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| ＸＡ１０１ | |
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| アーノルド エンジニアリング開発コンプレックス (AEDC) でテスト中の XA101 アダプティブ ファン | |
| タイプ | アダプティブサイクルエンジン |
| 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 | 2021 |
| 主な用途 | ロッキード・マーティン F-35 ライトニング II (提案) |
プラット・アンド・ホイットニー XA101は、ロッキード・マーティン F-35 ライトニング II向けにプラット・アンド・ホイットニーが開発中のアメリカ製アダプティブサイクルエンジン実証機であり、米国空軍の第 6 世代戦闘機プログラムである次世代航空優勢(NGAD)向けの同社のXA103推進システムの技術的基礎を形成します。
3 ストリーム アダプティブ サイクル設計では、空気をバイパスの第 3 ストリームに導いて燃料効率と冷却を向上させるか、コア ストリームとファン ストリームに導いて推力と性能を高めることができます。推力 45,000 lbf (200 kN) クラスのエンジンは、既存の低バイパス ターボファンよりも大幅に強力で効率的になると予想されています。
発達
アメリカ空軍とアメリカ海軍は、2007年に適応型多用途エンジン技術(ADVENT) プログラムで適応サイクルエンジンのコンセプトの追求を開始しました。これは、より大規模な多用途で手頃な価格の先進タービンエンジン (VAATE) プログラムの一部です。[1] ADVENT には関与していませんでしたが、プラット・アンド・ホイットニーはゼネラル・エレクトリックと共に、2012年に続く適応型エンジン技術デモンストレーター (AETD) プログラムに選ばれました。このプログラムでは、デモンストレーターエンジンを使用してテストを行い、技術の成熟を継続しました。次のステップである適応型エンジン移行プログラム (AETP) [2]は、第6世代戦闘機の推進力用の適応型エンジンの開発と、既存のF135ターボファンエンジンから F-35 の潜在的なエンジン交換を目的として、2016年に開始されました。ゼネラル・エレクトリックのデモンストレーターはXA100、P&W のエンジンは XA101 と命名されました。 AETPの目標は、燃料効率の25%向上、推力の10%増加、熱管理の改善を実証することだった。[3]
2017年、プラット・アンド・ホイットニーはF135コアを搭載したアダプティブ3ストリームファンの試験に成功し、F135の長期開発計画においてXA101を「成長オプション2.0」とみなした。[4] [5] [6] 2018年に空軍ライフサイクル管理センター（AFLCMC）からさらなる契約授与と改修が行われ、F-35のエンジン再搭載に重点が置かれるようになった。また、F-15、F-16、F-22の推進システムのアップグレードにこの技術を適用する調査も行われている。[ 7] 2018年6月、プラット・アンド・ホイットニーはF135の開発計画を変更し、代わりにXA101とは別の成長オプション2.0としてアダプティブ3ストリームファンを提案した。これは新しいエンジンコアを搭載することになる。[8] [9] 2020年にF135の開発計画は「成長オプション」から「エンジン強化パッケージ」（EEP）に移行し、3ストリームのXA101はF-35Aのエンジン換装の可能性がある新しいエンジンです。XA101の地上試験は2021年9月に開始されました。[10]
また、2021年9月、プラット・アンド・ホイットニーは、XA101は「常に第6世代（第6世代戦闘機用エンジン）となることを意図していた」と述べ、F-35向けのAETPの将来的な費用対効果について深刻な疑問を表明した。F135プログラムの副社長であるジェニファー・ラトカ氏は、「最新の技術には大きなリスクが伴い、膨大な量の検証が必要になります。私たちは、AETPはF-35に適していないと言っているのです」と説明した。代わりに、プラット・アンド・ホイットニーは、推力と航続距離を10％向上させ、熱管理も50％改善する「ドロップイン」強化エンジンパッケージを提案している。これはAETPの目標である燃料効率25%向上には及ばないものの、プラット・アンド・ホイットニーは節約できる価値はあると主張し、F-35用のAETPの開発コストを最大400億ドルと見積もっている。[11] 2021年現在、熱管理はF135にとって継続的な問題となっている。これは主に、ブロック4+ F-35に統合されているより新しく強力なセンサーと電子機器を最大限に活用するためにエンジンをより高温で稼働させることで生じる熱損傷による維持・整備コストの増加によるものである。センサーと電子機器は、その後、航空機の能力を最大限に活用するために追加の冷却を必要とする。GEは以前、AETP XA100エンジンの利点の1つは第3の気流であると述べており、同社関係者はこれをF-35の電子機器の冷却に使用できると述べている。それにもかかわらず、ラトカ氏はプログラムの要件の公式な見直しを促し、「要件が何であるかを明確にし、その要件を理解した上で最も費用対効果の高い解決策は何かを検討する必要がある」と述べた。[11]
2023年に米空軍は、コストと、当初F-35A用に設計された新しいエンジンをBとCに統合することのリスクに対する懸念から、XA101などの適応サイクルエンジンではなく、エンジンコアアップグレード（ECU）プログラムの下で改良されたF135を選択しました。[12]
デザイン
XA101 は、3 ストリームのアダプティブ サイクル エンジンで、状況に応じてバイパス比とファン圧力を調整して燃料効率や推力を高めることができます。これは、エンジン全体に 3 番目のバイパス ストリームを配置することで実現します。このバイパス ストリームでは、エンジン コアへの空気流またはこの 3 番目のストリームを通過する空気流を調整して、燃料効率を高め、冷却用のヒート シンクとして機能します。この機能により、F-35 の飛行モードの高速低高度部分をより有効に活用できます。冷却と発電量の増加により、将来的には指向性エネルギー兵器を使用することもできます。追加の推力が必要な場合は、3 番目のストリームからの空気をコアとファン ストリームに導き、パフォーマンスを向上させることができます。[2]
アプリケーション
- ロッキード・マーティン F-35（提案）
仕様（XA101-PW-100）
フライトグローバルのデータ、[7]
一般的な特徴
- タイプ: 3ストリームアダプティブサイクルエンジン
- 長さ：
- 直径：
- 乾燥重量:
コンポーネント
- コンプレッサー:
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
- ^ Thomson, Daniel E. (2010 年 4 月 14 日)。多用途で手頃な価格の先進タービン エンジンが優れた燃料効率で画期的な性能を実現(PDF)。第 11 回科学技術工学会議/国防総省技術博覧会。サウスカロライナ州チャールストン。
- ^ ジム・マシューズ（2017年6月26日）「イノベーションのエンジン」エアフォースマガジン。 2021年5月14日閲覧。
- ^ Mehta, Aaron (2016年7月1日). 「米空軍、次世代の先進エンジン段階に資金を提供」. DefenseNews . 2020年1月11日閲覧。
- ^ Kjelgaard, Christ (2017年6月15日). 「P&Wが3段階のF135開発経路を発表」. Aviation International News . 2020年1月11日閲覧。
- ^ Insinna, Valerie (2017年9月18日). 「将来の戦闘機を見据え、プラット・アンド・ホイットニーが新型アダプティブエンジンでマイルストーンを達成」. DefenseNews . 2020年1月11日閲覧。
- ^ Norris, Guy (2015年1月29日). 「GEが第6世代アダプティブ戦闘機エンジン計画の詳細を発表」. Aviation Week . 2020年1月11日閲覧。
- ^ ab Trimble, Steven (2018年7月9日). 「USAF、将来の戦闘機向けアダプティブエンジンの定義作業を開始」. Flight Global . 2020年1月11日閲覧。
- ^ Kjelgaard, Chris (2018年6月13日). 「P&WがF-35エンジンアップグレードの新計画を発表」. Aviation International News . 2020年1月11日閲覧。
- ^ ノリス、ガイ、アンセルモ、ジョー（2018年7月21日）。「F-35エンジンのアップグレードにより指向性エネルギー兵器が可能になる」Aviation Week 。 2020年1月11日閲覧。
- ^ Tirpak, John A. (2021年10月1日). 「PrattがXA101アダプティブエンジンをテスト、F-35の推進力として2つの提案」. Air Force Magazine .
- ^ ab Tirpak, John A. (2021-09-09). 「Pratt Pushes Alternative to New Adaptive Engine for F-35」.空軍マガジン. AirForceMagazine.com . 2022-04-17閲覧。
- ^ マロー、マイケル（2023年3月13日）。「空軍は新しいF-35エンジンを開発せず、プラットを唯一の請負業者として維持する」。Breaking Defense。