Pratt & Whitney — заряженные инновациями

Pratt & Whitney JT8D

— двухконтурный турбореактивный двигатель с низкой степенью двухконтурности (0,96—1,06). Выпускался американской компанией Pratt & Whitney с февраля 1963 года и впервые был применён на Boeing 727. В дальнейшем получил широкое распространение среди узкофюзеляжных самолётов, включая Boeing 727, Boeing 737, McDonnell Douglas DC-9 и McDonnell Douglas MD-80, став основной рабочей лошадкой среди авиационных двигателей в 1960—1980-е годы.

История

JT9D изначально должен был стать двигателем для стратегического военно-транспортного самолёта С-5 Galaxy. Был подписан контракт с Pratt & Whitney для проектирования, но в конечном итоге производством двигателей занялись General Electric, создав двигатель TF39. Тем не менее, JT9D был выбран для работы на пассажирском Boeing 747, первый полёт которого состоялся 9 февраля 1969 года, а испытания самого двигателя начались в июне 1968 года, на Boeing B-52E.

JT9D-3, эксплуатация которого началась с 1970 года, был построен с использованием титановых и никелевых сплавов. Эта версия JT9D весила 3905 кг, тяга двигателя порядка 19680 кгс (193 кН). Производство двигателей прекратилось в 1990 году.

Продолжением двигателя JT9D являются двигатели PW4000. Они состоят из меньшего количества деталей, что даёт бо́льшую надёжность и низкую стоимость.

Применяется двигатель на самолетах: Airbus A300, Airbus A310, Boeing 747, Boeing 767, McDonnell Douglas DC-10

.
Характеристики двигателей семейства JT9D

Конструкция самолёта

Воздушное судно Боинг 737-200 специально создавался для перевозки авиапассажиров на небольшие расстояния. В ходе работы над проектом этого самолёта были позаимствованы технологии, используемые на Боингах 707 и 727. У борта 737-200 точно такой же фюзеляж, как и у этих машин. Новый самолёт «забрал» от своего предшественника (727 версии) элероны с приводом от двойной гидравлической системы, руль направления и высоты, предкрылок и щитки Крюгера. От модели 707 была заимствована двойная электросистема установки угла стабилизатора с механическим ручным резервированием.

Конструкция Boeing 737-200

Аэродинамика

Боинг 737-200 — двухмоторный турбовентиляторный низкоплан. У самолёта стреловидное крыло и однокилевое оперение. При полной загрузке двигатели, подвешенные под крыльями, находятся на расстоянии 0,46 м от ВПП.

Двигатели

Под крыльями Боинга расположены турбовентиляторные моторы марки JT8D фирмы Pratt & Whitney. Эти двигатели являются двухконтурными и имеют низкую степень двухконтурности. Версия 737-200 имеет 2 двигателя. Их тяга — 63 Кн. Моторы компании Pratt & Whitney являются опробованными временем и самыми надёжными.

Турбовентиляторный двигатель JT8D Pratt & Whitney

Топливная система

В центре фюзеляжа и крыльях размещены 3 топливных бака. Прежде всего, расходуется топливо из центрального бака, а затем — из крыльевых ёмкостей. Вместимость всех ёмкостей — 13 тыс. л. Все баки оснащены двумя топливными насосами.

Пневмосистема и кондиционирование

Для кондиционирования и перекачки воздуха в салон авиалайнера применяются двигатели. Сжатый компрессором воздух из них поступает по трубам в бортовой кондиционер. Система кондиционирования поддерживает давление и нормальную температуру воздуха на борту авиалайнера.

Система электроснабжения

В качестве электроснабжения используется система переменного тока с электронапряжением в 115 Вольт и частотой 400 Гц. Источниками электроэнергии для питания бортового оборудования являются 2 двигательных синхронных генератора переменного тока. Дополнительно используется система постоянного тока напряжением в 28 Вольт. Источники энергии — выпрямительные устройства и аккумулятор. Суммарная мощность всех генераторов — 40 кВА.

Система управления полётом

На самолете установлена первичная (основная) и вспомогательная система УП. Основная — на тросовых тягах и с дублированным бустерным управлением, которое переходит в безбустерное. С помощью первичной управляют рулём высоты, рулём направления и элеронами. Вспомогательная — служит для управления двигателями, механизмами крыла, шасси, тормозами. Вторичная система УП включает предкрылки Slat, щитки Крюгера. Закрылки трёхщелевые, двухсекционные.

Гидравлика

На Боинге имеются 3 гидросистемы — две основные («А», «В») и одна резервная («Standby»). Основная гидравлика «А» работает от 2-х двигательных насосов, а основная система «В» — от 2-х электронасосов. Резервная гидравлика работает от аккумулятора, она обеспечивает лишь предкрылки, реверсы и руль направления. В нише шасси находится большая часть составляющих гидросистемы авиамашины.

Шасси

У воздушного судна шасси — трёхопорное. Под кабиной лётчиков расположена рулевая стойка, она двухколёсная. По бокам под центропланом находятся две основные стойки. У них также по 2 колеса. Во время полёта основные стойки шасси убираются в ниши, находящиеся в центроплане и не имеющие створок. Такая конструкция ухудшает аэродинамические характеристики самолёта.

Авионика

Бортовая авионика включает пилотажно-навигационные приборы, аппаратуру контроля работы авиадвигателей и сигнализационные устройства. Все приборы, системы навигации и управления самолётом — аналоговые. Каждая система дублируется.

Проектирование нового Боинга началось ещё в 1965 г. Новая машина получила лётный сертификат и была готова к эксплуатации лишь в конце 1967 г. Почти два года проходили испытания летательного аппарата, во время которых постоянно изменялись конструктивные особенности борта.

В частности, сначала версию 200 оснастили механизм реверса тяги со створками. Подобная система использовалась на Боинге 727. В момент проведения испытаний используемый механизм не работал должным образом. Его поменяли на иной тип дефлектора. Ещё одно изменение произошло в механике шасси. Поначалу створки, закрывающие ниши шасси, приводились в действие давлением от пневмосистемы. После опробования от этих створок отказались. Разработчикам новой версии самолёта пришлось установить мощные моторы, чтобы компенсировать повышенное лобовое сопротивление и увеличить взлётную массу.

Отрывок, характеризующий Pratt & Whitney JT9D

Кутузов сидел, спустив одну ногу с кровати и навалившись большим животом на другую, согнутую ногу. Он щурил свой зрячий глаз, чтобы лучше рассмотреть посланного, как будто в его чертах он хотел прочесть то, что занимало его. – Скажи, скажи, дружок, – сказал он Болховитинову своим тихим, старческим голосом, закрывая распахнувшуюся на груди рубашку. – Подойди, подойди поближе. Какие ты привез мне весточки? А? Наполеон из Москвы ушел? Воистину так? А? Болховитинов подробно доносил сначала все то, что ему было приказано. – Говори, говори скорее, не томи душу, – перебил его Кутузов. Болховитинов рассказал все и замолчал, ожидая приказания. Толь начал было говорить что то, но Кутузов перебил его. Он хотел сказать что то, но вдруг лицо его сщурилось, сморщилось; он, махнув рукой на Толя, повернулся в противную сторону, к красному углу избы, черневшему от образов. – Господи, создатель мой! Внял ты молитве нашей… – дрожащим голосом сказал он, сложив руки. – Спасена Россия. Благодарю тебя, господи! – И он заплакал. Со времени этого известия и до конца кампании вся деятельность Кутузова заключается только в том, чтобы властью, хитростью, просьбами удерживать свои войска от бесполезных наступлений, маневров и столкновений с гибнущим врагом. Дохтуров идет к Малоярославцу, но Кутузов медлит со всей армией и отдает приказания об очищении Калуги, отступление за которую представляется ему весьма возможным. Кутузов везде отступает, но неприятель, не дожидаясь его отступления, бежит назад, в противную сторону. Историки Наполеона описывают нам искусный маневр его на Тарутино и Малоярославец и делают предположения о том, что бы было, если бы Наполеон успел проникнуть в богатые полуденные губернии. Но не говоря о том, что ничто не мешало Наполеону идти в эти полуденные губернии (так как русская армия давала ему дорогу), историки забывают то, что армия Наполеона не могла быть спасена ничем, потому что она в самой себе несла уже тогда неизбежные условия гибели. Почему эта армия, нашедшая обильное продовольствие в Москве и не могшая удержать его, а стоптавшая его под ногами, эта армия, которая, придя в Смоленск, не разбирала продовольствия, а грабила его, почему эта армия могла бы поправиться в Калужской губернии, населенной теми же русскими, как и в Москве, и с тем же свойством огня сжигать то, что зажигают? Армия не могла нигде поправиться. Она, с Бородинского сражения и грабежа Москвы, несла в себе уже как бы химические условия разложения. Люди этой бывшей армии бежали с своими предводителями сами не зная куда, желая (Наполеон и каждый солдат) только одного: выпутаться лично как можно скорее из того безвыходного положения, которое, хотя и неясно, они все сознавали. Только поэтому, на совете в Малоярославце, когда, притворяясь, что они, генералы, совещаются, подавая разные мнения, последнее мнение простодушного солдата Мутона, сказавшего то, что все думали, что надо только уйти как можно скорее, закрыло все рты, и никто, даже Наполеон, не мог сказать ничего против этой всеми сознаваемой истины. Но хотя все и знали, что надо было уйти, оставался еще стыд сознания того, что надо бежать. И нужен был внешний толчок, который победил бы этот стыд. И толчок этот явился в нужное время. Это было так называемое у французов le Hourra de l’Empereur [императорское ура]. На другой день после совета Наполеон, рано утром, притворяясь, что хочет осматривать войска и поле прошедшего и будущего сражения, с свитой маршалов и конвоя ехал по середине линии расположения войск. Казаки, шнырявшие около добычи, наткнулись на самого императора и чуть чуть не поймали его. Ежели казаки не поймали в этот раз Наполеона, то спасло его то же, что губило французов: добыча, на которую и в Тарутине и здесь, оставляя людей, бросались казаки. Они, не обращая внимания на Наполеона, бросились на добычу, и Наполеон успел уйти.

Pratt & Whitney PW1000G

Производятся Pratt & Whitney, компанией консорциума United Technologies.

Официальный запуск: 2008 год.

Рыночная ниша: магистральные и региональные узкофюзеляжные самолёты.

Каталожная цена: 10 миллионов долларов США на момент запуска массового производства в 2020 году; 12 миллионов долларов — расчётная необходимая величина для окупаемости проекта.

Первая поставка коммерческому пользователю: 20 января 2020 года на Airbus A320neo компании Lufthansa (LH).

Основной конкурент: CFM International LEAP совместного предприятия американской GE Aviation и французской Safran Aircraft Engines.

Конструкция

Применение системы редукторов Geared Turbofan™, отделяющей вентилятор двигателя от компрессора низкого давления и турбины, позволяет каждому из модулей работать на оптимальной скорости. Поэтому вентиляторы могут вращаться медленнее, а компрессор низкого давления и турбина — с большими оборотами, повышая эффективность двигателя и обеспечивая значительно меньший расход топлива, объём выбросов и шумовое загрязнение. Geared Turbofan ™ позволила уменьшить число ступеней и деталей двигателя, что облегчило конструкцию и, теоретически, сократило будущие затраты на обслуживание.

Разработка

Pratt & Whitney начала попытки создать редукторный турбовентилятор в 1998 году — в рамках проекта двигателя PW8000. Эта модель задумывалась как развитие PW6000 с заменой вентиляторной секции на редуктор и одноступенчатый вентилятор.

После нескольких лет разработки работы над PW8000 были закрыты и заменены на проект Advanced Technology Fan Integrator (ATFI), который основывался на аналогичной замене вентиляторной секции у силовой установки PW308. Прототип был впервые запущен 16 марта 2001 года.

Пригласив к работам немецкую компанию MTU Aero Engines, Pratt & Whitney переименовывает проект в Geared Turbofan (GTF). Европейские партнёры отвечают за производство первых четырёх ступеней компрессора высокого давления, турбины низкого давления и ряда других компонентов.

Наконец, в июле 2008 года GTF был переименован в PW1000G. Было придумано маркетинговое позиционирование PurePower®: «на 16% эффективнее и на 75% тише современных аналогов». В это время для модификации PW1524G в дополнение к редукторному турбовентилятору создаётся сопло с переменной площадью (variable-area fan nozzle, VAFN), управляемое электронно-цифровой системой с полной ответственностью (FADEC), призванное реализовать рекламные тезисы.

В «открытом» положении во взлётном режиме или режиме реверса VAFN защищает вентилятор от возникновения чрезмерных вибраций вследствие резонанса.

В «закрытом», во время полёта на эшелоне, устройство снижает расход топлива примерно на 2%.

Наконец, в промежуточном положении оно призвано повысить производительность двигателя во время набора высоты и снизить уровень шума.

В начале 2012 года PW1524G был отправлен на лётные испытания, но из-за значительного общего утяжеления системы VAFN было удалено из конструкции.

Версии

• PW1100G — один из вариантов двигателя для семейства Airbus A320neo (наряду с CFM International LEAP-1A);
• PW1400G — один из вариантов силовой установки для Irkut MC-21 (вместе с ПД-14; первый полёт самолёта с PW1400G состоялся 28 мая 2020 года);
• PW1500G — эксклюзивный вариант двигателя для семейства Airbus A220/Bombardier CSeries (первый полёт 13 сентября 2016 года, поставляется пользователям с 15 июля 2020 года);
• PW1700G и PW1900G — эксклюзивный вариант силовой установки для семейства Embraer E-Jet E2 (первый полёт 23 мая 2020 года, поставляются пользователям с апреля 2020 года);
• PW1200G — эксклюзивный вариант для Mitsubishi Regional Jet (первый полёт 11 ноября 2020 года, плановая поставка первому пользователю в середине 2020 года).

Плановый объём производства PurePower® PW1000G — 350… 400 экземпляров в 2020 году.

Применение

2018-12-11 16:10:04

1483

Airbus A320neo

Airbus A320neo могут оснащаться двигателями PW1100G (наряду с CFM International LEAP-1A) — моторизованные установками Pratt & Whitney, они получают индекс -271N

2018-12-11 16:11:31

1484

Irkut MC-21

Российские Irkut MC-21 могут оснащаться двигателями PW1400G (наряду с ПД-14); первые сертификационные образцы летают именно на моторах Pratt & Whitney

2018-12-11 16:13:02

1485

Airbus A220/Bombardier CSeries

PW1500G выбраны эксклюзивной силовой установкой для Bombardier CSeries, с июля 2020 года именуемых Airbus A220

2018-12-11 16:14:50

1486

Embraer E-Jet E2

PW1000G стали эксклюзивными двигателями для второго поколения бразильских самолётов: E175-E2 готовится к полёту на PW1700G, а E190-E2 (на фото) и E195-E2 уже полетели с помощью PW1900G

2018-12-11 16:17:50

1488

Mitsubishi MRJ90

PW1200G будут эксклюзивно устанавливаться на Mitsubishi MRJ90. Модификация двигателя уже создана и работает на прототипах, но сами самолёты никак не завершат тестовую программу, и их поставка покупателям многократно переносилась и продолжает откладываться

Характеристики

Параметры двигателей Pratt & Whitney PW1000G
турбовентиляторных с редукторным приводом вентилятора

Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1100G:

• 30G/33G: 147,28 кН,
• 27G: 120,43 кН,
• 24G/22G: 107,82 кН

Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1500G:

• 19G: 87,96 кН,
• 21G: 97,73 кН,
• 24/25G: 108,54 кН.

Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1900G:

• 19G: 92,79 кН,
• 21G: 100,31 кН,
• 22/23G: 105,93 кН.

Новости программы PW1000 Geared Turbofan™

No post found

Load More