Pratt & Whitney JT3D

Pratt & Whitney JT3D/TF33

Tipas	Turboventiliatorinis variklis
Šalis	JAV
Gamintojas	Pratt & Whitney
Taikomas	Boeing 707 Douglas DC-8
Pradėtas naudoti	1958 m.

Pratt & Whitney JT3D - ankstyvasis turboventiliatorinis variklis, sukurtas variklio "Pratt & Whitney JT3C" pagrindu. Pirmą kartą išbandytas 1958 m., naudojamas nuo 1959 m. Pirmasis orlaivis, kuriame jis buvo sumontuotas - "B-45 Tornado". Viso 1959-1985 m. buvo pagaminta apie 8 tūkst. šio modelio variklių. Dauguma "JT3D" modelio variklių buvo naudojami JAV gamybos kariniuose orlaiviuose, jų karinis indeksas "TF33".

Konstrukcija ir gamyba

"Pratt & Whitney" modelį "JT3D" kūrė kaip konkurentą "Rolls-Royce" varikliui "Conway". "JT3D" buvo skirtas vėlesnių modifikacijų keleiviniams laineriams "Boeing 707" ir "Douglas DC-8". Konstrukciniai skirtumai nuo pirmtako - dvejų pakopų ventiliatorius vietoje "JT3C" žemo slėgio kompresoriaus pirmų trijų pakopų. Antroji žemo slėgio kompresoriaus turbinos pakopa buvo padidinta ir papildomai pridėta dar viena pakopa.

Priešingai nei "General Electric" modelio "CJ805-23" atveju, "Pratt & Whitney" su "JT3D" neatliko viršgarsinio skrydžio bandymų ir todėl negalėjo pasiūlyti atitinkamos vienos pakopos modifikacijos.^[1] "P&W" sukurtas dvejų pakopų modelis rėmėsi atomine jėgaine varomo variklio "J91" kūrimo metu įmonės atliktų bandymų rezultatais.

Į skirtingus orlaivius montuojami varikliai buvo aprūpinami skirtingais gaubtais - "Boeing 707" skirtas "JT3D" turėjo sąlyginai trumpą ventiliatoriaus gaubtą, o į "Douglas DC-8" buvo montuojamas ilgas. "Pratt & Whitney" teikė rinkinį, kurio pagalba "JT3C" buvo modifikuojami į "JT3D".^[2]

1959 m. įmonė gavo didelį užskaymą tiekti variklius "Boeing 707-120B" ir "Boeing 720B", kuriuos užsakė "American Airlines" (B707, varomiems varikliais "JT3D") ir KLM (Douglas DC-8, varomiems varikliais "JT3D"). Iki tol į B707 ir DC-8 buvo montuojami atitinkamai "JT3C" ir "JT4A". Didesnis naujojo modelio efektyvumas netrukus paskatino naujus užsakymus. Pirmieji "707-123B" ir "720-023B" su varikliais "JT3D" (raidė "B" indekse reiškė turboventiliatoriniu varikliu varomą orlaivį) buvo pradėti eksploatuoti aviakompanijos "American Airlines" tą pačią dieną, 1961 m. kovo 12 d. Pirmieji oro tankeriai "Boeing KC-135 Stratotanker" buvo varomi turboreaktyviniais varikliais. Aviakompanijoms pradėjus "Boeing 707" keisti efektyvesniais lėktuvais JAV karinės oro pajėgos pasinaudojo proga ir įsigijo perteklinius orlaivius bei variklius, kuriuos, sumontavus į "KC-135A" perdavė Nacionalinei gvardijai. Tokiu būdu buvo modifikuota daugiau nie 150 buvusių "KC-135A", kurie su naujais varikliais gavo indeksą "KC-135E".^[3]

Po ilgos tarnybos 354 lėktuvų "KC-135 " varikliai "JT3D" buvo pakeisti į ekonoiškesnius, tylesnius ir galingensius "CFM International CFM56". "JT3D" keliamas triukšmas buvo viena priežasčių, kodėl NATO svarstė galimybę skraidančiuose radaruose "E-3 Sentry AWACS" montuoti naujus variklius.

1961 m. pradėtas naudoti sunkusis bombonešis "Boeing B-52H Stratofortress" su variklais "TF33". Modifikacija "H" tapo vienintele B-52 modifikacija, į kurią buvo montuojami turboventiliatoriniai varikliai. Jį ketinama naudoti iki 2040 m., kartu numatant galimybes pakeisti 8 variklius "TF33" modernesniais analogais. 2020 m. balandį JAV KOP paskelbė kvietimą pateikti 608 komercinius variklius, skirtus B-52.^[4] 2021 m. rugsėjį JAV KOP paskelbė, kad bombonešiuose "Boeing B-52" variklius "TF33" pakeis varikliais "Rolls-Royce F130".^[5]

Variantai

JT3D-1: 17 000 jėgos svarų (75,62 kN) traukos civilinė versija, (su vandens įpurškimo galimybe)^[6]
JT3D-2: (TF33-P-3) 17,000 jėgos svarų (0,08 kN)^[6]
JT3D-3: 18 000 jėgos svarų (80,07 kN), (su vandens įpurškimo galimybe)^[6]
JT3D-3A: (TF33-P-5) 18,000 jėgos svarų (0,08 kN)^[6]
JT3D-3B: 18 000 jėgos svarų (80,07 kN) traukos civilinė versija
JT3D-5A: (TF33-P-7) 18 000 jėgos svarų (80,07 kN), (su vandens įpurškimo galimybe)^[6]
JT3D-8A: (TF33-P-7) 18,000 jėgos svarų (0,08 kN), (su vandens įpurškimo galimybe)^[6]
JT3D-7: 19 000 jėgos svarų (84,52 kN) traukos civilinė versija
JT3D-15: 22 500 jėgos svarų (100,08 kN) traukos civilinė versija nesukurtam Boeing 707-820
TF33-P-3: 17 000 jėgos svarų (75,62 kN) traukos, skirtas Boeing B-52H Stratofortress^[6]
TF33-P-5: 18 000 jėgos svarų (80,07 kN) traukos, skirtas Boeing KC-135 Stratotanker^[6]
TF33-P-7: 21 000 jėgos svarų (93,41 kN) traukos, skirtas Lockheed C-141 Starlifter^[6]
TF33-P-9: 18 000 jėgos svarų (80,07 kN) traukos, skirtas Boeing EC-135C and Boeing RC-135C
TF33-P-11: 16 000 jėgos svarų (71,17 kN) traukos, skirtas Martin RB-57F Canberra
TF33-PW-100A: 21 500 jėgos svarų (95,64 kN) traukos, skirtas Boeing E-3 Sentry

TF33-PW-102/A

TF33-PW-103

Naudojimas

Civiliniuose orlaiviuose (JT3D)

Kariniuose orlaiviuose (TF33)

Boeing B-52H Stratofortress
Boeing C-18
Boeing C-135 serijos orlaiviai
- EC-135
- KC-135D/E Stratotanker (atnaujinimas civiliniams orlaiviams skirtais varikliais)
- OC-135B Open Skies
- RC-135
- WC-135
Boeing CC-137
Boeing E-3 Sentry
Boeing VC-137B/C Stratoliner
Northrop Grumman E-8 Joint STARS
Lockheed C-141 Starlifter
Martin/General Dynamics RB-57F Canberra

Techniniai duomenys (JT3D-8A / TF33-P-7)

Bendrosios characteristikos

Tipas: turboventiliatorinis variklis
Ilgis: 142,3 colio (3 610 mm)
Skersmuo: 53 coliai (1 300 mm)
Sausasis svoris: 4 605 svarai (2 089 kg)

Komponentai

Kompresorius: ašinis, dvigubas ventiliatorius, 6 pakopų žemo slėgio kompresorius ir 7 pakopų aukšto slėgio kompresorius
Degimo kameros: 8, vamzdelinės
Turbina: ašinė, vienos pakopos aukšto slėgio turbina ir 3 pakopų žemo slėgio turbina
Kuro tipas: Mil-J-5624 / JP-4 / JP-5
Tepalo sistema: uždaro ciklo sistema 50 psi (340 kPa)

Galios duomenys

Maksimali trauka: 17 000 svarų (76 kN) veikiant kilimo režimu; dalinis traukos atkūrimas naudojant vandens įpurškimą
Spaudimas degimo kameroje: 16:1
Kontūringumas: 1.42:1
Oro srautas: 500 svarai/s (230 kg/s)
Išmetamų dujų temperatūra: 1 150 K (880 °C; 1 610 °F) veikiant kilimo režimu, jūros lygyje, ISA
Specifinis kuro suvartojimas: 0,78 svaro/(jėgos svarui⋅h) (22 g/(kN⋅s)) esant 4 000 svarų (18 kN) traukai, skrendant 0,82 Macho greičiu, 35 000 pėdų (11 000 m) aukštyje, ISA
Specifinė galia: 3,9

Taip pat žr.

Panašūs varikliai

Išnašos

↑ Smith, George E. & Mindell, David A. (2000), "The Emergence of the Turbofan Engine", Atmospheric Flight in the Twentieth Century, Kluwer Academic Publishers, p. 107–155, ISBN 9789401143790
↑ Flight magazine, 19 December 1958
↑ Tony Pither, The Boeing 707 720 and C-135, Air-Britain (Historians), 1998, ISBN 0-85130-236-X
↑ Garrett Reim (2020 m. balandžio 27 d). „US Air Force issues draft request for proposal to replace B-52 engines“. Flight International. Suarchyvuota iš originalo 2020 m. balandžio 28 d. Nuoroda tikrinta 28 April 2020.
↑ Young, Sarah (2021 m. rugsėjo 27 d.). „U.S. picks Rolls-Royce for B-52 engines in potential $2.6 bln deal“. Reuters. Suarchyvuota iš originalo 2021 m. rugsėjo 27 d. Nuoroda tikrinta 2021 m. rugsėjo 27 d..
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 ^6,7 ^6,8 Taylor, John W.R. FRHistS. ARAeS. Jane's All the World's Aircraft 1962-63. Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

[1] Smith, George E. & Mindell, David A. (2000), "The Emergence of the Turbofan Engine", Atmospheric Flight in the Twentieth Century, Kluwer Academic Publishers, p. 107–155, ISBN 9789401143790

[2] Flight magazine, 19 December 1958

[Pither-3] Tony Pither, The Boeing 707 720 and C-135, Air-Britain (Historians), 1998, ISBN 0-85130-236-X

[fgRFP-4] Garrett Reim (2020 m. balandžio 27 d). „US Air Force issues draft request for proposal to replace B-52 engines“. Flight International. Suarchyvuota iš originalo 2020 m. balandžio 28 d. Nuoroda tikrinta 28 April 2020.

[5] Young, Sarah (2021 m. rugsėjo 27 d.). „U.S. picks Rolls-Royce for B-52 engines in potential $2.6 bln deal“. Reuters. Suarchyvuota iš originalo 2021 m. rugsėjo 27 d. Nuoroda tikrinta 2021 m. rugsėjo 27 d..

[JAWA62-63-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 ^6,7 ^6,8 Taylor, John W.R. FRHistS. ARAeS. Jane's All the World's Aircraft 1962-63. Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]