アフターバーニングターボファン: F-111 ツチブタと F-14 トムキャットのエンジンのユニークなエンジニアリングを詳しく見る

Corey

2024-11-24

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アフターバーニングターボファンとは何ですか?

TF30 の開発と遺産
- 今日のアフターバーニングターボファン

冷戦真っ只中の 1960 年代、アメリカ海軍は新しい種類の航空機の実験を決定しました。この多用途の戦闘機コンセプトは、海軍航空母艦の甲板上で比類のない効率で運用できるでしょう。空母の甲板から離陸するとき、これらのジェット機は翼を前方に押し出すことができます。低速でも安定して飛行し、生成される追加の揚力を活用できるようになります。.

空母の甲板から降りて高高度になると、航空機は翼を後方に振り上げ、優れた速度と機動性を実現します。海軍は、この可変後退翼設計を採用する新しい最新鋭の戦闘機を開発する請負業者を募集しました。将来の海軍航空戦力の主要要素となるもの.

写真: アメリカ海軍

ゼネラル・ダイナミクスはこれに最初に答え、すでに独自の可変翼航空機を製造していた。

F-111 アードバークはすでに空軍で複数の異なる役割を果たし、攻撃機および偵察機として運用されており、電子戦用に構成することもできました。この飛行機は核兵器能力を備えた戦略爆撃任務を実行することもできる。空母から高高度で迎撃できるように航空機を再構成するという考えは、突飛なものではないようだ。しかし、空母に着陸する F-111 は 1 機だけであり、海軍がその特殊型を採用することはありませんでした。

写真: アメリカ海軍

グラマン社は海軍に対しても独自のアイデアを持っており、今回は海軍専用の戦闘機を開発しました。グラマン F-14 トムキャットは、双発の全天候型艦載機で艦載可能な多目的戦闘機であり、最終的に海軍によって選ばれた航空機となり、海軍はゼネラル・ダイナミクス社の改良型 F-111 アードバークよりもこの航空機を優先することを決定しました。

2 機は重要な特徴を共有していました

これら 2 つの航空機はいくつかの重要な点で異なりますが、両方の航空機がもたらした独自の革新がありました。これらの中で最も明白なのは、両方の航空機によって先駆的に開発された可変幾何学の概念ですが、実際には、導入された航空機のエンジニアリングには別の偉業があります。

写真：ムジヘルマー |ウィキメディア・コモンズ

最先端のエンジンであるプラット＆ホイットニー TF30 は、トムキャットとツチブタの両方の主動力装置として使用されており、このエンジンは軍用機で使用された最初のアフターバーニングターボファンでした。 F-14 と F-111 は、優れた制御を備えた低速飛行と高高度での高速飛行の両方を行うために、新しい種類の動力装置を必要としていました。

は、現在 RTX Corporation の子会社となっているレガシーエンジンメーカーであり、革新的な TF30 エンジンで答えを見つけました。このエンジンの優れたエンジニアリングをさらに詳しく見て、アフターバーニングターボファンが市場に与えた影響を調べてみましょう。

アフターバーニングターボファンとは何ですか?

アフターバーニング型ターボファンは、ターボファンエンジンにアフターバーナーを備えたジェットエンジンで、一定期間の推力を高めるために使用されます。この種のパワープラントは、ターボファンの効率と、後燃焼ターボジェットの追加出力 (超音速飛行に必要) を組み合わせたものです。

写真：アメリカ空軍 |ウィキメディア・コモンズ

アフターバーナーは通常、エンジンの排気セクションに配置され、タービンを出るときにエンジンの熱風流に追加の燃料を噴射します。これにより、排気ガスが急速に燃焼して大幅に加速されます。アメリカ航空宇宙局 (NASA) によると。アフターバーニング型ターボファンエンジンの中には、ターボファンのコンプレッサーをバイパスした冷たい空気中の燃料に点火して、推力をさらに増大させるものもあります。

アフターバーニングターボファンエンジンは、ほとんどのエンジンよりも高い推力対重量比を提供しながら、超音速飛行、戦闘機動、短距離離陸を可能にするため、主に戦闘機で使用されてきましたが、燃料効率が低くなります。時間の経過とともに、アフターバーニングターボファンは戦闘機の動力として広く使用されるようになりました。

TF30 の開発と遺産

プラット・アンド・ホイットニー TF30 は、量産を開始した世界初のアフターバーニング型ターボファンで、元々は亜音速戦闘機 F6D ミサイル用に開発された低バイパスターボファンエンジンでした。このプログラムは後にキャンセルされましたが、エンジンにはアフターバーナーが取り付けられ、F-111 アードバーク、F-14A トムキャット、A-7 コルセア II などの航空機に動力を供給する予定です。このエンジンは 1964 年に初めて使用され、1986 年まで 24 年間生産が続けられました。プラット & ホイットニー TF30 の仕様の一部を以下に示します。

カテゴリ：	プラット＆ホイットニー TF30 仕様:
乾燥重量:	3,985ポンド
最大推力：	14,560フィートポンド
バイパス配給:	0.878:1

このエンジンの起源は、ダグラス DC-9 の初期の概念実証機であるダグラスモデル 2067 用に開発されたエンジンである 1959 年の JT10A ターボファンプログラムに遡ります。フライトグローバルによると。このエンジンは燃料効率の向上を約束していましたが、ダグラスモデル 2067 プログラムが中止されたときにこのエンジンは廃止されました。

写真：トレイシー・L・ディダス |ウィキメディア・コモンズ

それは 1960 年にアメリカ海軍がこのエンジンが超音速の軍事用途に最適であると判断するまでのことでした。ゼネラル・ダイナミクスは後に F-111 Aardvark 用に TF30 を選択し、アフターバーニングを追加して、パワープラントを世界初の運用可能なアフターバーニングターボファンに変えました。