ゼネラル・エレクトリック J79は、様々な戦闘機や爆撃機、超音速巡航ミサイルに使用するために開発された軸流式ターボジェットエンジンです。J79 は、米国ゼネラル・エレクトリック・エアクラフト・エンジンズ社によって製造され、世界中の複数の企業がライセンス生産を行いました。主な搭載機としては、ロッキード F-104 スターファイター、コンベア B-58 ハスラー、マクドネル・ダグラス F-4 ファントム II、ノースアメリカン A-5 ビジランテ、 IAI クフィルなどが挙げられます。
商用版であるCJ805はコンベア880に搭載され、後部ターボファン派生型のCJ805-23はコンベア990旅客機と、既存のロールス・ロイス・エイボン・ターボジェットエンジンに比べてバイパスエンジンの利点を米国市場に示すことを目的としたシュド・アビアシオン・カラベル1機に搭載された。
1959年、J79のガス発生器は、海軍動力、発電、産業用途向けの定置式10MW級(13,000bhp)フリータービンターボシャフトエンジンとして開発され、 LM1500と呼ばれた 。[ 2 ] [ 3 ]最初の用途は、研究用水中翼船USSプレインビューであった。
1940年代後半までに、ジェットエンジンの設計は、圧縮機の性能によってさらなる進歩が制限される段階にまで達していた。特に、エンジンの燃料消費量を削減するためには、圧縮機の圧力比を高める必要があった。しかし、当時の圧縮機の有効作動範囲は限られており、離陸時や巡航時の高回転数という設計条件を中心としていた。高速域での高効率を目指して設計すると、低速域では非常に効率が悪く、失速しやすいという欠点があった。
1944年、米国航空諮問委員会は、圧力比3.42:1で調整可能なブレード角度を持つ8段軸流圧縮機を運転することにより、「調整可能なステータブレードを使用して軸流圧縮機の有効運転範囲を拡張する」という理論を検証した。[ 4 ]設計速度よりもかなり低い圧縮機速度で効率が大幅に向上した。[ 5 ]
設計条件からの速度のずれは、低回転数での最初の段階で最も顕著であり、設計圧力比が増加するにつれてさらに顕著になり、1949 年に設計圧力比が 6.3:1 であったロールス ロイス エイボンコンプレッサーで発生したように、ブレードの失速とコンプレッサーのサージングにつながります。1947 年に、ロールス ロイスのコンプレッサー設計者であるジェフ ワイルドは、「広い速度範囲で動作するコンプレッサーを提供する」ために、「軸流コンプレッサー制御」の特許を申請しました。 [ 6 ]実験的な 12 段コンプレッサーが構築され、低速で運転中に空気の入射角を下げるために、入口ガイドベーンと最初の 4 列のステータ ブレードが調整可能になりました。これは、失速とサージングを克服するのに非常に効果的でした。しかし、よりシンプルな機械設計ソリューション(可変吸気案内羽根とブリード)が要求される設計圧力比で機能することがすでに実証されていたため、可変ステータは1980年代までロールスロイスエンジンには使用されなかった(IAE V2500)。[ 7 ]
1950年までに、ゼネラル・エレクトリック社は、二重回転子式エンジンとの比較設計研究の結果、可変ステーターを備えた超音速エンジンに注力するようになった。当時の同社の経験と、新技術の実証に必要な開発労力の見積もりに基づくと、可変ステーターは、12:1という高い圧力比を実現するためのコンプレッサー設計において最良の方法であると見込まれた。この圧力比は、将来の超音速航空機に必要な超音速性能、亜音速巡航性能、そして軽量化を達成するために必要だった。
1951年、当時エンジン開発テストを担当していたゲルハルト・ノイマン率いるゼネラル・エレクトリックのチームは、可変ステーターを備えたテスト用コンプレッサーを製作するための資金を得た。さらに、航空機ガスタービン部門の責任者であるCW「ジム」ラピエールは、マッハ0.9で巡航しながらもマッハ2.0で長時間運転でき、なおかつ燃費の良いエンジンの設計研究を行うために2つのチームを結成した。ノイマンは可変ステーター構成を使用するチームを率い、チャップマン・ウォーカーは2つのスプールを使用する並行作業を率いた。1年間の研究の後、軽量でシンプル、かつ直径が小さい可変ステーターを備えたエンジンが選ばれた。[ 8 ] J79の前身である可変ステーターを備えた実証エンジンGOL-1590が製作された。同時に、超音速航空機用の新しいエンジンX-24Aが設計され、空軍に選ばれた。新型エンジンの開発は、GOL-1590実証エンジンの運転によって支援された。[ 9 ]
GEは、アフターバーナー付きで推力約14,000ポンド(62,000N )の新型エンジンの開発契約を空軍から獲得し、新型超音速爆撃機(コンベアB-58ハスラー)の動力源とした。GEが提案した他の2つのエンジン、既存のJ73の改良型と、J77として知られるはるかに大型の設計は、いずれもキャンセルされた。量産型の最初の試作機XJ-79は、1954年6月8日に飛行した。[ 10 ]
エンジンの初飛行は1955年5月20日で、エンジンはゼネラル・エレクトリックJ47エンジンを搭載したノースアメリカンB-45Cトーネード(シリアル番号48-009 )に搭載された。飛行中、J79は爆弾倉から気流に降ろされ、試験が行われた。[ 11 ]飛行試験機の唯一の推力源となる新型エンジンに必要な50時間の認定試験後の初飛行は1955年12月8日で、ゼネラル・エレクトリックの開発および認定プログラムの一環として、2番目の量産前ダグラスF4Dスカイレイに、元のウェスティングハウスJ40エンジンの代わりにJ79が搭載された。次にJ79を搭載して飛行した飛行機はYF-104で、続いて海軍が後援するプログラムでエンジンを換装したグラマンF11Fタイガーが、F4H(F-4)の初飛行前にエンジンの経験を積むために飛行した。
J79エンジンは、F-104スターファイター、B-58ハスラー、F-4ファントムII、A-5ビジランテ、IAIクフィル航空機、およびSSM-N-9レギュラスII超音速巡航ミサイルに搭載された。30年以上にわたり生産され、米国では17,000基以上が製造されたほか、ベルギー、カナダ、ドイツ、イスラエル、イタリア、日本でもライセンス生産された。J79エンジンを搭載したジェネラル・ダイナミクスF-16ファイティングファルコンのダウングレード版が、輸出向け低コスト戦闘機として提案され、試作機が飛行したものの、顧客は見つからなかった。
J79は1960年代後半までに、F-111やF-14で使用されたプラット・アンド・ホイットニーTF30のようなアフターバーナー付きターボファンエンジンや、F-15イーグルで使用されたプラット・アンド・ホイットニーF100のような新世代ターボファンエンジンに置き換えられた。F100はエンジンのコア周辺に空気を迂回させることで巡航時の燃費効率を向上させている。
J79の設計に貢献したゼネラル・エレクトリック・エアクラフト・エンジンズのゲルハルト・ノイマンとニール・バージェスは、1958年にコリアー・トロフィーを共同受賞し、クラレンス・ジョンソン(ロッキードF-104)とアメリカ空軍(フライト・レコード)と共に栄誉を分かち合った。[ 12 ]

コンプレッサーブレードとベーンは、-3B および -7A バリアントを除き、 403ステンレス鋼で作られています。-3B および-7Aバリアントでは、ステージ 7 から 17 に A286 ベーンが使用されています。コンプレッサーローターは、ラペロイ、B5F5、チタンで作られています。 [ 13 ] J79 は、特定のスロットル設定で独特の唸り音を発します。この奇妙な特徴により、NASA が運用する F-104B スターファイター、 N819NAは、ハウリング ハウランドと名付けられました。[ 14 ]初期のエンジンは、特に中スロットル/巡航設定でかなりの量の煙も発生し、戦闘機では目視で発見されやすくなるという欠点がありました。後のモデルは「無煙」に再設計されました。
J79のターボシャフト版はゼネラル・エレクトリック社のLM1500で、陸上および船舶用途に使用されている。J79をベースとしたエンジンの多くは、パイプラインへの電力供給など、遠隔地におけるガスタービン発電機として利用されている。
J79には2つの商用派生型がある。CJ805-3 (アフターバーナーなし、逆推力装置と消音装置付き)とCJ805-23(フリーホイール式後部ファンと逆推力装置付き)は、それぞれコンベアCV-880とコンベアCV-990に搭載されている。
J79エンジンは、圧縮空気をエンジンのタービンブレードに直接かけることによって始動することも[ 15 ]、アクセサリーギアボックスに取り付けられたタービンスターターを使用して始動することもできます。このスターターで使用されるガスは、圧縮空気または固体推進剤カートリッジのいずれかです。[ 16 ]


推力はポンド力(lbf)とキロニュートン(kN)で表されます。



ジェーンズ・オール・ザ・ワールドズ・エアクラフト[ 19 ] J79 - タービンエンジン:より詳しく[ 20 ]からのデータ
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