Tag archieven: Dakota

FOKKER F27 FRIENDSHIP IS HET MEEST SUCCESVOLLE TURBOPROPTOESTEL ALLER TIJDEN

80_87_INGR22_23_Fokker

De Fokker F27 Friendship won de strijd om het beste Nederlandse ontwerp. Het vliegtuig is mooi, maar dat was niet het uitgangspunt van de mensen die de Friendship ontwierpen. De doordachte aerodynamica, een moderne motor en een gelijmde constructie waren bepalend voor het meest succesvolle turboproptoestel aller tijden.

F-27 verkleind

Lezers van NRC Handelsblad kozen in 2006 de Fokker F27 Friendship tot het beste Nederlandse ontwerp ooit. Em.prof. Jaap Blom wil graag weten wat de considerans is geweest van de jury die het vliegtuig heeft gekozen. Een logische vraag van een ingenieur, die immers primair is geïnteresseerd in hoe anderen het technisch vernuft waarderen dat zich in een ontwerp openbaart. Blom is verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp van de F27, zeg maar de buitenkant. We moeten hem teleurstellen. De Fokker Friendship, die zijn eerste vlucht maakte in 1955, is gekozen tot het mooiste blikvangende ding dat de Nederlandse industrie heeft voortgebracht. Bij die verkiezing, die NRC Handelsblad samen met de Premsela Stichting voor Vormgeving organiseerde, ging het vooral om design, om esthetiek. Er is geen considerans. Vraag een groep krantenlezers via het internet wat een mooi Nederlands ontwerp is en de Deltawerken hebben het nakijken, evenals het Dafje, de Philishave, de kantoormeubels van Gispen, het Nederlandse 50 guldenbiljet van Ootje Oxenaar, het NS-logo, de ANWB-paddestoel en het koffiezetapparaat Senseo.

MOOI

De Fokker F27 Friendship is ook mooi. Zet hem naast een ander vliegtuig uit de jaren vijftig en wat direct opvalt, is zijn strakke lijnenspel: de ranke vleugel, de sierlijke, slanke motorgondels en het moderne strakke staartvlak. Maar mooi was niet het oogmerk van de mensen die de Fokker Friendship ontwierpen. Die mensen wisten dat ze één kans zouden krijgen om een volwaardig verkeersvliegtuig te ontwikkelen. En ze wisten dat ze dat moesten doen met weinig geld, mensen, middelen en ervaring. Ze waren zich ervan bewust dat hun grootste kans lag in het ontwikkelen van een opvolger van de Douglas C-47 Dakota, civiel bekend als DC-3. De Dakota was in de jaren vijftig het werkpaard van de luchtvaart, maar had zijn beste tijd gehad. Talrijke vliegtuigbouwers die meer ervaring hadden en beter uitgerust waren, aasden op deze markt.

Fokker, dat in de Tweede Wereldoorlog grotendeels was ontmanteld, had sinds 1945 wel wat toestellen ontwikkeld, militaire lesvliegtuigen, maar dat was geen daverend succes. De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts. Het vliegtuig moest niet alleen veel sneller, lichter, sterker, comfortabeler, duurzamer en goedkoper in exploitatie zijn dan de DC-3, maar ook dan zijn eigentijdse concurrenten. Dat was, zonder de kennis en ervaring op dit terrein, een stoutmoedig en vermetel plan.

Zo op het eerste gezicht nam Fokker enorme technische risico’s. De Friendship kreeg een gasturbine die een propeller aandrijft, de zogenoemde turboprop, als motor, terwijl dat type motor net bestond en vrijwel iedereen zwoer bij beproefde zuigermotoren. Het toestel werd een hoogdekker met de vleugel bovenop de romp, terwijl iedereen laagdekkers bouwde. Daarnaast werden grote delen van de constructie gelijmd in plaats van geklonken, en werden op grote schaal kunststofdelen toegepast. De ontwerpers waren zich echter terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over. Het ontwerpteam onder leiding van ingenieur H.C. van Meerten discussieerde uitputtend over elk idee. Veranderingen werden eindeloos doorgerekend in hun consequentie voor de prestaties van het vliegtuig.

Fokker in Abudjabi
Fokker in Abudjabi

FRITS DIEPEN

Dat het uiteindelijke resultaat in de verkiezing is gepresenteerd als de verdienste van Van Meerten vindt em.prof.ir. Theo van Bijleveld niet terecht. ‘Het is niet te veel eer voor Van Meerten, maar wel te weinig voor Frits Diepen’, meent Van Bijleveld, die destijds verantwoordelijk was voor de productievoorbereiding en gereedschapproductie.

Frits Diepen was een selfmade zakenman uit Brabant die na de oorlog een bedrijf was begonnen in luchtvaartactiviteiten als verhuur en reparatie van vliegtuigen, en verkoop van onderdelen. Hij kwam bij Fokker als directeur Verkoop. Hij besefte dat een goed vliegtuig alleen geen succes garandeerde. De Ierse luchtvaartmaatschappij Aer Lingus had evenals het Australische TAA wel belangstelling voor het toestel, maar volgens Van Bijleveld wachtten de Ieren af wat de Australiërs zouden doen. ‘We wisten dat het vertrouwen bij de Australiërs zou groeien als het vliegtuig ook in de Verenigde Staten zou worden geaccepteerd´, geeft Van Bijleveld aan. ‘De grote verdienste van Frits Diepen is dat hij de Amerikaanse vliegtuigbouwer Fairchild wist te interesseren voor het in de VS bouwen van de F27 in licentie. De eerste F27 die aan een klant werd afgeleverd was een Fairchild F27 voor de Amerikaanse luchtvaartmaatschappij Piedmont. Daarna volgden de Australiërs en vervolgens de Ieren alras.’ Het succes van de Fokker Friendship schuilt dus niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap. En door de samenwerking met Fairchild leerde Fokker ook productietempo maken, want die Amerikanen hadden wel kaas gegeten van het in een korte tijd veel vliegtuigen produceren.

De Friendship heeft een tijdloos, open ontwerp dat veertig jaar lang – van 1956 tot 1996, waarvan de laatste tien jaar als Fokker 50 – in productie is geweest. Techniek en commercie kwamen samen in de afdeling Product Support. Dat was een grote club mensen die nazorg verleende en een blijvende luchtwaardigheid voor alle afgeleverde vliegtuigen garandeerde. Ook kwamen vliegtuigen terug bij de fabriek voor modificatie. Het ontwerp is gedurende de veertig jaar dat het in productie was, een aantal malen volgens de laatste inzichten gemoderniseerd. Krachtigere motoren, extra of grotere deuren, de romp verlengen: het is allemaal toegepast op nieuwe versies van de F27 en later op de Fokker 50 en 60. Op die manier zijn bijna duizend toestellen gebouwd en is de Friendship vooralsnog het meest succesvolle turbopropvliegtuig aller tijden.

Schreiner-folder

STARTGEWICHT

Een paar technische uitgangspunten waren cruciaal voor het succes. Om de Dakota de loef af te steken was een zo hoog mogelijk laad- en dus startgewicht nodig. Er moest uiteraard wel worden voldaan aan de voorschriften om na vermogensverlies op één motor een veilige vlucht te kunnen maken; de klim onmiddellijk na de start is het meest risicovol en daarbij het belangrijkste aandachtspunt. Juist rond die tijd werd gewerkt aan nieuwe internationale veiligheidsvoorschriften, wat het ontwerpproces nog eens extra ingewikkeld maakte.

Het vliegtuig moet dus zo licht mogelijk zijn, een maximaal motorvermogen hebben en een minimale weerstand. De reden om de vleugel als een doorlopend geheel bovenop de romp te plaatsen was, volgens hoogleraar Blom, de lagere luchtweerstand van deze configuratie. Bij een laagdekker moet de motor op de vleugel worden geplaatst, omdat de propeller voldoende vrijslag, ofwel afstand van de grond, moet houden als het vliegtuig aan de grond staat. Bij een hoogdekker kunnen de motorgondels echter onder de vleugel hangen, zodat de luchtstroom over de vleugel niet wordt verstoord. Het hoofdwielstel is dan in de luwte achter de motor in de gondel op te bergen. In een laagdekker is daarvoor meestal een gestroomlijnde kast onder de vleugel nodig, wat zorgt voor veel meer luchtweerstand. Verder heeft een laagdekker bij de start ook meer interferentie tussen de luchtstroom over de vleugels en die langs de romp.

Een ander voordeel van een hoogdekker is de lage laadvloer en instap, maar dat betekent wel dat het hoofdwielstel zeer lange en zware poten nodig heeft. Om die iets korter te maken is de onderkant van de romp enigszins afgeplat, wat eveneens de bij dit toestel loze ruimte onder de cabinevloer zo klein mogelijk houdt. Eigenlijk moet een romp bij voorkeur zuiver cilindrisch in doorsnede zijn, omdat de druk in de cabine dan het meest gelijkmatig is verdeeld. Toch was de knik in de romp voor het realiseren van de afgeplatte onderkant constructief niet onoverkomelijk.

Een tweede manier om de wielpoten niet al te lang te hoeven maken was het inkepen van de drukcabine op de plaats waar de vleugel vastzit aan de romp, wat de stahoogte in het gangpad naar hedendaagse normen wel minimaal maakt. Van buitenaf lijkt het alsof de vleugel bijna helemaal in de romp zit in plaats van er bovenop ligt. Dat komt omdat de romp vanaf de cockpit tot aan de vleugel is opgehoogd met een drukloze buitenhuid. Daarvoor is gekozen na de gewichtsvermeerdering af te wegen tegen de weerstandsvermindering.

27 Fokker demo

KOORDE

De Fokkermensen zochten naar een vleugel die zo weinig mogelijk weerstand biedt en zoveel mogelijk lift geeft. Dat is meestal een zweefvliegtuigachtige vleugel met een kleine koorde (de afstand van voor- naar achterrand) en een grote spanwijdte. In vaktermen heet dat een vleugel met een grote aspectratio (het kwadraat van de spanwijdte gedeeld door de oppervlakte). Dit verhoudingsgetal dat de slankheid van de vleugel uitdrukt, is in het geval van de Friendship 12. De vleugel is vanwege de vereiste stevigheid relatief dik van boven- naar onderkant. Een vleugel die een kleine koorde heeft en dik is, heeft echter sneller de neiging krachtige turbulentie te ontwikkelen die de weerstand verhoogt. Het is knap dat Fokker in de windtunnel een profiel heeft weten te vinden dat hier weinig last van heeft.

Er waren ingenieurs die naar een aspectratio van 14 wilden, maar Van Meerten had in het voorontwerpstadium voorkeur voor 12 vanwege het risico van flutter. Flutter is een onstabiele vleugeltrilling waarvan de berekeningen pas in een laat stadium van de ontwikkeling de vereiste nauwkeurigheid bereiken. Vleugels met daaraan bevestigde massa’s, zoals motoren en onderstellen, vertonen altijd een groot aantal trillingsvormen. Door berekeningen en door onderzoek later tijdens het testvliegen is vast te stellen of zich trillingen voordoen waarbij instabiliteit optreedt; de grotere vliegsnelheden zijn daarbij meestal kritiek. Nauwkeurige berekeningen zijn pas mogelijk nadat de trillingsvormen van het complete vliegtuig voorafgaand aan de eerste vlucht zijn gemeten.

Niettemin kon de vleugel van de Friendship zeer slank blijven. Hoe effectief het aerodynamische profiel van de vleugel was, bewijst het feit dat Fokker aanvankelijk uitging van dubbele spleetkleppen aan de vleugelachterkant, die werken als een hulpvleugel en voor extra lift zorgen bij de start en landing, en bijbehorende rolroeren, die eveneens naar beneden zijn te draaien voor extra draagkracht. De productietoestellen kregen echter kleppen uit één stuk en conventionele rolroeren die niet voor extra lift konden zorgen.

De hoogte-, rol- en richtingsroeren van de Friendship zijn geheel onbekrachtigd. Dat is bij een vliegtuig van deze afmeting nog net toelaatbaar, maar volgens hedendaagse normen soms wel oncomfortabel zwaar. Bij de Fokker 50 is dat aanzienlijk verbeterd. Maar de Friendship kan, en dat was toen qua veiligheid heel up-to-date, op één motor starten en opstijgen.

Als het vliegtuig bij uitval van een motor gaat gieren of slippen (min of meer dwars op de vliegrichting zijn weg vervolgt), dan kan het verticale staartvlak aan de lijzijde overtrokken raken. Daardoor slaat het richtingsroer uit naar de verkeerde kant, wat de slip niet corrigeert maar juist verergert en het vliegtuig onbestuurbaar maakt. Dit probleem is in de windtunnel empirisch opgelost door voor het verticale staartvlak een rugvin te plaatsen. Die veroorzaakt een grote wervel die abrupt instorten van de stroming op het kielvlak voorkomt, aldus Blom.

PERSLUCHT

Om te voorkomen dat het intrekken van de lange wielpoten na het opstijgen teveel motorvermogen kost, gebeurt dit bij de Friendship pneumatisch. In de voorafgaande vlucht is perslucht opgeslagen die voldoende energie bevat om de wielen binnen 5 s in te trekken. Het volledige motorvermogen is dan beschikbaar voor het klimmen en bovendien is de weerstand tijdens het opstijgen minimaal. Bijgevolg is ook de besturing van het neuswiel pneumatisch en dus nogal zwalkend. Perslucht is en blijft immers elastisch, wat de besturing minder exact maakt dan een systeem dat werkt op hydraulische olie.

De keuze voor een pneumatische systeem voor de bediening van de onderstellen was gedurfd. De verwaarloosbare afname van het motorvermogen bij het intrekken van het onderstel tijdens een start met één motor, was slechts een van de argumenten. De pneumatische besturing is ook lichter dan een hydraulisch systeem. In tegenstelling tot de agressieve, corrosieve hydraulische olie is perslucht schoon bij onderhoud, tast het gasmengsel de verf niet aan bij lekkages en vormt het geen brandgevaar. Extra veiligheidsvoorzieningen zijn dus niet nodig.

De ervaring met pneumatische systemen onder hoge druk in vliegtuigen was echter beperkt. Alleen de Havilland Dove en de Fokker S-24 trainer werkten met zo’n systeem maar dan onder lage druk. Het systeem in de F27 bestaat uit een voorraad perslucht in stalen cilinders onder 255 bar, die met viertrapscompressoren in twintig minuten zijn te vullen, en uit vloeistofdempers in de bedieningscilinders van de onderstellen (silicone olie) en in de neuswielbesturing (minerale olie). De gebruiksdruk bedraagt 68 bar.

Al met al bleek de keuze voor pneumatiek toch minder optimaal, want een energievoorraadsysteem met langzame oplading is gevoelig voor kleine lekken. Voor lucht zijn betere afdichtingen nodig dan voor vloeistof, omdat de afmeting van gasmoleculen kleiner is. Ook ontbreekt een smerend medium. Hogedrukcompressoren in miniatuur hebben nooit een lange levensduur bereikt, de onderhoudskosten waren hoog ten gevolge van regelmatige vervanging van het droogmiddel en de waterafscheiders, en in het systeem kwamen sporen smeerolie van de compressoren terecht.

Doordat pneumatische systemen geen ingang vonden bij andere vliegtuigmodellen stopte ook de technologische ontwikkeling. Hoewel het systeem in de F27 niet gek werkte, is het op de Fokker 50 toch vervangen door een hydraulisch systeem. Het vermogensverlies tijdens het intrekken van het onderstel werd bij de F50 wel geaccepteerd, omdat de Pratt & Whitney-motor een vermogen had van 2500-2750 pk. Dat van de motor in de Friendship bedroeg 1670-2140 pk.

22-Fokker-Dart

MOTOR

De luchtvaart was na de Tweede Wereldoorlog flink op gang gekomen, en binnen de civiele luchtvaart was het veiligheidsniveau een groot aandachtspunt. Om die reden werd, parallel aan de ontwikkeling van de Friendship, aan nieuwe certificatievoorschriften gewerkt. Een Dakota kon na een motorstoring bij een hoge temperatuur en een hoog vliegtuiggewicht niet meer rechtuit vliegen en zou dus crashen. Voor de F27 zouden nieuwe en zwaardere regels gelden. Het toestel zou onder alle omstandigheden veilig moeten kunnen opereren op één motor. Ook werden eisen aan de minimumklim gesteld, zodat een vliegtuig niet tegen bergen, heuvels en andere obstakels zou botsen.

Omdat gasturbines toen nog zo nieuw waren, golden ze als onbetrouwbaar. In feite zijn zuigermotoren echter storingsgevoeliger, omdat die mechanisch veel complexer zijn. Aanvankelijk leverde de voor de Friendship gekozen Rolls-Royce Dart te weinig vermogen. Deze motor heeft twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren. Het probleem zat in de vorm van het luchtkanaal dat van de voorste naar de achterste compressortrap loopt. Toen dat wat opgelost was de motor volkomen betrouwbaar. De hoge plaatsing van de motor had nog een voordeel: er is een propeller met een grotere diameter mogelijk dan bij een laaggeplaatste motor. Een grotere propeller kan langzamer draaien en toch meer voortstuwing leveren. Fokker wist Rolls-Royce te overreden hiervoor een aangepaste vertragingskast te ontwikkelen die het hoge toerental van de turbine omzet naar het lage toerental van de schroef. ‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’, stelt Blom, ‘want er gaat een enorm vermogen door die tandwielkast heen.’ Het grote voordeel van de gasturbine is dat hij compacter en lichter was en dus verhoudingsgewijs meer vermogen leverde dan een zuigermotor. De Rolls-Royce Dart groeide tijdens de productiejaren van de Friendship van ongeveer 1600 pk naar een vermogen van 2140 pk.

LIJMEN

Naast de doordachte aerodynamica en de moderne motor was het lijmen van de constructie bepalend voor het succes van de Fokker Friendship. Lijmen van metalen vliegtuigonderdelen in plaats van klinken heeft drie voordelen. Het vliegtuig kreeg een gladdere buitenkant door afwezigheid van uitstekende klinknagelkoppen, de huid had zonder die opstaande nagelkoppen 30 % minder luchtweerstand, en gelijmde constructies waren bij dezelfde belastingscriteria lichter en dunner uit te voeren dan geklonken constructies omdat de belasting beter wordt gespreid. Dat gelijmde constructies dus relatief sterker zijn, was het belangrijkste criterium. Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid. Als platen op elkaar zitten geklonken, dan concentreert spanning zich als gevolg van buigbelasting op de plek waar de platen met de nagel aan elkaar zitten. Bij verlijmen wordt deze spanning verdeeld over het gehele gelijmde oppervlak. Verder stopt een scheur bij gelijmd gelaagd materiaal altijd op de lijmlaag, terwijl die bij een paneel uit één stuk ongehinderd verder kan lopen. Fokker liet de lijm ook als een coating uitvloeien in de kleine holtes van de verstijvers, wat een uitstekende corrosiebescherming is gebleken.

Het grote probleem was het valideren van de betrouwbaarheid van gelijmde constructies. Fokker ontwikkelde een heel kritisch procédé waarbij aluminiumplaten in een zeer schone omgeving van vuil en corrosie werden ontdaan en vervolgens geanodiseerd in een chroomzuurbad. Daardoor kreeg het oppervlak een microscopische ruwheid die de hechtkracht van de lijm enorm vergrootte. Belangrijk was dat de lijm geen epoxyhars mocht zijn, want epoxy is hygroscopisch met alle corrosierisico’s van dien. Fokker gebruikte daarom een fenolhars dat juist vochtwerend werkt. Ook ontwikkelde de vliegtuigbouwer een testmethode: de Fokker-bondtester. Die kon met behulp van trillingsmetingen plekken opsporen waar geen hechting was opgetreden.

GEREEDSCHAP

Metaal lijmen was overigens geen Nederlandse uitvinding. Bij de bouw van de Britse Havilland Comet werden de langsverstijvers op de romp- en vleugelpanelen gelijmd, weet hoogleraar Van Bijleveld. De methode was daar ontwikkeld door iemand van Nederlandse komaf, prof.dr. Norman A. de Bruyne. Fokkeringenieur Rob Schliekelman bracht de methode naar Nederland. Om de verstijvers op de huidpanelen aan te drukken moesten de Britten duur gereedschap maken. Vooral voor het neus- en staartstuk, waar panelen dubbelgekromd zijn, was voor elke verstijver een apart op maat gemaakt aandrukgereedschap nodig. Door het gereedschap liep stoom ter verwarming en vervolgens water om de zaak af te koelen.

Voor het lijmen van de delen voor de F27 koos Fokker een geheel andere methode. Er werd namelijk gelijmd in een autoclaaf, een tank waarin werkstukken onder hoge druk en temperatuur kunnen uitharden. De te lijmen delen worden op elkaar gestapeld, twee componentenlijm bestaande uit poeder en vloeistof wordt aangebracht, en het geheel wordt gefixeerd met hechtnagels. Daarop liggen dan drukstukken, alles tezamen ingepakt in een aluminiumfolie met daarover een laag aluminiumgrind. De verpakking wordt vervolgens vacuüm gezogen en onder hoge druk van buitenaf (16 atmosfeer) en hoge temperatuur (150˚ C) hardt de lijm uit. Een nauwkeurige voorbehandeling van de te lijmen delen is essentieel. Dit omvat schoonmaken en etsen, met chroomzuur anodiseren en primer voor de lijm aanbrengen. Een belangrijk bijproduct van deze handelingen is de uitstekende corrosievastheid, want de anodiseerlaag en de lijm zelf zijn corrosieongevoelig. Bovendien is het ook een excellente ondergrond om de verf goed te laten hechten.

Dat Fokker dus veel verder ging dan de Britten met het op elkaar lijmen van grote plaatoppervlakken voor met name de vleugelhuid, had als oorzaak dat de Nederlandse vliegtuigbouwer zich geen grote freesbanken kon veroorloven die een vleugelpaneel uit één stuk kunnen frezen. De vleugelhuid moet vanaf de romp naar de vleugeltip verlopen van dik naar dun, van enkele centimeters naar millimeters. Fokker werkte met een dunne standaardplaat die vanaf de vleugeltip naar de romp steeds dikker werd gemaakt door er verdubbelingplaten op te lijmen. Het onder druk en hitte laten uitharden van zulke grote werkstukken kon alleen in de autoclaaf.

ORDERS

Na de orders van TAA, Aer Lingus en het Noorse Braathens SAFE bleef het opeens angstig stil. De Nederlandse regering besloot daarop voor de Koninklijke Luchtmacht een aantal aangepaste Friendships, de Troopships, te bestellen. Begin jaren zestig trok de markt aan en ontdekte steeds meer luchtvaartmaatschappijen de unieke kwaliteiten van de Friendship. Het vliegtuig bleef onder die naam tot 1986 in productie. Fokker en Fairchild bouwden er 787. Met het vervolgproject Fokker 50/Fokker 60 erbij opgeteld werden duizend toestellen gebouwd.

Vandaag worden in Nederland geen vliegtuigen meer ontwikkeld en gebouwd. Veel windtunnelonderzoek voor buitenlandse vliegtuigbouwers vindt hier nog wel steeds plaats. Ook besteden die bedrijven ontwerpwerk graag aan ons land uit. Stork gebruikt de lijmtechniek bij het maken van romppanelen van het zogenoemde Glare, een aluminiumlaminaat met tussenlagen van glasvezel, voor de Airbus A380.

Er vliegen nog honderden Fokkers rond en dat zal voorlopig wel zo blijven, want ze zijn momenteel waardevaste beleggingsobjecten. In Nederland zijn nog steeds alle technische competenties voor vliegtuigbouw aanwezig en menigeen meent dat de kans om opnieuw te beginnen nog niet is verkeken.

(tekst erwin van den brink en rudi den hertog. Rudi den Hertog is hoofdingenieur bij Fokker Services, onderdeel van Stork. Hij was bij het voormalige Fokker Aircraft laatstelijk hoofdconstructeur van de Fokker 100 en de Fokker 70.)

BRONNEN:

‘ONTWERP EN PRODUKTIE F27’, LEZINGENCYCLUS GEHOUDEN IN HOTEL KRASNAPOLSKY TE AMSTERDAM, MAART-APRIL 1957. HERUITGEGEVEN DOOR DE FRIENDSHIP ASSOCIATION IN 1992.

SYLLABUS VAN HET SYMPOSIUM ‘SUCCES THROUGH FRIENDSHIP’, 15 MEI 1992.

‘THE FRIENDSHIP STORY’ IN FOCUS, RELATIEPERIODIEK VAN FOKKER, 1 APRIL 1979.

INTERVIEW DOOR ERWIN VAN DEN BRINK MET HOOFDCONSTRUCTEUR J. CORNELIS VOOR HET HAARLEMS DAGBLAD NAAR AANLEIDING VAN HET 75-JARIG JUBILEUM VAN ANTHONY FOKKERS’ VLUCHT BOVEN HAARLEM, 1986.

 

KENGETALLEN

NAAM

Fokker F27 Friendship

LENGTE

23,3 m

SPANWIJDTE

29,0 m

HOOGTE

8,7 m

MAXIMUMCAPACITEIT

60 personen

MOTORVERMOGEN

2 x 1730 kW

KRUISSNELHEID

480 km/h

BEREIK

2660 km

PLAFOND

9900 m

 

 

(KADER)

Preview Fokker F-27 5

IJSZORGEN OVER DE FRIENDSHIP

 

Ten tijde van de ontwikkeling van de Fokker F27 Friendship verongelukten enkele vliegtuigen, omdat ze vlak voor de landing met hun neus voorover doken. De oorzaak was ijsaangroei, dat ontstaat in wolken met onderkoelde waterdruppels die spontaan bevriezen bij het botsen tegen een vliegtuigoppervlak. Als ijsaangroei op de staartvlakvoorranden de aerodynamische vorm bederft, dan kan dat leiden tot loslating ofwel overtrekken aan de onderzijde. Dat maakt een vliegtuig onbestuurbaar, omdat het langsevenwicht dat de staart met een neerwaarts gerichte kracht bewaart door het overtrekken wegvalt.

De F27 is tegen ijsaangroei beschermd met opblaasbare stroken van rubber over de voorranden van de vleugel- en staartvlakken. De ontwikkelaars van het toestel wilden echter grotere zekerheid dat plotseling optredende ijsruwheid geen veiligheidsrisico’s met zich zou meebrengen. Em.prof. Jaap Blom, verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp, werd in die dagen nogal vaak uitgelachen om zijn ijszorgen. Dat gelach verstomde echter geheel na een nog net goed afgelopen vliegproef met gesimuleerd ijs. Pas twintig jaar latere werd dit opgenomen in de luchtwaardigheidsvoorschriften. De Dakota had een ontijzingssysteem met in de spanwijdte opblaasbare vleugelneuzen van rubber, bij de Friendship liepen de op te blazen kanalen in de vliegrichting. De aerodynamische verstoringen bij gebruik zijn daardoor beduidend kleiner.

Fokker wist het overtrekprobleem op te lossen door de voorrand van de stabilo enigszins omhoog te laten wijzen en door de uitslag van de landingskleppen aan de binnenvleugel te begrenzen tot dertig graden.

 

 

(BEELDMATERIAAL)

 

(fokkereen.jpg – OPENINGSPLAAT)

 

FOTO FOKKER

 

(Schreiner-folder.jpg)

In de jaren zestig gebruikte de Nederlandse luchtvaartmaatschappij Schreiner Airways de Friendship voor vakantiecharters.

 

(F27_cockpit.jpg)

De cockpit van de Fokker F27 Friendship.

 

FOTO FOKKER

 

(22-Fokker-Dart.tif – staat op de server)

De schroefturbine Rolls-Royce Dart. In het midden van de tekening zijn de twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren zichtbaar.

 

ILLUSTRATIE ROLLS-ROYCE

 

(Fokker in Abudjabi.jpg)

Promotietoer met het prototype van de Friendship. Om lange afstanden te kunnen vliegen is dit toestel voorzien van extra brandstoftanks onder de vleugel.

 

FOTO FOKKER/COLLECTIE THEO VAN BIJLEVELD

 

(22-Friendship F27.ai – op cdrom via ouderwetse post – De spread heeft veel wit, waar het past mag je de tekst van het artikel laten doorlopen. Ook kun je hier de kengetallen kwijt.)

 

ILLUSTRATIE FOKKER/COLLECTIE THIJS POSTMA

 

(Fokker_F27.pdf – staat op server)

 

ILLUSTRATIE SCHWANDT INFOGRAPHICS

 

 

(QUOTES)

 

De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts

 

De ontwerpers waren zich terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over

 

Het succes van de Friendship schuilt niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap

 

‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’

 

Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid

 

Er vliegen nog honderden Fokkers rond

 

 

FOKKER FRIENDSHIP BESTE NEDERLANDSE DESIGN Industrieel icoon (DI 2006, nr. 8, 2 juni)

 

 

fokkereen

 

Het artikel (PDF) hier klikken:  INGR08_p71_Fokker

 

tekst erwin van den brink

 

 

FOKKER FRIENDSHIP BESTE NEDERLANDSE DESIGN

 

Industrieel icoon

 

In de strijd om het beste Nederlandse design versloeg de Fokker Friendship de Grote Bosatlas, de Rietveld-stoel en de zonnebloem, het biljet van vijftig gulden. De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager.

 

‘De F27 zette Nederland op de wereldkaart’, zo motiveerde een deelnemer aan de Beste Nederlandse Design Verkiezing zijn keuze voor de Fokker Friendship. De F27 won de wedstrijd, uitgeschreven door NRC Handelsblad en de Premsela Stichting voor Vormgeving, met overmacht. Van de 4923 geldige stemmen gingen er 1844 naar het vliegtuig.

De ontwerpers van de Fokker Friendship hebben destijds niet voor ogen gehad het beste Nederlandse design ooit te creëren. Dat was wel het laatste waarover zij zich het hoofd hebben gebroken. Dat het toestel is gekozen, heeft behalve met esthetiek natuurlijk ook te maken met nostalgie, de spijt over het verdwijnen van Fokker, een stukje nationale trots. Deze heimwee naar een industrieel voorgoed verleden tijdperk speelde waarschijnlijk ook mee met de Britse uitverkiezing van de Concorde eerder dit jaar. Rudi den Hertog, hoofdconstructeur van de F128 en Fokker 100, zegt het zo: ‘Nederland is opgebouwd door land uit zee terug te winnen met slimme ingenieurstechnieken. Diezelfde methoden met originele ideeën, eenvoud en kracht zijn gebruikt om de Fokker F27 Friendship te ontwerpen.’

 

STRAALMOTOR

Maar waarom was het vliegtuig van Cees van Meerten uit 1955 zo opmerkelijk? Fokker moest in de Tweede Wereldoorlog onderdelen leveren aan Duitsland, terwijl de Engelse, Amerikaanse en Duitse vliegtuigindustrie op volle toeren draaide. Desondanks slaagde een klein team van vliegtuigingenieurs erin een revolutionair toestel te bouwen.

De Friendship had in plaats van een zuigermotor, die niet zo efficiënt was, een straalmotor met propellers. Fokker paste ook gelijmde verbindingen toe; de onderdelen werden niet geklonken. Hierdoor was het toestel licht en aërodynamisch. De Friendship had bovendien een geprononceerde vleugel boven op de romp met gestroomlijnde motorgondels, waarin ook het hoofdwielstel zat opgeborgen. De wielkasten bevonden zich dus niet in de romp. Het slanke uiterlijk werd nog benadrukt doordat de neus in de serieproductie wat spitser werd gemaakt om de weerstand te verlagen en de radar te bergen.

 

LOOPING

Piloten roemden de stroomlijning en intrinsieke stabiliteit. Als een piloot onverhoopt een domme fout maakte, kwam hij niet snel in een ongecontroleerde duikvlucht terecht. ‘She’s very forgiving’, merkte een luchtmachtvlieger van de militaire Friendship – de Troopship – eens op.

De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager, een stuntvliegtuig. De Koninklijke Luchtmacht hield er jarenlang vliegshows mee, waarbij piloten met de toestellen steile bochten draaiden die bijna loopings waren. Er werd dieselolie in de uitlaten gespoten, wat een spectaculaire smoke trail gaf. Een piloot kon als een ware Biggles – de jongensboekenheld die straaljagerpiloot was – zover overtrekken dat hij tenslotte doodstil met zijn neus rechtstandig omhoog hing alvorens als een herfstblad naar beneden te dwarrelen, waarna hij vanzelf zijn zweefvlucht hervond.

Het concept was zijn tijd ver vooruit. Het toestel, inclusief de uit de F27 ontwikkelde Fokker 50 en Fokker 60, kon daarom vanaf 1958 bijna veertig jaar lang in productie zijn, een prestatie die alleen Boeing met zijn 737, sinds 1967 in productie, overtreft.

Er zijn 787 F27’s gebouwd, inclusief de licentieproductie van de FH-227 in de Verenigde Staten bij Fairchild-Hiller. Na 1986 kwamen daar nog 212 Fokker 50-toestellen bij. Het vliegtuig is daarom met 999 gebouwde exemplaren nog steeds het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld. Een echt industrieel icoon.

 

 

KENGETALLEN

NAAM

Fokker F-27 Friendship

LENGTE

23,3 m

SPANWIJDTE

29,0 m

HOOGTE

8,7 m

MAXIMUMCAPACITEIT

60 personen

MOTORVERMOGEN

2 x 1730 kW

KRUISSNELHEID

480 km/h

BEREIK

2660 km

PLAFOND

9900 m

 

 

 

(quote)

 

Het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld

 

 

 

(foto’s)

 

 

(friendship)

 

De Fokker Friendship had een straalmotor met propellers.

 

 

(fokkereen)

 

De neus is wat spitser gemaakt om de weerstand te verlagen.

 

Ode aan de Douglas DC-3/USAF C-47 Skytrain/(RAF) ‘Dakota’ (DI 9 mei 2004

INGR09_p46_47_Ode

INGR09_p46_47_Ode

Ode aan de Techniek

 

tekst erwin van den brink

foto’s dutch dakota association

 

 

VOOR DE DC-3 WAS VLIEGEN EEN BEPROEVING: KLAPPEREND LINNEN

 

Veilig en comfortabel

 

Nog steeds vliegen er 1200 DC-3’s over de wereld. Het bijna zeventigjarige toestel moest veilig en comfortabel zijn, een opdracht waarin bouwer Douglas Aircraft Company zonder meer in is geslaagd. Breng een ode en win een rondvlucht in een Dakota.

 

Ook deze zomer vertrekken weer zo’n vier miljoen Nederlanders met het vliegtuig naar een buitenlandse vakantiebestemming. Ze stappen gedachteloos in wat meestal een Boeing 737 is, het werkpaard van de charterluchtvaart. Toch heeft niet de Boeing 737 het moderne luchtreizen vormgegeven maar de Douglas DC-3, het toestel dat in de jaren vijftig en zestig vliegen binnen bereik van grote groepen Nederlanders bracht.

Dit artikel is een ode aan de DC-3, ook wel bekend als ‘Dakota’. Er is een stichting met als enig doel het brengen van een ode aan de Dakota: de Dutch Dakota Association (DDA), gevestigd in een hangar op Schiphol-Oost. Deze organisatie met 3500 leden doet dat door Dakota’s vliegwaardig te houden. Ik ben vandaag uitgenodigd om een vlucht te maken in een Dakota en krijg tekst en uitleg van directeur, Anne Cor Groeneveld, een (verkeers-)vlieger in hart en nieren.

 

D1h50h

 

 

Na het tragische ongeval met een Dakota in 1996 – overigens niet te wijten aan nalatigheid van de DDA – heeft het de vereniging veel moeite gekost om de luchtvaartautoriteiten ervan te overtuigen dat vliegen met een Dakota verantwoord is. De DDA vliegt nu ‘onder JAR-OPS’, wat zoveel betekent dat de DDA de facto een erkende luchtvaartmaatschappij is met alle controle die daarbij hoort. Om die reden moeten we ons melden bij gebouw ‘106’, een van de laatste restanten van het ‘oude’ Schiphol. Er wordt ingecheckt en we moeten langs douane en security. Dan met een bus het platform over naar het vliegtuig, ‘de machine’, zoals onze waakzame stewardess zegt. De kist draagt de kleuren van sponsor Martinair die als Martin’s Air Charter met dit type vliegtuig in de jaren zestig vakantiegangers begon te vervoeren.

 

LICENTIE

De eerste DC-3 vloog op 17 december 1935, volgend jaar zeventig jaar geleden. Nog altijd vliegen er zo’n 1200 rond. Volgens de fabrikant zijn er 10 654 van gebouwd, plus 8500 in licentie in de Sovjetunie en 2500 in Japan.

Veilig en comfortabel. Dat moest hij zijn. Ik kan het beamen. Je zit ruim, hebt prima uitzicht en je kunt heel goed met elkaar praten. Voor de DC-3 was vliegen een beproeving: klapperend linnen. Zitten tussen buizen en een hels kabaal. En betrekkelijk onveilig. De aanzet tot het bouwen van de DC-3 was een ongeluk met een Fokker-toestel.

 

PBA

 

Op 31 maart 1931 was een Fokker F-10a Trimotor van Transcontinental & Western Airlines (later Trans World Airlines, TWA) op weg van Kansas City naar Wichita op een hoogte van 500 voet om een onweersbui te omzeilen, toen het toestel plotseling neerstortte bij Cotton Falls. Alle inzittenden, onder wie het illustere Notre Dame footballteam, kwamen om het leven. Naar verluidt was een breuk in de vleugel de oorzaak geweest van de ramp. Veiligheid werd door dit voorval opeens een grote prioriteit in de civiele luchtvaart, die in de VS nog in de kinderschoenen stond.

Omdat Boeing alleen passagiersvliegtuigen leverde aan zijn eigen luchtvaartmaatschappij, United Airlines, wendde TWA zich tot de Douglas Aircraft Company. De DC-1 (DC staat voor Douglas Commercial) was een voor zijn tijd ongeëvenaard ruim vliegtuig. De innovatie zat hem met name in de vorm van de goed gestroomlijnde vleugel: een lichte pijlstand maar enorm robuust. Op een promotiefoto rijdt een stoomwals over de vleugel heen zonder dat deze vervormt. Het principe van de vleugelconstructie is een torsiedoos, opgebouwd uit een voorligger en een achterligger met haaks daarop ribben en afgespannen met een dragende huid. Licht en enorm stijf. Voor het hele vliegtuig geldt dat de aluminiumhuid de constructie zijn stijfheid geeft, waardoor het geraamte of binnenwerk heel licht kon worden uitgevoerd.

 

UIVER

schiphol1928
DC-2, KLM, Schiphol, 1928

Van de DC-1 is maar een exemplaar gebouwd. De DC-2 lijkt sterk op de DC-1, maar de romp is 60 cm langer en biedt daardoor ruimte aan twee extra passagiersstoelen. Anthony Fokker zag dat de aluminiumschaalromp zijn constructies van stalen buizen bespannen met linnen zou verdringen en wist een licentie te verkrijgen van Douglas om de DC-2 in Europa te verkopen. De KLM werd met de DC-2 ‘Uiver’ in 1934 tweede in de Londen-Melbourne-race. Dat is bijzonder, want de tegenstanders vlogen met speciaal geprepareerde racevliegtuigen. Nog opmerkelijker was dat de ‘Uiver’ gewoon het traject van de lijndienst vloog, een omweg dus. De meeste racevliegtuigen haalden hun eindbestemming niet eens. Het was een enorme opsteker voor de betrouwbaarheid van de DC-2. Er werden er 156 van gemaakt, een groot aantal voor die tijd, waarin het normaal was dat van een ontwerp slechts enkele exemplaren werden gebouwd D5k1h

 

Toen kwam de directeur van American Airlines met het verzoek om een versie van de DC-2 met een grotere romp, waarin plaats was voor bedden. Zakenmensen zouden ’s nachts met deze Douglas Skysleeper Transport naar hun bestemming vliegen en daar de volgende dag uitgerust aan het werk kunnen gaan. Er konden veertien passagiers in. Zij reisden met hetzelfde gerief als in een Pullman-slaapwagen van de spoorwegen. In de tweede helft van de jaren dertig was dit type, de DC-3, het meest toonaangevende passagiersvliegtuig.

 

SKYTRAIN

Zodra de VS betrokken raakten bij de Tweede Wereldoorlog, werd de DC-3 nog uitsluitend gebouwd voor militaire doeleinden. De bekendste aanduiding is de C-47. (C staat voor militair transport en 47 wil zeggen dat het hier ging om het 47ste type transportvliegtuig voor het leger.) Het vliegtuig heette Skytrain. In gevolge de Lend and Lease Act ontving de Britse Royal Air Force een groot aantal (zo’n 1900) C-47’s en hier heetten ze ‘Dakota’. De RAF gebruikte (behalve voor jagers, die agressieve namen kregen, zoals Spitfire) geografische aanduidingen voor vliegtuigen. Transportvliegtuigen kregen altijd de naam van een landstreek en omdat de C-47 een Amerikaans vliegtuig was, noemden de Britten ze daarom Dakota. Vanwege de alliteratie gingen allengs alle militaire DC-3’s ‘Dakota’ heten.

Er doen al of niet apocriefe verhalen over de Dakota de ronde. Er bestaat een foto waarop een compleet bataljon op de vleugels heeft plaatsgenomen. Een piloot die tijdens de Berlijnse luchtbrug een lading van 64 balken aluminium moest overvliegen, merkte dat hij bij de start moeilijk loskwam en dat het vliegtuig zwaar in de hand lag. Na de landing bleek dat de balken verkeerd waren gelabeld. Het bleek om staal te gaan in plaats van aluminium en het vliegtuig was dus 100 % overbeladen.

Onze vlucht voert op zo’n 300 m hoogte over Noord-Holland. Het verschil met zo’n saaie Boeing 737-vlucht is dat we allemaal even in de cockpit mogen. (‘Als u maar niet praat met de vliegers’, bezweert de stewardess.) En na afloop wil de captain wel op de foto met mijn tienjarige zoon Victor, die zijn luchtdoop heeft gehad. Als Victor wat verlegen schokschoudert bast de gezagsvoerder: ‘Kom op joh, je moet altijd doen wat de captain zegt: we gaan samen bij de prop staan.’ Zo gezegd, zo gedaan.

www.dutchdakota.nl

 

 

(kadertje met dakota-lgo)

 

De technische leek die de meest originele Ode brengt, mag in een Dakota een rondvlucht maken, beschikbaar gesteld door de Dutch Dakota Association. De hoofdprijs voor de school of klas die de beste Ode brengt is een geldbedrag van vijfduizend euro, te besteden aan een schoolreis met een technisch-educatief doel. Technisch studenten kunnen een stage winnen die beschikbaar is gesteld door Altran Technologies. Het bedrijf of de professional die de mooiste Ode brengt, wint de Ode Bokaal. De prijswinnaars worden bekendgemaakt op 30 juni tijdens het slotspektakel in het Nationaal Luchtvaart Themapark Aviodrome te Lelystad. Odes insturen kan tot 15 juni: info@odeaandetechniek.nl of Postbus 256, 1110 AG Diemen, o.v.v. ‘Ode’

 

 

(quotes)

 

Een ongeluk met een Fokker-toestel was de aanleiding de DC-3 te bouwen

 

De aluminiumhuid geeft de constructie zijn stijfheid

 

 

(FOTO’s)

 

(pba)

 

Een Douglas Commercial-3.

 

 

(pbavleugel)

 

De innovatie van de DC-3 zat hem in de goed gestroomlijnde vleugel.

 

 

(vloot)

 

In totaal zijn er 10 654 Dakota’s gebouwd.

 

(zonder bijschrift)