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プラット・アンド・ホイットニー・カナダPT6は、プラット・アンド・ホイットニー・カナダが製造するターボプロップ航空機エンジンのファミリーです。 1958年に設計され、1961年5月30日に初飛行、1964年に運用開始され、その後も継続的に改良が加えられています。PT6 は、補助ギアボックス付きガス発生器と減速ギアボックス付きフリーパワータービンの2つの基本セクションで構成されています。航空機では、エンジンはしばしば「逆向き」に取り付けられ、吸気口が後方、排気口が前方に配置され、タービンがプロペラに直接接続されます。PT6 には、ターボプロップエンジンとしてだけでなく、ヘリコプター、陸上車両、ホバークラフト、ボート用のターボシャフトエンジン、補助動力装置、産業用途など、 多くの派生型が製造されています。 2015年11月までに51,000機が生産され、1963年から2016年までの飛行時間は4億時間に達した。信頼性の高さで知られており、2016年の飛行中の停止率は651,126時間あたり1回である。PT6A ターボプロップエンジン は580～1,940shp （430～1,450kW ）の出力範囲をカバーし、PT6B/Cはヘリコプター用のターボシャフト型である。
1956年、プラット・アンド・ホイットニー・カナダ（PWC）の社長ロナルド・ライリーは、エンジニアリング・マネージャーのディック・ガスリーに、小型ガスタービンエンジンの設計のためにガスタービン専門家のチームを雇うよう命じた。ワスプ星型エンジンの需要は依然として強く、その生産は利益を上げていたが、目標は小型ガスタービンエンジンに注力することでカナダの主要エンジン会社になることだった。ライリーはガスリーに10万カナダドルの控えめな予算を与えた。ガスリーは、オタワの国立研究評議会、オンタリオ州のオレンダ・エンジンズ、ブリストル・エアロ・エンジンズ、ブラックバーン・エアクラフトなどさまざまな場所で経験を積んだ12人のエンジニアを採用した。[ 3 ]彼らはカナディアの小型ジェット練習機CL-41用のエンジンの詳細設計を完了した。それは推力3,000ポンド（13kN）のターボジェットエンジンでしたが、設計は米国本社に引き継がれ、プラット・アンド・ホイットニーJT12へと発展しました。チームは次のエンジン、双発機用の450軸馬力（340kW ）のターボプロップエンジンPT6を決定するために市場評価を待たなければなりませんでした。 [ 4 ] 1961年5月～6月に初飛行したPT6の初期開発[ 1 ] [ 5 ]は、技術的な問題、コスト超過、販売不振に悩まされました。ほぼ中止されそうになりました。[ 4 ]チームの1人であるエルヴィー・スミスが回想したように、チームは研究と設計のバックグラウンドを持っていたため、技術的な困難、つまりエンジンの開発方法に対処する能力がありませんでした。彼らは、数ヶ月間開発を指揮したPWAチームから、1シフト制ではなく24時間体制でテストを行うなど、開発プログラムの運営方法を学んだ。[ 6 ]
PT6は1961年5月30日に初飛行し、オンタリオ州ノースヨークのダウンズビュー工場でデ・ハビランド社が改造したビーチ18航空機の機首に3番目のエンジンとして搭載された。本格的な生産は1963年に始まり、翌年には運用が開始された。ビーチ18は1980年にビーチ・キングエアに置き換えられるまで、PT6とプロペラの飛行試験機として使用され続けた。キングエアの試験用エンジンまたはプロペラは、標準のエンジンまたはプロペラの1つと交換された。1974年、ビーチ18はデ・ハビランド・カナダ・ダッシュ7用のPT6A-50をテストするのに十分な速度と高度で飛行することができなかったため、ビッカース・バイカウントがPT6の試験機として改造され、機首にダッシュ7が搭載された。[ 7 ]
最初の量産型PT6モデルであるPT6A-6は、1963年12月に認証されました。最初の用途はビーチ・クイーン・エアで、米陸軍がU-21ユート型を大量に購入するきっかけとなりました。これがキング・エアの発売につながり、ビーチクラフトは2012年までに約7,000機を販売しました。 [ 8 ] 1963年から2016年にかけて、出力重量比は50%、ブレーキ比燃料消費量は20%向上し、全体の圧力比は14:1に達しました。[ 9 ] 開発は継続しており、現在では基本構成は1964年と同じですが、1990年代初頭には冷却式第1段タービンベーン、追加のコンプレッサーおよびタービン段、単結晶タービンブレードなどのアップデートが行われています。アグスタウェストランドAW609ティルトローターでは圧力比が13:1で、冷却式タービンブレードなしで使用できる最高値です。[ 10 ]
ゼネラル・エレクトリックのGE93に対抗して、2017年にプラット・アンド・ホイットニー・カナダは、PT6の最も強力なバージョンを置き換えるための提案された2,000 shp (1,500 kW)エンジンのコア技術とシステムのテストを開始しました。 [ 11 ] これはPT6Cコアの開発である可能性が高く、1,750 shp (1,300 kW)のPT6C-67C/Eと2,300 shp (1,700 kW)のPW100ファミリーの間に位置付けられると考えられていました。ブレーキ比燃料消費量を10～15%削減した最初のヘリコプタープラットフォーム向けに、2017年末までに発売準備が整うと予想されていました。[ 12 ] この2,000 hpエンジンは、スーパーPC-12、より強力なTBM、またはより大型のキングエアなどの新しい市場をターゲットにしていました。[ 13 ]
デ・ハビランド・カナダがDHC-8用に、大型PT6の約2倍の出力を持つ、より大型のエンジンを要求した際、プラット・アンド・ホイットニー・カナダは当初PT7として知られていた新しい設計で応え、後にプラット・アンド・ホイットニー・カナダPW100と改名された。
ガスタービンの部品の劣化速度は不均衡で、最も高温になる部品は、低温で動作する部品よりも頻繁に交換または修理が必要になります。高温になる部品をエンジンの残りの部分に手を加えることなく、たとえばエンジン全体を航空機から取り外すことなく取り外すことができれば、メンテナンスコストは削減されます。PT6では、最も高温になる部品であるガスタービンと燃焼器をプロペラ側に配置することでこれを実現しました。これらの部品は、航空機との接続部を持つエンジンの残りの部分に手を加えることなく取り外すことができます。この配置は、オリジナルのPT6チームの一員である設計者ニューランドによって特許を取得しました。[ 14 ]排気側にフリータービン動力取り出し装置を備えた同様の一般的な配置（1,000 shp (750 kW) P.181エンジン）は、1957年のファーンボロー航空ショーでアームストロング・シドレー・モーターズによって展示されました。 [ 15 ]
PT6A-20に組み込まれた初期の設計改良[ 16 ]は、オリジナルのPT6チームのメンバーの一人であるヴラナが特許を取得したパイプディフューザーでした[ 17 ] 。これは遠心圧縮機で使用されていたベーン型ディフューザーに取って代わりました。パイプディフューザーはP&WCの標準設計手法となりました[ 18 ] 。もう1つの設計変更は、圧縮機の部分速度での動作を改善しました。圧縮機を低速で適切に動作させるために、圧縮機から空気を抜き出すのは一般的です。PT6には、圧縮機の入口で接線方向に抜き出した空気を戻すことで再利用する抜き出し機構があり、これはシャウムらが特許を取得し、「圧縮機入口で誘起された予旋回を備えたタービンエンジン」というタイトルが付けられています[ 19 ] 。これは可変ベーンのように機能し、「ジェットフラップ」として知られています。
エンジンのすべてのバージョンは、メンテナンスのために簡単に分離できる 2 つのセクションで構成されています。ガス発生器は、フリー パワー タービンに高温の加圧ガスを供給します。[ 20 ]スターターはガス発生器だけを加速すればよいので、特に寒い天候ではエンジンの始動が容易になります。[ 20 ]空気は、入口スクリーンを通ってガス発生器に入り、低圧軸流圧縮機に入ります。これは、小型および中型エンジンでは 3 段、大型エンジンでは 4 段です。空気は、単段遠心圧縮機、折り畳まれた環状燃焼室、そして最後に圧縮機を約 45,000 rpm で駆動する単段タービンへと流れます 。ガス発生器からの高温ガスは、約 30,000 rpm で回転するパワー タービンに流れ込みます 。これは、小型エンジンでは 1 段、中型および大型エンジンでは 2 段です。ターボプロップエンジンでは、この動力源が2段式遊星歯車減速機を駆動し、プロペラを1,900～2,200rpmで回転させます 。排気ガスは、パワータービンハウジングの側面に配置された2つのダクトを通って排出されます。タービンは燃焼室と同心円状に配置されているため、全長が短縮されます。
ほとんどの航空機搭載では、PT6 はエンジンの吸気側が航空機の後方に向かうように取り付けられており、そのため多くの人に「後ろから前」のエンジンとして知られています。[ 4 ]これにより、動力部がナセルの前方に配置され、長いシャフトを必要とせずにプロペラを直接駆動できます。吸気は通常、下面に取り付けられたダクトを介してエンジンに供給され、2 つの排気口は後方に向けられています。この配置により、動力部全体をプロペラとともに取り外してガス発生器部を露出させることができるため、メンテナンスが容易になります。不整地での運用を容易にするため、異物はインレット内の慣性分離器によってコンプレッサーの吸気口から迂回されます。[ 21 ] Piaggio P.180 Avantiの PT6A-66B バージョンなどの一部の搭載では、エンジンが逆向きに取り付けられ、プロペラが「プッシャー」として機能し、アクセサリーギアボックスが航空機の前方に向いています。
2001年の初飛行から40周年を迎えるまでに、他のバージョンを除いて36,000基以上のPT6Aが納入された。[ 22 ] 2003年10月までに、納入された31,606基のエンジンは2億5,200万時間以上飛行した。[ 23 ] 2015年11月までに51,000基が生産された。[ 2 ] このファミリーは1963年から2016年までに4億飛行時間を記録した。[ 9 ]
PT6ファミリーは信頼性の高さで知られており、2003年10月までの飛行中の停止率は333,333時間に1回[ 23 ] 、 2005年のカナダでは127,560時間に1回[ 24 ] 、1963年から2016年までは333,000時間に1回[ 9 ] 、 2016年の12か月間では651,126時間に1回[ 25 ]となっている。オーバーホールの間隔は3,600～9,000時間、ホットセクションの点検は1,800～2,000時間である[ 26 ] 。
初期の PT6 バージョンにはFADECがなく、オートスロットルは、当初はPC-12のような単発機向け、そして将来的には双発ターボプロップ機向けに、アクチュエータを使用してアフターマーケットのアップグレードとしてインストールすることができました。[ 27 ] 2019 年 10 月、PT6 E シリーズが PC-12 NGX に搭載されて発売されました。これは、シングルレバーで電子プロペラおよびエンジン制御システムを備え、メンテナンス間隔を 300 時間から 600 時間まで延長し、TBO を43% 増加して 5,000 時間まで延長し、エンジンの運用コストを少なくとも 15% 削減する、初の一般航空用ターボプロップです。[ 28 ] 2022 年 4 月、Daher は、更新されたSOCATA TBM -960 に PT6E-66XT が搭載されると発表しました。[ 29 ]
主力バリアントであるPT6Aは、幅広いモデルが用意されており、初期シリーズでは580～920軸馬力（430～690キロワット）の出力範囲をカバーし、 「大型」シリーズでは最大1,940軸馬力（1,450キロワット）まで対応しています。PT6BとPT6Cはヘリコプター用のターボシャフト型です。米軍では、 T74またはT101として指定されています。
PT6には、これまでにいくつかのバージョンが登場している。
PT6Aファミリーは、500～1,940軸馬力（370～1,450キロワット）の出力を発揮するフリータービン式ターボプロップエンジンのシリーズです。
このエンジンは100種類以上の用途で使用されています。
ジェーンズ62-63のデータ、 [ 45 ]
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