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| 触媒 | |
|---|---|
| |
| タイプ | ターボプロップ |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | GEアビエーション |
| 最初の実行 | 2017年12月22日[1] |
| 主な用途 | ビーチクラフト デナリ ユーロドローン XTI TriFan 600 |
ゼネラル・エレクトリック・カタリスト（旧称アドバンスト・ターボプロップ、ATP）は、GEエアロスペース社のターボプロップエンジンです。2015年11月16日に発表され、ビーチクラフト・デナリに搭載される予定です。2017年12月22日に初走行し、2024年に認証される予定です。850～1,600馬力（630～1,190kW）のエンジンは、16:1の総圧力比、可変ステータベーン、冷却タービンブレード、3Dプリント部品、FADECにより、競合製品よりも20%高い効率を目指しています。
発達
GEは2010年にウォルターM601の改良版としてゼネラル・エレクトリックH80を発表した後、競合の分析を開始し、2014年にクリーン設計エンジンを考案し、セスナ・デナリの競争に選ばれた。[2] 2015年9月、ゼネラル・エレクトリックは6月の米輸銀閉鎖 後に欧州ターボプロップ開発センターを設立し、4億ドル以上を投資して500～1,000人の雇用を創出した。[3] このエンジンは2015年11月16日、全米ビジネス航空協会の年次展示会で発表された。[4]
2016年には、ギアボックス、パワータービン、燃焼器はトリノで製造され、回転部品はワルシャワから供給され、最終組立ラインはプラハのウォルターエンジンで行われる予定だった。[5]当時、主要部品はポーランドとイタリアにあるGE所有の施設に分割されており、どちらもAvio Aeroに属していた。[5] Avio Aeroは2013年にGEに買収された。 [6] 2021年現在、Avio Aeroのウェブサイトにはワルシャワの施設は記載されていない。[7] 設計はヨーロッパのGEが担当し、[8]パワー・ガス発電機タービンと高圧コンプレッサーは、ゼネラル・エレクトリック・カンパニー・ポーランドとワルシャワ航空研究所の提携によるワルシャワのエンジニアリングデザインセンターが担当した。[9]
2017年10月、GEは部品の85％を受け取り、年末までに最初のテストエンジンを納入する予定でした。[10]この時点で、軸遠心圧縮機車両（ステーター、ローター、コールドセクションアセンブリ）は、効率、性能、操作性を検証するためにミュンヘン でテストされました。 [11]
テスト
2年間の開発期間を経て、2017年12月22日にプラハで最初のテスト走行を完了しました。ほとんどのコンポーネントのテストとエンジンの稼働を終え、GEアビエーションはパフォーマンス目標を維持し、それを上回ることを望んでいます。2018年には認証テストを開始し、空力、力学、空力熱システムを検証します。このエンジンは、ビーチクラフト デナリの初飛行に2018年後半に搭載される予定で、デナリが就航するまでに2000時間を超えるテストを完了する予定です。開発、テスト、製造の本部であるGEアビエーション チェコでは、約180人の従業員を採用しており、2018年にはさらに80人を採用する予定で、その他500人がフル生産の完全な施設のために雇用される予定です。このエンジンは、チェコ共和国、イタリア、ドイツ、ポーランド、米国などの400人のGEの設計者、エンジニア、材料の専門家によって2年かけて開発されました。 6つのテストセルが開設され、10基のテストエンジンが製造され、2018年後半に飛行テストベッドで飛行する予定であり、2018年から2019年にかけて行われる認証テストには高度、性能、高振動テストが含まれます。[12]
2018年3月、最初のサンプルは数年にわたる健康監視レビューの前に約40時間稼働しました。次のエンジンは高度試験用に組み立てられ、計装され、2018年夏からカナダでテストされます。2018年後半から、セスナは3つのエンジンを受け取り、2019年第1四半期のデナリ初飛行に備えます。[13] 開発プログラムには10個のエンジンと数回の再構築が含まれているため、その開発は以前の新しいGEプロジェクトよりも30％高速です。今後2年間で、17回の認証テストを含む合計33回のエンジンテストが行われます。認証には飛行テストベッドは必要ありませんが、デナリ飛行テストの前に、2019年初めに改造されたキングエア350が飛行安全クリアランスに使用される可能性があります。[2] 2018年5月末には、フルパワーを含む60時間のテストが完了し、2番目のエンジンの組み立ては夏の初走行にほぼ完了し、コンポーネントの認証が間近に迫っており、吸入と高度テストから始まるエンジン全体の認証テストが続く予定です。[14] 2018年7月までに、最初のエンジンは100時間以上稼働し、2番目のエンジンはプラハで稼働しており、その年の後半に高度テストのためにカナダに送られ、パフォーマンスは目標通りか予想以上です。[15]
2019年5月までに、テストエンジンは高度チャンバーで41,000フィート（12,000メートル）まで、1,000時間以上稼働し、3年間の運用をシミュレートしました。一方、FADECはデナリ・アイアンバードで300時間稼働しました。 [16] 2019年10月までに、1,000を超えるエンジンサイクルで1,600時間のテストが記録されました。テストセルで1,200時間、コンプレッサーリグで400時間です。高度、耐久性、振動、耐久性、吸入テストが完了し、統合プロペラ制御テストと高圧コンプレッサーおよびガスジェネレータータービンの過回転テストも行われました。新しい着氷テスト要件により、最初のエンジンの納品は2020年に延期され、ビーチクラフトデナリの初飛行はさらに延期されました。[17]キングエア による最初の飛行試験は、FAAの新しい試験要件（着氷試験を含む）により、18か月の試験期間を経て2020年春まで延期され、認証は2021年秋に予定された。[18]
2021年7月までに16基のエンジンが製造され、2,500時間の運転を完了しました。Catalystの認証テストの30％が完了し、一部の着氷テストも完了しました。[19] テストでは、高高度でのパワーが予想よりも高く、効率は予想よりも1～2％高く、競合他社よりも最大16～17％高いことが示されました。[19] 1基のターボプロップエンジンはベルリンでビーチクラフトキングエア350に取り付けられ、タクシーテストを完了し、今後数か月以内に初飛行を行い、2022年末までに認証を取得する予定です。[19] 別のエンジンはデナリの機体に取り付けられ、年末までに初飛行を行い、2023年に認証を取得する予定です。[19]
カタリストは、2021年9月30日にBBAチーフテストパイロットのシジスモンド・モネと主任飛行試験エンジニアのアレッサンドロ・ラマゾッティの操縦により、キングエアのテストベッドで初飛行を行った。[20] 11月22日には、デナリがカタリストエンジンを搭載して初飛行を行い、2025年の認証を目指した。[21]
2023年5月、デナリの認証は2025年に延期された。これは、エンジン認証が着氷やエンジン吸入要件などのより厳しい基準により2024年に延期されたためであり、計画されていた22のエンジン認証テストのうち16、37のコンポーネント認証テストのうち26、高温気候テスト、低温試験は完了していた。[22]
市場
GE Catalystは、H80とCT7の間の市場をカバーすることを目的としている。[23]このエンジンは、51,000台が生産され、50年間小型ターボプロップ市場をリードしてきたPratt & Whitney Canada PT6と競合し、850馬力（630kW）未満のGeneral Electric H80に加わる。このエンジンは、最大12人の乗客を乗せ、280ノット（520km/h）以上で1,500海里（2,800km）を航行できる新型Beechcraft Denali単発ターボプロップ機の動力源として選ばれた。GEはこのプロジェクトに最大10億ドルを投資する予定で、これにはヨーロッパの製造センターへの4億ドルも含まれる。[24]
デザイン
1,300軸馬力（970kW）のアドバンストターボプロップは、850～1,600馬力（630～1,190kW）の範囲で拡張できます。16:1の全圧力比により、平均オーバーホール間隔（MTBO）が4000～6000時間の同サイズクラスの競合機よりも燃料消費量が20％少なく、巡航出力が10％高くなります。[25]コンプレッサーは、 GE9Xで使用されているのと同じ3D空力設計を備えた、4つの軸段と1つの遠心段を備えたゼネラルエレクトリックT700から派生したものです。エンジンには可変ステータベーン（VSV）と3Dプリント部品が含まれています。[26]
逆流型単環状燃焼器はGE-Honda HF120の設計に似ている。2段単結晶高圧タービンは、このクラスのエンジンとしては初めて完全冷却式となる。3段低圧タービンは逆回転式である。FADEC統合推進制御システムは、エンジンとプロペラのピッチをシステム全体として制御する。[27]
フレーム、燃焼器ライナー、サンプ、排気ケース、ベアリングハウジング、流路内の固定部品、熱交換器など、855個の部品が3Dプリントされた12個の部品に置き換えられました。全体の重量は5％削減され、ブレーキ固有の燃料消費量は1％改善されました。3Dプリントは、ブレード、ディスク、ローターなどの回転部品には使用されていません。[28]エンジンの35％はGEで印刷され、シリアル番号付き部品の数は35に削減されます。 [29]これらはチタン合金から印刷されます。[12]
オーバーホール間隔は4,000時間で、主要な競合機より33%長くなっています。このクラスでは初めて2段可変ステータベーンを備えたターボプロップ機です。[1]テキストロンの子会社であるマコーリー製の複合5枚羽根プロペラシステム を搭載します。[5]
ターボプロップ機は、高高度氷晶着氷に対する認証を取得する必要がある。コンプレッサーブリスクは氷球の衝撃に耐えなければならない。このためには、第1段エンジンの重量が2ポンド（1.13kg）増加し、エンジンの空力特性が損なわれる。GEは、氷の成長を防ぐために、ギアボックスのオイルパンからエンジンの入口に熱いオイルを流すことを提案し、2018年夏にカナダの寒冷地施設でこれをテストする予定である。[30]
冷却タービンにより、150 °C (300 °F) 以上の高温運転が可能になりました。FADEC、VSV、3 段逆回転低圧タービンにより、巡航出力が 10% 向上し、設計外の条件でもピーク効率が維持されるため、減率と高度出力が向上します。一体型サンプは従来の部品 45 個に代わるもので、当初の 14 日間からわずか 4 日間で印刷されます。[2]
アプリケーション
- ビーチクラフト デナリ[2]
- ユーロドローン[31]
- XTIトライファン600 [32]
仕様
一般的な特徴
- タイプ:ターボプロップ
- 長さ: 71.6インチ (1,820 mm) [33]
- 直径：約26インチ（660 mm）[33]
- 乾燥重量: 625ポンド (283 kg) [33]
コンポーネント
パフォーマンス
- 最大出力: 1,300馬力 (970kW) (850–1,600馬力 (630–1,190kW) の範囲) [25]
- 総圧力比： 16:1 [25]
- 燃料消費率： 0.5 lb/(hp⋅h) (0.30 kg/kWh) 未満[33]
- パワーウェイトレシオ：約2.6 shp/lb（4.3 kW/kg） [33]
- オーバーホール間隔（TBO）： 4000～6000時間[25]
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
- ^ ab 「GEアビエーション、先進ターボプロップエンジンの初飛行を発表」（プレスリリース）。GEアビエーション。2017年12月27日。
- ^ abcd Guy Norris (2018年3月19日). 「GEはターボプロップ推進における変革の原動力としてCatalystを考えている」Aviation Week & Space Technology。
- ^ 「GEは米国からの輸出融資がない中、欧州にエンジンセンターを建設すると発表」ロイター、2015年9月17日 – Business Insider経由。
- ^ 「GE Aviation、ターボプロップ機の「卓越センター」の所在地としてチェコ共和国プラハを選択」Flight Global、2016年1月21日。
- ^ abc 「GE、ターボプロップ機組立のプラハ計画を撤回」Flight Global 2016年7月13日。
- ^ 「GE、Avio航空事業の買収を完了」（プレスリリース）。GE。2013年8月1日。
- ^ 「私たちがいる場所」Avio Aero。
- ^ Stephen Trimble (2017年12月27日). 「GE、先進ターボプロップエンジンの初の地上テストを完了」. Flightglobal .
- ^ ペイジ・スミス（2020年4月16日）。「Q&A：GEポーランドのエンジニアリングデザインセンターのリーダー、マリアン・ルビエニエツキ」。Aerospace Testing International。
- ^ Stephen Trimble (2017年10月10日). 「GE、ビジネス航空機への15億ドルの投資でマイルストーン達成間近」Flightglobal .
- ^ Curt Epstein (2017年10月10日). 「GEの2つの新しいGenavエンジンプログラムが急成長へ」AIN。
- ^ ab Tomas Kellner (2017年12月27日). 「GE、3Dプリント部品を使用した先進ターボプロップエンジンのテストに成功」GEレポート。
- ^ ケリー・リンチ（2018年3月7日）。「GEのATPエンジンが触媒に」AIN。
- ^ Curt Epstein (2018年5月29日). 「GEのCatalystが認証テストの準備を整える」. AIN .
- ^ ジョン・モリス (2018年7月17日)。「GE Catalystターボプロップ機2機目のテスト開始」Aviation Week Network。
- ^ アラン・ピーフォード (2019年5月20日). 「GEがCatalystを導入しターボプロップ機市場に革命を起こす」Flightglobal .
- ^ Jon Hemmerdinger (2019年10月22日). 「Textron、Catalystエンジンのテスト継続のためデナリ初飛行を延期」Flightglobal .
- ^ Dan Thisdell (2020年2月19日). 「Catalystターボプロップ機の飛行試験は「今春開始」」. FlightGlobal .
- ^ abcd Jon Hemmerdinger (2021年7月30日). 「GE Aviation、Catalystの飛行承認を「締めくくり」、ビーチクラフトのデナリ以外の申請も検討」FlightGlobal。
- ^ 「Catalyst™ ターボプロップエンジンが初飛行を完了」（プレスリリース）。GE Aviation。2021年9月30日。
- ^ 「ビーチクラフト デナリ、画期的な初飛行で飛行試験段階に入る」（プレスリリース）。テキストロン アビエーション。2021年11月23日。
- ^ Jon Hemmerdinger (2023年5月8日). 「Textron Aviation、Denaliの認証を2025年まで延期」. FlightGlobal .
- ^ 「GE Aviation が新型ターボプロップ機で巨人に挑む」Aviation International News 2015年11月16日。
- ^ 「GEとテキストロン、新型ターボプロップエンジンと航空機の開発で提携」ロイター2015年11月16日。
- ^ abcd 「GE Aviationが新型ターボプロップエンジンを発表」（プレスリリース）。GE Aviation 2015年11月16日。
- ^ Matt Benvie (2015 年 11 月 16 日)。「最大の勝利: 新しいエンジンが GE のターボプロップ機事業を新たな高みに引き上げる」GE レポート。
- ^ abcd Guy Norris (2015年11月17日). 「GE、先進ターボプロップ機でPT6エンジンに挑戦」Aviation Week .
- ^ 「GE、3Dプリンティングの大きな進歩を予測」Flight Global 2016年11月3日。
- ^ Kevin Michaels (2017 年 5 月 18 日)。「OEM とサプライヤーの関係が変化しているので注意してください」。Aviation Week & Space Technology。
- ^ Stephen Trimble (2018年3月8日). 「GE、テスト計画が本格化する中、ATPエンジンの名称を『Catalyst』に変更」Flightglobal .
- ^ Craig Hoyle (2022年3月25日). 「Avio AeroがEurodrone機にCatalystエンジンを供給」. Flightglobal .
- ^ ケイト・サースフィールド（2019年7月23日）。「XTIがハイブリッド電気TriFan 600にCatalystエンジンを選択」Flightglobal。
- ^ abcde deBock, Peter (2019年9月18日). GEタービンおよび小型エンジンの概要(PDF) . 2019 INTEGRATE年次会議.ゼネラル・エレクトリック・グローバル・リサーチ. ARPA-E . 2021年9月23日閲覧。
外部リンク
- GE Catalyst ターボプロップページ
- 「チェコでGEが新しい先進ターボプロップエンジンをヨーロッパで製造」GEレポート、2016年1月20日。