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| 型番 | |
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| タイプ | ギアードターボファン |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | プラット・アンド・ホイットニー |
| 最初の実行 | 2007年11月 |
| 主な用途 | |
プラット・アンド・ホイットニー PW1000Gファミリーは、 GTF (ギアード ターボファン)としても知られ、プラット・アンド・ホイットニーが製造する高バイパスギアード ターボファンのファミリーです。数年にわたる開発とさまざまなデモンストレーターでのテストを経て、このプログラムは 2008 年に三菱スペースジェット(後にキャンセルされたプロジェクト)向けの PW1200G で正式に開始されました。最初の飛行テストは同年後半に成功しました。エアバス A220向けに設計された PW1500G バリアントは、2013 年に最初の認定エンジンとなりました。このプログラムのコストは 100 億ドルと推定されています。
従来のターボファン エンジンでは、1 つのシャフトがすべてのコンポーネントを接続し、同じ速度で動作するように強制されますが、PW1000G ではファンと低圧コアの間にギアボックスがあります。これにより、各セクションが最適な速度で動作できます。大型のフロント ファンは、空気の吸入効率を最大化するために低速で回転し、コンプレッサーとタービンを備えたコアは、推力生成を向上させるためにはるかに高速で動作します。この設計により、パフォーマンスが大幅に向上します。プラット & ホイットニーは、PW1000G は前世代のエンジンと比較して燃料効率が 16% 向上し、騒音も 75% 削減されたと主張しています。
エアバスA320neoファミリーに搭載されているPW1100G派生型は2016年に就航したが、導入初期にいくつかの問題に遭遇した。地上待機や飛行中の故障などの問題により、プラット・アンド・ホイットニーによる是正措置が必要となった。PW1000Gファミリーのさまざまなモデルは、15,000～33,000ポンド力（67～147キロニュートン）の推力を発生できる。このエンジンは、A220、A320neoファミリー、エンブラエルEジェットE2、ロシアのヤコブレフMC-21に搭載されている（ただし、ロシアのウクライナ侵攻中の国際制裁の一環として輸出は停止されている）。
プラット・アンド・ホイットニー PW1000G エンジン ファミリーは、当初、その燃費効率の優位性から航空会社から大きな関心を集めました。しかし、その後の技術的な課題が市場での地位に影響を与えました。特に、エンジン部品に使用されている粉末金属の汚染が発見されたため、大規模な修理が必要となり、個々のエンジンの修理には 250 ～ 300 日かかると推定されました。PW1000G 搭載機の大部分のダウンタイムが長引いたため、最終的に一部の航空会社はエンジン選択戦略を再検討し、競合のCFM LEAPエンジンを選択することになりました。
発達
先駆者
1993 年夏、プラット・アンド・ホイットニーは、 NASA エイムズ風洞で 4:1、40,000 hp (30,000 kW) のギアボックスを使用して、53,000 lbf (240 kN) の先進ダクト推進装置 (ADP) 実証機のテストを開始しました。18 枚の反転ピッチ複合材ブレードを備えた 118.2 インチ (300 cm) のファンは、15:1 のバイパス比でした。これは、燃料消費量を 6～7%、排出量を 15% 削減し、ファンの先端速度を従来の 5:1 バイパス ターボファンの 1,400 ft/s (430 m/s) から 950 ft/s (290 m/s) に下げることで騒音を減らすことを目的としていました。ギアボックスと大型ファンの重量は増加しましたが、重量に占める複合材の割合を 15% から 40% に増やすことで軽減されました。 1994年、P&Wは60,000馬力（45,000kW）のギアボックスを75,000lbf（330kN）の推力で稼働させる計画を立てていた。[1]
P&Wは1998年頃からギアードターボファンエンジンの製造に初めて取り組み、PW8000 [2]は25,000～35,000 lbf (110～160 kN) の範囲をターゲットとしていた。これは既存のPW6000のアップグレード版で、ファンセクションをギアボックスと新しい単段ファンに置き換えたもので、エンジンの推進力の約90%を供給できるものであった。PW8000エンジンは、運用コストを10%削減、つまり航空機1機あたり年間60万ドルの削減を目指していた。[3]
PW8000は、バイパス比が11:1（ V2500の2倍）、総圧力比が40:1 、圧縮機段数がV2500の22段[4]ではなく13段で、推力は同等であった。予備開発は6月1日までに終了し、最初のテストは10か月後、認証は20か月後に行われ、費用は4億ドルであった。プラットは過去10年間に3億5000万ドルをかけて950時間のギアボックスのテストを行い、99.5%の効率を目指していた。ADPギアボックスは30%強力になり、リバースピッチファンはPW8000では採用されなかった。P&Wはプログラムの60%を管理し、IAEのパートナーであるMTUとFiatAvioと共有することになっていたが、ロールスロイスは共有せず、おそらくボルボとMHIも共有することになっていた。[5]
LPタービンは9,160rpmで稼働し、3,250rpmのファンでは3:1に減速され、ブレード先端速度は1,400フィート/秒(430m/秒)から1,050フィート/秒(320m/秒)に低下し、騒音はステージ3の要件を下回る30EPNdBにまで低下した。76～79インチ(190～200cm)のファンには20枚のチタン製ブレードがあり、上昇時に毎秒1,369ポンド(621kg)の空気を移動させた。従来の3段LPコンプレッサーに続いて、軍用ATEGGプログラムの低アスペクト比翼形にヒントを得た700枚のブレードを備えた5段12:1 HPコンプレッサーが開発された。フロート壁/TALON燃焼器に続いて、数値流体力学(CFD)で最適化された単段高圧タービンと400枚のブレードを持つ逆回転3段低圧タービンが配置された。ギアボックスは50馬力/ポンド(82kW/kg)を処理できた。[6]ギアボックスの物理的サイズは直径17インチ(430mm)で[2] 、プラット・アンド・ホイットニーが1980年代にアリソンと共同で取り組んでいたPW-アリソン578-DXプロップファン実証エンジンのギアボックスサイズの半分以下だった。ギアボックスは40個の部品で構成され、重量は500ポンド(230kg)で、エンジンの残りの部分と3米ガロン(11リットル)のオイルタンクを共有していた。ギアボックスの効率は99.7%だった。[7]認証には8台のエンジンが使用される予定だった。[6] 数年後、PW8000プロジェクトは中止された。[8]
その後すぐに、 PW308コアを使用しながらも新しいギアボックスと単段ファンを搭載したATFIプロジェクトが登場した。 [引用が必要] 2001年3月16日に初運転が行われた。[引用が必要]これにより、ドイツのMTU Aero Enginesと共同開発した新設計のコアをベースにしたギアードターボファン（GTF）プログラムが生まれた。[引用が必要]
ギアードターボファン（GTF）
2006年の初めにNASAの航空学研究予算が大幅に削減された後、プラット・アンド・ホイットニーは、25,000～35,000 lbf（110～160 kN）の推力範囲に焦点を当てた次世代の単通路旅客機用のギアード・ターボファン（GTF）開発に年間1億ドルを費やすことを約束した。[9] その時点で、P&Wはウエスタン航空が運航する商用機群のエンジンの36%をサポートしていたが、CFMは33%（増加中）、GEは13%、ロールス・ロイスは11%、IAEは6%（増加中）であった。しかし、ほとんどが旧式のJT8Dをベースとしていたため、割合は減少していた。[9] 同社は、GTFにより当時のエンジンと比較して燃料消費を最大12%、騒音を31dB削減できると期待していた。[9] P&Wは2007年後半に地上エンジンのデモンストレーションを計画しており、直径2m（80インチ）のファンで30,000lbf（130kN）の推力を目指していた。[9]デモンストレーターの最初の地上テストは2007年11月にフロリダ州ウェストパームビーチ で実施された。[10]
2007年10月、GTFは70〜90席の三菱リージョナルジェット（MRJ）のエンジンとして選定されました。[11] 2008年3月、三菱重工業は全日本空輸から25機の注文を受け、2013年の就航を目指してMRJを発売しました。 [12] 2008年7月、GTFは「PurePower」エンジンの新シリーズの最初の製品としてPW1000Gに改名されました。 [13]
飛行試験
このエンジンは、2008年7月11日から2008年8月中旬までプラット・アンド・ホイットニーのボーイング747SPで初めてテストされ、合計12回の飛行と43.5時間の飛行時間がありました。 [14]その後、2008年10月14日からトゥールーズの2番パイロンでエアバスA340-600に搭載されて飛行を開始しました。 [15]
CSeries向けのPW1524Gモデルのテストは2010年10月に開始されました。[16] ギアードターボファンに加えて、初期の設計には可変面積ファンノズル（VAFN）が含まれていました。これにより、飛行範囲の全域で推進効率が向上します。[17]しかし、VAFNはシステム重量が大きいため、その後量産設計から削除されました。PW1500Gエンジンは、2013年2月20日にカナダ運輸省の型式証明を取得しました。[18]予定されている量産機の1つであるボンバルディアCSeries（エアバスA220） の最初の飛行テストは、2013年9月16日に行われました。 [19]
A320エンジンであるPW1100Gは、2012年11月1日に最初の静的エンジンテストランを実施し、 [20] 2013年5月15日に747SPで初めてテストされました。[21]エアバスA320neo の初飛行は2014年9月25日に続きました。[22] PW1100Gエンジンは、2014年12月19日にFAA型式証明を取得した。[23] エンジンの4番目の派生型であるエンブラエルE2用のPW1900Gは、2015年11月3日にカナダのミラベルからボーイング747SPテスト機に取り付けられて初飛行しました。[24]
生産
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プログラムの費用は100億ドルと見積もられている。[25] 定価は2011年時点で1200万ドルだった。 [26] 2016年に生産が始まった時点では、GTF 1機あたりの製造コストはPWで1000万ドルで、販売価格を上回っていたが、1機あたり200万ドル未満になる見込みである。[27] MTUは高圧コンプレッサーの最初の4段、低圧タービン、その他の部品を提供している。2016年10月、MTUは自社ラインで組み立てたエンジンをエアバスに納入し始めた。[28]
2016年11月、プラットはエンジン始動時間の問題を解決し、年末までに150基のエンジンを納入したいとしていたが、これは当初の計画より50基少ない。これはファンブレードの歩留まりが低かったためで、年初には検査に合格したのが3分の1以下だったのに対し、最新の検査では合格率が75%だった。2017年には350～400基のエンジン納入が目標だった。燃料燃焼性能はIAE V2500のベースラインより16%向上し、目標通りで、最良のケースでは18%も向上した。[29]
導入がうまくいかなかったことで、顧客はCFM LEAPを選択し、2017年1月から8月初旬までに396機のA320neoの受注を獲得したのに対し、GTFは39機だった。2017年7月には、GTF搭載のA320neoの46%が1週間以上運航停止となったのに対し、LEAP搭載機ではわずか9%だった。GTFの市場シェアは2016年の45%から40%に低下したが、1,523機（29%）が未定のままであり、2017年8月時点でプラットは非エアバス機1,000機を含む8,000機のエンジンの受注残を抱えていた。[30]
2017年10月24日、99.8%のディスパッチ信頼性が達成され、プラットは2017年に350～400台のエンジンを納入する予定で、第3四半期の120台を含む254台が納入されたが、カーボンエアシールと燃焼器ライナーが急速に摩耗し、エンジンを取り外す必要があったため、12～15%がスペアパーツとして転用された。[31] P&Wは、2018年から2020年までに2,500台以上のGTFを納入し、2025年までに10,000台以上のエンジンを納入する予定である。[32]
三菱MRJ開発用のPW1200G 15機がミラベルとミドルタウンで製造された後、三菱重工業は2018年半ばに名古屋でMRJ 2020導入に向けた最終組立を開始した。着氷、熱環境、失速、排水、性能、操作性などの開発テストが完了した。三菱重工は燃焼器と高圧タービンディスクを製造している。[33] 最初のエンジンは2019年11月までに完成した。 [34]
超ハイバイパスバージョン
2010年、プラット・アンド・ホイットニーは、A320neo向けにPW1100Gの12.2:1よりも大幅に高い比率の超高バイパスバージョンの開発を開始し、CFM56-7と比較して燃料消費を20%改善し、 FAAのステージ4と比較して騒音を25dB削減しました。2012年には、ファンの初期バージョンの風洞テストが完了し、2015年にはファンリグで275時間のテストが完了しました。2017年10月には、より短いダクト入口、ナセルの一部、およびPW1100Gの20枚のブレードよりも大幅に少ない圧力比のブレードを備えたファンで、主要コンポーネントの175時間を超える地上テストが完了しました。このテストは米国FAAの継続的低エネルギー、排出ガス、騒音（CLEEN）プログラムが後援しており、その技術は飛行テストキャンペーンで検証される予定である。このエンジンは2020年代半ばにボーイング社の新型中型機とエアバス社の対抗馬に搭載される可能性があり、ロールスロイス社のウルトラファンやCFM社のLEAP高推力バージョンと競合することになるだろう。[35]
GTFのアドバンテージ
2021年12月、プラット・アンド・ホイットニーは、1年以上の地上および飛行試験を経て、2024年から利用可能となるA320neoのPW1100GのアップデートされたGTFアドバンテージバージョンを発表しました。 [36]このバージョンは、燃料効率が1％向上し、耐久性が向上し、推力が34,000 lbf（151 kN）と、高温および高地の空港 で従来よりも最大8％向上しています。[36] これは、コアへの流量の増加、タービンとシール間のアクティブクリアランス制御の調整、高圧コンプレッサーの温度低下、改良された耐久性の高いコーティング、より損傷に強いブリスクローターによって実現されています。[36] 一部の改良点は他のバリアントにも波及する可能性があります。[36]
型番
2010年、プラット・アンド・ホイットニーは次世代爆撃機向けにPW9000中バイパスエンジンを提案した。これはPW1000Gコアとダイレクトドライブファンを使用し、バイパス比を4:1にしたものである。[37] PW800 と同様に、 F135低圧セクションを備えている。 [38] ノースロップ・グラマンB-21レイダーは2基の27,000 lbf (120 kN) PW9000を搭載している。[37] [検証失敗]
デザイン
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このエンジンファミリーは15,000～34,000 lbf（67～151 kN）の推力を発生し、16,000 hp（12,000 kW）～32,000 hp（24,000 kW）の定格のギアボックスを使用しています。[39] ファンと低圧スプールの間に3:1のギアボックスを配置することで、それぞれが最適な速度で回転します。ファンは4,000～5,000 RPM、スプールは12,000～15,000 RPMで、高圧スプールは20,000 RPM以上で回転します。[40] PW1431Gバリアントの圧縮比は42です。 [41] ギア付きファンは低速であるため、ブレードの引張応力が軽減され、高強度アルミニウム合金を使用できます。[42] A320 PW1100Gファンのブレード数は20枚で、CFM56-5Bの36枚から減少しました。[43]
プラット・アンド・ホイットニーは、PW1000Gはリージョナルジェットや単通路ジェットで現在使用されているエンジンよりも16%燃費が良く、最大75%静かだと主張している。[44] バイパス比とギアが高いほど推進効率が高くなるため、 CFM LEAPよりも高性能エンジンコアの必要性が低くなり、今後10年間で5～7%の燃料消費率向上マージンが確保され、ギア比の微調整と合わせて平均1%の増加となる。[45] PW1400Gの巡航推力比燃料消費率は0.51 lb/lbf/h（14.4 g/kN/s）である。[46]
30,000馬力（22,000キロワット）のギアボックスは、オイル交換以外の定期メンテナンスのない生涯アイテムとして設計されています。[40] LLPは 最大25,000サイクルで、他の20,000サイクルよりも25％優れているため、メンテナンスコストが削減されます。一方、ファンギアには制限がありません。[47]ファンドライブギアシステム（FDGS）は、最初のオーバーホールが必要になるまで、30,000飛行時間以上は翼に装着されたままになると予想されています。[48]
運用履歴
導入
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民間航空会社への最初の納入は、ルフトハンザ航空へのA320neoで、2016年1月20日に行われました。 [49] 同月後半に商用利用が開始されました。[50] 2017年8月初旬の時点で、プラットは75機の航空機をサポートしており、そのうち59機はPW1100Gを搭載し、16機はPW1500Gを搭載しています。[51] 2018年1月には、21の航空会社が運航する135機の航空機で50万飛行時間を達成しました。[52]初期問題により、GTFプログラム全体の損失は12億ドルに上りました。 [53]
2018年5月、スピリット航空は5機のA320neoを受け取って運航した後、約束した15%よりも1%から2%ほど燃料消費量を削減できたことを確認した。エア・リース・コーポレーションのA320neoの納入は11か月遅れているが、同社のスティーブン・ウドバー・ヘイジー会長は、通常の状態に戻るには12～18か月かかると考えている。[54] 2018年7月17日、プラット・アンド・ホイットニーはPW1500GがFAAからETOPS 180の承認を受けたと発表した。[55]
開始時間
最初の納入先は、前回の飛行停止後の非対称冷却によるローターの湾曲、または熱湾曲のため、カタール航空ではなくルフトハンザ航空でした。ローターを支えるシャフト部分全体の温度差により、シャフト材料の熱変形が異なり、ローター軸が曲がります。これにより、湾曲したローターの重心とベアリング軸の間にオフセットが生じ、わずかな不均衡が生じ、ローターブレードの先端とコンプレッサー壁の間のタイトなクリアランスが減少する可能性があります。現在、すべての量産標準エンジンには、シャフトの剛性を高めるために3番目と4番目のシャフトベアリングにダンパーが装備されており、稼働中のエンジンと加速試験中のエンジンのデータにより、エンジンの始動時間が徐々に短縮されると予想されています。P&W社長のボブ・ルダック氏によると、「2016年6月までに始動時間は200秒に短縮され、2016年12月までに始動時間は150秒に短縮されます」。[56]
7月26日の決算説明会で、プラット・アンド・ホイットニーの親会社ユナイテッド・テクノロジーズのCEOグレゴリー・ヘイズは、PW1100G-JMの始動問題について尋ねられた際、「技術的なことに関しては、もう過去の話だ。ソフトウェアのリリースによる始動時間については、かなりうまく対処されている」と述べた。[57]エアバス・グループの最高責任者トム・エンダースは、エアバスの2016年上半期の決算発表で、最初のアップグレードされた「ゴールデンエンジン」が2016年8月初旬にルフトハンザに納入されると述べた。 [58]
当初、PW1000Gの始動シーケンスには約7分かかっていたが、同様のCFM56およびIAE V2500エンジンの始動には1分から2分半かかっていた。ハードウェアの修正とソフトウェアのアップグレードにより、所要時間が1分強短縮され、両方のエンジンを同時に冷却することで2分強の節約となり、合計で3分半の短縮となった。これらの変更は、新造エンジンに取り入れられたほか、既存のユニットの改造にも使用された。プラット・アンド・ホイットニーは始動時間の改善を続けており、燃料ノズルの変更とオイル充填手順の変更により、2017年末までにさらに1分短縮できると予想されている。[59]
密閉性を高め、冷却時間を1分短縮するために、11枚の一体型ブレードローターの先端に立方晶窒化ホウ素コーティングが施されました。A321neo量産エンジンの始動時間はV2500と同程度になります。[60]
エンジンの取り外し
インディゴとゴーエアは、湿度が高く、高温で、汚染され、塩分を含んだ環境で運航しているため、2月24日までに42基のエンジンが両社の航空機から予定より早く取り外され、警告、義務的点検、および修理が10時間ではなくわずか3時間の飛行時間で行われることとなった後、さらに多くの取り外しが予定されていた。28基のエンジンが取り外されたのは、第3ベアリングのエアシール漏れが原因で、金属片がオイルシステムに入り込み、検出器が作動したためだった。プラット・アンド・ホイットニーは2015年にこれらの問題を発見し、160番目のエンジンの後に2016年に設計を改訂し、ベアリングコンパートメントを改善し、第3および第4ベアリングのダンピングでローターボウを相殺し、エアバスとプラットでのテスト後に翼上で修理を後付けした。[59]第3ベアリングコンパートメントのエアシールの耐久性を高めるために、アップグレードされたカーボンシールパッケージは4月12日に認証され、通常の夜間停止中に後付けできる。[61]
13基のエンジンが取り外されたのは、ボアスコープ検査で燃焼室パネルの冷却穴が塞がれていることが判明したためで、これは明らかに塩分濃度の高い空気によるものであり、プラット・アンド・ホイットニーは、音の問題に対処するため、より耐久性の高い燃焼器の設計を開発し、テストし、9月に導入する予定である。 [59] スピリット航空は、 5機のA320neoのうち4機で、低温のためにブリードエアシステムが凍結して閉じることがあったと報告したが、これはインディゴでも発生した問題であり、スピリット航空は、機体の高度上限を30,000フィート (9,100 m) に設定している。 [62] P&W1100Gエンジンのトラブルを回避するため、ジェットブルー航空は、 2018年に最初の3機のエアバスA321neoをA321ceoに切り替え、60機の注文のうち最初のA321neoの納入を2019年に延期した。[63]
2017年、インディゴは7機の飛行機を地上に留め置かなければならなかった。5月に2機、6月に4機、7月に1機で、エンジンが使用不能となり、アップグレードを待つことになった。スペアパーツの不足（全日本空輸と香港エクスプレス航空のA320も地上に留め置かれていた）に加え、インドの物品・サービスに対する新たな課税が輸入を妨げている。[64] 十分なスペアエンジンがないまま撤去作業が行われたため、インディゴはある日には9機ものジェット機を地上に留め置かなければならなかった。運航の混乱はプラット・アンド・ホイットニーによって補償されたが、同社は当時、1年半以内に問題を解決できると述べていた。[65]インディゴは2016年半ばから2018年初めにかけて69機のエンジンを交換しなければならなかった。 [66]
ナイフエッジシール
2018年2月、高圧コンプレッサー後部ハブを改造したPW1100Gの飛行中故障（ナイフエッジシールの問題と思われる）の後、EASAとエアバスは、スペアパーツが取り付けられるまで一部のA320neoファミリー航空機を地上に留めた。 [67]その後、エアバスは、A320neo航空機向けのPW1100Gエンジンの追加受け入れを停止することを決定した。[68] 部品の故障によりエアバスへのエンジン納入が4月まで遅れる可能性があるにもかかわらず、P&Wは、エアバスに納入されたエンジンのうち43基を含む約100基に問題があるため、2017年の374基の速度を倍増するという2018年の納入目標を再確認した。[69]
この問題を解決するために、成熟し承認された設計による改訂構成が、3月上旬のエンジン納入からリリースされる予定である。[70] EASAとFAAは、A320neoに混合エンジンでの飛行を義務付け、ETOPSを禁止したが、インドのDGCAはさらに踏み込み、影響を受けるエンジンを搭載したすべてのA320neoの飛行を禁止した。[71] この設計上の欠陥を解決するには、プラット・アンド・ホイットニーに5000万ドルの費用がかかる。[72] P&Wは、エアバスに納入された55基のエンジンと43機の運用中のGTFのシールを交換する予定である。2018年の750基納入という目標は、より遠いものになりそうだ。[32]
エンジンの振動
2018年9月までに、A320neoのPW1100Gは、飛行時間が1,000時間未満になる前に、主に上昇段階の高出力設定で、エンジンの振動が増加し、早期のエンジン交換が必要になりました。 ルフトハンザのA320neoは、最初の納入以来254日間地上待機状態にあり、これはA320ceoの13倍の悪さで、その78％はエンジンの問題によるもので、14回の予定外のエンジン交換が行われました。2018年9月、A320neoの利用率はA320ceoの半分でした。エアバスは11月末までに根本的な原因を説明し、 2018年末までに詳細な分析を行う予定だった。 [73] プラット・アンド・ホイットニーは、A220とエンブラエルE2のPW1500G/PW1900Gには問題はなく、PW1100Gの2%未満が影響を受けていると述べたが、GTF搭載のA320/A321neoは182機が納入されている。[74]
2018年、着陸進入時に機体の下にいた人々が聞いた「奇妙なハウリング音」を発するエンジンがいくつかあったと報告された。プラット・アンド・ホイットニーは当時、その騒音の原因を特定していなかった。[75]
2018年10月までに、P&Wエンジンを搭載したA320neo約10機が修理のために常時地上待機していた。[76]
過度の腐食
プラット・アンド・ホイットニーは、定期的なエンジンオーバーホール中に腐食が発見されたため、PW1500G（エアバスA220に搭載）およびPW1900G（エンブラエルE190/E195-E2に搭載）の高圧コンプレッサーフロントハブの寿命を短縮しました。この腐食により低サイクル疲労能力が低下し、部品が寿命に達する前に亀裂が生じる可能性があります。[77]
Go Firstの営業停止
2023年3月、インドの航空会社ゴーファースト（旧ゴーエア）は運航を停止し、破産を申請した。当初は2023年5月まで、後に2023年7月まで。同航空会社は運航停止の理由としてPW1100Gエンジンの信頼性の低さを挙げ、プラット・アンド・ホイットニーがシンガポール国際仲裁センターでの以前の仲裁和解に従わず、2023年8月から12月までゴーファーストに毎月5基の予備エンジンを供給しなかったと主張した。 [78] [79]プラット・アンド・ホイットニーはこの主張に異議を唱え、エンジンを必要とする航空機のリースは終了していたためゴーファーストには新しいエンジンを入手する「権利はない」と述べた。リースの終了は、プラット・アンド・ホイットニーの欠陥エンジンが原因で機体が地上に留まったことによるゴーファーストの財務上の問題が原因であった。[80]
金属汚染リコール
2023年7月、P&Wは、一部のエンジン部品の製造に汚染された粉末金属が使用されていたことが判明したため、A320neoに使用されている3,000基のPW1100Gギアードターボファンエンジンのうち1,200基を検査するためにリコールを命じた。検査の結果、ひびの入った部品が発見された。[81] 2023年9月、P&Wはこのリコールを3,000基すべてのエンジンに拡大した。[82] P&Wによると、検査には250～300日かかり、2026年までに平均350機の航空機が地上に残り、2024年初頭に最も多くなることが予想されるという。[83] P&Wは、金属汚染問題によりプラット・アンド・ホイットニーとそのパートナーは60～70億ドルの損害を被ると見積もっており、そのうち80%は顧客への補償である。[84]
飛行中の障害
PW1100Gの故障
インドの航空会社インディゴは、 2019年10月24日、25日、26日に上昇中にエンジンが失速し、その後停止する事故が4件発生したと報告した。停止の原因は低圧タービン（LPT）の問題であることが判明した。[85] 2019年11月1日、インド民間航空総局（DGCA）はインディゴに対し、現在運航している98機のA320neo機すべてのエンジンを2020年1月31日までに交換するよう求め、既存の航空機のエンジン交換が完了するまで将来の納入を延期するよう提案した。[86]その後、DGCAは期限を2020年5月31日まで延長した。[87]
PW1500Gの故障
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2018年10月13日、スイスインターナショナルエアラインズが運航するエアバスA220-100のPW1500Gエンジンの1つが飛行中に停止した。エンジンの燃料油クーラーのOリングシールの不具合により油圧が低下したためである。[88]
2019年7月25日、スイスインターナショナルエアラインズが運航するエアバスA220-300型機がエンジン故障を起こし、パリ・シャルル・ド・ゴール空港に着陸予定を変更した。[89] PW1500Gエンジンの低圧コンプレッサーが32,000フィートの高度まで上昇中に分解した。[90]
2019年9月16日、同様の事故が35,000フィートに到達する直前に発生し、乗組員はジュネーブに戻った。検査の結果、「低圧コンプレッサーの第1段ローターが分離し、コンプレッサーケースに穴が開いていた」ことが判明した。[91] 9月26日、FAAはエンジンのボアスコープ検査を義務付ける耐空性指令を発行した。 [92]
2019年10月15日には別のエンジンが故障し、乗組員はパリ・シャルル・ド・ゴール空港に着陸し、その後スイス航空は検査のために機体を撤退させた。[93]スイス航空はエンジン点検後、同日に一部の航空機を飛行可能な状態に戻し、10月17日までに飛行業務を再開する予定だった。[94]ソフトウェアの更新により高速で動く部品に損傷を与える振動が発生し、故障につながった可能性がある。[95]
これらのエンジン故障の後、カナダ運輸省は緊急耐空性指令を発行し、高度29,000フィート（8,800メートル）以上では出力をN1（低圧スプール）の94%に制限し、この高度を超える上昇中はオートスロットルを解除し、巡航時に再び作動させるようにした。 [96] PW1500Gの場合、N1は低圧スプールで、公称速度は10,600 RPM、ファンのギア比は1:3.0625（公称速度3461 RPM）である。[97]上昇の頂点はターボファンにとって最も要求の厳しいポイントであり、コンプレッサーが最も速く回転する場所である。[98]この指令では、「特定の推力定格を持つエンジンの高推力設定での高高度上昇」が故障の原因となる可能性があると述べており、「この状態が修正されなければ、エンジンの制御不能な故障と航空機の損傷につながる可能性がある」と警告している。[99] EASAはこの指令を採用しており、他の機関もこれに追随すると予想される。[100]
7月と9月の事故に関係したエンジンはそれぞれ154サイクルと230サイクルだったが、10月の故障は新品以来1,654サイクルのエンジンで発生したが、電子エンジン制御の更新後300サイクル以内であった。プラット・アンド・ホイットニーは、更新後300サイクルまでのエンジンの検査を推奨している。[101]
2020年2月12日には、ラトビアのリガからスペインのマラガへ向かうBT-677便の飛行中に、エア・バルティック所属のA220-300型機のPW1500Gが制御不能なエンジン故障を起こした。[102] [103]
これらのエアバスA220 PW1500Gの故障に続いて、同様のPW1900G電子制御ソフトウェアが2021年にエンブラエルE195-E2用にアップグレードされました。[104]
PW1500Gの問題に対処するため、プラット・アンド・ホイットニーは、すべての飛行操作中のエンジン性能を向上させるように特別に設計されたエンジン制御システムのソフトウェアアップデートを開発した。このアップデートは、 2019年3月にFAAによって最初に承認され、その後、いくつかのエアバスA220航空機のエンジンに組み込まれた。[105]ソフトウェアアップデートは、エンジンの制御ロジックを調整して、エンジンコアを通るより一貫性のある安定した空気の流れを提供することで、圧縮失速問題の根本的な原因に対処した。これは、エンジンの入口ガイドベーンと空気流センサーを最適化し、特定の飛行条件に対するエンジンの応答を変更することで達成された。[106]
プラット・アンド・ホイットニーは、PW1500Gエンジンとその部品の包括的なレビューを実施し、その他の潜在的な問題を特定しました。徹底的なテストとデータ分析の結果、エンジンの設計と性能特性にさらなる変更が加えられました。[105]
2023年6月現在、ソフトウェアアップデートが実施されて以来、PW1500G搭載航空機で圧縮失速が発生したという報告はありません。
アプリケーション
- エアバス A220 : PW1500G [107] (独占)
- エアバスA320neo：PW1100G [108] [109]（CFMインターナショナル LEAP -1Aと並んで）
- エンブラエル E-Jet E2ファミリー ：PW1700G & PW1900G [110] [111] (独占)
- 三菱スペースジェット：PW1200G [112] [113]（独占）、プロジェクト中止
- ヤコブレフMC-21：PW1400G [114] （制裁によりアヴィアドヴィガテルPD-14に置き換えられる予定）[115]
これはSJ-130 [116]やレッコフ航空機F-120NG にも提案されている。[117]
仕様
- ^ プログラム番号またはモデル番号の最初の桁は世代を示します（このエンジンファミリーの場合は 1）。2 番目の桁は顧客を表します（エアバスの場合は 1、三菱の場合は 2、イルクートの場合は 4、旧ボンバルディアの場合は 5）。最後の 2 桁はモデルの公称推力をキロポンドで表します。（数字「00」は全体的なエンジンプログラムを表すだけで、特定の推力モデルを表すものではありません。）末尾の「G」はギアードターボファンエンジンを示します。[119]
- ^ ロシアのウクライナ侵攻中の国際制裁の結果、このエンジンの輸出は無期限に停止されている。
- ^ ファンスピナー面から後部フランジまで
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、プラット・アンド・ホイットニー PW1000Gに関連するメディアがあります。
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- ジェシカ・シャピロ (2008 年 6 月 19 日)。「グリーン テクノロジー: ジェット機が環境に優しい飛行に向けて準備」。マシン デザイン。ペントン。プラット & ホイットニーのギアード ターボファン プログラムは、減速ギアから低排出燃焼サイクルまで、さまざまな革新技術を駆使して空を飛ぶ予定です。
- Jon Ostrower (2008 年 8 月 18 日)。「GTF 飛行テストの第 1 フェーズが完了」。Flightglobal。
- 「プラット・アンド・ホイットニーのギアード・ターボファン成長計画」。Aviation Week & Space Technology。2013年 7 月 1 日。テストでは A320NEO エンジンが期待通りの性能を発揮すると示唆されているが、長期的には誰が勝利するだろうか。
- 「プラット・アンド・ホイットニー PW1100G ギアード ターボファン エンジン」。The Flying Engineer。2013年 7 月 8 日。
- アラン・エプスタイン（2015年9月）。 「プラット＆ホイットニー PurePower ギヤード ターボファン エンジン」(PDF)。空気と宇宙のアカデミー。プラット＆ホイットニー。
- スティーブン・トリムブル（2018年6月29日）。「FAA指令により189機のPW1100Gエンジンの部品交換が要求される」。flightglobal。
- スティーブン・トリムブル（2018年7月6日）。「分析：P&Wがギアードターボファンの回復経路を改訂」。flightglobal。
- グレゴリー・ポレク（2018年7月11日）。「プラット・アンド・ホイットニー、GTFで学んだ厳しい教訓を重視」AINオンライン。
- リチャード・シューマン（2021年3月3日）。「GTF誕生日おめでとう – 航空会社のコメント（パート2）」。AirInsight。