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| T56 / モデル501 | |
|---|---|
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| 米空軍のC-130 ハーキュリーズに搭載されたT56が整備を受けている。 | |
| タイプ | ターボプロップ |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | アリソンエンジンカンパニー ロールスロイス社 |
| 主な用途 | コンベア580 グラマンC-2 グレイハウンド ロッキードC-130 ハーキュリーズ ロッキードL-188 エレクトラ ロッキードP-3 オリオン ノースロップグラマンE-2 ホークアイ ロッキードCP-140 オーロラ[1] |
| 建造数 | >18,000 [2] |
| 開発元 | アリソン T38 |
| に発展した | ロールスロイス T406 |
アリソンT56は、4段タービンで駆動する14段軸流コンプレッサーを搭載した、アメリカ製の単軸モジュラー設計の軍用ターボプロップエンジンです。元々はアリソンエンジンカンパニーがロッキードC-130ハーキュリーズ輸送機用に開発し[3]、 1954年に生産が開始されました。1995年にアリソンがロールスロイスに買収されて以来、ロールスロイス製品となっています。商用バージョンは501-Dと命名されています。1954年以来18,000台以上のエンジンが生産され、飛行時間は2億時間を超えています。[4]
設計と開発
アリソンの以前のT38シリーズから発展したT56ターボプロップエンジン[3]は、1954年にB-17試験機の機首に搭載されて初めて飛行しました。[3]最初に飛行許可を得たYT-56エンジンの1つは、1954年初頭にロッキードのスーパーコンステレーション試験機のC-130ナセルに取り付けられました。 [5]もともとロッキードC-130ハーキュリーズ 軍用輸送機に搭載されていたT56は、ロッキードP-3オリオン 海上哨戒機（MPA）、グラマンE-2ホークアイ 空中早期警戒（AEW）機、グラマンC-2グレイハウンド 空母搭載（COD）機、さらにロッキードエレクトラやコンベア580などの民間航空機にも搭載されました。[3]
1953年5月にロッキードに納入されたT56-A-1は、YC-130Aに必要な3,750 shp (2,796 kW) に対して、わずか3,000 shp (2,237 kW) しか出力しなかった。T56の進化は、圧力比とタービン温度の上昇によって達成された。P-3オリオンに搭載されたT56-A-14は、定格4,591 shp (3,424 kW)、圧力比9.25:1である一方、E-2ホークアイに搭載されたT56-A-427は、定格5,250 shp (3,915 kW)、圧力比12:1である。さらに、T56は排気から約750 lbf (3,336.17 N) の残留推力を生み出す。[6]
長年にわたり、エンジン開発には数多くのバージョンがあり、シリーズ番号でグループ化されています。シリーズ I の派生型は 1954 年に登場し、海面静定格出力 3,460 プロペラ shp (2,580 kW)、周囲温度 59 °F (15 °C、519 °R、288 K) を実現しました。その後のエンジンの後継には、1958 年に導入され、出力定格が 3,755 プロペラ shp (2,800 kW) に増加したシリーズ II と、1964 年に登場し、出力がさらに 4,591 プロペラ shp (3,424 kW) に増加したシリーズ III があります。シリーズ II とシリーズ III の派生型は、軍事部品改良プログラム (CIP) に基づいて開発されました。[7] 1965年までに、アリソンはシリーズIV派生型の開発を提案していましたが、[8] 1968年に米国議会はCIP作業を性能改善ではなく信頼性と整備性の改善に制限しました。[7]シリーズIV派生型は、1979会計年度予算で米国空軍エンジンモデル派生プログラム（EMDP）が承認された後、1980年代にようやく開発されました。 シリーズIVエンジンには、空軍EMDP T56-A-100デモンストレーター、空軍のC-130航空機用のモデルT56-A-101、NAVAIRのE-2CおよびC-2A航空機用のT56-A-427、ロッキードL-100航空機用の501-D39 、およびNAVSEA用の501-K34マリンターボシャフトがあります。 T56-A-427は5,912プロペラ馬力（4,409kW）の能力があったが、トルクは5,250プロペラ馬力（3,910kW）に制限されていた。[9]
1996年に初飛行したロッキード・マーティンC-130Jスーパーハーキュリーズでは、T56がロールス・ロイスAE2100に置き換えられ、エンジンとプロペラを制御するためにデュアルFADEC（フルオーソリティデジタルエンジンコントロール）が使用されています。[10]ダウティ・ロートル製の6枚羽根のシミタープロペラを駆動します。[11]
T56シリーズ3.5は、燃料消費量を減らし温度を下げるためのエンジン強化プログラムで、2013年にアメリカ海洋大気庁（NOAA）のWP-3D「ハリケーンハンター」航空機向けに承認されました。[12]ロールスロイスによる8年間の開発とマーケティング活動の後、T56シリーズ3.5は、現在T56シリーズIIIエンジンで運用されているアメリカ空軍のレガシーC-130航空機のエンジン改修用としても2015年に承認されました。[13] T56シリーズ3.5アップグレードの一環として、T56シリーズIVエンジンの部品（コンプレッサーシールなど）とAE 1107Cターボシャフトの非冷却タービンブレードが、既存のT56シリーズIIIケーシング設備に改修されます。[14] UTCエアロスペースシステムズの8枚羽根NP2000プロペラへのアップグレードは、E-2ホークアイ、C-2グレイハウンド、旧型のC-130ハーキュリーズ航空機に適用されており、[15] P-3オリオンにも採用される予定です。[16]
T56エンジンの生産は少なくとも2026年まで継続されると予想されており、米海軍航空システム司令部（NAVAIR）は2019年にT56-A-427Aエンジン派生型を搭載したE-2Dアドバンストホークアイ（AHE）24機を追加発注した。[17]
実験的および非ターボプロップ用途
T56/モデル501エンジンは、多くの実験的取り組みに使用され、ターボプロップ動力装置以外のものとして使用されました。1960年初頭、ロッキードNC-130B 58-0712航空機の飛行テストで、既存の推進エンジンの横にプロペラのない2つのアリソンYT56-A-6実験用タービンエンジンが追加されました。YT56-A-6は、境界層制御（BLC）を実証するために制御面を吹き付けるための加圧空気を生成し、短距離離着陸（STOL）性能を実現するのに役立ちました。 [18] ：42–44 1963年、ロッキードとアリソンは、今度は米国陸軍の要件のために別のSTOLデモンストレーターを設計しました。ロッキード社内の呼称GL298-7は、C-130Eハーキュリーズに4,591 shp (3,424 kW) 501-M7Bターボプロップエンジンを搭載したものである。501-M7Bは、通常搭載されている3,755 shp (2,800 kW) T56-A-7エンジンよりも約20%高い出力を生成した(ただし、501-M7Bは追加の構造変更を避けるために4,200 shp (3,100 kW)に制限されていた)。これは、タービンの第1段ブレードと第1段および第2段ベーンに空気冷却を導入することでタービン入口温度を上昇させたためである。[19]
1963年、 T56をベースにした航空転用型産業用ガスタービンのラインが501-Kの名称で導入された。[20] 501-Kは、定速用途向けの単軸バージョンと、可変速、高トルク用途向けの2軸バージョンが提供されている。[21]シリーズII標準タービンには、天然ガス燃料の501-K5と液体燃料の501-K14が含まれていた。空冷式のシリーズIIIタービンには、天然ガス燃料の501-K13と液体燃料の501-K15が含まれていた。[22] 501-Kの船舶用ターボシャフトバージョンは、アメリカ海軍のすべての巡洋艦（タイコンデロガ級）とほぼすべての駆逐艦（アーレイ・バーク級）の船上で電力を生成するために使用されている。
1960年代後半、米海軍はT56-A-18エンジンの開発に資金を提供し、このエンジンはT56-A-7の初期のギアボックスと比較して新しいギアボックスを導入した。[23] T56-A-18の50時間予備飛行定格テスト（PFRT）は1968年に完了した。[24] 1970年代初頭、ボーイング・バートルは、アリソン（当時はゼネラルモーターズのデトロイト・ディーゼル・アリソン部門（DDAD）として知られていた）を選択し、米陸軍向けのXCH-62大型輸送ヘリコプター（HLH）プログラムの開発をサポートする動的システムテストリグ（DSTR）にアリソン501-M62Bターボシャフトエンジンを使用した。[25] 501-M62Bは、501-M24実証エンジンをベースにした13段コンプレッサーを搭載していた。このエンジンは固定式一軸エンジンで、全体的な圧力比が高く、可変形状コンプレッサーを備えていた。また、 T56-A-18やその他の開発プログラムをベースにした環状燃焼器も搭載していた。タービンは固定式一軸T56から派生したもので、4段セクションから構成され、最初の2段でコンプレッサーを駆動するのに十分なパワーを、他の2段でプロペラシャフトを駆動するのに十分なパワーを提供していた。2軸501-M62Bエンジンでは、コンプレッサーを駆動する2段タービンと、ギアボックスを介してプロペラを駆動する2段フリーパワータービンに分割されていた。 501-M62Bには、アリソンのGMA 300デモンストレータープログラムで実証された改良も組み込まれ、42ポンド/秒（1,100 kg/分）の空気流量が可能になりました。[26] DSTRテストが成功した後、501-M62BエンジンはHLHで使用するためにXT701 -AD-700エンジンにさらに開発されました。8,079 shp（6,025 kW）のXT701は、HLHでの地上および飛行テストに入るために必要なテストに合格しましたが、[27] 3タービン、タンデムローターヘリコプターのプロトタイプが95％完成した1975年8月にHLHプログラムへの資金提供はキャンセルされました。[28] : 3
HLHプログラムの中止を受けて、アリソンは1976年初頭にXT701エンジン技術を新しい産業用ガスタービン製品である570-Kに適用することを決定した。1970年代後半に生産が開始されたこの産業用エンジンは、出力が7,170 shp (5,350 kW) に下げられ、船舶、ガスコンプレッサー、および発電のバリエーションに適応された。[27] 570-Kで行われた唯一の大きな変更は、コンプレッサーブリードエアの廃止と、XT701のチタン製コンプレッサーケースをスチール製ケースに交換したことであった。その後、570-Kは6,000 shp (4,500 kW) 501-M78Bデモエンジンに適応され、ロッキードは1980年代後半にNASAプロップファンテスト評価プログラムの一環としてグラマン ガルフストリームIIでこのエンジンを飛行させた。 501-M78Bは、XT701および570-Kで使用されているものと同じ13段圧縮機、燃焼器、2段ガス発生タービン、2段フリーパワータービンを備えていましたが、6.797減速比のギアボックスを介して、先端が45度後退したプロップファンブレードを備えた直径9フィート（2.7メートル）のハミルトン標準単回転プロップファンに接続されていました。[29]
バリエーション
T56 は生産期間中に広範囲に開発され、製造元ではその多くの派生型が 4 つの主要なシリーズ グループに属すると説明されています。
最初の民間用派生型 (シリーズ I) は、アリソン エンジン カンパニーによって501-D として設計および製造され、ロッキード C-130 ハーキュリーズに搭載されました。その後の派生型 (シリーズ II、III、IV) およびシリーズ 3.5 エンジン強化キットでは、設計の改良により性能が向上しました。
501-D/T56 のさらなる派生型は、中止されたボーイング・バートル XCH-62プロジェクト用に開発された T701 と呼ばれる派生型を含む、ヘリコプターのターボシャフトとして生産されました。
アプリケーション
仕様（T56シリーズIV）
ロールスロイスのデータ。 [30]
一般的な特徴
コンポーネント
- コンプレッサー： 14段軸流
- 燃焼器： 6つの円筒形フロースルー
- タービン： 4段共有負荷
- 燃料の種類: 灯油、ジェット燃料（Jet A、Jet A-1、JP-4、JP-5、またはJP-8）、または航空ガソリン（グレード115/145以下）[31]
パフォーマンス
- 最大出力: SLS、59 °F (15 °C)、最大出力: 5,912 shp (4,409 kW) (トルクは5,250 shp (3,910 kW)に制限)、高度25,000フィート (7,600 m)、マッハ0.5、最大連続出力: 3,180 shp (2,370 kW) [9]
- タービン入口温度: 860 °C (1,580 °F )
- 燃料消費量: 2,412 ポンド/時 (1,094 kg/時)
- 燃料消費率： SLS、59°F（15°C）、最大出力：0.4690 lb/(hp⋅h)（0.2127 kg/(hp⋅h); 0.2853 kg/kWh）、高度25,000フィート（7,600メートル）、マッハ0.5、最大連続出力：0.4200 lb/(hp⋅h)（0.1905 kg/(hp⋅h); 0.2555 kg/kWh） [9]
- パワーウェイトレシオ: 2.75 shp/lb (4.52 kW/kg )
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、アリソン T56に関連するメディアがあります。
- ロールスロイスウェブサイトのT56ページ