イヴチェンコ AI-20
AI-20
イフチェンコ AI-20M ターボプロップ エンジン
タイプターボプロップ
国籍ソビエト連邦
メーカーイヴチェンコ/ ZMKBプログレス、PMZ（ペルミ）、AI22、KMPO工場にも
主な用途

イフチェンコAI-20（ロシア語：Ивченко АИ-20）は、 1950年代にイフチェンコ設計局によって開発されたソビエト連邦のターボプロップエンジンです。大量に生産され、アントノフAn-12輸送機とイリューシンIl-18旅客機の両方の動力源として利用されました。

設計と開発

AI-20は、ソ連のザポリージャに 拠点を置くオレクサンドル・ヘオリイオヴィチ・イフチェンコ設計局が開発した最初のガスタービンエンジンである。同設計局はそれまでイフチェンコAI-14やAI-26星型エンジンなどの小型ピストンエンジンに注力していた。このエンジンは、クズネツォフNK-4エンジンに対抗し、 4基のターボプロップエンジンで駆動する、新型大型旅客機イリューシンIl-18とアントノフAn-10の有望な動力源として設計された。両エンジンとも20機のIl-18試作バッチでテストされたが、量産にはイフチェンコエンジンが選ばれた。[ 1 ]おそらくNK-4エンジンの飛行中の故障による墜落事故と、ウクライナのAn-10のエンジンもウクライナで製造したいという意向が理由と思われる。[ 2 ]

Il-18Bは4基のイフチェンコ AI-20A シリーズ1 ターボプロップエンジンを搭載し、各エンジンは離陸出力2,985kW (4,000shp)、巡航高度での持続出力2,090kW (2,800shp)を提供した。初期のIl-18A生産型にはクズネツォフ NK-4 エンジンが搭載されていたが、すぐにAI-20に交換された。後期のIl-18B生産型には同じ出力定格のAI-20A シリーズ2 エンジンが搭載されたが、技術的な改善が加えられたため、旧型の機体はシリーズ2の動力装置に更新された。AI-20は直径4.5メートル (14フィート9インチ) の4枚羽根可変ピッチリバーシブルプロペラを駆動し、プロペラピッチを油圧で操作する。エンジンは電気モーターで始動され、モーターへの電力は地上のカートから供給されました。[ 3 ]

AI-20は、10段軸流圧縮機と3段出力タービンを備えた単軸ターボプロップ機で、定速運転が設計されている。[ 4 ]初期生産型エンジンの大きな問題は、AI-20エンジンの信頼性の低さであった。オーバーホール間隔（TBO）は600時間から750時間であった。最終的にAI-20Kエンジン型が導入され、TBOは2,000時間となった。現代の基準からすれば目覚ましい数値ではないものの、大きな改善であった。解決されなかった問題の一つは騒音であった。ターボプロップ機は比較的騒音が大きく、高い騒音レベルは乗客にとって問題であった。前述のように、このエンジンのオーバーホール寿命は当初、当時の西側諸国のエンジンと比較して短く、1964年には600～750時間と報告されていたが[ 5 ]、その後の継続的な開発により8,000時間にまで改善され、AI-20Dシリーズ5Mでは22,000時間の耐用年数を達成した[ 6 ] 。

量産は1958年にソ連のザポリージャ（モトール・シーチ）とペルミエンジン工場（UEC-ペルミエンジン）で行われ、中国でもWJ-6としてライセンス生産された。AI-20は合計約14,000機が製造された。[ 7 ]

変種

AI-20Aシリーズ1
IL-18の初期型の初期生産型。出力2,985kW（4,000馬力）を出力。200～400時間でTBOが酷いものとなった。
AI-20Aシリーズ2
出力定格は同じだが技術的な改良が施された改良型。旧型機はシリーズ2エンジンに更新された。TBOは依然として低かった（600～750時間）。
AI-20K
この大幅に改良された派生型では、信頼性と耐久性が強化され、TBOは2,000時間まで向上しました。これが標準生産型となりました。
AI-20M
この型は、あらゆる点で以前のエンジン型に比べて大幅に改良されました。AI-20Mは離陸出力を2,985kW（4,000馬力）から3,169kW（4,250馬力）に向上させ、「高温・高高度」条件下での離陸性能を向上させ、より高い離陸重量も許容しました。また、連続出力も2,700馬力に向上し、巡航効率も向上しました。これらに加え、AI-20Mは信頼性が高く、軽量化され、特にSFC（燃料消費率）が大幅に向上しました。[ 3 ]
AI-20D
この派生型では、出力が大幅に向上しました。燃費もわずかに改善されました。AI-20Dは、AI-20Dシリーズ4とも呼ばれます。出力は5,180馬力にまで向上しました。
AI-20Dシリーズ5
このバリアントは、シリーズ4バリアントのこれまでの成功を基に開発されました。ほとんどの性能パラメータはそのままに、信頼性と耐久性の面でのみ大幅な改善が図られました。TBO（全動作温度範囲）/耐用年数はそれぞれ6,000時間/20,000時間に向上しました。
AI-20Dシリーズ5MまたはAI-20DM
これは最終的に開発された派生型です。AI-20DMはAI-20Dシリーズ5と基本的に同じですが、唯一の違いは出力設定です。AI-20DMは4,750馬力（離陸出力）に出力低下が見られ、これによりエンジン寿命が延長され、TBO（オーバーホール時間）が増加しました。その結果、オーバーホールまでの時間（TBO）は8,000時間に延長され、実用寿命は22,000時間となりました。[ 8 ]

アプリケーション

AI-20

WJ-6

仕様（AI-20Dシリーズ5）

データはJane's All The World's Aircraft 1993–94より[ 9 ] 、Motor Sichウェブサイト[ 8 ] 、 Aircraft engines of the World 1970 [ 10 ]より

一般的な特徴

  • 型式: 単軸ターボプロップ
  • 長さ: 3,096 mm (121.9 インチ)
  • 直径: 450 mm (18 in) (吸気ケーシング) [ 10 ]
  • 幅: 842 mm (33.1 インチ)
  • 高さ：1,180 mm（46インチ）
  • 乾燥重量: 1,040 kg (2,290 ポンド)

コンポーネント

  • 圧縮機:始動および過渡定格用の4つのバイパスバルブを備えた10段軸流圧縮機
  • 燃焼器：10個のバーナーコーンを備えた環状
  • タービン：3段軸流
  • 燃料の種類: JP-4などの航空灯油燃料
  • オイルシステム：圧力式給油、完全循環

パフォーマンス

  • 最大出力: 海面離陸時12,300 rpmで3,170 kW (4,250 shp) (相当) / (2,900 kW (3,900 shp) + 2.35 kN (529 lbf))
  • 最大巡航出力: 2,600 kW (3,500 shp) (相当)、高度 8,000 m (26,000 ft)、速度 630 km/h (390 mph; 340 kn)
  • エンジン動作回転数: 12,300 rpm
  • エンジン地上アイドル回転数: 10,400 rpm
  • 全体の圧力比：7.6:1（離陸）～9.2:1（巡航）
  • 空気質量流量: 12,300 rpmで20.7 kg/s (46 lb/s)
  • タービン入口温度：TIT最大1,170 K（900 °C）（海面）、JPT 833 K（560 °C）
  • 燃料消費率：
  • 離陸時SFC: 0.322 kg/kWh (0.529 lb/(hp⋅h))
  • 巡航SFC: 0.264 kg/kWh (0.434 lb/(hp⋅h))

参照

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

  1. ^ストラウド、ジョン（1968年）『1945年以降のソ連の輸送機』（第1版）ロンドン：パトナム社、113ページ。ISBN 9780370001265。
  2. ^アレクサンドロフ、ニコライ。「Тот самый "НК"」" . aviation.ru（ロシア語）。モスクワ。2011年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年3月23日閲覧。
  3. ^ a b “イリューシン Il-18 および Il-38” . www.airvectors.net 。2019 年3 月 23 日に取得。
  4. ^ガンストン、ビル (1987).世界航空エンジン百科事典（復刻版）. ウェリングバラ: スティーブンス. p. 81. ISBN 978-0-85059-717-2。
  5. ^ 「Il-18のカウリングの下」フライト・インターナショナル85 ( 2862): 85. 1964年1月16日. 2019年3月23日閲覧。
  6. ^ “SEイヴチェンコ・プログレス財団の歴史” . ivchenko-progress.com。イフチェンコ-進歩。2019 年3 月 23 日に取得。
  7. ^ 「ザポリージャ機械製造設計局進歩国営企業、アカデミー会員AGイヴチェンコにちなんで名付けられる（SEイヴチェンコ進歩）：SEイヴチェンコ進歩の歴史」 ivchenko-progress.com Ivenchko -Progress. 2007年。 2011年7月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年3月23日閲覧。
  8. ^ a b "AI-20" . motorsich.com.ua . 2019年3月23日閲覧。
  9. ^テイラー, マイケル・JH; ランバート, マーク; マンソン, ケネス, 編 (1993). Jane's all the World's Aircraft 1993–94 (第84版). コールソン, サリー, イギリス: ジェーンズ・インフォメーション・グループ. p. 650. ISBN 978-0710610669。
  10. ^ a b cウィルキンソン、ポール・H. (1970). 『世界の航空機エンジン 1970年版』（第21版）ワシントンD.C.: ポール・H・ウィルキンソン. p. 217.
ウィキメディア・コモンズには、イフチェンコ AI-20に関連するメディアがあります。
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