Роллс-Ройс Т406
| Т406/АЕ 1107 | |
|---|---|
| |
| Гондола двигателя Т406 на В-22. | |
| Тип | Турбовальный |
| Национальное происхождение | Соединенные Штаты |
| Производитель | Эллисон Двигательная компания Роллс-Ройс Холдингс |
| Первый запуск | конец 1986 года [ 1 ] |
| Основные приложения | Белл Боинг V-22 Оспри |
| Количество построенных | 860 (2018) [ 2 ] |
| Разработано на основе | Эллисон Т56 / Т701 |
| Развитый в | Роллс-Ройс АЕ 2100 Роллс-Ройс АЕ 3007 |
Rolls -Royce T406 (обозначение компании AE 1107 ) — турбовальный двигатель, который приводится в движение Bell Boeing V-22 Osprey конвертопланом . Двигатель развивает мощность 6000 л.с. (4470 кВт).
Разработка
[ редактировать ]В 1982 году компания Detroit Diesel Allison (DDA) подготовила новую конструкцию двигателя для участия в конкурсе двигателей-демонстраторов современных технологий (MTDE) армии США , который, как ожидалось, будет использован в качестве силовой установки для ВМС США JVX экспериментального конвертоплана . программа самолетов (которая в конечном итоге стала Bell Boeing V-22 Osprey ). [ 3 ] После этого двигателя, который DDA назвал Модель 580, [ 4 ] проиграла конкуренцию Pratt & Whitney и General Electric в 1983 году, Allison была отделена от Detroit Diesel как отдельное подразделение внутри General Motors , и новое руководство Allison решило все равно продолжить контракт на двигатель V-22. [ 3 ]
24 декабря 1985 года ВМС США выбрали двигатель Эллисона для полномасштабной разработки и производства двигателей для морской пехоты США . V-22 Osprey Корпуса [ 5 ] До того, как двигатель получил обозначение T406 для военных самолетов США , он был известен как Модель 501-M80C. [ 6 ] ВМС и Эллисон подписали официальный контракт 2 мая 1986 года, а через шесть месяцев был запущен первый двигатель, прошедший испытания. [ 7 ]
T406 основан на турбовинтовом двигателе Allison T56 от P-3 и C-130 со свободной силовой турбиной турбовального двигателя Allison T701 из несуществующей программы Heavy Lift Helicopter . Он был выбран вместо Pratt & Whitney PW3000 и General Electric GE27, конкурирующих в программе демонстрации двигателей современных технологий армии США. [ 8 ] Т406 начались Летные испытания 19 марта 1989 года. [ 9 ]
T406/AE 1107C Liberty имеет общий сердечник с двигателями AE 3007 турбовентиляторными и двигателями AE 2100 турбовинтовыми , оба из которых были проданы тысячами экземпляров. [ 10 ] [ 11 ] 44-46 процентов деталей являются общими между T406 и AE 3007, тогда как около 76 процентов деталей являются общими между T406 и AE 2100. [ 12 ] Кроме того, Эллисон предпринял попытку разработать на базе Т406 другие типы двигателей. В 1988 году компания подписала меморандум о взаимопонимании (MoU) с компанией Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) из Западной Германии и Китайской национальной корпорацией по импорту и экспорту авиационных технологий (CATIC) для работы над версией MPC 75 регионального самолета на базе T406 . будет работать от винтового вентилятора . [ 13 ] В 1990 году Эллисон изучил винтовую двигательную установку мощностью 9000 л.с. (6700 кВт), приводящую в движение пропеллеры встречного вращения диаметром 8,5 футов (2,6 м) для привода в действие Euroflag предложенного военного воздушного самолета. [ 14 ] Кроме того, газовые турбины МТ7, которые будут использоваться для питания соединителя судно-берег, являются производной конструкцией Т406. [ 15 ]
Производство продолжилось компанией Rolls-Royce после того, как она приобрела Allison в 1995 году и открыла дочернюю компанию в Северной Америке. В 2009 году Счетная палата правительства (GAO) обнаружила, что двигатели вышли из строя менее чем через 400 часов работы по сравнению с расчетным сроком службы в 500–600 часов. [ 16 ] Многократные обновления платформы двигателя в 2012-2013 годах значительно увеличили срок службы.
В апреле 2012 года Министерство обороны США (DoD) заказало для Osprey 70 двигателей AE 1107C с возможностью установки до 268 двигателей. [ 17 ]
Компания Rolls-Royce представила модернизированную турбину Block 3, в которой старая конструкция турбины была заменена более прочными и эффективными компонентами. Модернизация увеличила мощность двигателя как минимум на 17 процентов, и во время наземных испытаний двигатель достиг выходной мощности более 8800 л.с. (6600 кВт). [ 18 ] В июле 2012 года турбина Block 3 стала стандартной для новых серийных моделей. К сентябрю 2012 года все старые двигатели, проходившие регулярное техническое обслуживание, были систематически модернизированы до турбины Блока 3.
Ожидается, что двигатели с запланированной в будущем модернизацией блока 4 будут развивать мощность почти 10 000 лошадиных сил (7 500 киловатт). [ 19 ]
Постоянной проблемой с двигателями была их склонность к помпажу или остановке: в период с 2003 по октябрь 2016 года было зарегистрировано 68 инцидентов, хотя этот показатель снизился после внедрения версии двигателя Block 3. Командование авиационных систем ВМС США намерено заключить с компанией Rolls-Royce два контракта для изучения эффективности предлагаемых мер по повышению надежности. Первый из них — это программная настройка программного обеспечения управления двигателем для направляющих лопаток компрессора, которая, как показали внутренние испытания, может улучшить запас по помпажу на 0,8%. на уровне моря и 3% на высоте. Во-вторых, это открытие того, что датчик температуры на входе в компрессор отправляет неверные показания, что приводит к 2,5% из 4% постоянного дефицита мощности на правильной скорости вращения компрессоров, которую снова можно исправить с помощью программного исправления. Кроме того, Bell Boeing разрабатывает систему впускных барьеров для снижения потерь мощности из-за заглатывания двигателем частиц пыли и песка в дополнение к существующим в двигателях сепараторам частиц на центробежном основе, поскольку они могут сделать лишь ограниченную работу по улучшению качества получаемого воздуха. [ 20 ]
В октябре 2021 года Bell и Rolls-Royce совместно объявили, что силовая установка Bell V-280 Valor перейдет с турбовального двигателя General Electric T64, используемого на прототипе, на производную от 1107C, используемую на Osprey, которая получит название 1107F. В то же время, мощность 1107C увеличивается с 5000 до 7000 лошадиных сил, и это известный элемент конвертоплана, который уже два десятилетия использовался, что снижает затраты на техническое обслуживание и снижает риски проекта. [ 21 ]
Дизайн
[ редактировать ]Силовые установки T406 V-22 размещены в мотогондолах с наклоняемыми законцовками крыла, что обеспечивает отличительные летные характеристики V-22. При взлете и посадке мотогондолы направлены вертикально (90° к фюзеляжу), а при полете вперед они поворачиваются параллельно фюзеляжу. Этот двигатель рассматривался как экономически эффективная модернизация существующих тяжелых вертолетов, таких как CH-47 Chinook и CH-53 . [ 22 ]
Приложения
[ редактировать ]- Аврора XV-24 LightningStrike (1107C) [ 23 ]
- Bell Boeing V-22 Osprey (1107C Liberty)
- Bell V-280 Valor (1107F)
- Десантный корабль ВМС США типа «корабль-берег» (MT7)
Технические характеристики (Т406)
[ редактировать ]Общие характеристики
- Тип: турбовальный со свободной турбиной
- Длина: 78,1 дюйма (1980 мм)
- Диаметр: 34,2 дюйма (890 мм)
- Сухой вес: 971 фунт (440 кг)
Компоненты
- Компрессор: высокого давления 14-ступенчатый осевой компрессор , лопатки изменяемой геометрии на впуске и первых 5 ступенях. [ 9 ]
- Камеры сгорания : диффузорная кольцевая камера сгорания с 16 воздушными топливными форсунками и 2 воспламенителями. [ 9 ]
- Турбина : двухступенчатая турбина высокого давления с воздушным охлаждением лопаток первой и второй ступени и лопатки первой ступени; Двухступенчатая закрытая силовая турбина с неохлаждаемыми лопатками и лопатками. [ 9 ]
Производительность
- Максимальная выходная мощность: 6150 л.с. (4586 кВт)
- Общий коэффициент давления : 16,7:1
- Температура на входе в турбину: 1209 ° C (2208 ° F; 1482 К; 2668 ° R) [ 7 ]
- Удельный расход топлива : 0,426 фунта/л.с./ч (0,259 кг/кВт/ч) SFC, [ 24 ] эффективность 32% [ нужна ссылка ]
- Отношение мощности к весу : 6,33 л.с./фунт (10,4 кВт/кг)
См. также
[ редактировать ]
Связанные разработки
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Принятие турбовальных почестей» . Рейс Интернешнл . 11 апреля 1987 года.
- ^ Ховард, Сэм (1 июня 2018 г.). «Rolls-Royce поставит двигатели V-22 Osprey для вооруженных сил США» . Новости обороны. Юнайтед Пресс Интернэшнл (UPI) .
- ^ Jump up to: а б Законы II и Флеминг 1999 , стр. 579 - 580
- ^ Маккардл, Джон, изд. (14 января 1983 г.). «Будущие контракты — уточнен статус влияния на работу» . Информационный бюллетень Inside Indy Operations . Том. 3, нет. 1 (изд. Спидвей). Детройт Дизель Эллисон .
- ^ Гросс, Ричард К. (24 декабря 1985 г.). «Подразделение General Motors Corp. было выбрано для...» UPI .
- ^ «Эллисон считает, что недорогой подход к проектированию с низким уровнем риска является ключом к награде за двигатель V-22» (PDF) . Неделя авиации и космических технологий . Том. 124. Индианаполис, Индиана, США. 17 марта 1986 г., стр. 52, 57. ISSN 0005-2175 .
- ^ Jump up to: а б Арвин, Джон Р.; Боуман, Марк Э. (11–14 июня 1990 г.). Программа разработки двигателя Т406 (PDF) . Конгресс и выставка газовых турбин и авиадвигателей. Брюссель, Бельгия: Американское общество инженеров-механиков (ASME). дои : 10.1115/90-GT-245 .
- ^ «Получаемая мощность» . Рейс Интернешнл . 29 июля 1989 года.
- ^ Jump up to: а б с д Чемберс, Ховард А. (9–11 апреля 1991 г.). «Разработка турбовального двигателя для коммерческих конвертопланов». Журнал SAE Transactions of Aerospace . 1991 Генеральная, корпоративная и региональная авиационная встреча и выставка SAE. Серия технических документов SAE. Том. 100. Уичито, Канзас, США (опубликовано в 1991 г.). стр. 140–151. дои : 10.4271/911017 . ISSN 0148-7191 . JSTOR 44547587 . OCLC 7851143859 .
- ^ «Энергия самолетов сегодня и завтра» . Компания Роллс-Ройс . 2 марта 2017 года . Проверено 24 сентября 2020 г.
- ^ «Rolls-Royce заключил контракт с ВВС США на обслуживание флота C-130J» (пресс-релиз). 20 сентября 2017 г. – через ASDNews.
- ^ Главное бухгалтерское управление США (GAO) (14 сентября 1998 г.). Техническое обслуживание оборонного склада: недостатки в методологии принятия решений по логистической поддержке двигателя T406 (PDF) (Отчет). OCLC 40045078 .
- ^ «Эллисон присоединяется к проекту винтовых вентиляторов MBB/Китай» (PDF) . Рейс Интернешнл . 21 мая 1988 г. с. 14. Архивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2016 года.
- ^ Риффель, Р.Э.; Маккейн, Т.Ф. (11–14 июня 1990 г.). Производные ТРДД на базе Т406 для продвинутых тренажеров (PDF) . Конгресс и выставка газовых турбин и авиадвигателей. Брюссель, Бельгия. дои : 10.1115/90-GT-243 . OCLC 8518921090 .
- ^ «Выигрыш нового контракта для Rolls-Royce» . Машиностроительный рынок . 1 ноября 2012 г. ISSN 0024-9211 . Проверено 5 января 2022 г.
- ^ Сэнборн, Джеймс К. (13 августа 2013 г.). «Наблюдательный орган Пентагона опубликует секретную информацию о проверке V-22 Osprey» . Корпорация морской пехоты Таймс . Архивировано из оригинала 17 августа 2013 года.
- ^ «Rolls-Royce заключила контракт на двигатель V-22 на сумму 598 миллионов долларов» AeroNews , 24 апреля 2012 г. Проверено 24 апреля 2012 г.
- ^ Парсонс, Дэн (18 сентября 2014 г.). «Rolls-Royce рекламирует «высокие, горячие» характеристики модернизированного двигателя для V-22» . Рейс Интернешнл . ISSN 0015-3710 .
- ^ Мехта, Аарон (16 сентября 2013 г.). «Rolls-Royce повышает мощность двигателей V-22» . Новости обороны . Архивировано из оригинала 20 сентября 2013 года.
- ^ Тримбл, Стивен (18 января 2017 г.). «Rolls-Royce изучает два новых средства устранения срыва двигателя V-22» . Флайтглобал .
- ^ Bell выбирает двигатель Rolls-Royce для V-280 Valor в армейском конкурсе на замену Black Hawk
- ^ «Поднятие наклонно-роторных операций на новую высоту» . Компания Роллс-Ройс . Проверено 21 июня 2020 г.
- ^ Натан, Стюарт (7 апреля 2017 г.). «DARPA представило уменьшенную электрическую модель самолета вертикального взлета и посадки» . Инженер .
- ^ «Технические характеристики военных турбовальных/турбовинтовых двигателей» . База данных характеристик реактивных двигателей . Архивировано из оригинала 9 мая 2021 года . Проверено 4 декабря 2020 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лейес II, Ричард А.; Флеминг, Уильям А. (1999). История североамериканских малых газотурбинных авиационных двигателей . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт. ISBN 1-56347-332-1 . OCLC 247550535 .
- Ньюилл, Дэвид Б. (13–18 сентября 1998 г.). Общий подход к разработке ядра семейства турбовальных, турбовинтовых и турбовентиляторных двигателей Allison T406/AE (PDF) . Конгресс ICAS (21-е изд.). Мельбурн, Виктория, Австралия. ISBN 978-1-56347-287-9 . OCLC 43888882 .
- Корн, Джим (13 ноября 1987 г.). Партнерство по разработке газотурбинных двигателей . Международная Тихоокеанская конференция и выставка авиационных и космических технологий. Технические документы SAE . Мельбурн, Австралия: SAE International. стр. 119–132. дои : 10.4271/872410 . ISSN 0148-7191 . OCLC 5817974566 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- AE 1107C-Liberty на площадке Rolls-Royce
- Информационный бюллетень AE 1107C-Свобода
- Номер паспорта сертификата типа. E00008CH (PDF) (Отчет). Министерство транспорта ( USDOT ), Федеральное управление гражданской авиации (FAA). 2 апреля 1999 г.
- Эллисон (февраль 1988 г.). «Эллисон представляет новые технологии для V-22 Osprey» . Вестник Корпуса морской пехоты . Том. 72, нет. 2. п. 9. ISSN 0025-3170 .
 |
В этой статье о авиационном двигателе отсутствуют некоторые (или все) его характеристики . Если у вас есть источники, вы можете помочь Википедии, добавив их . |