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| F3 | |
|---|---|
| |
| IHI F3 ターボファンエンジン | |
| タイプ | ターボファン |
| 国籍 | 日本 |
| メーカー | 株式会社IHI |
| 最初の実行 | 1981 |
| 主な用途 | カワサキT-4 |
| 建造数 | 約550 [1] |
石川島播磨重工業（IHI）F3は、石川島播磨重工業が川崎重工T-4ジェット練習機用に開発した低バイパス ターボファンエンジンである。最初のプロトタイプエンジンであるXF3は1981年に製造され、1985年7月にXT-4で初飛行した。約550基が製造された。[1]
設計と開発
石川島播磨は、川崎重工業が開発していた新型ジェット練習機の競合機として、1970年代後半に小型ターボファンエンジンの開発を開始した。開発中のエンジンはXF3と命名され、 1982年にSNECMA Turbomeca Larzacに代わりXT-4練習機の動力として選ばれた。エンジンの初期開発モデルは2,600ポンド力（12 kN）の推力を生み出したが、後のモデル（XT-4用に選ばれたモデルを含む）は3,600 lbf（16 kN）の推力を生み出した。[2]
量産エンジンはF3-30（またはF3-IHI-30）と命名され、1985年にXT-4航空機で初飛行した。認定エンジンの生産も1985年に開始された。[3]
エンジンと機体が生産された後、高圧タービンブレードの1つまたは2つが故障し、機体が緊急着陸を余儀なくされるという事故が数回発生しました。[4]調査の結果、タービンセクションに振動共鳴の問題があり、タービンブレードの故障につながっていることが判明しました。ブレードは振動を減衰させるために強化および修正されました。エンジンと機体は1990年に運用を再開しました。[5]
IHIは1999年から、実戦配備されたエンジンの耐用年数を延ばすために、新型高圧タービンを搭載したエンジンのアップグレードを開始した。このエンジンの派生型はF3-IHI-30Bとして知られていた。[1]
2003年、IHIはより先進的なフルデジタルエンジン制御装置（FADEC）を搭載したエンジンのアップデートを開始しました。このアップデートされたエンジンはF3-IHI-30Cと命名されました。[1]
XF3-400
IHIがXF-3の開発に着手して間もなく、同社は理論上の超音速 戦闘機の技術実証機として、より強力なエンジンの開発を開始した。このエンジンはXF3-400と命名された。XF-3の高性能なアフターバーナーバージョンとして設計され、約7,600 lbf（34 kN）の推力を生み出す。このエンジンの特徴的な点は、推力対重量比が7:1で、同サイズのエンジンよりも高いことだった。[6]
このエンジンの開発は1986年に本格的に始まり、1987年に実証エンジンが製造されテストされました。IHIは、それまでの数年間、社内でエンジンの開発とテストを行っていた後、1992年に正式にエンジンの契約を獲得しました。[6]
XF3-400と標準のF3-30の主な違いは、アフターバーナーが搭載されていることです。アフターバーナーの追加は、-400の最大推力が-30よりもはるかに高い主な理由です。その他の変更点としては、 3D計算流体力学技術を使用して空気力学的に最適化したコンプレッサーとタービンブレード、および高圧タービンの温度性能の向上などがあります。[6]
1998年の報告書では、推力偏向制御がXF3-400にも統合されていることが明らかになった。[7]
デザイン
F3は2軸（または2スプール）の低バイパスターボファンです。低圧シャフトに2段ファン（低圧コンプレッサー）があり、高圧シャフトに5段高圧コンプレッサーが続いています。このエンジンは環状燃焼器を使用しており、単段高圧タービンに続いて単段低圧タービンに燃料を送ります。XF3-400型には低圧タービンの後にアフターバーナーが含まれていますが、量産型のF3には含まれていません。[6]
2段ファンは幅広翼弦を使用し、量産型のF3と先進型のXF3-400はどちらも同じファンを使用しています。[3] [6]ファンとは異なり、5段コンプレッサーはF3とXF3-400で異なり、先進型のXF3-400は3D数値流体力学（CFD）の改善の恩恵を受けています。[6]
高圧タービンブレードは単結晶ブレードであり、ブレード内部からの薄い空気膜によって冷却される。低圧タービンブレードは高圧コンプレッサーと同様に、3D CFDを使用してF3とXF3-400の間で改良された。[6]
F3とXF3-400はどちらもエンジン制御にFADECを使用しています。[6]
バリエーション
- XF3
- F3-IHI-30 となるものの初期開発名称。プログラムのこの段階では、いくつかの異なる構成が検討されました。
- F3-IHI-30
- エンジンの量産型。カワサキ T-4に搭載。
- F3-IHI-30B
- アップグレードされた高圧タービンを搭載したエンジンの量産バージョン。
- F3-IHI-30C
- 改良された FADEC を搭載したエンジンの量産バージョン。
- IHI-17
- XF3-400
- 超音速技術実証エンジンの派生型。量産型 F3 よりはるかに高い推力。アフターバーナーといくつかの空力アップグレードが含まれています。
アプリケーション
仕様（F3-IHI-30）
データ元: [8]
一般的な特徴
- タイプ:ツインスプールターボファン
- 長さ: 79インチ (200 cm)
- 直径: 25インチ (63 cm)
- 乾燥重量: 750 ポンド (340 kg)
コンポーネント
パフォーマンス
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、 石川島播磨 F3に関連するメディアがあります。
- ^ abcd IHI F3. Jane's Aero Engines . (購読ページ[永久リンク切れ ] ) 2009年1月13日編集。2010年2月9日アクセス。
- ^ 日本の練習用エンジンが選定された。(1982年12月11日) Flight International、1677。2010年2月4日にアクセス。
- ^ ab Hamada, T., Akagi, M., Toda, D., Shimazaki, H., & Ohmomo, M. (1989). T-4 インレット/エンジン互換性飛行テスト結果。AIAA /ASME/SAE/ASEE 25th Joint Propulsion Conferenceにて発表、カリフォルニア州モントレー: アメリカ航空宇宙学会。
- ^ 日本、F3エンジン問題に取り組む。(1989年11月29日) Flight International、16。2010年2月4日にアクセス。
- ^ 日本、T-4練習機の修正を発見。(1990年1月17日) Flight International、27。2010年2月4日にアクセス。
- ^ abcdefghi Kashikawa, I., Akagi, M. (1995). 高推力重量比小型ターボファンエンジンの研究。第31回AlAA/ASME/SAE/ASEE合同推進会議および展示会、サンディエゴ、カリフォルニア州：アメリカ航空宇宙学会にて発表。
- ^ 日本、将来の戦闘機のデモンストレーターを中止。(1998年10月21日)。フライト・インターナショナル。2010年2月4日閲覧。
- ^ 「IHI F3」。2010 Aerospace Sourcebook。Aviation Week & Space Technology。(購読ページ)。2010年2月2日にアクセス。