Pratt & Whitney TF30 - Pratt & Whitney TF30

TF30
Pratt & Whitney TF30.jpg
Um TF30 no Valiant Air Command Warbird Museum , Titusville, Flórida
Modelo Turbofan
origem nacional Estados Unidos
Fabricante Pratt & Whitney
Primeira corrida Década de 1960
Aplicações principais General Dynamics F-111 Aardvark
Grumman F-14 Tomcat
LTV A-7 Corsair II

O Pratt & Whitney TF30 (designação da empresa JTF10A ) é um motor turbofan militar low-bypass originalmente projetado pela Pratt & Whitney para o caça de defesa subsônico F6D Missileer , mas este projeto foi cancelado. Posteriormente, foi adaptado com um pós - combustor para designs supersônicos e, nessa forma, foi o primeiro turbofan de pós-combustão de produção do mundo, passando a alimentar o F-111 e o F-14A Tomcat , além de ser usado nas primeiras versões do A -7 Corsair II sem pós-combustor. O primeiro vôo do TF30 foi em 1964 e a produção continuou até 1986.

Design e desenvolvimento

Em 1958, a Douglas Aircraft Company propôs um avião a jato quadrimotor de curto alcance para preencher a lacuna abaixo de seu novo DC-8 intercontinental, conhecido internamente como Modelo 2067 . Com a intenção de ser comercializado como DC-9, não estava diretamente relacionado ao mais tarde bimotor Douglas DC-9 . A Pratt & Whitney (P&W) havia oferecido seu turbojato JT8A para o avião, mas Douglas preferiu um motor turbofan, que teria uma eficiência de combustível maior do que um turbojato. A P&W então propôs o JT10A, uma versão em meia escala de seu turbofan JT8D recém-desenvolvido . O desenvolvimento do novo design começou em abril de 1959, usando o núcleo do JT8. Douglas arquivou o projeto do modelo 2067 em 1960, já que as companhias aéreas americanas preferiam o recém-oferecido Boeing 727 .

Em 1960, a Marinha dos Estados Unidos selecionou o JT10A, designado TF30-P-1, para alimentar o proposto Missileer Douglas F6D , mas o projeto foi cancelado em abril de 1961. Enquanto isso, o TF30 havia sido escolhido pela General Dynamics para seu concorrente no Competição TFX para a Força Aérea dos Estados Unidos e USN, que foi selecionado para produção como o F-111 . A versão do TF30 para o F-111 incluía uma pós-combustão.

Histórico operacional

F-111

Um TF30-P-109 de um RAAF F-111 no Defense Force Air Show RAAF Amberley, outubro de 2008

O F-111A, EF-111A e F-111E usaram o turbofan TF30-P-3. O F-111 teve problemas com compatibilidade de injetores, e muitos culparam o posicionamento dos injetores atrás do ar perturbado da asa. As variantes mais recentes do F-111 incorporaram designs de admissão aprimorados e a maioria das variantes apresentava versões mais potentes do motor TF30. O F-111E foi atualizado para usar os motores TF30-P-103, o F-111D incluiu o TF30-P-9/109, o FB-111A usou o TF-30-P-7/107 e o F-111F tinha o TF30-P-100. O TF30 provou ser adequado aos requisitos de uma aeronave de ataque de alta velocidade e baixa altitude com um alcance operacional relativamente longo, e os F-111s em todas as formas continuariam a usar o TF30s até sua aposentadoria.

A-7

Em 1964, o subsônico LTV A-7A Corsair II venceu a competição VAL da Marinha dos EUA por uma aeronave de ataque leve para substituir o Douglas A-4 Skyhawk . O A-7A usava uma variante sem pós-combustão do TF30, que também alimentaria os A-7B e A-7C aprimorados. Em 1965, a USAF selecionou o A-7D como substituto para seus caças-bombardeiros supersônicos F-100 e F-105 de jato rápido no papel de apoio aéreo aproximado. Embora a USAF quisesse o TF30, a Pratt & Whitney não conseguiu cumprir o cronograma de produção, porque suas instalações já estavam comprometidas com a produção de outros motores. Em vez de produzir o TF30 sob licença para a P&W, a Allison Engine Company ofereceu à Força Aérea seu turbofan TF41 , uma versão sob licença do RB.168-25R Spey . A USAF selecionou o TF41 mais poderoso para o A-7D, assim como o USN, para seu A-7E semelhante.

F-14

Um TF30-P-412A sendo preparado para instalação em um Tomcat F-14A a bordo de um transportador

O Grumman F-14 Tomcat com o TF30-P-414A tinha potência insuficiente, porque a intenção da Marinha era adquirir um caça a jato com uma relação empuxo-peso (em configuração limpa) de 1 ou melhor (a Força Aérea dos EUA tinha os mesmos objetivos para o F-15 Eagle e o F-16 Fighting Falcon ). No entanto, devido à intenção de incorporar o maior número possível de sistemas da versão falhada da Marinha do F-111, o F-111B , ao projeto, considerou-se que a produção inicial de F-14s utiliza os F-111B usina elétrica. A relação empuxo-peso do F-14A era semelhante ao F-4 Phantom II ; no entanto, o novo desenho da fuselagem e da asa proporcionou maior sustentação e um melhor perfil de subida do que o F-4. O TF30 foi considerado mal adaptado às demandas do combate aéreo e estava sujeito a estolagens do compressor em alto ângulo de ataque (AOA), se o piloto movesse os aceleradores agressivamente. Por causa das nacelas do motor amplamente espaçadas do Tomcat, as paradas do compressor em alto AOA eram especialmente perigosas porque tendiam a produzir empuxo assimétrico que poderia enviar o Tomcat para uma rotação vertical ou invertida, da qual a recuperação era muito difícil.

Os problemas do F-14 não afetaram os motores TF30 nos F-111 da USAF e RAAF quase na mesma extensão. O F-111, embora tecnicamente designado como "caça", era na verdade usado como aeronave de ataque ao solo e bombardeiro tático. Uma missão de ataque ao solo típica é caracterizada por mudanças menos abruptas no acelerador, ângulo de ataque e altitude do que uma missão de combate ar-ar. Embora ainda possa envolver manobras duras e violentas para evitar mísseis e aeronaves inimigas, essas manobras geralmente ainda não são tão duras e violentas quanto as exigidas no combate ar-ar, e o F-111 é um maior e menos manobrável aeronaves. Embora o F-14A tenha entrado em serviço com a Marinha movida pelo Pratt & Whitney TF30, no final da década, após vários problemas com o motor original, o Departamento de Defesa começou a adquirir motores F110-GE-400 e os instalou no F-14A Plus (mais tarde redesignado para F-14B em 1991), que entrou em serviço com a frota em 1988. Esses motores resolveram os problemas de confiabilidade e forneceram quase 30% a mais de empuxo, alcançando uma relação empuxo / peso de 1: 1 com um baixa carga de combustível. O F-14D subsequente, uma combinação de F-14As remanufaturados / atualizados e F-14Ds de nova fabricação, também usou motores F110-GE-400.

Variantes

Pratt & Whitney / SNECMA TF106
Pratt & Whitney / SNECMA TF306

Fonte:

XTF30-P-1
Impulso de 8.250 lbf (36,70 kN).
YTF30-P-1
TF30-P-1
Empuxo de 8.500 lbf (37,81 kN), 18.500 lbf (82,29 kN) com pós-combustor.
TF30-P-1A
Semelhante a -1 com um filtro-aquecedor de combustível em vez de um filtro de combustível, inicialmente acionou os dois primeiros protótipos F-111B.
TF30-P-2
Impulso de 10.200 lbf (45,37 kN), destinado a alimentar o Míssil F6D.
TF30-P-3
Empuxo de 8.500 lbf (37,81 kN), 18.500 lbf (82,29 kN) com pós-combustor.
TF30-P-5
TF30-P-6
11.350 lbf (50,49 kN) de empuxo, alimentou o A-7A.
TF30-P-6A
TF30-P-6C
TF30-P-6E
TF30-P-7
12.350 lbf (54,94 kN) de empuxo, 20.350 lbf (90,52 kN) com pós-combustor.
TF30-P-8
Empuxo de 12.200 lbf (54,27 kN), alimentou inicialmente o A-7B / C.
TF30-P-9
12.000 lbf (53,38 kN) empuxo, 19.600 lbf (87,19 kN) com pós-combustor.
TF30-P-12
O empuxo de 10.750 lbf (47,82 kN) e 20.250 lbf (90,08 kN) com pós-combustor alimentou os dois F-111B de pré-produção.
TF30-P-12A
Semelhante ao -12 com um filtro de combustível em vez de um filtro-aquecedor de combustível e recurso de desativação de onda desativado, alimentava o FB-111A de produção inicial.
TF30-P-14
TF30-P-16
TF30-P-18
YTF30-P-100
TF30-P-100
Motor redesenhado, empuxo de 14.560 lbf (64,77 kN), 25.100 lbf (111,65 kN) com pós-combustão, alimentou o F-111F.
TF30-P-103
-3 reprojetado atualizado com -100 componentes sob o programa Pacer 30, 9.800 lbf (43,59 kN) empuxo, 18.500 lbf (82,29 kN) com pós-combustor.
TF30-P-107
-7 reprojetado atualizado com -100 componentes sob o programa Pacer 30, impulso de 10.800 lbf (48,04 kN), 20.350 lbf (90,52 kN) com pós-combustor.
TF30-P-108
Híbrido de -107 seção traseira e -109 seção dianteira.
TF30-P-108RA
Redesignado -108 quando em serviço RAAF, alimentou o F-111G.
TF30-P-109
-9 reprojetado atualizado com -100 componentes sob o programa Pacer 30, 20.840 lbf (92,70 kN) de impulso com pós-combustão.
TF30-P-109RA
Redesignado -109 quando em serviço RAAF, alimentou o F-111C.
TF30-P-408
Semelhante ao impulso de -8, 13.390 lbf (59,56 kN), alimentou o A-7B / C.
TF30-P-412
Semelhante a -12
TF30-P-412A
Semelhante a -12A, impulso de 10.800 lbf (48,04 kN), 20.900 lbf (92,97 kN) com pós-combustor, alimentou a produção inicial de F-14A.
TF30-P-414A
Semelhante ao -412A, alimentado com F-14A de produção posterior.
JTF10A
Designação da empresa para a família de motores TF30
JTF10A-1
(XTF30-P-1) Destinado a alimentar o Douglas Modelo 2067 .
JTF10A-6
Destinado a alimentar o Douglas Model 2086.
JTF10A-7
(TF30-P-2)
JTF10A-8
(TF30-P-6)
JTF10A-9
(TF30-P-8)
JTF10A-10
JTF10A-15
(TF30-P-18)
JTF10A-16
(TF30-P-408)
JTF10A-20
(TF30-P-1)
JTF10A-21
(TF30-P-3)
JTF10A-27A
(TF30-P-12)
JTF10A-27B
(TF30-P-12A)
JTF10A-27D
(TF30-P-7)
JTF10A-27F
(TF30-P-412)
JTF10A-32C
(TF30-P-100)
JTF10A-36
(TF30-P-9)
Pratt & Whitney / SNECMA TF104
Derivado Subsonic TF30 modificado por SNECMA, instalado no Mirage IIIT e Mirage IIIV-01 .
Pratt & Whitney / SNECMA TF106
Um derivado do TF30 para alimentar o caça Dassault Mirage IIIV VTOL.
Pratt & Whitney / SNECMA TF306C
Um derivado do TF30 testado no Dassault Mirage F2 .
Pratt & Whitney / SNECMA TF306E

Galeria

  • Câmara de combustão e turbina.

  • Compressor de alta pressão.

  • Compressor.

  • Compressor e ventilador de baixa pressão.

  • Corte de um TF30-P-6

Formulários

Fonte:

TF30
TF104 / TF106
TF306

Especificações (TF30-P-100)

Dados de The Engines of Pratt & Whitney: A Technical History.

Características gerais

  • Tipo: turbofan
  • Comprimento: 241,7 pol. (6,139 m)
  • Diâmetro: 48,9 pol. (1,24 m)
  • Peso seco: 3.985 lb. (1.807 kg)

Componentes

  • Compressor: 2 carretéis axiais: 3 ventiladores e 6 estágios de baixa pressão, 7 estágios de alta pressão
  • Combustores : cananulares
  • Turbina : turbina de alta pressão de 1 estágio, turbina de baixa pressão de 3 estágios

atuação

Veja também

Motores comparáveis

Listas relacionadas

Referências

links externos