Пратт и Уитни JT8D

JT8D
JT8D — это с малым байпасом, турбовентиляторный двигатель который часто использовался на ранних узкофюзеляжных реактивных лайнерах.
Тип	ТРДД
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	Пратт и Уитни
Первый запуск	1960
Основные приложения	Боинг 727 Боинг 737-100/-200 Макдоннелл Дуглас DC-9 Макдоннелл Дуглас MD-80 Дассо Меркюр
Количество построенных	14,750
Разработано на основе	Пратт и Уитни J52
Развитый в	Вольво РМ8

Pratt & Whitney JT8D — двигатель с малым байпасом (0,96:1), турбовентиляторный представленный компанией Pratt & Whitney в феврале 1963 года во время первого полета Боинга 727 . Это была модификация двигателя Pratt & Whitney J52 турбореактивного , которым оснащались ВМС США A-6 Intrumer и A-4 Skyhawk штурмовики . Восемь моделей включают семейство стандартных двигателей JT8D с диапазоном тяги от 12 250 до 17 400 фунтов силы (от 54 до 77 кН) и используются на 727 , 737-100/200 и DC-9 . Обновленное семейство JT8D-200 с усилием от 18 900 до 21 000 фунтов силы (от 84 до 93 кН) используется на самолетах MD-80 с модернизированным двигателем и самолетах Super 27 . JT8D был построен по лицензии в Швеции как Volvo RM8 , модернизированная версия истребителя Saab 37 Viggen с форсажной камерой . Pratt & Whitney также продает статические версии для силовой установки и корабельной силовой установки под названием FT8 .

Дизайн

В разрезе показана конфигурация: двойной вентилятор, ступени осевого компрессора, трубчатые камеры сгорания и 4-ступенчатая турбина.

JT8D представляет собой двухконтурный турбовентиляторный двигатель с осевым потоком и передней частью . Имеются два соосно установленных независимых вращающихся узла: один вращающийся узел для компрессора низкого давления (КПД), который состоит из первых шести ступеней (т.е. шести пар вращающихся и статорных лопаток, включая первые две ступени, предназначенные для перепускного турбовентиляторного двигателя). , приводимый в движение второй (ниже по потоку) турбиной (состоящей из трех ступеней); и второй вращающийся узел секции компрессора высокого давления (КВД), имеющий семь ступеней. Компрессор высокого давления приводится в движение первой (входной) турбиной, одноступенчатой.

Фронтальный байпасный вентилятор имеет две ступени. Кольцевой нагнетательный канал перепускного вентилятора проходит по всей длине двигателя, так что и воздух вентилятора, и выхлопные газы могут выходить через одно и то же сопло. Такое расположение обеспечивает некоторое снижение шума, поскольку еще горячие и быстро движущиеся выхлопные газы турбины окутаны гораздо более холодным и медленно движущимся воздухом (от перепускного вентилятора) перед взаимодействием с окружающим воздухом. Таким образом, уровень шума JT8D был значительно снижен по сравнению с предыдущими двигателями без турбовентиляторных двигателей, хотя низкая степень двухконтурности означала, что по сравнению с турбовентиляторными двигателями, разработанными впоследствии, уровень шума все еще оставался высоким.

Внутри корпуса впускного отверстия вентилятора имеются противообледенительные воздушные втулки и датчики для измерения давления и температуры на впуске. Подобные устройства существуют по всему двигателю для проверки температуры и давления.

На 13-й (то есть последней) ступени компрессора воздух откачивается и используется для противообледенения. Количество контролируется сенсорным сигналом управления соотношением давлений (PRBC). в В корпусе диффузора кормовой части компрессора находится 13-я ступень. Его увеличивающаяся площадь поперечного сечения позволяет сжатому воздуху замедляться перед тем, как попасть в одну из девяти канистр с горелками двигателя. Опять же, есть два выступа для отвода воздуха 13-й ступени для противообледенения, противообледенения топлива и использования планера (наддув кабины). Не весь сжатый воздух поступает в баллоны горелок в точке воспламенения топлива; часть полностью обходит баллончик и охлаждает первую ступень турбины, а часть постепенно вводится по периметру баллона горелки таким образом, что горящее топливо удерживается вблизи центральной линии баллона.

Имеется девять камер сгорания, расположенных по кольцевой схеме. Каждая камера имеет три размера воздухозаборных отверстий: наименьшее — для охлаждения, среднее — для горения и наибольшее — для формирования воздушной подушки.

• Подробности
• 
  Канюлярная камера сгорания
• 
  Ротор диаметром 20 дюймов (510 мм) и байпасный статор
• 
  Вентилятор компрессора
• 
  Чертовы листья

Обновление программ

Испытания прототипа JT8D-200 в Исследовательском центре Гленна в 1974 году.

В ответ на экологические проблемы, возникшие в 1970-х годах, компания начала разработку новой версии двигателя серии JT8D-200. Силовая установка серии -200, спроектированная так, чтобы быть тише, чище, эффективнее и в то же время более мощной, чем предыдущие модели, была модернизирована со значительно более высокой степенью двухконтурности (1,74 к 1), охватывающей от 18 500 до 21 700 фунт-сил (от 82 до 1). 97 кН) диапазон тяги и привод в действие серии McDonnell Douglas MD-80 . Это увеличение было достигнуто за счет увеличения диаметра байпасного вентилятора с 39,9 дюйма (101 см) до 49,2 дюйма (125 см) и уменьшения степени сжатия вентилятора (с 2,21 до 1,92). Общая степень повышения давления в двигателе также была увеличена с 15,4 до 21,0. С момента ввода в эксплуатацию в 1980 году было выпущено более 2900 двигателей серии -200.

Двигатели JT8D-217 и -219 прошли испытания в 2001 году и были признаны подходящей заменой старых двигателей TF33 на военных и коммерческих самолетах в рамках программы модернизации двигателей Super 27. Обновленные двигатели обеспечивают пониженный уровень шума (Stage-3) без необходимости использования комплектов шумоизоляции, улучшенные характеристики на коротких дистанциях полета, а также более крутую и быструю скорость набора высоты с примерно 10-процентным сокращением расхода топлива для увеличенной дальности полета.

Pratt & Whitney в рамках совместного предприятия Seven Q Seven (SQS) и Omega Air разработала JT8D-219 в качестве модернизированной силовой установки для самолетов на базе Boeing 707 . Northrop Grumman использовала -219 для модернизации одного из самолетов ВВС США, состоящего из 19 самолетов Joint Surveillance Target Attack Radar System ( E-8 Joint STARS ), что позволило бы JSTARS больше времени на стоянке из-за 17% мощности двигателя. большая топливная экономичность. Однако эти планы были отменены после однократного преобразования, когда было принято решение вывести платформу из эксплуатации. Изначально НАТО планировала модернизировать свой парк самолетов ДРЛО E-3 Sentry , однако это снова было отменено после того, как было принято решение снять с вооружения платформу E-3 в пользу E-7 Wedgetail. Заявлено, что -219 стоит половину стоимости конкурирующей силовой установки с модернизированным двигателем 707, CFM International CFM56 , по причинам геометрического и балансового сходства с двигателем, который он заменяет, и связанных с этим относительных затрат на модификацию переднего крыла этих двух самолетов. выбор.

Предлагаемый Aerion SBJ сверхзвуковой бизнес-джет , ранее находившийся в стадии разработки, должен был использовать пару двигателей JT8D-219 для продолжительного сверхзвукового полета.

Варианты

JT8D-219 на летно-испытательном самолете Omega Air Boeing 707RE в аэропорту Мохаве

Ряд	Первоначальные варианты, производные от J52				Обновленная серия -200
Модель	-1(А/Б)/7(А/Б) /9(А)/11	-5	-15(А)	-17(А/Р/АР)	-209	-217 (кондиционер)	-219
Сертификация	1 февраля 1963 г.		7 апреля 1971 г.	1 февраля 1974 г.	22 июня 1979 г.	31 октября 1980 г.	22 февраля 1985 г.
Компрессор	осевой 13-ступенчатый				осевой 14-ступенчатый
Камеры сгорания , турбина	9-канальный кольцевой, 4-ступенчатый
Максимальная тяга	14 000–15 000 фунтов силы 62–67 кН	12250 фунтов силы 54,5 кН	15 550 фунтов силы 69,2 кН	17 000–17 400 фунтов силы 76–77 кН	18900 фунтов-сила 84 кН	20 000 фунтов силы 89 кН	21000 фунтов силы 93 кН
Длина	123,56 дюйма (3138 мм)				154,20 дюйма (3917 мм)
Ширина	40,0 дюймов (1020 мм)				49,2 дюйма (1250 мм)
Сухой вес	3205–3402 фунта 1454–1543 кг	3205 фунтов 1454 кг	3414–3474 фунта 1549–1576 кг	3430–3500 фунтов 1560–1590 кг	4588 фунтов 2081 кг	4623–4684 фунта 2097–2125 кг	4684 фунта 2125 кг
НД об/мин	8,600	8,500	8,800	8,800-8,900	7,850	7,770-8,080	8,120
л.с. об/мин	12,250	12,100	12,250	12,250-12,280	12,150	12,285-12,350	12,350

Производство

Было произведено более 14 000 двигателей JT8D с общим наработкой более полумиллиарда часов с участием более 350 операторов, что делает его самым популярным из всех когда-либо созданных турбовентиляторных двигателей с малым байпасом. Регулярное производство закончилось в 1985 году, но в 2011 году было произведено несколько двигателей на замену для военных самолетов. магистральными авиакомпаниями Использование JT8D продолжалось до 2020 года, когда Delta Air Lines досрочно вывела из эксплуатации свой парк MD-88 из -за пандемии COVID-19 .

Приложения

• Aerion SBJ - предложен, не построен
• Боинг 707RE
• Боинг 727 - Super 27 с модернизированным двигателем имеют двигатели JT8D-200.
• Боинг 737-100/-200
• Дассо Меркюр
• Кавасаки С-1
• Макдоннелл Дуглас DC-9
• McDonnell Douglas MD-80 - только JT8D-200 Серия
• Макдоннелл Дуглас YC-15
• Northrop Grumman E-8C Joint STARS - только один испытательный стенд
• Sud Aviation Caravelle 10B, 10R, 11R и 12
• Мобильные генераторы Pratt & Whitney FT8 MobilePac и SwiftPac

• Инсталляции
• 
  Боинг 727
• 
  Боинг 737
• 
  Дассо Меркюр
• 
  Кавасаки С-1
• 
  Макдоннелл Дуглас MD-80
• 
  Суд Авиация Каравелла

Несчастные случаи

18 января 1969 г.

Рейс 266 United Airlines - через десять минут после взлета кабина получила предупреждение от двигателя 1 о возгорании двигателя и отключила питание этого двигателя. Минуту спустя у рейса UA266 полностью отключилось электропитание, в результате чего были выведены из строя пилотажные приборы самолета. Через 13 минут после взлета самолет рухнул в Тихий океан всего в 12 милях от берега, в результате чего погибли все 38 человек, находившиеся на борту самолета, в состав которого входили 32 пассажира и шесть членов экипажа.

4 апреля 1977 г.

Рейс 242 компании Southern Airways - оба двигателя DC -9 вышли из строя, когда пилоты попали в сильную грозу из-за неправильного показания бортового радара. Рейс столкнулся с сильным дождем и градом. NTSB пришел к выводу, что «потеря тяги была вызвана попаданием огромного количества воды и града, что в сочетании с движением рычага управления двигателем привело к серьезному остановке двигателя и серьезному повреждению компрессоров двигателя». В результате катастрофы погибли 63 человека на борту и девять человек на земле.

22 августа 1985 г.

Рейс 28M компании British Airtours - при взлете из аэропорта Манчестера отказал двигатель , и пожар распространился на салон, в результате чего на борту Boeing 737-236 Advanced погибло 55 человек.

6 сентября 1985 г.

Рейс 105 Midwest Express - NTSB пришел к выводу, что полный отказ проставки компрессора 9-10 ступеней произошел сразу после взлета из международного аэропорта Милуоки Митчелл (тогда называвшегося Билли Митчелл Филд). Было замечено, что самолет значительно замедлился из-за отказа двигателя и свалился на ускорении. Самолет перевернулся на 90 градусов вправо и разбился к югу от взлетно-посадочной полосы, в результате чего погиб 31 человек (все пассажиры и члены экипажа) на борту самолета McDonnell-Douglas DC-9.

3 мая 1991 г.

Ryan Airlines - неограниченный отказ диска компрессора 9-й ступени пробил топливопроводы и фюзеляж на взлетном поле в международном аэропорту Брэдли , что привело к пожару и полной гибели самолета. О погибших не сообщается.

27 декабря 1991 г.

Рейс 751 компании «Скандинавские авиалинии» - двигатели MD-81 заглотили лед на крыле во время взлета, что привело к повреждению двигателей, что привело к полной потере тяги обоих двигателей. Самолет разбился на лесной поляне, погибших нет.

6 июля 1996 г.

Взрыв двигателя произошел на самолете -88 MD рейса 1288 авиакомпании Delta Air Lines незадолго до взлета в Пенсаколе, штат Флорида , США, в результате чего два человека погибли.

6 марта 2003 г.

Боинг 737-200 авиакомпании Air Algérie разбился из-за внезапной потери тяги в результате поломки лопастей вентилятора левого двигателя и того, что капитан перенял управление от первого помощника, не оценив ситуацию и не подготовившись морально. Все шесть членов экипажа и 96 из 97 пассажиров погибли.

15 апреля 2008 г.

Самолет DC-9-51 авиакомпании Hewa Bora Airways разбился и сгорел в Гоме из-за возгорания двигателя, в результате чего погибло 40 человек.

10 июля 2019 г.

McDonnell Douglas MD-88 авиакомпании Delta благополучно приземлился после отказа двигателя.

2 июля 2021 г.

Рейс 810 компании Transair — у грузового самолета Boeing 737-200 вышел из строя один двигатель на пути из Гонолулу на соседний гавайский остров Мауи . Экипаж попытался повернуть обратно в международный аэропорт имени Дэниела К. Иноуе в Гонолулу , но второй двигатель самолета перегрелся, что вынудило двух пилотов на борту покинуть самолет примерно в 4 милях (6,4 км) от южного побережья Оаху . Оба пилота были спасены береговой охраной США .

19 октября 2021 г.

Частный MD-87 был зафиксирован на разбеге сразу после того, как дросселирование было замечено из левой мотогондолы. После этого самолет выкатился за край взлетно-посадочной полосы на травяное поле и загорелся. В результате пожара МД-87 был почти полностью уничтожен. Частный самолет N987AK McDonnell Douglas MD-87, принадлежащий компании J. Alan Kent Development LLC, выполнял чартерный рейс, перевозивший спортивных болельщиков в Бостон на бейсбольные игры чемпионата ALCS. В этом инциденте произошла только одна легкая травма и никто не погиб. Оно все еще находится под активным расследованием.

Технические характеристики (JT8D-219)

Данные из

Общие характеристики

• Тип: двухзолотниковый . турбовентиляторный двигатель с малым байпасом
• Длина: 154 дюйма (390 см)
• Диаметр: вентилятор 49,2 дюйма (125 см)
• Сухой вес: 4741 фунт (2150 кг)

Компоненты

• Компрессор: Осевой поток , 1-ступенчатый вентилятор, 6-ступенчатый НД, 7-ступенчатый ВД.
• Камеры сгорания : девять кольцевых («канюлярных») камер.
• Турбина : 1-ступенчатая ВД, 3-ступенчатая НД.

Производительность

• Максимальная тяга : 21 000 фунтов силы (93 кН )
• Общий коэффициент давления : 19,4
• Массовый расход воздуха: 144,7 кг/с (19 140 фунтов/мин) для -9, 211,83 кг/с (28 020 фунтов/мин) для -109
• Расход топлива: снижение на 19 % по сравнению с JT3D.
• Удельный расход топлива : 22,661 г/(кН⋅с) (0,8000 фунт/(фунт-сила⋅ч))
• Тяговооруженность : 4,43

См. также

Связанные разработки

• Пратт и Уитни J52
• Вольво РМ8

Сопоставимые двигатели

• Кузнецов НК-8
• Роллс-Ройс Спей
• Соловьев Д-30

Связанные списки

• Список авиационных двигателей

Ссылки

• Ганстон, Билл (1999). Разработка поршневых авиационных двигателей, 2-е издание . Спаркфорд, Сомерсет, Англия, Великобритания: Патрик Стивенс, Haynes Publishing. ISBN  0-7509-4478-1 .

Внешние ссылки

• Pratt & Whitney - страница JT8D. Архивировано 1 сентября 2019 г. на Wayback Machine.