発達 1982年、デトロイト・ディーゼル・アリソン(DDA)は、アメリカ陸軍 の最新技術実証エンジン(MTDE)コンペティションに参加するために新しいエンジン設計を準備しました。このエンジンは、アメリカ海軍 のJVX実験ティルトローター航空機プログラム(最終的には ベル・ボーイングV-22オスプレイ となる)の動力源として開発されることが期待されていました。[ 3 ] DDAがモデル580と呼んだこのエンジン[ 4 ] は、1983年にプラット・アンド・ホイットニー とゼネラル・エレクトリック にコンペティションで敗れ、アリソンはゼネラル・モーターズ 内の別部門としてデトロイト・ディーゼルから分離され、アリソンの新しい経営陣はとにかくV-22エンジンの契約を追求することに決めました。[ 3 ]
1985年12月24日、アメリカ海軍はアリソンのエンジンをアメリカ海兵隊 のV-22オスプレイの本格的なエンジン開発と生産用に選定した。 [ 5 ] このエンジンは、アメリカ軍用航空機エンジンの名称 T406が与えられる前は、モデル501-M80Cとして知られていた。[ 6 ] 海軍とアリソンは1986年5月2日に正式な契約を締結し 、最初のエンジンは6か月後に試験運転された。[ 1 ]
T406は、 P-3 とC-130 のアリソンT56 ターボプロップをベースに、廃止された大型ヘリコプター計画の アリソンT701 ターボシャフトのフリーパワータービン を搭載している。アメリカ陸軍の最新技術実証エンジン計画で競合していたプラット・アンド・ホイットニー PW3000とゼネラル・エレクトリックGE27を 抑えて選ばれた。 [ 7 ] T406は1989年3月19日に飛行試験を開始した。 [ 8 ]
T406/AE 1107C リバティは、AE 3007 ターボファン およびAE 2100 ターボプロップ エンジン シリーズと共通のコアを共有しており、どちらも数千台が販売されています。[ 9 ] [ 10 ] T406 と AE 3007 の部品の 44~46 % が共通であり、T406 と AE 2100 の部品の約 76 % が共通です。 [ 11 ] さらに、アリソンは T406 をベースにした他のタイプのエンジンの開発を試みました。1988 年、同社は西ドイツのメッサーシュミット・ベルコウ・ブローム(MBB) および 中国航空技術輸出入公司 (CATIC)と覚書 (MoU) を締結し、 T406 由来のプロップファンで駆動する MPC 75 地域航空機のバージョンの開発に取り組みました。[ 12 ] 1990年、アリソンは、ユーロフラッグ が提案する軍用空輸 機に動力を供給するために、直径8.5 フィート(2.6 メートル)の 二重反転 プロペラを駆動する9,000 shp(6,700 kW) のプロップファン発電プラントを研究した。[ 13 ] また、シップ・トゥ・ショア・コネクター の動力源として使用されるMT7ガスタービンは、T406の派生設計である。[ 14 ]
ロールス・ロイス は、1995年にアリソンを買収して北米子会社を設立した後も生産を続けた。2009年、米国会計検査院 (GAO)は、エンジンの推定寿命が500~600時間であるのに対し、400時間未満の稼働で故障したことを突き止めた 。[ 15 ] 2012~2013年にエンジンプラットフォームに複数回のアップデートが行われ、寿命が大幅に延びた。
2012年4月、米国国防総省 (DoD)はオスプレイ用に70基のAE 1107Cエンジンを発注し、最大268基まで追加発注するオプションを付帯した。 [ 16 ]
ロールス・ロイスは 、より頑丈で効率的な部品で旧型タービン設計を置き換える「ブロック3」タービンアップグレードを導入しました。このアップグレードによりエンジン出力は少なくとも17パーセント向上し、地上テストでは8,800 shp(6,600 kW) を超える出力を達成しました。 [ 17 ] ブロック3タービンは、2012年7月に新生産モデルの標準となりました。2012年9月までに、定期メンテナンスを受けていたすべての旧型エンジンは、体系的にブロック3タービンにアップグレードされました。
将来計画されている「ブロック 4」アップグレードを備えたエンジンは、約10,000馬力(7,500キロワット) を発揮すると予想されている。[ 18 ]
エンジンの継続的な問題は、サージングやストールを起こしやすいことで、2003年から2016年10月までに68件のインシデントが報告されましたが、ブロック 3エンジンバージョンの導入後、この発生率は減少しました。米国海軍航空システムコマンドは、ロールス・ロイスに、提案された信頼性改善策の有効性を検証するための2つの契約を授与する予定です。1つ目は、エンジン管理ソフトウェアの更新で、コンプレッサーガイドベーンの制御方法を変更するものです。内部テストでは、これによりエンジンのサージマージンが海面で0.8%、高度で3%改善されることが示唆されました。2つ目は、コンプレッサー入口の温度センサーが誤った読み取り値を送信し、コンプレッサーの正しい回転速度で4%の定常出力不足のうち2.5%が発生するという発見で、これもソフトウェアの修正で修正可能です。さらに、ベル・ボーイングは、エンジンが吸い込む塵や砂の粒子による動力損失を低減するための吸気バリアシステムを開発しており、エンジンの既存の遠心分離式粒子分離器を補完するものである。既存の粒子分離器は、吸入空気の質を改善するのに限界があるためである。[ 19 ]
2021年10月、ベル社とロールス・ロイス社は共同で、ベルMV-75の 動力装置が試作機で使用されていたゼネラル・エレクトリックT64ターボシャフトから、オスプレイで使用されている1107Cの派生型である1107Fに変更されることを発表した。1107Cは、20年以上の使用実績を持つティルトローター機の既知の要素であり、維持費とプロジェクトに関連するリスクを低減する。また、1107Fはエンジンの出力を5,000馬力から7,000 馬力に向上させる。[ 20 ]
デザイン On the V-22, the T406 engines are housed in wing-tip tilting nacelles, allowing the distinctive flight characteristics of the V-22. For takeoff and landing the nacelles are directed vertically (90° to fuselage), while for forward flight they are rotated parallel to fuselage. The engine has been considered as a cost-effective upgrade for existing heavylift helicopters such as the CH-47 Chinook and the CH-53 .[ 21]
Specifications (T406)General characteristics Components Compressor: 14-stage high pressure axial compressor , variable geometry vanes in the inlet and the first 5 stages[ 8] Combustors : Diffuser annular combustor with 16 air-blast fuel nozzles and 2 igniters[ 8] Turbine : 2-stage high pressure turbine with air-cooling in the first and second-stage vanes and the first-stage blade; 2-stage shrouded power turbine with uncooled vanes and blades[ 8] Maximum power output: 6,150 hp (4,586 kW) takeoff and 5,890 hp (4,392 kW) continuous at 15,000 rpm Overall pressure ratio : 16.7:1Turbine inlet temperature: 1,209 °C (2,208 °F; 1,482 K; 2,668 °R)[ 1] Specific fuel consumption : 0.426 lb/shp/hr (0.259 kg/kW/hr) SFC,[ 23] efficiency 32% Power-to-weight ratio : 6.33 shp/lb (10.4 kW/kg)
See also Related development
Comparable engines
Related lists
References 1 2 3 Arvin, John R.; Bowman, Mark E. (11–14 June 1990). T406 engine development program (PDF) . Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exposition. Brussels, Belgium: American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi :10.1115/90-GT-245 . ↑ Howard, Sam (1 June 2018). "Rolls-Royce to deliver V-22 Osprey engines for U.S. military". Defense News. United Press International (UPI) . 1 2 Leyes II & フレミング 1999 年、 579 ~ 580ページ ↑ McCardle, John 編 (1983 年 1 月 14 日) 「将来の契約 - 雇用への影響状況が明確化」 Inside Indy Operations Newsletter . Vol. 3, no. 1 (Speedway 版)。Detroit Diesel Allison 。 ↑ グロス、リチャード C. (1985 年 12 月 24 日) 「ゼネラル モーターズ社の部門が選ばれました...」 UPI 。 ↑ 「アリソン社、V-22エンジン受注の鍵は低コスト・低リスク設計アプローチだと述べる」 (PDF) 。 アビエーション・ウィーク&スペース・テクノロジー誌 、第124巻、インディアナ州インディアナポリス、米国、1986年3月17日、 52、57 ページ、 ISSN 0005-2175 。 ↑ 「動力源」 。 フライト・インターナショナル 。1989年7月29日。 1 2 3 4 Chambers, Howard A. (1991 年 4 月 9 ~ 11 日). 「商用ティルトローター航空機用ターボシャフトエンジンの開発」. SAE Transactions Journal of Aerospace . 1991 SAE General, Corporate, & Regional Aviation Meeting & Exposition. SAE Technical Paper Series. Vol. 100. Wichita, Kansas, USA (1991 年発行). pp. 140–151 . doi : 10.4271/911017 . ISSN 0148-7191 . JSTOR 44547587. OCLC 7851143859 . ↑ 「今日そして未来の航空機を動かす」 。 ロールス・ロイス社 。2017年3月2日。 2020年 9月24日 閲覧 。 ↑ 「ロールス・ロイス、米空軍とC-130J輸送機群向けサービス契約を締結」 (プレスリリース)。2017年9月20日 – ASDNews経由。 ↑ 米国会計検査院 (GAO) (1998 年 9 月 14 日). 防衛補給廠の整備: T406 エンジンの兵站支援決定方法論の弱点 (PDF) (報告書). OCLC 40045078 . ↑ 「アリソンがMBB/中国プロップファンプロジェクトに参加」 (PDF) 。 フライト・インターナショナル 。1988年5月21日。14ページ。 2016年4月29日に オリジナル (PDF) からアーカイブ 。 ↑ Riffel, RE; McKain, TF (1990年6月11~14日). 高等練習機用T406ベースの派生型ターボファンエンジン (PDF) . ガスタービンおよび航空エンジン 会議および展示会。ベルギー、ブリュッセル。doi : 10.1115/90-GT-243 . OCLC 8518921090 . ↑ 「ロールス・ロイスが新たな契約を獲得」 . Machinery Market . 2012年11月1日. ISSN 0024-9211 . 2022年 1月5日 閲覧 . ↑ サンボーン、ジェームズ K. (2013 年 8 月 13 日) 「国防総省の監視機関が V-22 オスプレイに関する機密監査報告書を公表へ」 海兵 隊タイムズ 2013 年 8 月 17 日の オリジナル よりアーカイブ済み。 ↑ 「ロールス・ロイス、V-22エンジンの5億9800万ドルの契約を獲得」AeroNews 、2012年4月24日。2012年4月24日閲覧。 ↑ パーソンズ、ダン(2014年9月18日)。 「ロールス・ロイス、V-22用改良型エンジンの『高出力』性能を宣伝」 。フライト ・ インターナショナル 。ISSN 0015-3710 。 ↑ メータ、アーロン(2013年9月16日) 「ロールス・ロイス、V-22エンジンの出力を向上」 Defense News 。 2013年9月20日時点の オリジナル よりアーカイブ 。 ↑ トリンブル、スティーブン(2017年1月18日)。 「ロールス・ロイス、V-22エンジンの2つの新たな失速対策を検討 」 。Flightglobal 。 ↑ ベル社、陸軍ブラックホーク後継機選定コンペでV-280ヴァラーにロールス・ロイス製エンジンを採用 ↑ 「ティルトローター運航を新たな高みへ」 。 ロールス・ロイス社 。 2020年 6月21日 取得 。 ↑ ネイサン、スチュアート (2017 年 4 月 7 日) 「DARPA が VTOL 航空機の縮小電動モデルを飛行」 The Engineer 。 ↑ 「軍用ターボシャフト/ターボプロップ仕様」 。 ジェットエンジン仕様データベース 。 2021年5月9日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2020年 12月4日に 取得。
さらに読む リチャード・A・レイエス2世、ウィリアム・A・フレミング(1999)。北米小型ガスタービン航空機エンジンの歴史 。ワシントンD.C.:スミソニアン協会。ISBN 1-56347-332-1 OCLC 247550535。 ニューウィル、デイビッド・B. ( 1998年9月13日~18日)。アリソンT406/AEファミリーのターボシャフト、ターボプロップ、ターボファンエンジンの共通コア開発アプローチ (PDF) 。ICAS会議(第21回 )。オーストラリア、ビクトリア州メルボルン。ISBN 978-1-56347-287-9 . OCLC 43888882 . Korn, Jim (1987年11月13日).ガスタービンエンジンの開発パートナーシップ . 国際太平洋航空宇宙技術会議および博覧会. SAEテクニカルペーパー . オーストラリア、メルボルン: SAEインターナショナル. pp. 119–132 . doi : 10.4271/872410 . ISSN 0148-7191 . OCLC 5817974566 .
外部リンク ロールス・ロイスの敷地内にあるAE 1107C-Liberty AE 1107C-Liberty ファクトシート 型式証明データシート番号 E00008CH (PDF) (報告書)。米国運輸省 ( USDOT )、連邦航空局 (FAA)。1999年4月2日。 Allison (1988 年 2 月) 「Allison 社が V-22 オスプレイ向けの新技術を発表」 Marine Corps Gazette . Vol. 72, no. 2. p. 9. ISSN 0025-3170 .