińskim liniom lotniczym Finnair. Inauguracyjny lot komercyjny wykonano 20.12.1990 r. Kilka dni później pierwsze samoloty weszły do wyposażenia amerykańskich przewoźników Delta i Federal Expres.
Pod koniec 1990 r. producent dysponował liczbą 300 zamówionych samolotów MD-11. Po kilku miesiącach użytkowania w liniach lotniczych okazało się, że samolot nie jest w stanie obsługiwać niektórych tras, do obsługi których został zakupiony i nie osiąga wszystkich reklamowych parametrów, w tym zużycia paliwa, a w konsekwencji zasięgu. Najwięcej uwag zgłaszali przewoźnicy z Azji, którzy kupili samoloty, aby latać nad Pacyfikiem.
Samolot był mało konkurencyjny, zwłaszcza w stosunku do nowych maszyn Airbus A 330, Airbus A 340 i Boeing 777, co skutkowało anulowaniem przez linie lotnicze kilku wcześniej złożonych zamówień. Dalsze duże rezygnacje z zakupów MD-11 nastąpiły po decyzji Korean Air o przebudowaniu użytkowanych już samolotów pasażerskich na towarowe. W 1992 r. zamówienia netto wyniosły tylko 7 egz., a w 1993 r. - 6 egz. Ponadto część przewoźników celowo opóźniała terminy odbioru nowych samolotów lub zaraz je wynajmowała innym operatorom. McDonnell Douglas szybko wprowadzi szereg modernizacji. Na koszt producenta dokonano wielu zmian konstrukcyjnych (np. zmieniono wloty powietrza, zabudowano dodatkowy zbiorniki paliwa), ale opinia, jaką miał pasażerski MD-11, na długo pozostała w świadomości przewoźników. W połowie lat 1990- tych producent bez większych sukcesów wprowadził na rynek nową wersję MD-11 ER, o skróconym kadłubie (dla 300 pasażerów) i wydłużonym zasięgu. Samolot ten miał stanowić konkurencję dla Airbus A330 / A340 i Boeing 777, lecz został zakupiony tylko w 5 egz.
Problemy finansowe firmy McDonnell Douglas, doprowadziły do przejęcia w 1997 r. zakładów przez koncern Boeing Company. Wstrzymano produkcję samolotów serii McDonnell Douglas MD-80 i McDonnell Douglas MD-90, a utrzymano montaż tylko MD-11 i McDonnell Douglas MD-95 (jako Boeing 717). W 1997 r. zamówienia netto na MD-11 wyniosły 11 szt., a w 1998 r. - 13 szt. Przedmiotem zainteresowania przewoźników były głównie samoloty towarowe MD-11F, gdyż zasięg i pojemność, jaką dysponowały, stanowiły uzupełnienie floty cargo, dla których Boeing 747F był za duży lub za drogi. Natomiast bardzo było ograniczone zainteresowanie samolotami w wersji pasażerskiej. W tym segmencie maszyn była duża konkurencja, a dominowały w nim Boeing 777 i Airbus A330. Samoloty te dysponowały porównywalnym zasięgiem i pojemnością, ale ich napęd stanowiły tylko dwa silniki. Po dostarczeniu w kwietniu 1998 r. ostatniego samolotu pasażerskiego MD-11 producent nie pozyskał już nowych zamówień. 3.06.1998 r. firma Boeing ogłosił decyzję o wycofaniu z produkcji samolotu MD-11. Montaż ostatniego samolotu MD-11F został ukończony we wrześniu 2000 r., dostarczono go 22.02.2001 r.
Samoloty MD-11 występowały w kilku wersjach rozwojowych, różniących się liczbą przewożonych pasażerów lub ładunku oraz zasięgiem lotu:
- MD-11- podstawowa wersja pasażerska, w eksploatacji od grudnia 1990 r. W zależności od konfiguracji samolot posiadał od 298 do 410 miejsc. Wyprodukowano 131 samolotów tej wersji, z tego najwięcej dla: American Airlines (19 egz.), Delta (17 egz.), Swissair (16 egz.), Japan Air Lines (10 egz.) i KLM (10 egz.). Podczas eksploatacji w liniach lotniczych zdecydowana większość samolotów pasażerskich została przebudowana na wersje towarowe,
- MD-11F- wersja towarowa, w eksploatacji od września 1991 r. Samolot dysponował udźwigiem 91 ton, dużymi drzwiami towarowymi (2,6 x 3,6 m) oraz wzmocnioną podłogą, wyposażoną w rolki wielokierunkowe. W tej wersji zbudowano 59 egz.,
- MD-11ER- wersja pasażerska o wydłużonym zasięgu, w eksploatacji od marca 1996 r. Zbudowano 5 egz. na zamówienie Garuda Indonesia (3 egz.) i World Airways (2 egz). Samolot posiadał dodatkowe zbiorniki paliwa i dysponował zasięgiem 13 910 km,
- MD-11C Combi- pasażersko-towarowa, w eksploatacji od listopada 1991 r. Standardowe wnętrze samolotu mieściło w konfiguracji dwuklasowej 214 miejsc pasażerskich oraz do 10 palet z ładunkiem na głównym pokładzie. W zależności od potrzeb wnętrze samolotu można dostosować do dowolnej liczby palet (kontenerów) lub wyposażyć w komplet miejsc pasażerskich. Zbudowano 5 egz. na zamówienie włoskiego przewoźnika Alitalia,
- MD-11CF- konwersja używanych samolotów pasażerskich na towarowe, wykonywana przez Boeing lub wyspecjalizowane firmy lotnicze, prowadzona od grudnia 1994 r. Polegała ona głównie na wzmocnieniu kadłuba i podłogi, zabudowy dużych drzwi towarowych oraz usunięcia wyposażenia pokładowego służącego do obsługi pasażerów (fotele, kuchnie). Samolot po konwersji wykonanej przez producenta otrzymywał oznaczenie MD-11BCF (Boeing Converted Freighter).
Ogółem w latach 1990- 2001 zbudowano 200 samolotów MD-11. Montaż ostateczny odbywał się w zakładach McDonnell Douglasa (później Boeing) w Long Beach w Kalifornii. W połowie 2010 r. w wyposażeniu przewoźników znajdowało się 189 samolotów MD-11, z tego 20 w wersji pasażerskiej i 169 towarowej. Ich największymi użytkownikami były linie lotnicze: FedEx- 59 egz., UPS- 38 egz., Lufthansa Cargo- 19 egz., World Airways- 15 egz., KLM- 10 egz. i Martinair Holland- 7 egz.
Ponieważ podczas eksploatacji MD-11 sprawdziły się jako wydajne samoloty towarowe, wiele linii lotniczych cargo podjęło decyzje o zagospodarowaniu maszyn, które stały się zbędne dla przewoźników pasażerskich. Na przykład FedEx kupił prawie całą flotę Delta Air Lines, składowaną w bazie Goodyear w Arizonie i po konwersji weszły one do jego wyposażenia. W 2010 r. w liniach lotniczych było użytkowanych jedynie 16 pasażerskich MD-11. Dziesięć z nich wykorzystywały linie KLM Royal Dutch Airlines, a sześć w lotach nieregularnych amerykański przewoźnik World Airways (były to głównie loty na zapotrzebowanie wojsk amerykańskich US Air Mobility Command). Ponadto dwa samoloty użytkowane były w konfiguracji do przewozu ważnych osobistości w Arabii Saudyjskiej: jeden w Saudi Arabian Royal Flight- dla członków rodziny królewskiej, a drugi w Asasco Aviation.
W Polsce.
W dniach 12- 21.12.1989 r. w USA przebywała delegacja PZL Warszawa- Okęcie (przewodniczący mgr Ryszard Leja), której zadaniem było przeprowadzenie rozmów z kilkoma firmami amerykańskimi zainteresowanymi współpracą warszawskimi zakładami. Prowadzono wówczas rozmowy z przedstawicielami zakładów McDonnell Douglas Corporation. Zakłady te zaoferowały możliwość współpracy nie tylko z PZL Okęcie ale także z PZL Mielec. Po zakończeniu rozmów strona amerykańska miała zaproponować kooperację w programie szerokokadłubowego samolotu pasażerskiego MD-11. Do podjęcia współpracy jednak nie doszło.
Konstrukcja.
Wolnonośnym dolnopłat. Konstrukcja typu fail safe metalowa, z zastosowaniem kompozytów na bazie stopów lekkich i litu. Załoga- 2 osoby, pasażerów- 298 do 410 (wg [3]- od 276 do 405). W wersji towarowej- ładunek o masie 91 000 kg.
Skrzydła wolnonośne o konstrukcji metalowej typu fail safe z kesonem typu skrzynkowego złożonym z 2 dźwigarów, żeber i wręg rozmieszczonych wzdłuż cięciwy oraz arkuszy pokrycia z elementami usztywniającymi rozmieszczonymi wzdłuż rozpiętości. Profil skrzydła opracowany przez Douglas Aircraft. Wznios płatów 6°. Kąt zaklinowania płata 5°51' przy nasadzie skrzydła. Skos w 1/4 cięciwy: 35°. Na obu końcówkach płatów rozpraszacze wirów brzegowych, złożone z powierzchni aerodynamicznych skierowanych w górę i w dół. Powierzchnia skierowana w górę o konstrukcji metalowej ze szkieletem złożonym z dźwigarów i żeber z usztywnionym pokryciem ze stopu aluminiowego. Dolna powierzchnia rozpraszacza wirów brzegowych wykonana z kompozytu z włókien węglowych. Lotki złożone z 2 sekcji wewnętrznych i zewnętrznych. Sekcje wewnętrzne o szkielecie metalowym z pokryciem kompozytowym, sekcje zewnętrzne całkowicie kompozytowe. Dwuszczelinowe klapy zainstalowane na krawędzi spływu, zawieszone na zewnętrznych przegubach o metalowym szkielecie z pokryciem kompozytowym (klapy wewnętrzne) oraz całkowicie kompozytowe (klapy zewnętrzne). Pięć całkowicie metalowych spojlerów na każdym skrzydle, rozmieszczonych przy tylnej krawędzi stałej części płatów, przed klapami. Spojlery o wewnętrznej konstrukcji typu plaster miodu z pokryciem aluminiowym. Na krawędzi natarcia, wzdłuż całej rozpiętości skrzydeł rozmieszczono dwupołożeniowe, całkowicie metalowe sloty w liczbie po 8 segmentów na skrzydło. Wszystkie segmenty slotów rozmieszczonych na krawędzi natarcia odladzane są gorącym powietrzem odbieranym z silników.
Kadłub całkowicie metalowy, półskorupowy o konstrukcji typu fail safe, o przekroju kołowym. Kabiny i pomieszczenia towarowe ciśnieniowe.
Usterzenie ogonowe wolnonośne. Usterzenia o obrysach trapezowych, z dodatnimi skosami, ze statecznikami i sterami dwusegmentowymi. Usterzenie wysokości z dodatnim wzniosem. Konstrukcja stateczników poziomych: dźwigary i żebra metalowe, pokrycie ze stopu aluminiowego, a na krawędzi spływu z kompozytu z włókien węglowych. Stery wysokości szczelinowe o konstrukcji z kompozytu węglowego. Krawędzie natarcia usterzenia odladzane gorącym powietrzem z silnika nr 2 (środkowego).
Podwozie trójpodporowe z przednim podparciem, chowane w locie. Dwa zespoły główne z czterokołowymi wózkami i jeden zespół przedni dwukołowy w osi symetrii samolotu.
Wyposażenie- układ integrujący działanie kompletu awioniki firmy Honeywell zarządzający systemem złożonym z 44 zespołów zbierających dane. W skład systemu wchodziły sterowniki działania poszczególnych zespołów i instalacji samolotu ASC (Aircraft System Controllers) czuwające nad poprawnością działań instalacji hydraulicznej, elektrycznej, klimatyzacyjnej, paliwowej. Zaliczają się doń również: centralny system wyświetlania informacji o awariach (FDS) (Central Fault Display System), system elektronicznych przyrządów pokładowych z 6 monitorami ekranowymi na tablicy przyrządów EIS (Electronic Instrument System), automatyczny system sterowania lotem AFS (Automatic Flight System) pozwalający na automatyczne lądowania w kategorii III B, układ wykrywania gradientu wiatru (windshear) z komputerem sterującym procedurą uniknięcia skutków tego zjawiska, pracujący przez cały czas lotu układ wspomagania stateczności podłużnej, laserowy bezwładnościowy system odniesienia IRS (Inertial Reference System) oraz cyfrowy, komputerowy system dostarczający danych o otaczającym powietrzu w locie DADC (Digital Air Data Computer).
Instalacje: hydrauliczna, elektryczna, pneumatyczna, tlenowa, klimatyzacyjna, przeciwoblodzeniowa.
Napęd- 3 silniki turbowentylatorowe General Electric GE CF6-80 o ciągu 274 kN każdy , Pratt & Whitney PW4460 o ciągu 267 kN każdy i Rolls Royce "Trent 665" o ciągu 289 kN każdy.
Dwa silniki umieszczone zostały w podskrzydłowych gondolach, trzeci silnik został zabudowany w stateczniku usterzenia kierunku.
Pomocnicza jednostka napędowa APU (Auxiliary Power Unit) typu Garrett TSCP700-4E.
Dane techniczne MD-11 (wg [1]):
Rozpiętość- 51,7 (wg [3]- 51,66) m, długość- 61,6 (wg [3]- 61,21) m, wysokość- 17,6 (wg [3]- 17,0) m, powierzchnia nośna- 338,9 m2.
Masa własna operacyjna- 131 000 (wg [3]- 125 874) kg, ładunek płatny max- 51 000 (wg [3]- 55 656) kg, masa do lądowania max- 195 000 kg, masa startowa max- 280 300 (wg [3]- 273 289) kg.
Prędkość nieprzekraczalna- (wg [3]- M = 0,95), prędkość max- 945 (wg [3]- 962) km/h, prędkość przelotowa- (wg [3]- 932) km/h, wznoszenie max- (wg [3]- 14,0) m/s, pułap max- 12 600 m, zasięg max- 12 600 km.
Dane techniczne MD-11F (wg [1]):
Rozpiętość- 51,7 m, długość- 61,6 m, wysokość- 17,6 m, powierzchnia nośna- 338,9 m2.
Masa własna operacyjna- 113 600 kg, ładunek płatny max- 91 000 kg, masa do lądowania max- 213 800 kg, masa startowa max- 276 700 kg.
Prędkość max- 945 km/h, pułap max- 12 600 m, zasięg- 7200 km.
Galeria
Źródło:
[1] Liwiński J. „20 lat eksploatacji MD-11”. Lotnictwo nr 12/2010.[2] Malinowski T. „PZL Okęcie inaczej” Skrzydlata Polska nr 9/1990.
[3] Nowicki J. "McDonnell Douglas MD-11". Lotnictwo Aviation International nr 9/1991.