Pratt & WhitneyJT8D

El Pratt & Whitney JT8D es un motor turbofan de derivación baja (0,96 a 1) presentado por Pratt & Whitney en febrero de 1963 con el vuelo inaugural del Boeing 727. Era una modificación del Pratt & Motor turborreactor Whitney J52 que propulsaba los aviones de ataque A-6 Intruder y A-4 Skyhawk de la Marina de los EE. UU. Ocho modelos componen la familia de motores estándar JT8D, que cubren el rango de empuje de 12.250 a 17.400 libras de fuerza (54 a 77 kN), y propulsan el 727, el 737-100/200 y el DC-9. La familia JT8D-200 actualizada, que cubre entre 18.900 y 21.000 libras de fuerza (84 a 93 kN), impulsa al MD-80 y al avión Super 27 rediseñado. El JT8D fue construido bajo licencia en Suecia como Volvo RM8, un derivado de postcombustión rediseñado para el caza Saab 37 Viggen. Pratt & Whitney también vende versiones estáticas para motores y propulsión de barcos como el FT8.

Diseño

El JT8D es un motor turbofan delantero de flujo axial que incorpora un diseño de dos carretes. Hay dos conjuntos giratorios independientes montados coaxialmente: un conjunto giratorio para el compresor de baja presión (LPC) que consta de las primeras seis etapas (es decir, seis pares de palas giratorias y del estator, incluidas las dos primeras etapas que son para el turboventilador de derivación), impulsado por la segunda turbina (aguas abajo) (que consta de tres etapas); y un segundo conjunto giratorio para la sección del compresor de alta presión (HPC), que tiene siete etapas. El compresor de alta presión es accionado por la primera turbina (aguas arriba), que tiene una sola etapa.

El ventilador de derivación montado en el frente tiene dos etapas. El conducto anular de descarga del ventilador de derivación recorre toda la longitud del motor, de modo que tanto el aire del ventilador como los gases de escape pueden salir por la misma boquilla. Esta disposición permite cierta atenuación del ruido, ya que el escape de la turbina de movimiento rápido aún caliente está envuelto en aire mucho más frío y de movimiento más lento (del ventilador de derivación) antes de interactuar con el aire ambiente. Por lo tanto, los niveles de ruido del JT8D se redujeron significativamente con respecto a los motores anteriores sin turbofan, aunque la baja relación de derivación significó que, en comparación con los turbofan desarrollados posteriormente, todavía se producían altos niveles de ruido.

Dentro de la caja de entrada del ventilador, hay protuberancias de aire anticongelante y sondas para detectar la presión y temperatura de entrada. Existen unidades similares en todo el motor para verificar temperaturas y presiones.

En la etapa 13 (es decir, la final) del compresor, el aire se purga y se utiliza como anticongelante. La cantidad está controlada por la señal de detección del control de purga de relación de presión (PRBC). La caja del difusor en el extremo trasero del compresor alberga la decimotercera etapa. Su creciente área de sección transversal permite que el aire comprimido disminuya la velocidad antes de ingresar a una de las nueve latas de quemadores del motor. Nuevamente, hay dos jefes para extraer aire de la 13.ª etapa para uso antihielo, deshielo de combustible y uso en la estructura del avión (presurización de la cabina). No todo el aire comprimido ingresa a las latas de los quemadores en el punto de ignición del combustible; algunos pasan por alto la lata por completo y enfrían la primera etapa de la turbina, y otros se introducen gradualmente en el perímetro de la lata del quemador de tal manera que el combustible quemado se mantiene cerca de la línea central de la lata.

Hay nueve cámaras de combustión ubicadas en una disposición anular. Cada cámara tiene tres tamaños de orificios de entrada de aire: el más pequeño es para enfriar, el medio es para quemar y el más grande para formar una manta de aire.

• Detalles
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  Combustor canular

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  20 en (510 mm) rotor de diámetro y estator de bypass

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  Ventilador del compresor

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  Hoja de abanico

Programas de actualización

En respuesta a las preocupaciones medioambientales que comenzaron en la década de 1970, la empresa comenzó a desarrollar una nueva versión del motor, la serie JT8D-200. Diseñado para ser más silencioso, más limpio, más eficiente y, al mismo tiempo, más potente que los modelos anteriores, el motor de la Serie -200 fue rediseñado con una relación de derivación significativamente mayor (1,74 a 1) que cubre las 18.500 a 21.700 libras de fuerza (82 a 1). 97 kN) y potencia la serie McDonnell Douglas MD-80. Este aumento se logró aumentando el diámetro del ventilador de derivación de 39,9 pulgadas (101 cm) a 49,2 pulgadas (125 cm) y reduciendo la relación de presión del ventilador (de 2,21 a 1,92). La relación de presión general del motor también aumentó de 15,4 a 21,0. Desde su entrada en servicio en 1980, se han producido más de 2.900 motores de la serie -200.

Los motores JT8D-217 y -219 se probaron en 2001 y se consideraron reemplazos adecuados para los antiguos motores TF33 en aviones militares y comerciales como parte del programa de re-motorización Super 27. Los motores actualizados ofrecen estándares de cumplimiento de ruido reducido (Etapa 3) sin necesidad de kits de silenciamiento, rendimiento mejorado en campos cortos y velocidades de ascenso más pronunciadas y rápidas con aproximadamente una reducción del 10 % en el consumo de combustible para un rango extendido.

Pratt & Whitney, en una empresa conjunta con Seven Q Seven (SQS) y Omega Air, ha desarrollado el JT8D-219 como motor de rediseño para aviones basados en Boeing 707. Northrop Grumman utilizó el -219 para rediseñar uno de los 19 aviones del Sistema de Radar de Ataque de Objetivos de Vigilancia Conjunta (E-8 Joint STARS) de la flota de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, lo que permitiría a los JSTARS más tiempo en la estación debido a La eficiencia de combustible del motor es un 17% mayor. La OTAN planea rediseñar su flota de aviones E-3 Sentry AWACS. El -219 se publicita como la mitad del costo del motor rediseñado del 707 de la competencia, el CFM International CFM56, por razones de similitud geométrica y de equilibrio con el motor que está reemplazando y los costos iniciales relativos asociados de modificación del ala de los dos. opciones.

El avión comercial supersónico Aerion SBJ propuesto, previamente en desarrollo, utilizaría un par de motores JT8D-219 para un vuelo supersónico sostenido.

Variantes

Producción

Se han producido más de 14.000 motores JT8D, con un total de más de 500 millones de horas de servicio, con más de 350 operadores, lo que lo convierte en el motor turbofan de bajo bypass más popular jamás producido. La producción regular terminó en 1985, pero se produjeron algunos motores de reemplazo para aviones militares en 2011. El uso del JT8D por parte de las aerolíneas principales continuó hasta 2020, cuando Delta Air Lines retiró su flota MD-88 anticipadamente debido a la pandemia de COVID-19.

Aplicaciones

• Aerion SBJ – propuesto, no construido
• Boeing 707RE
• Boeing 727 - Re-Engined Super 27s tienen JT8D-200s
• Boeing 737-100/-200
• Dassault Mercure
• Kawasaki C-1
• McDonnell Douglas DC-9
• McDonnell Douglas MD-80 series - JT8D-200s sólo
• McDonnell Douglas YC-15
• Northrop Grumman E-8C STARS conjuntos – un solo testbed sólo
• Sud Aviation Caravelle 10B, 10R, 11R y 12
• Generadores móviles Pratt & Whitney FT8 MobilePac y SwiftPac

• Instalaciones
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  Boeing 727

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  Boeing 737

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  Dassault Mercure

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  Kawasaki C-1

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  McDonnell Douglas MD-80

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  Sud Aviation Caravelle

Accidentes

18 de enero de 1969

Vuelo de United Airlines 266 – Diez minutos después del despegue, la cabina recibió una advertencia del motor 1 de un fuego de motor y se cortó la energía a ese motor. Un minuto más tarde, el vuelo UA266 sufrió una pérdida total de energía eléctrica, que desactiva los instrumentos de vuelo de la aeronave. A los 13 minutos después del despegue, el avión chocó contra el Océano Pacífico, a sólo 12 millas de la costa, matando a las 38 personas a bordo del avión, que consistía en 32 pasajeros y seis tripulantes.

4 de abril de 1977

Vuelo del Sur de Airways 242 – ambos motores en el DC-9 fallaron cuando los pilotos volaron en una tormenta severa después de malinterpretar su radar a bordo. El vuelo encontró lluvia severa y granizo. El NTSB concluyó que la "pérdida de empuje fue causada por la ingestión de cantidades masivas de agua y granizo que en combinación con el movimiento de palanca de empuje indujo el estancamiento severo y daños mayores a los compresores del motor". Unas 63 personas a bordo y nueve en el suelo murieron como resultado del accidente.

22 de agosto de 1985

Vuelo British Airtours 28M – un motor falló durante el despegue del aeropuerto de Manchester y un incendio se extendió a la cabina, lo que dio lugar a 55 muertes a bordo del Boeing 737-236 Advanced.

6 de septiembre de 1985

Vuelo de Midwest Express 105 – NTSB llegó a la conclusión de que un fallo no refinado del espacior de compresores de 9a a 10a etapa ocurrió inmediatamente después del despegue del Aeropuerto Internacional Milwaukee Mitchell (entonces llamado Billy Mitchell Field). Se observó que el avión se había ralentizado significativamente como resultado de la pérdida del motor y experimentó una condición de estancamiento acelerado. El avión voló a la derecha 90 grados y se estrelló justo al sur de la pista, resultando en 31 muertes (todos los pasajeros y la tripulación) a bordo del avión McDonnell-Douglas DC-9.

3 de mayo de 1991

Ryan Airlines – Inconcluso fracaso del disco del compresor de la novena etapa penetró líneas de combustible y fuselaje en el asfalto en el aeropuerto internacional de Bradley causando incendio y pérdida total de aviones. No se informó de muertes.

21 de diciembre de 1991

Vuelo de Scandinavian Airlines 751 – Los motores en un hielo ingerido de alas MD-81 durante el despegue causando daño del motor que llevó a una pérdida total de empuje en ambos motores. El avión se estrelló en un bosque despejado sin víctimas mortales.

6 de julio de 1996

Una explosión de motor ocurrió en un MD-88, Delta Air Lines Vuelo 1288, justo antes de despegar en Pensacola, Florida, EE.UU., con dos víctimas mortales.

15 de abril de 2008

Un DC-9-51 operado por Hewa Bora Airways se estrelló y se quemó en Goma tras un incendio de motor, con 40 víctimas mortales.

10 de julio de 2019

Un McDonnell Douglas MD-88 operado por Delta aterrizó con seguridad después de una falla del motor.

2 de julio de 2021

Vuelo Transair 810 – Un motor en el avión de carga Boeing 737-200 falló en la ruta de Honolulu a la vecina isla hawaiana de Maui. La tripulación intentó regresar al aeropuerto internacional Daniel K. Inouye de Honolulu, pero el segundo motor del avión se sobrecalcó, obligando a los dos pilotos a bordo para deshacerse del avión a unas 4 millas (6.4 km) de la costa sur de Oahu. Ambos pilotos fueron rescatados por la Guardia Costera de los Estados Unidos.

19 de octubre de 2021

Un MD-87 de propiedad privada fue grabado en su rollo de despegue justo después de golpear un "puff de humo" fue observado desde la góndola izquierda. Posteriormente, el avión voló desde el final de la pista hacia un campo de césped y atrapó fuego. El MD-87 fue casi completamente destruido por el incendio resultante. El jet de propiedad privada, N987AK McDonnell Douglas MD-87, propiedad de J. Alan Kent Development LLC, estaba alquilando ventiladores deportivos a Boston para los juegos de béisbol del Campeonato ALCS. Sólo 1 lesión menor y ninguna muerte ocurrió en este incidente. Todavía está bajo investigación activa.

Especificaciones (JT8D-219)

Datos de PW

Características generales

• Tipo: Turbofán de doble barbilla, baja deriva
• Duración: 154 en (390 cm)
• Diámetro: 49.2 en (125 cm) abanico
• Peso seco: 4.741 libras (2.150 kg)

Componentes

• Compresor: Flujo axial, ventilador de 1 etapa, LP de 6 etapas, HP de 7 etapas
• Combustores: Nueve cámaras can-anulares ("canular")
• Turbina: 1 etapa HP, 3 etapa LP
• Tipo de combustible: 1
• Sistema de aceite: 2

Rendimiento

• Propulsión máxima: 21.000 libras (93 kN)
• Tasa general de presión: 19.4
• Flujo de masa de aire: 331 lb/s (150 kg/s)
• Consumo de combustible: Reducción del 19% sobre JT3D
• Consumo específico de combustible: 0,74 kg/daN/h (0,730 lb/lbf/h)
• Relación entre el peso y el peso: 4.43