General Electric TF39 - General Electric TF39

TF39
ILA 2008 PD 083.JPG
TF39 на галактике C-5 в ILA (Internationale LuftfahrtAusstellung) в Берлине, 2008 г.
ТипТурбовентиляторный
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительGE Aviation
Первый забег1964
Основные приложенияЛокхид С-5 Галактика
Разработан вGeneral Electric CF6
General Electric LM2500

В General Electric TF39 был двухконтурный турбовентиляторный двигатель который был разработан для питания Локхид С-5 Галактика. TF39 был первым разработанным мощным реактивным двигателем с большим байпасом. TF39 получил дальнейшее развитие в CF6 серии двигателей, и легли в основу General Electric LM2500 судовые и промышленные газовые турбины. 7 сентября 2017 года последний действующий C-5A с двигателями TF39 совершил последний полет на базу ВВС Дэвис-Монтан для вывода на пенсию.[1] TF39 был фактически списан, и все оставшиеся активные C-5 Galaxys теперь оснащены двигателями General Electric F138-GE-100 (CF6).

Развитие

В ВВС США открыл «Программу CX-X» в 1964 году, намереваясь разработать стратегию следующего поколения. авиалайнер. Из нескольких предложений по планерам и двигателям, которые были возвращены на рассмотрение, в 1965 году для новой конструкции были выбраны самолет Lockheed и двигатель General Electric.

Турбореактивный двухконтурный двигатель с высокой степенью двухконтурности стал огромным скачком в характеристиках двигателя, предлагая тягу в 43000 фунтов при улучшении топливной эффективности примерно на 25%.[2] TF39 имел коэффициент байпаса 8: 1, степень сжатия компрессора 25: 1 и температуру турбины 2500 ° F (1370 ° C), что стало возможным благодаря усовершенствованному принудительному воздушному охлаждению. Первый двигатель пошел на испытания в 1965 году. В период с 1968 по 1971 год было произведено и поставлено 463 двигателя TF39-1 и -1A для парка самолетов C-5A.

дизайн

TF39s на C-5 Galaxy, сзади

TF39 был революционным двигателем 1960-х годов мощностью от 41000 до 43000 единиц. фунтж (191–205 кН ) тяги. Он ввел использование большого коэффициента байпаса, который вместе с достижениями в основной технологии способствовал значительному повышению топливной эффективности по сравнению с двигателями, доступными в то время.

Двигатель включал в себя функции, разработанные на основе предыдущих двигателей GE:

  • Переменная статор лопатки (используются в J79 / CJ805[3])
  • Методы охлаждения турбины (усовершенствованные по сравнению с J93, используемым в XB-70[3])
  • Каскадного типа реверсор тяги (от CJ805[3])
  • Демпфируемые лопатки вентилятора первой ступени (демпфирующие шайбы, или среднепролетные кожухи, были введены GE на лопатках компрессора первой ступени YJ93.[4])

Сегодня обычный ТРДД с Т-образный вентилятор будет иметь консольный ротор вентилятора (без каких-либо входных направляющих лопаток), за которым следует одна или несколько Т-ступеней, нагнетающих только основной поток.[5] Название Т-ступенчатый вентилятор происходит от общего вида компрессора низкого давления, когда вид сбоку показан схематически.

Компания GE применила другой подход, создав свой первый ТРДД с высокой степенью двухконтурности - TF39. Это уникальный, очень сложный дизайн.[6] Т-образная ступень, которая нагнетает основной поток, расположена впереди ротора главного вентилятора. Сама Т-образная ступень состоит из консольного мини-ротора, за которым следует набор выходных направляющих лопаток; ротор главного вентилятора расположен сразу за этими НГВ. За пределами ротора Т-образной ступени находятся основные входные направляющие лопатки, которые влияют только на байпасный поток. Ротор Т-образной ступени простирается примерно до половины кольцевого пространства ступени основного ротора.[4][7] и проходит в кожухе наконечника. Главная ступень вентилятора имеет платформу / разделитель потока в середине пролета, которая отделяет одноступенчатое внешнее кольцевое пространство от двухступенчатого внутреннего кольцевого пространства.[7] Эти две ступени в основном нагнетают 16-ступенчатый компрессор высокого давления.[8] Однако значительная часть воздуха, поступающего в Т-образную ступень, отводится в байпасный канал, в котором есть два кольцевых прохода, ведущих к байпасному каналу. Номинальный коэффициент байпаса 8: 1 относится к отношению общего массового расхода байпаса к массовому расходу на входе компрессора ВД.

Лопасти ротора пренебрежительный. Демпферы - это выступы, которые выступают под прямым углом к ​​крылу вентилятора посередине.[4] до 2/3 пролета.[9] На скорости демпферы на соседних лопастях вентилятора упираются друг в друга, чтобы предотвратить поломку лопаток из-за флаттера.[9] Они вместе с направляющими лопатками второй ступени во внешней половине воздуховода видны при взгляде на воздухозаборник двигателя.[10][11]

Высокий коэффициент байпаса 8: 1 для TF-39 возник благодаря технологии подъемного вентилятора, продемонстрированной GE в XV-5 Вертифан самолет.[3] Этот самолет имел два двигателя X353-5, каждый из которых имел диаметр 62,5 дюйма.[12] подъемный вентилятор с приводом от газогенератора (J85). Показатель скорости взлета и посадки при вертикальном взлете составил 12,3.[13] Эта концепция подъемного вентилятора с приводом от турбинного наконечника была повернута на 90 градусов и разработана как демонстрационный образец «круизного вентилятора» диаметром 80 дюймов, приводимый в движение газогенератором J79.[3] Для программы CX-X GE продемонстрировала полумасштабный двигатель GE1 / 6 с тягой 15 830 фунтов и коэффициентом полезного действия 0,336.[14] Это было развито в TF39 с 97-дюймовым.[7] вентилятор.

Приложения

Технические характеристики (TF39-1C)

Boeing B-52E (серийный номер 57-0119) тестирует TF39 на правом внутреннем отсеке двигателя. TF39 имеет более чем вдвое большую тягу, чем твин Пратт и Уитни J57s которые изначально были в этом месте.

Данные из [15]

Общие характеристики

Компоненты

  • Компрессор: Осевой, 2-ступенчатый вентилятор, 16-ступенчатый компрессор высокого давления
  • Камеры сгорания: Кольцевой
  • Турбина: Осевая, 2-ступенчатая турбина высокого давления, 6-ступенчатая турбина низкого давления

Спектакль

Смотрите также

Связанная разработка

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

использованная литература

  1. ^ http://www.westover.afrc.af.mil/News/Article-Display/Article/1303782/and-then-there-were-none-the-final-c-5a-departs-westover-arb-for- уход на пенсию/
  2. ^ General Electric - история CF6 В архиве 2009-01-27 на Wayback Machine
  3. ^ а б c d е «семь десятилетий прогресса» General Electric, ISBN  0-8168-8355-6, Aero Publishers Inc. стр.152
  4. ^ а б c «Эволюция технологии газовых турбин: взгляд конструктора» Бернард Л. Кофф, Журнал движения и мощности, Том 20, № 4, июль – август 2004 г., стр.591
  5. ^ https://www.google.co.uk/search?q=br715&espv=2&biw=1401&bih=805&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwidx4-E-u3LAhXBPhQKHZKiC3cQ3&BM&VM&M&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0&&&&& 0&&& 0&& 0&& 0&& 0& выше этого
  6. ^ http://www.airliners.net/aviation-forums/tech_ops/read.main/86450
  7. ^ а б c «Руководство по летной эксплуатации самолетов C5A и C5B USAF», TO 1C-5A-1, Lockheed Martin Corporation
  8. ^ "Авиационная неделя" 16 августа 1965 г., изображенная на рис. 35 в "Истории турбовентиляторного двигателя Rolls-Royce RB211", ISBN  978-1-872922-48-5, Rolls-Royce Heritage Trust
  9. ^ а б «Флаттерные и резонансные вибрационные характеристики лопаток двигателя» А.В. Сринивасан, 97-GT-533, ASME, стр.8
  10. ^ www.planes.cz - TF39 вид спереди
  11. ^ www.airliners.net - TF39 работает
  12. ^ «Аэродинамические характеристики крупномасштабной модели с вентилятором с высокой дисковой загрузкой, установленным в фюзеляже» Аояги, Хики и де Савиньи, NASA TN D-775
  13. ^ "Реактивное движение для аэрокосмических приложений", второе издание, Hesse and Mumford, Pitman Publishing Corporation, 1964, таблица 11.1.
  14. ^ «Развитие реактивных и турбинных двигателей», 4-е издание, Билл Ганстон, ISBN  0 7509 4477 3, стр.192
  15. ^ Газотурбинные двигатели. Неделя авиации и справочник по космическим технологиям, 2009 г.. п. 119
  • Ганстон, Билл (2006). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей, 5-е издание. Феникс Милл, Глостершир, Англия, Великобритания: Sutton Publishing Limited. ISBN  0-7509-4479-X.

внешние ссылки