ゼネラル・エレクトリック TF39

1960年代初頭までに、ゼネラル・エレクトリックは貨物および旅客用エンジン市場で大きな成功を収めておらず、民間部門での唯一の成功は、軍用として成功を収めたJ79の民間向けバージョンであるコンベア880用の少数のエンジン、CJ805-3だけであった。当時、民間市場はプラット・アンド・ホイットニーが支配しており、これに対抗するため、ロールス・ロイス・コンウェイが民間向けに導入され、より高い出力と優れた燃費の両方を提供していた。プラット・アンド・ホイットニーは、ほとんどの点でコンウェイに似たJT3Dで対抗した。^{[ 1 ]}

これらの設計は、J79 から派生した CJ805 に比べて大きな利点があった。初期のジェットエンジンの重要な問題は、より強力なエンジンの要求に応じて軸流圧縮機が大きくなるにつれて、その効率を維持することが困難になることだった。P&W と RR は、基本的に 2 つのエンジンを、一方が他方の内側に配置され、内側のエンジンがより高い回転速度で動作するようにすることでこの問題を解決した。これらの2 軸設計により、エンジンの各部分が設計点により近い状態で動作することが可能になった。GE はこの問題を解決するためにまったく異なるアプローチを採用し、可変ステータの概念を採用した。これは、運転条件の変化に対応するために圧縮機セクションの形状を変更できるというものである。このレイアウトには、他のエンジンの低速の外側セクションを使用してファンを駆動できるという欠点があったが、J79 の高速のシングル シャフトではこれがより困難だった。^{[ 2 ]}

コンベアが改良型コンベア990コロナド用のより強力なエンジンを求めてGEに再び依頼した際、GEはCJ805-23で応じた。推力を向上させるため、エンジンの後部にファンセクションが追加され、元の-3コアからの排気で駆動された。これは基本的に、元のJ79コアの後端にボルトで固定された2つ目のパッシブエンジンであった。これにより、同じタイプのファンとしては重量が増加したが、GEはNASAの最近の遷音速ファン設計の研究を活用することで、RRとP&Wの設計を改良することができた。効果的ではあったものの、990プログラムの遅延により、航空会社は販売の大部分をボーイング707とダグラスDC-8に頼ることになり、990はわずか100機程度しか購入されなかった。他の設計採用がなかったため、CJ805の生産は1962年に終了した。^{[ 1 ]} GEは805プログラムで8000万ドルの損失を出したと推定されている。^{[ 2 ]}

TF39 のファンは、GE がXV-5 Vertifan航空機で実証したリフトファン技術に由来する。^{[ 3 ]}この航空機には 2 基の X353-5 エンジンが搭載されており、それぞれがJ85エンジンで駆動される直径 62.5 インチ^{[ 4 ]}のリフトファンで構成されていた。J85 の排気がファンの外側を吹き抜け、ファンを回転させた。VTOL 運用時のバイパス比は 12.3 であった。^{[ 5 ]}このチップタービン駆動リフトファンのコンセプトは 90 度回転され、J79 ガス発生器で駆動される直径 80 インチの「巡航ファン」実証機として開発された。^{[ 3 ]}

1963年、J79を使用したさらなる開発により、大型のフロントマウントファンを使用した実験が行われた。実験が成功した後、エンジン部門のリーダーであるゲルハルト・ノイマンは、米国空軍研究技術部門の司令官であるマービン・デムラー少将を訪ね、世界中のどのジェットエンジンよりも2倍強力な、はるかに大きなファンを備えたエンジンの設計を示した。8対1のバイパス比により、既存の設計よりも燃費が約25%向上する。ノイマンはこの設計が航空輸送を完全に変革すると述べた。^{[ 1 ]}

当時、空軍はCX-Xコンセプトの開発を開始しており、これは莫大なパワーを必要とする超大型航空機でした。CX-Xプログラムのために、GEは推力15,830 ポンド、sfc 0.336の半分のスケールのエンジン、GE1/6を実証しました。^{[ 6 ]}これは直径97インチのファンを備えたTF39に発展しました。多数の設計案が提出され、1965年にロッキードとGEの入札が契約を獲得しました。これはGEにとって大きな成功でしたが、ノイマンはTF39の開発とボーイング2707超音速輸送機の落札により、ボーイング747の設計案を提出するには仕事が多すぎると感じていました。^{[ 1 ]}

高バイパス比により、CJ805と比較して推力と燃料消費量が大幅に改善されました。^{[ 3 ]}推力は2.5倍になり、燃料効率は約25%向上しました。^{[ 7 ]}最初のエンジンは1965年に試験にかけられました。1968年から1971年の間に、463基のTF39-1および-1Aエンジンが製造され、C-5A輸送機に搭載されました。

TF39コアは、 CF6シリーズのエンジン、およびLM2500、LM5000、LM6000の船舶用・産業用ガスタービンに使用されました。