Ishikawajima-Harima F3 - Ishikawajima-Harima F3

F3
XF3 KASM001.jpg
Motor IHI F3 Turbofan
Tipo turbofan
origem nacional Japão
Fabricante IHI Corporation
Primeira corrida 1981
principais aplicações Kawasaki T-4
número construído ~ 550

A Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI) F3 é um desvio baixo turbofan motor desenvolvido no Japão por Ishikawajima-Harima Heavy Industries para a T-4 Kawasaki aeronaves de treinamento a jato . O primeiro protótipo do motor, o XF3, foi fabricado em 1981 e voou pela primeira vez no XT-4, em julho de 1985. Cerca de 550 foram construídos.

Design e desenvolvimento

Ishikawajima-Harima começou a desenvolver um pequeno motor turbofan no final de 1970 como um concorrente para a nova aeronave trainer jet que está sendo desenvolvido pela Kawasaki Heavy Industries . O motor de desenvolvimento foi nomeado o XF3, e foi seleccionado para o SNECMA Turbomeca Larzac em 1982 para alimentar o XT-4 treinador. Os modelos iniciais de desenvolvimento do motor produziu 2,600 libras-força (12 kN) de impulso , mas modelos posteriores (incluindo o modelo seleccionado para o XT-4) produziu 3600 lbf (16 kN) de empuxo.

O motor de produção foi designado o F3-30 (alternativamente, a F3-IHI-30), e ele voou pela primeira vez na aeronave XT-4, em 1985. A produção do motor qualificado também começou em 1985.

Depois do motor e aviões estavam em produção houve vários incidentes em que um ou dois dos de alta pressão pás de turbinas falharam, forçando a aeronave a fazer pousos de emergência. Uma investigação revelou que a seção da turbina estava sofrendo de uma vibração de ressonância problema, levando a falhas de lâminas de turbina. As lâminas foram reforçadas e modificado para amortecer as vibrações. O motor ea aeronave, retornou ao serviço em 1990.

A partir de 1999, IHI começou a atualizar os motores desdobradas com uma nova turbina de alta pressão para aumentar sua vida útil. Esta variante do motor era conhecido como a F3-IHI-30B .

Em 2003, IHI começou a atualizar o motor com a mais avançada completa Authority Digital Engine Control (FADEC). Este motor atualizado foi designado o F3-IHI-30C .

XF3-400

Logo após IHI começou a trabalhar no XF-3, eles começaram a desenvolver uma variante mais potente do motor como um demonstrador de tecnologia para uma teórica supersônico lutador . Este motor foi designado o XF3-400. Foi concebido para ser um desempenho mais elevado, afterburning versão do XF-3, produzindo cerca de 7600 lbf (34 kN) de empuxo. Uma qualidade distintiva deste motor é que era ter uma relação empuxo-peso de 7: 1, maior do que qualquer motor de tamanho similar.

Os trabalhos sobre este motor começou a sério em 1986, e um motor manifestante foi construído e testado em 1987. IHI foi formalmente adjudicado um contrato para o motor em 1992, depois de passar os últimos anos desenvolvendo e testando o motor internamente.

A diferença primária entre o XF3-400 e o F3-30 padrão é a inclusão de uma pós-combustão . Adicionando o pós-combustor é a principal razão pela qual o empuxo máximo do -400 é muito maior do que a -30. Outras mudanças incluem compressor e turbina lâminas que foram optimizadas usando aerodinamicamente 3D dinâmica de fluidos computacional técnicas, e melhorou o desempenho de temperatura em que a turbina de alta pressão.

Um relatório de 1998 revelou que empuxo vetorização também estava sendo integrado no XF3-400.

desenhar

A F3 é um de dois eixos (ou dois bobina) de baixo desvio turbofan . Ele apresenta um ventilador de duas fases (compressor de baixa pressão) sobre o eixo de baixa pressão, seguida por um compressor de alta pressão de cinco estágios no eixo de alta pressão. O mecanismo utiliza um combustor anular , o qual alimenta uma turbina de alta pressão de fase única seguida por uma fase única turbina de baixa pressão. A variante XF3-400 inclui uma pós-combustão depois da turbina de baixa pressão, a produção F3 não faz.

O ventilador de duas fases utiliza lâminas de acordes de largura, e tanto a produção F3 eo XF3-400 avançado usar o mesmo ventilador. Ao contrário do ventilador, o compressor de cinco estágios difere entre a F3 e o XF3-400, com o avançado XF3-400 beneficiando 3D dinâmica de fluidos computacional (CFD) melhorias.

As pás da turbina de alta pressão é um único cristal de lâminas, e eles são arrefecidos por uma película fina de ar a partir do interior das lâminas. As pás da turbina de baixa pressão, como o compressor de alta pressão, foram melhoradas entre a F3 e o XF3-400 utilizando 3D CFD.

Tanto o F3 eo XF3-400 usar um FADEC para o controle motor.

variantes

XF3
designação inicial de desenvolvimento do que se tornou o F3-IHI-30. Várias configurações diferentes foram considerados neste fase do programa.
F3-IHI-30
Variante de produção do motor. Usado pela Kawasaki T-4 .
F3-IHI-30B
versão de produção do motor com uma turbina de alta pressão atualizado.
F3-IHI-30C
versão de produção do motor com uma melhor FADEC.
IHI-17
XF3-400
Supersonic variante demonstrador de tecnologia do motor. Muito maior pressão do que a F3 produção. Inclui pós-combustor e diversos melhoramentos aerodinâmicos.

aplicações

Especificações (F3-IHI-30)

Dados de

Características gerais

  • Tipo: Twin-carretel Turbofan
  • Comprimento: 79 em (200 cm)
  • Diâmetro: 25 em (63 cm)
  • Peso seco: 750 lb (340 kg)

componentes

  • Compressor: axial , 2 etapa, o compressor de baixa pressão, 5 andar de compressão de alta pressão
  • Combustores : anular
  • Turbina : único andar de turbina de alta pressão, de dois estágios da turbina de baixa pressão

atuação

Veja também

desenvolvimento relacionados

motores comparáveis

listas relacionadas

Referências