Pratt & Whitney TF30 - Pratt & Whitney TF30

TF30
Pratt & Whitney TF30.jpg
TF30 v Valiant Air Command Warbird Museum, Titusville, Florida
TypTurbofan
národní původSpojené státy
VýrobcePratt & Whitney
První běh1960
Hlavní aplikaceGeneral Dynamics F-111 Aardvark
Grumman F-14 Tomcat
LTV A-7 Corsair II

The Pratt & Whitney TF30 (označení společnosti JTF10A[1]) je vojenský obchvat turbofan motor původně navržený Pratt & Whitney pro podzvukové Střelec F6D stíhač obrany flotily, ale tento projekt byl zrušen. Později byl upraven pomocí přídavné spalování pro nadzvukové designy a v této podobě se jednalo o první produkční turbofan s přídavným spalováním na světě, který poháněl F-111 a F-14A Tomcat, stejně jako použití v raných verzích A-7 Corsair II bez přídavného spalování. První let TF30 byl v roce 1964 a výroba pokračovala až do roku 1986.

Návrh a vývoj

V roce 1958 Douglas Aircraft Company navrhl čtyřmotorové tryskové dopravní letadlo krátkého dosahu, aby vyplnilo mezeru pod svým novým mezikontinentálním DC-8, interně známým jako Model 2067. Zamýšlel být uváděn na trh jako DC-9, nebyl přímo spojen s pozdějšími dvoumotorovými motory Douglas DC-9.[1] Společnost Pratt & Whitney (P&W) nabídla své JT8A proudový motor pro dopravní letadlo, ale Douglas upřednostňoval použití turboventilátoru, který by měl větší palivovou účinnost než proudový motor. Společnost P&W poté navrhla JT10A, poloviční verzi své nově vyvinuté verze JT8D turbofan. Vývoj nového designu byl zahájen v dubnu 1959,[1] pomocí jádra JT8.[2] Douglas odložil design modelu 2067 v roce 1960, protože cílené americké letecké společnosti upřednostňovaly nově nabízené Boeing 727.[3]

V roce 1960 Námořnictvo Spojených států vybrala JT10A, označenou TF30-P-1, k napájení navrhovaného Douglas F6D Missileer, ale projekt byl zrušen v dubnu 1961.[4] Mezitím si TF30 vybrala společnost General Dynamics pro svého účastníka v soutěži TFX o United States Air Force a USN, který byl vybrán pro výrobu jako F-111.[5] Verze TF30 pro F-111 obsahovala přídavné spalování.

Provozní historie

F-111

TF30-P-109 z RAAF F-111 na Air Force Defense Show RAAF Amberley, říjen 2008

The F-111A, EF-111A a F-111E použil turbofan TF30-P-3.[6] F-111 měl problémy s kompatibilitou vstupu a mnoho z nich pochybilo o umístění příjmu za narušeným vzduchem křídla. Novější varianty F-111 obsahovaly vylepšené návrhy sání a většina variant představovala výkonnější verze motoru TF30. F-111E byl aktualizován, aby používal motory TF30-P-103, F-111D zahrnoval TF30-P-9/109, FB-111A používal TF-30-P-7/107 a F-111F měl TF30-P-100. TF30 se osvědčil jako vhodný pro požadavky vysokorychlostního nízko nadmořského úderného letounu s relativně dlouhým operačním dosahem a F-111 ve všech podobách by TF30 používaly až do svého odchodu do důchodu.

A-7

V roce 1964 podzvuk LTV A-7A Corsair II vyhrál soutěž VAL US Navy o lehký útočný letoun, který nahradil Douglas A-4 Skyhawk.[7] A-7A používal variantu TF30 bez přídavného spalování, která by poháněla také vylepšené A-7B a A-7C. V roce 1965 si USAF vybralo A-7D jako náhradu za svižné stíhací bombardéry F-100 a F-105 v roli přímé letecké podpory. Ačkoli USAF chtěla TF30, společnost Pratt & Whitney nebyla schopna dodržet harmonogram výroby, protože její zařízení byla již zavázána k výrobě dalších motorů. Místo výroby TF30 na základě licence pro P&W, Allison Engine Company nabídl letectvu své TF41 turbofan, licencovaná verze RB.168-25R Spey.[8] USAF vybralo silnější TF41 pro A-7D, stejně jako USN, pro svůj podobný A-7E.[7]

F-14

TF30-P-412A se připravuje pro instalaci do F-14A Tomcat na palubě nosiče

The Grumman F-14 Tomcat s TF30-P-414A byl poddimenzovaný, protože záměrem námořnictva bylo obstarat stíhačku s poměrem tahu k hmotnosti (v čisté konfiguraci) 1 lbf: 1 lb nebo lepší (americké letectvo mělo stejné cíle pro F-15 Eagle a F-16 Fighting Falcon ). Kvůli záměru začlenit co nejvíce systémů selhané námořní verze F-111, F-111B Do projektu se mělo za to, že počáteční výrobní série F-14 využívá pohonnou jednotku F-111B. Poměr tahu k hmotnosti F-14A byl podobný F-4 Phantom II; nový design trupu a křídla však poskytoval větší vztlak a lepší profil stoupání než u F-4. Bylo zjištěno, že TF30 je špatně přizpůsoben požadavkům vzdušných bojů a byl náchylný k stánky kompresoru vysoko úhel útoku (AOA), pokud pilot agresivně pohnul škrticími klapkami. Kvůli široce rozmístěným motorovým gondolám Tomcatu byly stánky kompresorů při vysokých AOA obzvláště nebezpečné, protože měly tendenci vytvářet asymetrický tah, který mohl vyslat Tomcat do vzpřímené nebo obrácené rotace, z níž bylo zotavení velmi obtížné.

Problémy F-14 neměly vliv na motory TF30 v USAF a RAAF F-111s téměř ve stejném rozsahu. F-111, i když byl technicky označován jako „stíhací“, byl ve skutečnosti používán jako pozemní útočný letoun a taktický bombardér. Typická pozemní úderná mise se vyznačuje méně náhlými změnami plynu, úhlu náběhu a nadmořské výšky než bojová mise vzduch-vzduch. I když to může stále vyžadovat tvrdé a násilné manévry, aby se zabránilo nepřátelským raketám a letadlům, tyto manévry obecně stále nejsou zdaleka tak tvrdé a násilné jako ty, které jsou vyžadovány v boji vzduch-vzduch, a F-111 je větší a méně obratný letadlo. Ačkoli F-14A vstoupil do služby u Námořnictvo poháněn motorem Pratt & Whitney TF30, do konce desetiletí, po mnoha problémech s původním motorem, oddělení obrany začal obstarávat F110-GE-400 motory a instaloval je do modelu F-14A Plus (později přejmenovaného na F-14B v roce 1991), který vstoupil do služby u flotily v roce 1988. Tyto motory vyřešily problémy se spolehlivostí a poskytly téměř o 30% větší tah a dosáhly suchého stavu 1: 1 poměr tahu k hmotnosti při nízkém zatížení palivem. Následující F-14D, kombinace jak repasovaných / modernizovaných F-14A, tak nových F-14D, také používala motory F110-GE-400.

Varianty

Pratt & Whitney / SNECMA TF106
Pratt & Whitney / SNECMA TF306

Zdroj:[9]

XTF30-P-1
Tah 8 250 lbf (36,70 kN).[10]
YTF30-P-1
TF30-P-1
Tah 8,500 lbf (37,81 kN), 18,500 lbf (82,29 kN) s přídavným spalováním.[11]
TF30-P-1A
Podobně jako -1 s ohřívačem palivového filtru místo palivového filtru, původně poháněl první dva prototypy F-111B.[11]
TF30-P-2
Tah 10,200 lbf (45,37 kN), určený k pohonu střely F6D.
TF30-P-3
Tah 8,500 lbf (37,81 kN), 18,500 lbf (82,29 kN) s přídavným spalováním.
TF30-P-5
TF30-P-6
Tah 11,450 lbf (50,49 kN), poháněl A-7A.[12]
TF30-P-6A
TF30-P-6C
TF30-P-6E
TF30-P-7
Tah 54,94 kN (12 350 lbf), 90,52 kN (20 350 lbf) s přídavným spalováním.[13]
TF30-P-8
Tah 12,200 lbf (54,27 kN), původně poháněný A-7B / C.[14]
TF30-P-9
Tah 12,38 lbf (53,38 kN), 19 600 lbf (87,19 kN) s přídavným spalováním.
TF30-P-12
Tah 10,750 lbf (47,82 kN), 20 250 lbf (90,08 kN) s přídavným spalováním, poháněl dva předprodukční F-111B.[15]
TF30-P-12A
Podobně jako -12 s palivovým filtrem namísto ohřívače palivového filtru a deaktivovanou funkcí vlnění, poháněla ranou výrobu FB-111A.[15]
TF30-P-14
TF30-P-16
TF30-P-18
YTF30-P-100
TF30-P-100
Přepracovaný motor, tah 14 570 lbf (64,77 kN), 25 100 lbf (111,65 kN) s přídavným spalováním, poháněl F-111F.
TF30-P-103
Redesignated -3 upgraded with -100 components under the Pacer 30 program, 9,800 lbf (43,59 kN) tah, 18,500 lbf (82,29 kN) s přídavným spalováním.[16]
TF30-P-107
Redesignated -7 upgraded with -100 components under the Pacer 30 program, 10,800 lbf (48,04 kN) tah, 20,350 lbf (90,52 kN) s přídavným spalováním.[16]
TF30-P-108
Hybrid zadní části -107 a přední části -109.[17]
TF30-P-108RA
Redesignated -108 when in RAAF service, powered the F-111G.[17]
TF30-P-109
Redesignated -9 upgraded with -100 components under the Pacer 30 program, 20,840 lbf (92,70 kN) thrust with afterburner.[17]
TF30-P-109RA
Redesignated -109 when in RAAF service, powered the F-111C.[17]
TF30-P-408
Podobně jako -8, tah 13,590 lbf (59,56 kN), poháněl A-7B / C.
TF30-P-412
Podobně jako -12
TF30-P-412A
Podobně jako -12A, tah 48,04 lb (48,04 kN), 20,900 lbf (92,97 kN) s přídavným spalováním, poháněným ranou produkcí F-14A.
TF30-P-414A
Podobně jako -412A, poháněl později produkční F-14A.
JTF10A
Označení společnosti pro rodinu motorů TF30
JTF10A-1
(XTF30-P-1) Určeno k napájení Douglas model 2067.[10]
JTF10A-6
Určeno k napájení modelu Douglas 2086.[10]
JTF10A-7
(TF30-P-2)
JTF10A-8
(TF30-P-6)
JTF10A-9
(TF30-P-8)
JTF10A-10
JTF10A-15
(TF30-P-18)
JTF10A-16
(TF30-P-408)
JTF10A-20
(TF30-P-1)
JTF10A-21
(TF30-P-3)
JTF10A-27A
(TF30-P-12)
JTF10A-27B
(TF30-P-12A)
JTF10A-27D
(TF30-P-7)
JTF10A-27F
(TF30-P-412)
JTF10A-32C
(TF30-P-100)
JTF10A-36
(TF30-P-9)
Pratt & Whitney / SNECMA TF104
Subsonický derivát TF30 upravený SNECMA, nainstalovaný v Mirage IIIT a Mirage IIIV-01.[18]
Pratt & Whitney / SNECMA TF106
Derivát TF30 pro napájení Dassault Mirage IIIV VTOL bojovník.[19]
Pratt & Whitney / SNECMA TF306C
Derivát TF30 testovaný v Dassault Mirage F2.[20]
Pratt & Whitney / SNECMA TF306E

Galerie

  • Spalovací komora a turbína.

  • Vysokotlaký kompresor.

  • Kompresor.

  • Nízkotlaký kompresor a ventilátor.

  • Výřez z TF30-P-6

Aplikace

Zdroj:[9]

TF30
TF104 / TF106
TF306

Specifikace (TF30-P-100)

Data z Motory Pratt & Whitney: Technická historie.[9]

Obecná charakteristika

  • Typ: Turbofan
  • Délka: 241,7 palce (6,139 m)
  • Průměr: 48,9 palce (1,24 m)
  • Suchá hmotnost: 3 985 lb. (1807 kg)

Součásti

  • Kompresor: 2 axiální cívky: 3 ventilátory a 6 nízkotlakých stupňů, 7 vysokotlakých stupňů
  • Spalovače: kananulární
  • Turbína: 1stupňová vysokotlaká turbína, 3stupňová nízkotlaká turbína

Výkon

Viz také

Srovnatelné motory

Související seznamy

Reference

  1. ^ A b C Connors 2010, str. 341
  2. ^ http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1968/1968%20-%200018.html TURBOFANS: Průzkum současných leteckých společností
  3. ^ Donald 1999, s. 609
  4. ^ AERO ENGINES 1962
  5. ^ Connors 2010, str. 346
  6. ^ F-111. Federace amerických vědců.
  7. ^ A b Connors 2010, str. 347
  8. ^ http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1975/1975%20-%200025.html
  9. ^ A b C Connors 2010, str. 344–345
  10. ^ A b C „Aero Engines 1962 ...“ (PDF). Globální let. FLIGHT International. 28. června 1962. Citováno 20. října 2019.
  11. ^ A b "Souhrn charakteristik leteckého motoru: TF30-P-1, P-1A" (PDF). NAVAIR. Srpna 1968. Citováno 19. října 2019.
  12. ^ "Standardní charakteristiky letadel: A-7A" (PDF). NAVAIR. 1. července 1967. Citováno 19. října 2019.
  13. ^ "Souhrn charakteristik: FB-111A" (PDF). Citováno 20. října 2019.
  14. ^ "Standardní charakteristiky letadel: A-7A" (PDF). NAVAIR. 1. července 1967. Citováno 19. října 2019.
  15. ^ A b „Souhrn charakteristik leteckého motoru: TF30-P-12, P-12A“ (PDF). NAVAIR. Srpna 1968. Citováno 19. října 2019.
  16. ^ A b Lax 2010, s. 245
  17. ^ A b C d Lax 2010, s. 226-227
  18. ^ Wilkinson, Paul H. (1964). Letadlové motory světa 1964/65 (20. vydání). Londýn: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. str. 159.
  19. ^ Wilkinson, Paul H. (1964). Letadlové motory světa 1964/65 (20. vydání). Londýn: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. str. 158.
  20. ^ Wilkinson, Paul H. (1970). Letecké motory světa 1970 (21. vydání). Washington D.C .: Paul H. Wilkinson. p. 176.
  21. ^ „TECHNICKÉ POROVNÁNÍ MOTORU F − 14 TF30 − P − 414 AŽ F110 − GE − 400 UPGRADE“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2010-06-15.

externí odkazy