Pratt & Whitney TF30

El Pratt & Whitney TF30 (designación de la empresa JTF10A) es un motor turbofan militar de bajo bypass diseñado originalmente por Pratt & Whitney para el caza de defensa de flota de misiles subsónicos F6D, pero este proyecto fue cancelado. Posteriormente se adaptó con un postcombustión para diseños supersónicos, y en esta forma fue el primer turbofan de postcombustión de producción del mundo, que luego impulsó al F-111 y al F-14A Tomcat, además de usarse en los primeros años. Versiones del A-7 Corsair II sin postquemador. El primer vuelo del TF30 tuvo lugar en 1964 y la producción continuó hasta 1986.

Diseño y desarrollo

En 1958, la Compañía Douglas Aircraft propuso un aerolineador a corta distancia, de cuatro entradas para llenar la brecha por debajo de su nuevo intercontinental DC-8, conocido internamente como el Modelo 2067. Intended to be marketed as DC-9, it was not directly related to the later twin-engined Douglas DC-9. Pratt & Whitney (P plagaW) había ofrecido su turbojet JT8A para el aerolineador, pero Douglas prefería ir con un motor turbofán, que tendría una mayor eficiencia de combustible que un turbojet. A continuación se propuso la JT10A, una versión a media escala de su turbofán JT8D recientemente desarrollado. El desarrollo del nuevo diseño comenzó en abril de 1959, utilizando el núcleo del JT8. Douglas recorta el modelo 2067 diseño en 1960, ya que las aerolíneas estadounidenses apuntadas preferían el Boeing 727 recién ofrecido.

En 1960, la Armada de los Estados Unidos seleccionó el JT10A, designado TF30-P-1, para impulsar el misil Douglas F6D propuesto, pero el proyecto fue cancelado en abril de 1961. Mientras tanto, General Dynamics había elegido el TF30 por su participante en la competencia TFX para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la USN, que fue seleccionado para producción como el F-111. La versión del TF30 para el F-111 incluía un postquemador.

Historia operativa

F-111

El F-111A, EF-111A y F-111E utilizaron el turbofan TF30-P-3. El F-111 tuvo problemas con la compatibilidad de las entradas y muchos criticaron la ubicación de las entradas detrás del aire perturbado del ala. Las variantes más nuevas del F-111 incorporaron diseños de admisión mejorados y la mayoría de las variantes presentaban versiones más potentes del motor TF30. El F-111E se actualizó para usar motores TF30-P-103, el F-111D incluyó el TF30-P-9/109, el FB-111A usó el TF-30-P-7/107 y el F-111F Tenía el TF30-P-100.

Los F-111C de la RAAF se actualizaron con la versión única P-108, utilizando un motor P-109 acoplado a un postquemador P-107. La Unidad de Negocios de Motores F-111 (posteriormente asumida por TAE) en la Base Amberley de la RAAF se convirtió en experto mundial en el TF-30 en los años posteriores a que la USAF retirara su flota y lograra aumentos extraordinarios en la confiabilidad del TF-30.

El TF30 demostró ser adecuado para los requisitos de un avión de ataque de alta velocidad y baja altitud con un alcance operativo relativamente largo, y los F-111 en todas sus formas continuarían usando TF30 hasta su retiro.

A-7

En 1964, el subsónico LTV A-7A Corsair II ganó el concurso VAL de la Marina de los EE. UU. para un avión de ataque ligero que reemplazara al Douglas A-4 Skyhawk. El A-7A utilizó una variante sin postcombustión del TF30, que también impulsaría los A-7B y A-7C mejorados. En 1965, la USAF seleccionó el A-7D como reemplazo de sus cazabombarderos supersónicos de chorro rápido F-100 y F-105 en la función de apoyo aéreo cercano. Aunque la USAF quería el TF30, Pratt & Whitney no pudo cumplir con el cronograma de producción porque sus instalaciones ya estaban comprometidas con la producción de otros motores. En lugar de producir el TF30 bajo licencia para P&W, Allison Engine Company ofreció a la Fuerza Aérea su turbofan TF41, una versión construida bajo licencia del RB.168-25R Spey. La USAF seleccionó el TF41 más potente para el A-7D, al igual que la USN, para su similar A-7E.

F-14

El Grumman F-14 Tomcat con el TF30-P-414A tenía poca potencia, porque la intención de la Armada era adquirir un avión de combate con una relación empuje-peso (en configuración limpia) de 1 o mejor (la Fuerza Aérea de EE. UU. tenía los mismos objetivos para el F-15 Eagle y el F-16 Fighting Falcon). Sin embargo, debido a problemas de confiabilidad con el Pratt & Whitney F401 y la intención de incorporar al proyecto la mayor cantidad posible de sistemas de la versión fallida de la Armada del F-111, el F-111B, se consideró que la producción inicial de F-14 utiliza el F-111B& #39;motor. La relación empuje-peso del F-14A era similar a la del F-4 Phantom II; sin embargo, el nuevo diseño del fuselaje y del ala proporcionó mayor sustentación y un mejor perfil de ascenso que el F-4. Se descubrió que el TF30 no estaba adaptado a las demandas del combate aéreo y era propenso a que el compresor se calara en un ángulo de ataque alto (AOA), si el piloto movía los aceleradores agresivamente. Debido a las góndolas del motor ampliamente espaciadas del Tomcat, las paradas del compresor con un AOA alto eran especialmente peligrosas porque tendían a producir un empuje asimétrico que podía hacer que el Tomcat girara verticalmente o invertido, del cual la recuperación era muy difícil.

Los problemas del F-14 no afectaron a los motores TF30 de los F-111 de la USAF y de la RAAF casi en la misma medida. El F-111, aunque técnicamente está designado como "caza" En realidad, se utilizó como avión de ataque terrestre y bombardero táctico. Una misión típica de ataque terrestre se caracteriza por cambios menos abruptos en el acelerador, el ángulo de ataque y la altitud que una misión de combate aire-aire. Si bien todavía puede implicar maniobras duras y violentas para evitar misiles y aviones enemigos, estas maniobras generalmente no son tan duras y violentas como las requeridas en el combate aire-aire, y el F-111 es un avión más grande y menos maniobrable. aeronave. Aunque el F-14A entró en servicio con la Armada propulsado por el Pratt & Whitney TF30, a finales de la década, tras numerosos problemas con el motor original, el Departamento de Defensa comenzó a adquirir motores General Electric F110-GE-400 y los instaló en el F-14A Plus (posteriormente redesignado como F-14B en 1991). ), que entró en servicio con la flota en 1988. Estos motores resolvieron los problemas de confiabilidad y proporcionaron casi un 30% más de empuje, logrando una relación de empuje en seco a peso de 1:1 con una baja carga de combustible. El F-14D posterior, una combinación de F-14A remanufacturados/actualizados y F-14D de nueva fabricación, también utilizó motores F110-GE-400.

Variantes

Fuente:

XTF30-P-1

8,250 lbf (36,70 kN) empuje.

YTF30-P-1

TF30-P-1

8,500 lbf (37,81 kN), 18,500 lbf (82,29 kN) con postburner.

TF30-P-1A

Similar a -1 con un calentador de filtro de combustible en lugar de un filtro de combustible, inicialmente propulsado primero dos prototipo F-111B.

TF30-P-2

10,200 lbf (45.37 kN) empuje, destinado a alimentar al Misiler F6D.

TF30-P-3

8,500 lbf (37,81 kN), 18,500 lbf (82,29 kN) con postburner.

TF30-P-5

TF30-P-6

11.350 lbf (50.49 kN) propulsó el A-7A.

TF30-P-6A

TF30-P-6C

TF30-P-6E

TF30-P-7

12,350 lbf (54.94 kN) empuje, 20,350 lbf (90.52 kN) con postburner.

TF30-P-8

12,200 lbf (54.27 kN), propulsó inicialmente el A-7B/C.

TF30-P-9

12,000 lbf (53.38 kN), 19,600 lbf (87.19 kN) con postburner.

TF30-P-12

10,750 lbf (47.82 kN) empuje, 20,250 lbf (90.08 kN) con postburner, alimentado los dos pre-producción F-111B.

TF30-P-12A

Similar a -12 con un filtro de combustible en lugar de un filtro-calentador de combustible y una función desactivada de onda, propulsada la producción temprana FB-111A.

TF30-P-14

TF30-P-16

TF30-P-18

YTF30-P-100

TF30-P-100

Motor rediseñado, 14,560 lbf (64.77 kN) empuje, 25,100 lbf (111.65 kN) con postburner, propulsado el F-111F.

TF30-P-103

Redesignado -3 actualizado con -100 componentes bajo el programa Pacer 30, 9,800 lbf (43.59 kN), 18,500 lbf (82.29 kN) con afterburner.

TF30-P-107

Redesignado -7 actualizado con -100 componentes bajo el programa Pacer 30, 10,800 lbf (48.04 kN), 20,350 lbf (90.52 kN) con postburner.

TF30-P-108

Híbrido de -107 aft sección y -109 fore sección.

TF30-P-108RA

Redesignado -108 cuando en el servicio RAAF, propulsaron el F-111G.

TF30-P-109

Redesignado -9 actualizado con -100 componentes bajo el programa Pacer 30, 20,840 lbf (92.70 kN) con postburner.

TF30-P-109RA

Redesignado -109 cuando en el servicio RAAF, alimentaba el F-111C.

TF30-P-408

Similar a -8, 13,390 lbf (59.56 kN), propulsado el A-7B/C.

TF30-P-412

Similar a -12

TF30-P-412A

Similar a -12A, 10,800 lbf (48.04 kN) empuje, 20,900 lbf (92.97 kN) con postburner, propulsado la producción temprana F-14A.

TF30-P-414A

Similar a -412A, propulsada posteriormente la producción F-14A.

JTF10A

Designación de empresa para la familia TF30 de motores

JTF10A-1

(XTF30-P-1) Intendido para alimentar el modelo Douglas 2067.

JTF10A-6

Intended to power the 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

Subsónico TF30 derivado modificado por SNECMA, instalado en Mirage IIIT y Mirage IIIV-01.

Pratt " Whitney/SNECMA TF106

Un derivado del TF30 para alimentar al luchador Dassault Mirage IIIV VTOL.

Pratt " Whitney/SNECMA TF306C

Un derivado del TF30 probado en el Dassault Mirage F2.

Pratt " Whitney/SNECMA TF306E

Galería

• 
  Cámara de combustión y turbina.
• 
  Compresor de alta presión.
• 
  Compresor.
• 
  Compresor y ventilador de baja presión.
• 
  Corte de un TF30-P-6

Aplicaciones

Fuente:

TF30

• Douglas F6D Missileer (planificado)
• Dinámica General F-111
• Dinámica General F-111C
• Dinámica General–Grumman EF-111A Raven
• Dinámica General–Grumman F-111B
• Dinámica General F-111K
• Grumman F-14A Tomcat
• LTV A-7A/B/C Corsair II

TF104/TF106

• Dassault Mirage IIIV

TF306

• Dassault Mirage F2
• Dassault Mirage G2

Especificaciones (TF30-P-100)

Datos de Los motores de Pratt & Whitney: una historia técnica.

Características generales

• Tipo: Turbofan
• Duración: 241.7 en (613,9 cm)
• Diámetro: 48.9 en (124,2 cm)
• Peso seco: 3.985 libras (1.808 kg)

Componentes

• Compresor: 2 spool axial: 3 ventiladores y 6 etapas de baja presión, 7 etapas de alta presión
• Combustores: cananular
• Turbina: 1 etapa de turbina de alta presión, 3 fases de baja presión turbina

Rendimiento

• Propulsión máxima: 14,560 lbf (64.8 kN), 25,100 lbf (111,7 kN) con post quemadura
• Tasa general de presión: 19.8
• Tasa de bypass: 0.878:1
• Temperatura de entrada de Turbina: 2150F (1176C)
• Relación entre el peso y el peso: 6.0