プラット・アンド・ホイットニー JT3D
| JT3D/TF33 | |
|---|---|
 | |
| タイプ | ターボファン |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | プラット・アンド・ホイットニー |
| 最初の実行 | 1958 |
| 主な用途 | |
| 建造数 | 約 8,600 |
| 開発元 | プラット・アンド・ホイットニー J57/JT3C |
プラット・アンド・ホイットニーJT3Dは、プラット・アンド・ホイットニーJT3Cターボジェットエンジンをベースとした初期のターボファン航空機エンジンです。1958年に初飛行し、1959年にはB-45トーネード試験機に搭載されて初飛行しました。1959年から1985年の間に8,000基以上のJT3Dが製造されました。現在も運用されているJT3Dエンジンのほとんどは軍用機に搭載されており、米国軍の呼称であるTF33で呼ばれています。
設計と開発
ロールス・ロイス・コンウェイ・ターボファンとの競争を懸念したプラット・アンド・ホイットニー社は、当時就航間近だったボーイング707とダグラスDC-8の後継機向けに、JT3CターボジェットをベースにJT3Dターボファンを開発することを決定しました。9段構成のJT3C低圧圧縮機の最初の3段を2段ファンに置き換えました。低圧タービンでは、2段目を大型化し、3段目を追加しました。
CJ805-23のGEとは異なり、プラット・アンド・ホイットニーはJT3Dを設計する前に遷音速ファンの研究を行っていなかったため、単段ユニットを仕様に組み込むことができなかった。[ 1 ]代わりにP&Wは、J91原子力ターボジェットをサポートするために行った研究に基づいて2段ユニットを設計した。
ボーイング707のJT3Dファンナセルは比較的短かったのに対し、ダグラスDC-8には全長のファンカウルが装備されていました。プラット・アンド・ホイットニーは、オーバーホール時にJT3CをJT3D仕様に改造し、性能を向上させるためのキットを提供しました。[ 2 ]
1959年、このエンジンの重要な受注はボーイング707-120Bとボーイング720Bでした。アメリカン航空はJT3Dターボファンエンジンを搭載した707を1機、KLMはJT3Dエンジン搭載のダグラスDC-8を1機発注しました。それ以前の707とDC-8はJT3CとJT4Aターボジェットエンジンを搭載しており、ターボファンエンジンの効率向上はすぐに各航空会社の注目を集めました。JT3Dエンジン搭載の707-123Bと720-023B（末尾のBはターボファンエンジン搭載機を示す）は、1961年3月12日にアメリカン航空で就航しました。
ボーイングKC-135ストラトタンカーは、当初はすべてターボジェットエンジンを搭載していました。多くの航空会社の707が退役したことを受け、アメリカ空軍は余剰機体を購入し、そのエンジンを用いて、空軍州兵と予備役飛行隊が運用するKC-135Aに民間のJT3D（TF33-PW-102）を換装しました。150機以上が改修され、以前のKC-135AはKC-135Eに改称されました。[ 3 ]
航空会社と空軍の両方で長く運用された後、JT3Dエンジン搭載の航空機の数は着実に減少しています。135機のKC-135がJT3Dを使用し、354機にはCFMインターナショナルCFM56エンジンが搭載されていました。CFM56は推力が高く、燃料消費が少なく、騒音が少ないため運用の柔軟性が向上しています。JT3Dの騒音は、NATOがE-3 Sentry AWACS艦隊の再装備を議論した理由の1つであり、この航空機は最新のエンジンを搭載した航空機には適用されない制限の対象となるためです。高出力エンジンを使用すると機体の高度限界が上がり、レーダー監視の視野が広がるため、運用の柔軟性はさらに高まります。たとえば、イギリス空軍、フランス、サウジアラビアのE-3は、NATO/アメリカ空軍のE-3よりも定期的に高く飛行しています。
1961年、TF33エンジンを搭載したボーイングB-52Hストラトフォートレスが就航した。B-52の「H」型は、ターボファンエンジンを搭載した唯一の量産型であり、アメリカ空軍で運用されている唯一のモデルである。少なくとも2040年までは空軍の重爆撃機群の主力であり続けると予想されており、8基のTF33エンジンをより近代的な同等のエンジンに置き換える選択肢が検討されている。2020年4月、米空軍は608基の民生用代替エンジンの提案依頼書（RFP）を発表し、2021年5月に契約を締結する予定である。[ 4 ] 2021年9月、米空軍はTF33をロールスロイスF130に置き換えると発表した。[ 5 ]
変種
- JT3D-1
- 推力17,000 lbf (75.62 kN) の民間バージョン（水噴射はオプション）[ 6 ]
- JT3D-2
- （TF33-P-3）17,000 lbf（75.62 kN）[ 6 ]
- JT3D-3
- 18,000 lbf (80.07 kN)、（水噴射はオプション）[ 6 ]
- JT3D-3A
- （TF33-P-5）18,000 lbf（80.07 kN）[ 6 ]
- JT3D-3B
- 推力18,000 lbf（80.07 kN）の民間バージョン
- JT3D-5A
- （TF33-P-7）18,000 lbf（80.07 kN）、（注水オプション）[ 6 ]
- JT3D-8A
- （TF33-P-7）18,000 lbf（80.07 kN）、（注水オプション）[ 6 ]
- JT3D-7
- 推力19,000 lbf（84.52 kN）の民間バージョン
- JT3D-15
- 未完成の707-820用22,500 lbf（100.08 kN）推力民間バージョン
- TF33-P-3
- ボーイングB-52Hストラトフォートレスの推力17,000lbf（75.62kN）[ 6 ]
- TF33-P-5
- ボーイングKC-135ストラトタンカーの推力18,000 lbf（80.07 kN）[ 6 ]
- TF33-P-7
- ロッキードC-141スターリフターの推力21,000lbf（93.41kN）[ 6 ]
- TF33-P-9
- ボーイングEC-135CおよびボーイングRC-135Cの推力は18,000 lbf（80.07 kN）
- TF33-P-11
- マーティンRB-57Fキャンベラの推力16,000lbf（71.17kN）
- TF33-PW-100A
- ボーイングE-3セントリーの推力21,500 lbf（95.64 kN）
TF33-PW-102/A
TF33-PW-103
アプリケーション
- 民間人（JT3D）
- 軍事（TF33）
- ボーイングB-52Hストラトフォートレス
- ボーイングC-18
- ボーイングC-135シリーズ
- EC-135
- KC-135D/E ストラトタンカー（退役した寄贈機からエンジンを換装）
- OC-135B オープンスカイ
- RC-135
- WC-135
- ボーイングCC-137
- ボーイングE-3セントリー
- ボーイング VC-137B/C ストラトライナー
- ノースロップ・グラマン E-8 ジョイントスターズ
- ロッキード C-141 スターリフター
- マーティン/ジェネラル・ダイナミクス RB-57F キャンベラ
仕様（JT3D-8A / TF33-P-7）
1966/67年の世界航空機エンジンデータ[ 7 ]
一般的な特徴
- タイプ:ターボファン
- 長さ: 142.3インチ (3,610 mm)
- 直径: 53インチ (1,300 mm)
- 乾燥重量: 4,605ポンド (2,089 kg)
コンポーネント
- 圧縮機：軸流式、2段ファン、6段LP圧縮機、7段HP圧縮機
- 燃焼器：管状、8本の炎管
- タービン：軸流式単段高圧タービンおよび3段低圧タービン
- 燃料タイプ: Mil-J-5624 / JP-4 / JP-5
- オイルシステム：リターンシステム 50 psi (340 kPa)
パフォーマンス
- 最大推力：17,000 lbf (76 kN) 離陸（ISAへの定常定格）；水噴射による部分的な推力回復
- 全体圧力比：16:1全体
- バイパス比：1.42:1
- 空気質量流量: 500 ポンド/秒 (230 kg/秒)
- タービン入口温度: 離陸時1,150 K (880 °C; 1,610 °F)、SLS、ISA
- 燃料消費率：0.78 lb/(lbf⋅h) (22 g/(kN⋅s))、推力4,000 lbf (18 kN)、M 0.82、高度35,000 ft (11,000 m)、ISA
- 推力重量比：3.9（エンジン単体）
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
- ^スミス、ジョージ・E.、ミンデル、デイビッド・A.（2000年）「ターボファンエンジンの出現」『20世紀の大気圏飛行』クルーワー・アカデミック・パブリッシャーズ、107～ 155頁 、 ISBN 9789401143790、2022年6月10日にオリジナルからアーカイブ、 2021年8月27日取得
- ^ 1958年12月19日付のFlight誌の記事に基づく
- ^トニー・ピザー著『ボーイング707・720とC-135』エア・ブリテン（歴史家）、1998年、 ISBN 0-85130-236-X
- ^ Garrett Reim (2020年4月27日). 「米空軍、B-52エンジン交換の提案依頼書草案を発行」 . Flight International. 2020年4月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月28日閲覧。
- ^ Young, Sarah (2021年9月27日). 「米国、B-52エンジン供給でロールス・ロイス社を選定、26億ドル相当の契約の可能性」ロイター. 2021年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年9月27日閲覧。
- ^ a b c d e f g h iテイラー、ジョンWR FRHistS. ARAeS (1962).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1962-63 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン＆カンパニー社.
- ^ウィルキンソン, ポール H. (1966). 『世界の航空機エンジン 1966/67』（第21版）. ロンドン: サー・アイザック・ピットマン・アンド・サンズ社. p. 103.
参考文献
- テイラー、ジョン・WR・FRHistS. ARAeS (1962).ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1962-63 . ロンドン: サンプソン・ロウ・マーストン社.
外部リンク
