マクドネル・ダグラスはなぜ 3 つのエンジンを搭載した DC-10 を製造したのでしょうか?

DC-10 Twin について聞いたことがあるなら、一見単純な質問をするかもしれません。なぜ、より効率的な 2 つのエンジンを搭載したレイアウトではなく、3 つのエンジンを搭載した DC-10 を開発したのですか?一見すると、特に最近の長距離旅客機は 2 基だけで成功しているため、3 基目のエンジンを追加することは不必要に複雑に思えます。しかし、この解決策は 1960 年代にはいくつかの理由から実装が非常に困難でした。これは、その時代の技術的限界、規制環境、市場の需要を反映しています。 DC-10 がなぜトライジェットとして考案されたのかを理解することは、4 発の巨人が登場した初期のジェット時代と、今日の燃料効率の高いツインジェットの時代との間の移行を明らかにするのに役立ちます。

私たちの記事では、その歴史を詳しく探っていきます。私たちは、マクドネル・ダグラスが3発機設計を採用するに至った経緯、提案されていたが実現しなかったDC-10「ツイン」、そして世界の航空を形作る上での(拡張航続距離双発運用性能基準)の重要な役割を検討します。規制の状況、航空会社の戦略、DC-10 の技術的目標を再検討することで、マクドネル・ダグラスがその時代にどのように対応したか、そしてなぜトライジェットが最終的にツインジェット革命に取って代わられたのかがわかります。

短い答えとは何ですか?

端的な答えは、1960 年代と 1970 年代の航空会社の規制により、双発ワイドボディ機による長距離水上航路の飛行が許可されなかったため、マクドネル ダグラスが 3 つのエンジンを搭載した DC-10 を製造したということです。当時、「60分ルール」として知られる規則により、ツインジェット機が迂回空港から1時間以上離れた場所で飛行することは制限されていた。このため、大洋横断や多くの遠隔地の大陸横断サービスには適していませんでした。 DC-10 は 3 つのエンジンを搭載することでこれらの制限を回避し、複雑な免除や証明されていない規制変更を必要とせずに、主要な国際線ですぐに使用できるようになりました。

パフォーマンス上の理由もありました。ジェット エンジンの信頼性は着実に向上していましたが、航空会社や規制当局が 2 つのエンジンだけで長距離運航を信頼できる段階にはまだ達していませんでした。エンジンが 3 つあるということは、航空会社が強力な安全マージンを宣伝し、制限を回避できることを意味します。さらに、尾翼に搭載された 3 番目のエンジンは、薄い空気が航空機の性能に課題をもたらす や などの空港での高高度離陸に追加の推力を提供しました。航空会社にとって、これは多用途性と路線の柔軟性を意味し、どちらも競争市場における重要なセールスポイントです。

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3 番目のエンジンを取り除いた DC-10 ツインは、1970 年代初頭にマクドネル ダグラスによって研究されました。この改良型はより軽量で、より燃料効率が高く、コンセプト的には「真新しい A300」に近かったでしょう。しかし、2 発エンジン設計に課せられた長距離の制限から逃れることはできませんでした。その結果、マクドネル・ダグラスはこのアイデアを棚上げし、DC-10 をキャリアを通じてトライジェットとして残しました。一方、1970 年代から 1980 年代にかけて、ユーラシア大陸を旅行するための人気の選択肢となりました。

DC-10 の 3 つのエンジンの設計を形作ったいくつかの相互に関連した要因があります。それは、規制の枠組み、市場の競争、技術的な実現可能性です。 FAA の「60 分ルール」は、サイズや信頼性に関係なく、当時のすべての双発ジェット機に適用されていました。航空会社は、より長く、より安く飛行でき、 、 、 などのクワッドジェットと競合できる航空機を求めていたため、制限は免除されていました。したがって、唯一実現可能な方法は、余分なエンジンを 1 つ取り外すことでした。その分野で競争するには、マクドネル・ダグラスはトライジェットを作成することによって、同じ制限に束縛されないワイドボディを開発する以外に選択肢はほとんどありませんでした。

同様に重要なのはエンジンの信頼性でした。 1960 年代には、新しい高バイパス ターボファン エンジンが発売されましたが、故障は珍しくありませんでした。まれではあるものの、双発旅客機で片方のエンジンを失うリスクは、制限を正当化するのに十分なほど深刻でした。対照的に、DC-10 は 3 つのエンジンを搭載しており、1 つを失っても飛行を完了することができました。この設計により、航空会社は、迂回空港が少ない地域である海洋、砂漠、極地を飛行する際に自信を得ることができました。

最後に、市場競争が重要でした。 DC-10 はボーイング 747 を置き​​換えることを目的としたものではなく、需要の高い路線に若干小さい輸送能力を提供することでそれを補完することを目的としていました。その役割を果たすには、航続距離と無制限のルーティングの柔軟性が必要でしたが、当時のツインジェットでは提供できませんでした。

DC-10 に関する専門家と航空会社

業界観察者、元航空会社スタッフ、航空歴史家は、DC-10 ツインが時代を先取りしたアイデアであったことに広く同意しています。提案された改良型は真剣に研究され、後にノースウエスト航空の一部となったノースセントラルのような航空会社にも売り込まれました。で説明されているように、ノースウエスト航空の歴史、コンセプトアートと宣伝資料では、マクドネル・ダグラスが米国国内線に就航し、ヨーロッパでエアバスA300と競合する2発エンジンのDC-10をどのように構想しているかを示した。机上では論理的なアイデアだったが、規制によって阻止された。

ノース セントラル航空は DC-10 ツインにある程度の関心を示しましたが、小規模な地域航空会社として、自社の保有機材内で本質的に新しい航空機タイプとなるものにコミットするためのリソースが不足していました。他の航空会社も慎重だった。オイルショックと不況を特徴とする 1970 年代の経済混乱により、航空会社は規制上のステータスが不確実な実験モデルを避けるようになりました。代わりに、すでに世界路線向けに認定されている確立されたトライジェットのバリアントを購入することが最も好まれます。

などのフォーラムの愛好家クオラそしてレディットそして、航空史サイトは、ETOPS が 10 年早く導入されていたら、DC-10 ツインは買い手を見つけて収益性の高いニッチ市場を切り開いていたかもしれないとよく推測しています。しかし、航空においてはタイミングがすべてです。マクドネル・ダグラスはすでにボーイングと財務面での競争に苦戦しており、同社には需要が保証されていないまったく新しい派生製品を発売するためのリソースが不足していた。今にして思えば、DC-10 Twin は魅力的な「もしも」ではありますが、現時点では同社にとって実行可能な道ではありません。

DC-10 対同時代の他の航空機

DC-10 のわずか 2 年後の 1972 年に発売されたエアバス A300 は、顕著な比較例となります。これは世界初の双発広胴機でしたが、主に短距離から中距離のヨーロッパ路線向けに設計されました。ヨーロッパの規制環境はFAAよりも若干緩和されており、双子が迂回空港から離れた場所で運航することを許可していました。したがって、エアバスは、大洋横断能力を必要としない高密度の中距離飛行など、DC-10 ツインが競合するであろうニッチ分野を切り開いた。

ただし、A300 の適用範囲は限られていました。当初は大西洋を横断したり、アジアまで長距離を運航したりすることはできなかった。航空会社は、それを世界的な旗艦ではなく、地域の補完物とみなしていました。対照的に、3 つのエンジンを搭載した DC-10 は、特定の大陸間路線ではボーイングの小型 747 型に匹敵し、さらにはそれに挑戦しました。この意味で、トライジェットの設計はマクドネル・ダグラスに商業上の柔軟性を与えました。

DC-10 と初期のツイン ワイドボディ設計の比較:

航空機	エンジン	初飛行	想定される役割	規制上の制限	代表的な範囲（初期モデル）	乗車定員	市場への影響
マクドネル・ダグラス DC-10	3（3）	1970年	中～長距離の広胴機、大洋横断可能	なし（60分ルール対象外）	~6,600 km (4,100 マイル)	270～380	多くの長距離航空会社の主力となったが、事故により評判は傷つく
マクドネル・ダグラス DC-10 ツイン(提案)	2 (ツインジェット)	建てたことがない	短距離から中距離のトライジェットの効率的な代替手段	60分ルールによる制限あり。海の上を飛ぶことができなかった	予測〜5,500 km (3,400 マイル)	250～320	規制当局の承認がなく、需要が限られているため、発売されることはありませんでした
エアバスA300	2 (ツインジェット)	1972年	ヨーロッパ地方/中距離路線	60分ルールによる制限あり。最初のフライトは短いセクターに限定される	~4,000 ～ 5,500 km (2,500 ～ 3,400 マイル)	250～300	初の双発ワイドボディー。特にヨーロッパとアジアでニッチな成功を収めた
ボーイング 767	2 (ツインジェット)	1981年	中長距離、大西洋横断の可能性	当初は 60 分ルールが適用されます。 1985年にETOPS-120を取得	~7,400–9,400 km (4,600–5,800 マイル)	180～260	長距離水上ルートで認定された初のツインジェット。現代の ETOPS への道が開かれました

この表は、同時代のモデルと比較した DC-10 Twin の限界と、なぜ設計が進歩しなかったのかを明らかにしています。また、10 年後に到着した がどのようにして大西洋横断飛行の ETOPS 認証を取得したかについても説明しました。 DC-10 の登場がもう少し遅かったら、あるいはエンジン設計がもっと信頼性が高かったなら、おそらく DC-10 Twin が動いているところを見ることができたかもしれませんが、歴史は「もしも」を好まないものです。

1980 年代に ETOPS が登場すると形勢は変わりました。突然、ボーイング 767 やエアバス A310 のような双発ジェット機が海を渡れるようになり、トライジェットよりも運航コストが低くなります。この変化により、DC-10 ツインは飛行する前に時代遅れとなり、マクドネル・ダグラスがかつて埋めようとしていたまさにその市場を新型ツインジェットが占拠した。ツインジェットの最終的な優位性は、規制環境と技術環境がいかに急速に変化したかを浮き彫りにします。

トライジェットの緩やかな衰退

トライジェットは規制上の問題を解決しましたが、新たな課題も生じました。エンジンを尾部に取り付けると、構造とメンテナンスが複雑になります。批評家は、巨大なターボファンを胴体の上に配置することで機体にさらなるストレスがかかり、故障時のリスクが高まると主張した。しかし、パイロットは概してうまく適応し、そのデザインは DC-10 だけでなく、その後継機である のユーザーによっても議論されたように、象徴的なものとなりました。無限飛行コミュニティ。

DC-10の安全記録も物議を醸した。 1974 年のターキッシュ エアラインズ 981 便や 1979 年のアメリカン航空 191 便などの大惨事は、エンジンの配置とは関係のない設計上の欠陥を浮き彫りにしましたが、航空機の評判に影を落としました。実際、これらの設計上の問題が修正されると、DC-10 は長く、そして全体的には安全なキャリアを歩み続けました。それでも、DC-10が「安全ではない」という世間の認識を変えるのは難しく、一部の批評家は、初期の問題があったのはトライジェットのレイアウトを不当に非難した。

もしマクドネル・ダグラスが DC-10 Twin を発売していたら、それ自体の欠点に直面していたかもしれません。 ETOPSの承認がなければ、2発のワイドボディーは短距離および中距離の飛行に限定され、エアバスA300やその後のボーイング767と直接競合することになるだろう。その市場はすでに混雑しており、マクドネル・ダグラスはより困難な競争領域に追い込まれていただろう。皮肉なことに、同社はこの動きを回避することで、長距離の主力製品としての DC-10 の関連性を延長しました。

結論

結局のところ、DC-10 の 3 エンジン設計は当時の産物でした。マクドネル・ダグラスは、ツインジェット機に対する規制を回避しながら、ボーイングやロッキードと競合できるワイドボディ航空機を必要としていました。 trijet は、ETOPS が登場する前の時代にパフォーマンス、コンプライアンス、商用の柔軟性を提供し、DC-10 がグローバル サービスに対応できることを保証しました。

同時に、未製造の DC-10 ツインは、マクドネル ダグラスが双発エンジンの将来の可能性を見出していたものの、同社がタイミングと状況によって制約を受けていたことを示しています。 ETOPS が現実になると、ボーイング 767、777、エアバス A330 などの双子機が長距離市場を引き継ぎ、トライジェット機は歴史の片隅に追いやられ、多くのクアッドジェット機も駆逐されました。しかし、1970 年代初頭、クアッドジェットが独占する長距離市場ではトライジェットが唯一の前進手段でした。

現在、長距離便は、 や のような ETOPS 評価の双子が主流であり、迂回空港から 6 時間以上飛行することができます。 DC-10 は現在旅客サービスからは引退しましたが、限られた貨物サービスでは引き続き使用されており、航空史上の重要なマイルストーンであり続けています。そのトライジェットの設計は、当時利用可能な最良のソリューションを反映しており、1960 年代の巨大な 4 発エンジンと、今日の航空を定義する双発エンジン革命との間のギャップを橋渡ししました。