ジェットエンジン技術の最先端について

コネチカットは製造業の温床として知られていないかもしれませんが、真実は、州にはカマン、プラクスエア、シコルスキー、ガーバーサイエンティフィックなどの業界最大のプレーヤーが住んでいるということです。

それらの会社の1つであるPratt＆Whitneyは、最近、革新的なジェットエンジンファミリーを発表しました。

ウェブスター辞書の背後にいる人物であり、コネチカットの元居住者であるノアウェブスターは、この地域を質素で産業と定義しました。 おそらく、これらの特性がプラット・アンド・ホイットニーの新しいピュアパワーファミリーのジェットエンジンの生産を象徴していることも驚くべきことではありません。 この革新的なエンジニアリングのビットは、P＆Wに100億ドル以上の費用がかかり、開発に30年以上かかりました。 幸いなことに、この取り組みはもうすぐ成果を上げようとしています。

PurePower PW1000G：燃料効率が16％向上し、静音性が75％向上

PurePower PW1000Gエンジンは、永久に縛られた航空業界が注文したものです。 これまでにないものよりもクリーンでスリム、そして静かに動作します。 そもそも、その燃料燃焼は市場に出回っている他のどのエンジンよりも16％少なく、ジェット燃料は現在1ガロンあたり約3ドルであり、航空機1機あたり年間約120万ドルの節約に相当します。

また、業界で最も厳しい基準であるCAEP / 6排出基準よりも50％低い排出量を実現する燃焼器設計を使用しています。 そして、あなたが私のようで、主要空港の飛行経路の下に住んでいるなら、地上騒音の75％の削減は確かに贈り物になるでしょう。

PurePowerは、新しいコンセプトではないギヤードターボファン設計に基づいています。 しかし、これまで、民間航空業界の高い推力要件に対応するのに十分な大きさの航空機を製造することはできませんでした。 また、P＆Wエンジンの伝説的な信頼性により、以前の多くのギヤードターボファン設計に共通する信頼性の問題にも悩まされることはありません。

P＆Wの新しい設計は、これまでに最大40,000ポンドの推力を提供できます。 これにより、PurePowerエンジンはナローボディ機市場全体を網羅することができます。 このエンジンの確実な成功は、確かにワイドボディ市場への拡大を見るでしょう。 このアプリケーションの設計研究はすでに存在しているため、エアフレーマーがトリガーを引くのは時間の問題です。

もちろん、技術的な詳細の多くは独自のものです。 実際、エンジンを取り巻く秘密は非常に厳しく、記者会見でバックグラウンドに立っているX-ファイルのタバコ喫煙者を見ることが期待できます。 イーストハートフォードでの私の連絡先でさえ、大陪審の前で上院議員として口を閉ざしている。 しかし、最も目の肥えたギアヘッドを感動させるのに十分な良い情報がまだあります。

初心者にとって、ギヤードターボファンは、その名前が示すように、ギアドライブを備えたターボファンエンジンです。 PurePowerの場合、ドライブにより、メインファンの回転が従来のターボファンよりも30％遅くなります。 これまで、ギアドライブが設計が決して大規模にならない理由でした。 この障害は、最先端の潤滑システムを備えていると言われる信頼性の高い軽量ギアボックスのP＆Wの開発によって解決されました。これは、その信頼性とパフォーマンスの主な理由です。 ただし、ギアドライブはP＆Wが持っているトリックの1つにすぎません。 より大きく、より低速のメインファンは、低圧コンプレッサー（LPC）がより高速で動作し、必要なステージが少なくなることを意味します。 ターボファンは通常、6つまたは7つのLPCステージを必要とします。 PurePowerは3つしか使用しません。 これは、1,500ブレードの削減です。 回転速度が速いということは、高圧コンプレッサー（HPC）に入る空気がさらに大きな圧力で移動していることも意味します。 HPCの8つのステージは、標準のターボファンに通常見られるよりもはるかに少ないです。

HPCにとって、イノベーションがその日を支配します。 このシステムは、個別のブレードとコンプレッサーディスクではなく、一体型ブレードローターまたはIBRで構成される、より少ないステージを使用します。 ブリスクとも呼ばれる、これはディスクとブレードが単一の構造に統合されたワンピースローターです。 燃焼器はまた、環状燃焼室内でフロートウォールシステムを使用します。 この技術は、F-22ラプターで使用されているP＆Wエンジンにすでに導入されています。これは、耐酸化性の高コバルト材料で構成された一連の熱絶縁パネルで構成されています。 タービン側にはさらに大きなメリットがあります。 低圧タービン（LPT）は、以前のP＆W設計で必要だった9つのステージとは対照的に、3つのステージしか必要としません。 これは、3,500少ないファンブレードに相当します。

PurePowerトップスタンダードターボファンボトム

ファンブレードと言えば、Mulder＆Scullyにふさわしいもう1つの秘密があります。P＆Wは、イーストハートフォードの鉄製のドアの後ろで開発された新しいハイブリッド金属中空ファンブレード構造を使用しています。 予想通り、製造方法と組成は秘密のままです。

中空ファンブレードはP＆Wの特徴であり、革新的な設計により、より重いユニットと同じ強度を維持しながら、ブレードの重量を軽減します。

P＆Wの適切なタービンブレードについて知られているのは、それらが超合金で構成されており、遮熱コーティングとF-35ライトニング用に開発された高度な冷却機能を備えていることだけです。 これらの機能により、PurePowerのHPTは、これまでに開発された他のどの機能よりも高速かつ高速に実行できます。 友達にどれくらい暑いのか聞いてみると、肩をすくめて「本当に暑い」と答えるだけでした。 わかりました。廃止された時期を確認します。

F-35から借りたPurePowerHPTブレード

PurePower HPTは、F-35に配備されたP＆WF135エンジン用に開発されたブレードを使用しています。 このエンジンは、これまでに稼働した中で最も高温の燃焼器とタービンの世界記録を保持しています。

このエンジンの低NOx排出量は、HPTと燃焼器の一部です。 また、ノイズを75％削減する役割も果たします。

TalonXという名前の燃焼器は、NASAと共同で設計され、宇宙機関のリッチクエンチリーン燃焼サイクルに基づいています。 この設計では、エミッションは、第1ステージのHPTブレードの前にある第1ステージのステーターのクエンチゾーンによって制御されます。

これらすべてのイノベーションの最も重要な利点は、可動部品がはるかに少ないことです。 部品が少ないということは、メンテナンスが少なく、空中での時間が長くなることを意味します。 航空業界にとって、ROIは簡単です。 考慮すべきもう1つのことは、これがまったく新しいエンジンであるということです。 航空業界に固有の巧妙さにもかかわらず、P＆Wはすでに30か国以上の70以上の顧客から7,000台の注文を受け付けています。

プラット・アンド・ホイットニーの先見性、コミットメント、忍耐力は、アメリカの産業を構築した特徴を象徴しており、航空宇宙産業でP＆Wを確実に卓越したものに戻すでしょう。

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