アリソンT40

T40
アメリカ空軍国立博物館のT40-A-10
タイプ	ターボプロップ
国籍	アメリカ合衆国
メーカー	アリソンエンジンカンパニー
主な用途	A2D スカイシャークコンベア R3Y トレードウィンドコンベア XFY ポゴ
開発元	アリソンT38

アリソンT40（社名アリソンモデル500）は、初期のアメリカのターボプロップエンジンで、2つのアリソンT38動力部で構成され、共通のギアボックスを介して二重反転プロペラを駆動していました。^{[ 1 ]}

設計と開発

T40の構想は1944年にアリソン社で生まれ、そこでは4,000馬力（2,983kW）のターボプロップエンジンの設計研究が行われていた。この成果を活用し、アメリカ海軍はアリソン社に4,100馬力（3,057kW）のターボプロップエンジンの設計開発契約を発注した。その結果生まれたT40は、2つのアリソンT38-A-1動力部を並列に組み合わせ、共通の減速ギアボックスで二重反転プロペラを駆動する構造となった。アームストロング・シドレー・ダブルマンバとレイアウトは似ているが、T40は各エンジンが前後のプロペラを駆動する点で異なっていた。これは、ダブルマンバでは各マンバ動力部が前部または後部のプロペラのいずれか一方を個別に駆動するのに対し、ダブルマンバでは各マンバ動力部が前部または後部のプロペラのいずれか一方を個別に駆動するのに対し、ダブルマンバでは各エンジンが前部と後部のプロペラの両方を駆動する点が異なっていた。^{[ 1 ]}

T38-A-1の動力部はそれぞれ、圧力比6.3:1の17段圧縮機、8つの燃焼室、4段タービンを備えていた。複合減速ギアボックスは、動力部からの延長シャフトを介して駆動された。各伝達シャフトにはクラッチが組み込まれており、動力部を独立して駆動することができた。^{[ 1 ]}

1950年のXP5Y-1プロトタイプに搭載されたT40エンジン

付属品には、コンプレッサー上部に設置されたマスターコントロールユニットと、ギアボックスに設けられた空気駆動式スターターが含まれていた。複合減速機の減速比は15.75:1で、エンジン停止時の風車回転を防止するためのエアスクリューブレーキが組み込まれていた。吸気口の防氷はコンプレッサーからのブリードエアによって行われていた。二重反転プロペラは、直径14フィート（4.3 m）の3枚羽根のエアロプロダクツ製プロペラ2枚を同心シャフトに取り付けたものであった。^{[ 1 ]}

XT40の試験は1948年6月4日に開始されました。減速ギアボックスでは、歯の噛み合い周波数の一致により振動問題が発生し、再設計が必要となりました。故障時に動力部を切断するデカップリングシステムは正常に機能しました。試験セルでの運転中、動力部の一つで大規模なオイル漏れが発生し、エンジンは漏れたオイルで運転を継続したため、停止を試みましたが失敗しました。何度も停止を試みましたが、問題の動力部を停止するには、吸気口から破片を投げ込んでコンプレッサーを破壊するしかなく、デカップリングシステムの有効性が実証されました。^{[ 1 ]}

T40の初飛行試験は、 1950年4月18日にコンベアXP5Y飛行艇で行われ、4基のT40-A-4エンジンを搭載し、5,250馬力（3,915kW）を出力しました。T40の実戦使用において、プロペラとギアボックスの健全性に問題が見つかり、プロペラの破損とギアボックスの分離がそれぞれ少なくとも1回発生しました。また、リパブリックXF-84Hサンダースクリーチ・ターボプロップ戦闘機の地上走行中に、特異な問題が発見されました。遷音速の特殊な3枚羽根単発プロペラが、機体から一定距離以内の人間に有害となる高調波を発生させたのです。^{[ 1 ]}

T40の主な問題点は、ギアボックスの故障とプロペラ制御システム（エンジン補機類はすべて25本のホースを用いた真空システムで駆動されていた）であり、エンジン自体の信頼性は極めて低かった。個々の動力装置はギアボックスに組み込まれていたため、航空機はほとんどの場合、片方のエンジンで巡航し、必要に応じてもう一方の動力装置を作動させることを想定していた。しかし、実際にはこのシステムはうまく機能しなかった。T38の片方のコンプレッサーが故障し、もう一方の動力装置が生み出した動力を消費していることに気づかなかったため、1950年12月14日、ダグラスXA2D-1試作機とそのパイロットが失われた。 ^{[ 1 ]}

運用履歴

このHiller X-18のエンジン カウリングはまだ完全には取り付けられていないため、デュアル タービン ユニットが見えます。

T40を搭載して飛行した最初の航空機は、コンベアXP5Y-1哨戒機の試作機だった。飛行艇哨戒機が不要になったため、米海軍は同機の役割を対潜水艦戦から輸送に変更した。XP5Y-1に空調や与圧装置の設置などの改修を施したコンベアR3Yトレードウィンドが開発され、これがT40を搭載して実際に就役した唯一の航空機となった。この大型の4発飛行艇は、1950年代半ば、主にアラメダ海軍航空基地とハワイの間で運用された（マーティン・マーズ飛行艇に取って代わった）。T40には多くの問題があった。1956年には、R3Yがエンジン暴走のまま着陸し、防波堤に衝突するという、あわや大惨事に至った。この事故により、米海軍はR3Yを地上に留めるもう一つの理由を得て、すぐに地上に留めた。^{[ 1 ]}

T40エンジンを搭載して大量生産された唯一の航空機は、ダグラスA2Dスカイシャークでした。16機が製造され、評価に使用された12機はプロペラとギアボックスに同様の問題を抱えていました。^{[ 1 ]}

T40はノースアメリカンA2J-1スーパーサベージにも搭載されたが、機体の性能が悪くエンジンに問題が続いたため開発は中止され、代わりにダグラスA-3スカイウォリアーに切り替えられた。^{[ 1 ]}

T40の最も顕著な成功は垂直離陸機の分野で、コンベアXFYポゴ、ロッキードXFV、そしてヒラーX-18ティルトウィング研究機の3機種に搭載されました。より強力な7,100馬力のYT40-A-6を搭載したXFY-1は、1954年11月に、固定翼機として初めて垂直離陸から水平飛行、そして再び垂直着陸へと至る飛行を成功させました。しかし、プロペラへの懸念、そして積載量と性能の低さが、更なる開発を阻みました。^{[ 1 ]}

ヒラーX-18による飛行実験もいくつか行われたが、ほとんどの研究は、地面クッション効果に関するデータを収集するために、油圧で上昇できる力測定プラットフォームに航空機をしっかりと固定した状態で行われた。^{[ 1 ]}

2機のリパブリックXF-84Hサンダースクリーチターボプロップ戦闘機による限定的な飛行が行われたが、T40エンジン、超音速プロペラの継続的な問題、そして同時代のライバルに完全に影を落とされた性能により、生産計画は中止された。^{[ 1 ]}

アプリケーション

コンベア XP5Y-1の T40 。

2機目のダグラス A2D が1952年4月の初飛行に向けて準備中。

データ元: ^{[ 1 ]}

• コンベアP5YとR3Y
• コンベア XFY ポゴ
• ダグラス A2D スカイシャーク
• ヒラーX-18
• ロッキード XFV
• ノースアメリカン XA2J スーパーサベージ
• リパブリック XF-84H サンダースクリーチ

変種

モデル500

T40の会社名称

モデル501

T38の中隊名称（T40の半分、T40の開発のため）^{[ 2 ]}

モデル501-D

T56の会社名称

モデル503

T44の会社名称

XT40-A-1

XT40-A-2

T40-A-4

XT40-A-5

XT40-A-6

XT40-A-10

YT40-A-14

T40-A-20

T40-A-22

T44

（モデル503）、3つの動力セクションを備えていたが、結局製造されずプロジェクトは中止された。^{[ 3 ]}

T54-A-2

T40の再設計により、7,500馬力（5,600kW）相当の出力を実現。T40が当初限定的な成功を収めた後、アメリカ海軍はT40より約28%大型の新型ターボプロップエンジンの開発を支援したが、この開発はすぐにアリソンT56 / アリソン501-Dに追い抜かれ、開発は中止された。^{[ 1 ] [ 4 ]}

T56

(モデル501-D) 単一動力部を備えたT40/T38の開発に成功。

仕様（T40-A-6）

世界の航空機エンジン1953年のデータ^{[ 4 ]}ターボジェットの歴史と開発1930-1960第2巻^{[ 1 ]}

一般的な特徴

• タイプ:ターボプロップ
• 長さ: ギアボックス付き167インチ (4,200 mm)、パワーセクション84インチ (2,100 mm)
• 直径: 23.5インチ (600 mm) (ギアボックス)
• 幅: 39インチ (990 mm) (動力部)
• 高さ: 25インチ (640 mm) (動力部)
• 乾燥重量: 2,500 ポンド (1,100 kg) (動力部)

コンポーネント

• 圧縮機：17段軸流（2台）
• 燃焼器：動力部あたり8個の缶型
• タービン：4段軸流（2台）
• 燃料の種類: 100/130 ガソリンまたは灯油ベースのジェット燃料
• オイルシステム：ドライサンプ、65 psi（450 kPa）の圧力スプレー、掃気

パフォーマンス

• 最大出力: 海面で14,300 rpmで離陸時5,100 shp (3,800 kW) + 830 lbf (3.7 kN); 5,500 shp (4,100 kW) 相当
• 総圧力比：6.3：1
• 燃料消費量：0.63 lb/(hp⋅h) (0.38 kg/kWh) (相当shp)
• パワーウェイトレシオ：2.222 hp/lb (3.653 kW/kg)</li.
• ギアボックス:ギアボックスを組み合わせて二重反転プロペラを 0.0635:1 (離陸時は 908 rpm) で駆動

参照

関連開発

• アリソンT38
• アリソン T56

同等のエンジン

• アームストロング・シドレー・ダブルマンバ
• プラット・アンド・ホイットニー・カナダ PT6T
• テレダイン CAE T67

関連リスト

• 航空機エンジンの一覧

参考文献

1. ケイ、アンソニー・L. (2007). 『ターボジェットの歴史と開発 1930–1960 第2巻（第1版）』 ラムズベリー: クロウッド・プレス. ISBN 978-1-86126-939-3。
2. ノーラン、DJ (1952年8月8日)。「TURBO-LINER : Convair 240 における Allison T-38 エンジンの開発」(pdf)。フライト。LXII (2272 ) : 157–159。2019 年1 月 5 日に取得。
3. 「米国軍用航空エンジンの名称 - ジェットエンジンとタービンエンジン、1946～1968年」アンドレアス・パーシュ。 2009年11月21日閲覧。
4. ウィルキンソン、ポール・H. (1953). 『世界の航空機エンジン 1953』（第11版）. ロンドン: サー・アイザック・ピットマン・アンド・サンズ社. pp.  68– 69.

• 「米国軍用航空エンジンの名称 - ジェットエンジンとタービンエンジン、1946～1968年」アンドレアス・パーシュ。 2009年11月21日閲覧。
• ケイ、アンソニー・L. (2007). 『ターボジェットの歴史と発展 1930–1960 第2巻（第1版）』 ラムズベリー: クロウッド・プレス. ISBN 978-1-86126-939-3。

さらに読む

• ガンストン、ビル（2006年）『ジェットエンジンとタービンエンジンの開発』第4版、スパークフォード、サマセット、イギリス：パトリック・スティーブンス、ヘインズ出版。ISBN 0-7509-4477-3。
• Leyes II, Richard A.; William A. Fleming (1999). 『北米小型ガスタービン航空機エンジンの歴史』ワシントンD.C.: スミソニアン協会. ISBN 1-56347-332-1。

外部リンク

• 1950年飛行の記事
• デュアルタービンは5,500馬力を出力します。2つのエンジンが1つのギアボックスに接続されている様子がよくわかるイラスト付きの初期の記事です。
• 「アメリカのターボプロップ機」 1950年のフライト誌の記事
• 「トレードウィンド・ターボプロップ」 1955年のフライト記事