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| T40 | |
|---|---|
| |
| アメリカ空軍国立博物館の T40-A-10 | |
| 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 |
| 主な用途 | A2D スカイシャーク コンベア R3Y トレードウィンド コンベア XFY ポゴ |
| 開発元 | アリソン T38 |
アリソンT40（社名アリソンモデル500 ）は、共通のギアボックスを介して二重反転プロペラを駆動する2つのアリソンT38動力部から構成された、初期のアメリカのターボプロップエンジンでした。 [1]
設計と開発
T40のコンセプトは1944年にアリソン社で生まれ、そこでは4,000 shp (2,983 kW) のターボプロップエンジンの設計研究が行われていた。この取り組みを利用して、米海軍はアリソン社に4,100 shp (3,057 kW) のターボプロップエンジンの設計開発の契約を発注した。その結果生まれたT40は、2つのアリソンT38-A-1動力部を並列に組み合わせ、共通の減速ギアボックスで二重反転プロペラを駆動する。アームストロング・シドレー・ダブルマンバとレイアウトは似ているが、T40は各エンジンが前方プロペラと後方プロペラの両方を駆動する点で異なっている。ダブルマンバでは各マンバ動力部が前方プロペラか後方プロペラのいずれかを別々に駆動するのに対し、T40はそうではない。[1]
T38-A-1の動力部には、圧力比6.3:1の17段コンプレッサー、8つの燃焼室、4段タービンが備わっていた。複合減速ギアボックスは動力部からの延長シャフトを介して駆動された。各トランスミッションシャフトにはクラッチが組み込まれており、動力部を独立して作動させることができた。[1]
付属品には、コンプレッサーの上に取り付けられたマスターコントロールユニットと、ギアボックスの空気駆動スターターが含まれていました。複合減速ギアの全体的な減速比は15.75:1で、エンジン停止時の風車回転を防止するためにエアスクリューブレーキが組み込まれていました。空気取り入れ口の防氷はコンプレッサーのブリードエアによって供給されました。二重反転プロペラは、同心シャフトに取り付けられた2つの14フィート（4.3メートル）の3枚羽根のエアロプロダクツプロペラで構成されていました。[1]
XT40 のテストは 1948 年 6 月 4 日に開始されました。減速ギアボックスには、歯の噛み合い周波数の一致による振動の問題があり、再設計が必要でした。故障時に動力部を切断するように設計されたデカップリング システムは正常に機能しました。テスト セルでの実行中に、1 つの動力部で大規模なオイル漏れが発生し、エンジンが漏れたオイルで動作を継続したため、シャットダウンを試みましたが失敗しました。シャットダウンを何度も試みた後、問題の動力部をシャットダウンするには、吸気口に破片を投げ込んでコンプレッサーを破壊するしかなく、デカップリング システムが機能していることを証明しました。[1]
T40 の最初の飛行試験は、 1950 年 4 月 18 日にコンベア XP5Y飛行艇で実施され、4 機の T40-A-4 を搭載し、5,250 shp (3,915 kW) を出力しました。T40 の実戦使用により、プロペラとギアボックスの整合性に問題が見つかり、プロペラが外れたりギアボックスが外れたりすることが少なくとも 1 回発生しました。リパブリック XF-84H サンダースクリーチターボプロップ戦闘機の地上走行中に、珍しい問題が 1 つ発見されました。特殊な遷音速 3 枚羽根のシングルプロペラが高調波を発生させ、航空機から一定距離以内にいる人間に有害であることが判明しました。[1]
T40 の主な問題には、ギアボックスの故障、プロペラ制御システム (すべてのエンジン付属品は 25 本のホースを使用した真空システムによって駆動されていた) などがあり、エンジンは信頼性に欠けていた。個々の動力装置はギアボックスで連結されていたため、ほとんどの場合、航空機はエンジンの半分で巡航し、必要な場合にのみ 2 番目の動力セクションを作動させることが意図されていた。実際には、このシステムはうまく機能しなかった。T38 の 1 つが故障し、そのコンプレッサーが他のセクションで生成された電力を消費していることに気付かなかったため、1950 年 12 月 14 日に最初のプロトタイプであるダグラス XA2D-1とそのパイロットが失われた。[1]
運用履歴
T40を搭載して飛行した最初の航空機は、コンベア XP5Y-1哨戒機の試作機でした。飛行艇哨戒機が不要になったため、米海軍は同機の役割を対潜水艦戦から輸送に変更しました。XP5Y-1 の改造 (空調や与圧装置の提供など) により、コンベア R3Y トレードウィンドが誕生しました。これは、T40 を搭載して実際に就役した唯一の航空機となりました。これらの大型 4 発飛行艇は、1950 年代半ばに主にアラメダ海軍航空基地とハワイの間で運用されました (マーティン マーズ飛行艇に代わる)。T40 には多くの問題がありました。1956 年には、R3Y がエンジンの暴走で着陸し、防波堤に衝突するという、危うく大惨事になるところでした。この事件により、米海軍は R3Y を地上に留める理由がもう 1 つ増え、その後すぐに地上に留めました。[1]
T40を搭載して大量生産された唯一の他の航空機は、ダグラス A2D-1 スカイシャークでした。製造された16機のうち、評価に使用された12機はR3Yと同様の問題を抱えていました。プロペラ制御の問題とギアボックスの故障は、より一般的な問題でした。[1]
T40はノースアメリカンA2J-1スーパーサベージにも搭載されたが、機体の性能が悪く、エンジンに問題が続いたため、中止され、代わりにダグラスA3Dスカイウォリアーに搭載された。[1]
T40の最も顕著な成功は垂直離陸機の分野で、コンベアXFY-1ポゴ、ロッキードXFV-1、ヒラーX-18ティルトウィング研究機の3つの異なるタイプの動力源として使用されました。より強力な7,100馬力のYT40-A-6を搭載したXFY-1は、1954年11月に垂直離陸から水平飛行、そして再び垂直飛行して着陸するという、固定翼機としては初の完全飛行を達成しました。プロペラと積載量および性能の低さに対する懸念が続き、それ以上の開発は行われませんでした。[1]
ヒラーX-18による飛行も行われたが、ほとんどの研究は、地面クッション効果に関するデータを収集するために、油圧で上昇できる力測定プラットフォームに航空機をしっかりと固定した状態で行われた。[1]
2機のリパブリックXF-84Hサンダースクリーチターボプロップ戦闘機による限定的な飛行が行われたが、T40エンジン、超音速プロペラの継続的な問題、さらには当時のライバル機に完全に劣る性能により、生産計画はキャンセルされた。[1]
アプリケーション
データ元: [1]
- コンベア P5Y と R3Y
- コンベア XFY ポゴ
- ダグラス A2D スカイシャーク
- ヒラーX-18
- ロッキード XFV
- ノースアメリカン XA2J スーパーサベージ
- リパブリック XF-84H サンダースクリーチ
バリエーション
- モデル500
- T40の会社名称
- モデル501
- T38の会社名称（T40の半分、T40の開発のため）[2]
- モデル501-D
- T56の会社名称
- モデル503
- T44の会社名称
- XT40-A-1
- XT40-A-2
- T40-A-4
- XT40-A-5
- XT40-A-6
- XT40-A-10
- YT40-A-14
- T40-A-20
- T40-A-22
- T44
- （モデル503）、3つの動力セクションを備えていたが、いずれも製造されずプロジェクトは中止された。[3]
- T54-A-2
- 再設計されたT40は7,500馬力（5,600kW）相当の出力を持つ。T40が当初限定的な成功を収めた後、米海軍はT40より約28%大きい新型ターボプロップ機の開発を支援したが、この作業はすぐにアリソンT56 / アリソン501-Dに追い抜かれ、開発は中止された。[1] [4]
- T56
- (モデル501-D) 単一動力部を備えたT40/T38の開発に成功。
仕様（T40-A-6）
世界の航空機エンジン1953年のデータ[4]ターボジェットエンジンの歴史と開発1930-1960第2巻[1]
一般的な特徴
- タイプ: ターボプロップ
- 長さ:ギアボックス付き 167 インチ (4,200 mm)、パワーセクション 84 インチ (2,100 mm)
- 直径: 23.5インチ (600 mm) (ギアボックス)
- 幅: 39インチ (990 mm) (動力部)
- 高さ: 25インチ (640 mm) (動力部)
- 乾燥重量: 2,500 ポンド (1,100 kg) (動力部)
コンポーネント
- 圧縮機： 17段軸流（2）
- 燃焼器：動力部あたり8缶タイプ
- タービン： 4段軸流（2台）
- 燃料タイプ: 100/130 ガソリンまたは灯油ベースのジェット燃料
- オイルシステム：ドライサンプ、65 psi（450 kPa）圧力スプレー、掃気
パフォーマンス
- 最大出力:海面で14,300 rpmで離陸時5,100 shp (3,800 kW) + 830 lbf (3.7 kN)、5,500 shp (4,100 kW)相当
- 総圧力比: 6.3:1
- 燃料消費量: 0.63 lb/(hp⋅h) (0.38 kg/kWh) (同等のshp)
- パワーウェイトレシオ： 2.222 hp/lb（3.653 kW/kg）</li.
- ギアボックス:ギアボックスを組み合わせて、0.0635:1 (離陸時は 908 rpm) で二重反転プロペラを駆動します。
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
- ^ abcdefghijklmnop ケイ、アンソニー L. (2007)。ターボジェットの歴史と開発 1930-1960 第2巻（第1版）。ラムズベリー：クロウッドプレス。ISBN 978-1-86126-939-3。
- ^ ノーラン、DJ (1952年8月8日)。 「TURBO-LINER : Convair 240 における Allison T-38 エンジンの開発」(pdf)。フライト。LXII (2272): 157–159 。2019 年1 月 5 日に取得。
- ^ 「米国軍用航空エンジンの指定 - ジェットエンジンとタービンエンジン、1946-1968」。アンドレアス・パーシュ。 2009年11月21日閲覧。
- ^ ab Wilkinson, Paul H. (1953). Aircraft engines of the World 1953 (第11版). ロンドン: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. pp. 68–69.
- 「米国軍用航空エンジンの指定 - ジェットエンジンとタービンエンジン、1946 - 1968」。アンドレアス・パーシュ。 2009年11月21日閲覧。
- ケイ、アンソニー L. (2007)。ターボジェットの歴史と開発 1930-1960 第 2 巻(第 1 版)。ラムズベリー: クロウッド プレス。ISBN 978-1-86126-939-3。
さらに読む
- ガンストン、ビル (2006)。ジェットおよびタービン航空エンジンの開発、第 4 版。スパークフォード、サマセット、イングランド、英国: パトリック・スティーブンス、ヘインズ出版。ISBN 0-7509-4477-3。
- Leyes II, Richard A.; William A. Fleming (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。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、アリソン T40に関連するメディアがあります。
- フライト1950の記事
- デュアルタービンは5,500馬力を生み出します。2つのエンジンが1つのギアボックスに接続されている様子を示すわかりやすいイラスト付きの初期の記事
- 「アメリカのターボプロップ機」1950年のフライト記事
- 「トレードウィンド ターボプロップ」1955 年のフライト記事