stringtranslate.com

Эллисон Т56

Allison T56 — американский одновальный военный турбовинтовой двигатель модульной конструкции с 14-ступенчатым осевым компрессором , приводимым в движение четырехступенчатой ​​турбиной. Первоначально он был разработан компанией Allison Engine Company для транспортного средства Lockheed C-130 Hercules [3], производство которого началось в 1954 году. Это продукт Rolls-Royce с 1995 года, когда компания Allison была приобретена компанией Rolls-Royce. Коммерческая версия имеет обозначение 501-D . С 1954 года было произведено более 18 000 двигателей, налет которых составил более 200 миллионов часов. [4]

Дизайн и развитие

Вырез турбовинтового двигателя Allison T56-A1 в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики.

Турбовинтовой двигатель T56, созданный на основе предыдущей серии T38 компании Allison , [3] впервые был установлен в носовой части испытательного самолета B-17 в 1954 году. [3] Один из первых двигателей YT-56, очищенных от полета, был установлен на самолете. Гондола C-130 на испытательном самолете Lockheed Super Constellation в начале 1954 года. [5] Первоначально установленная на военно-транспортном самолете Lockheed C-130 Hercules , T56 также устанавливалась на морской патрульный самолет Lockheed P-3 Orion (MPA), Grumman . Самолеты дальнего радиолокационного обнаружения (AEW) E-2 Hawkeye и самолеты -носители бортовой доставки (COD) Grumman C-2 Greyhound , а также гражданские авиалайнеры, такие как Lockheed Electra и Convair 580 . [3]

T56-A-1, поставленный Lockheed в мае 1953 года, имел мощность всего 3000 л.с. (2237 кВт) по сравнению с требуемыми 3750 л.с. (2796 кВт) для YC-130A. Эволюция T56 была достигнута за счет увеличения степени сжатия и температуры турбины. Двигатель T56-A-14, установленный на P-3 Orion, имеет мощность 4591 л.с. (3424 кВт) при передаточном числе 9,25:1, а двигатель T56-A-427, установленный на E-2 Hawkeye, имеет мощность 5250 л.с. (3915 л.с.). кВт) и соотношением давлений 12:1. Кроме того, T56 создает остаточную тягу примерно в 750 фунтов силы (3336,17 Н) за счет выхлопа. [6]

За прошедшие годы появилось несколько версий двигателей, сгруппированных по номерам серий. Коллекция производных серии I была выпущена в 1954 году и имела номинальную статическую мощность винта на уровне моря 3460 л.с. (2580 кВт) при температуре окружающей среды 59 ° F (15 ° C; 519 ° R; 288 K). Последующие разработки двигателей включали серию II, которая была представлена ​​в 1958 году и имела увеличенную номинальную мощность до 3755 л.с. (2800 кВт), и серию III, вышедшую в 1964 году и имевшую еще одно увеличение мощности до 4591 л.с. 3424 кВт). Производные серий II и III были разработаны в рамках программ улучшения военных компонентов (CIP). [7] К 1965 году Эллисон предлагал разработку производных Series IV, [8] но в 1968 году Конгресс США ограничил работу по CIP повышением надежности и ремонтопригодности вместо улучшения производительности. [7] Производные модели серии IV были окончательно разработаны в 1980-х годах после того, как они были одобрены для программы производных моделей двигателей ВВС США (EMDP) в бюджете 1979 финансового года. Двигатели серии IV включают демонстрационный образец ВВС EMDP T56-A-100, модель T56-A-101 для самолетов C-130 ВВС, T56-A-427 для самолетов NAVAIR E-2C и C-2A, 501- D39 для самолета Lockheed L-100 и морской турбовальный 501-K34 для NAVSEA . T56-A-427 имел мощность 5912 л.с. (4409 кВт), но его крутящий момент был ограничен 5250 л.с. (3910 кВт). [9]

Lockheed Martin C-130J Super Hercules , который впервые поднялся в воздух в 1996 году, заменил T56 на Rolls-Royce AE 2100 , который использует двойные FADEC (полное цифровое управление двигателем) для управления двигателями и воздушными винтами. [10] Он приводит в движение шестилопастные ятаганские винты от Dowty Rotol . [11]

T56 Series 3.5, программа модернизации двигателя для снижения расхода топлива и снижения температуры, была одобрена в 2013 году для самолета WP-3D «Hurricane Hunter» Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). [12] После восьми лет разработок и маркетинговых усилий компании Rolls-Royce, T56 Series 3.5 также был одобрен в 2015 году для модернизации двигателей устаревших самолетов C-130 ВВС США, которые в настоящее время находились на вооружении с двигателями T56 Series III. [13] В рамках модернизации T56 Series 3.5 детали двигателя T56 Series IV (например, уплотнения компрессора) и неохлаждаемые лопатки турбины турбовала AE 1107C будут модернизированы в существующие корпуса T56 Series III. [14] Модернизация восьмилопастных винтов NP2000 от UTC Aerospace Systems была применена к самолетам E-2 Hawkeye, C-2 Greyhound и более старой модели C-130 Hercules, [15] и будет принята на P -3 Орион. [16]

Ожидается, что производство двигателя T56 продолжится как минимум до 2026 года, а командование воздушных систем ВМС США (NAVAIR) заказало в 2019 году 24 дополнительных E-2D Advanced Hawkeyes (AHE) с двигателем T56-A-427A. [17]

Экспериментальное и нетурбовинтовое использование

Двигатель T56/Model 501 использовался в ряде экспериментальных работ, а не только в качестве турбовинтовой силовой установки. В начале 1960 года два экспериментальных газотурбинных двигателя Allison YT56-A-6 без воздушных винтов были добавлены к существующим маршевым двигателям на летных испытаниях самолета Lockheed NC-130B 58-0712. YT56-A-6 производил сжатый воздух для обдува рулей, чтобы продемонстрировать управление пограничным слоем (BLC), что помогло обеспечить короткие взлет и посадку (STOL). [18] : 42–44  В 1963 году компании Lockheed и Allison разработали еще один демонстратор STOL, на этот раз для нужд армии США . Внутреннее обозначение Lockheed GL298-7 включало самолет C-130E Hercules, который был модернизирован с турбовинтовыми двигателями 501-M7B мощностью 4591 л.с. (3424 кВт). 501-M7B производил больше мощности, чем обычно устанавливаемые двигатели T56-A-7 мощностью 3755 л.с. (2800 кВт) примерно на 20% (хотя мощность 501-M7B была ограничена 4200 л.с. (3100 кВт), чтобы избежать дополнительных структурных изменений). поскольку введение воздушного охлаждения в лопатку первой ступени турбины и лопатки первой и второй ступени позволило повысить температуру на входе в турбину. [19]

В 1963 году на базе Т56 была представлена ​​авиапроизводительная линейка промышленных газовых турбин под названием 501-К. [20] Модель 501-K предлагается в версии с одним валом для применений с постоянной скоростью и в версии с двумя валами для применений с регулируемой скоростью и высоким крутящим моментом. [21] Стандартные турбины серии II включали турбины 501-K5, работающие на природном газе , и 501-K14, работающие на жидком топливе. Турбины серии III с воздушным охлаждением включали турбины 501-К13, работающие на природном газе, и 501-К15, работающие на жидком топливе. [22] Маринованная турбовальная версия модели 501-К используется для выработки электроэнергии на борту всех крейсеров ВМС США ( класс «Тикондерога ») и почти всех его эсминцев ( класс «Арли Бёрк »).

В конце 1960-х годов ВМС США профинансировали разработку двигателя Т56-А-18, который представил новую коробку передач по сравнению с ранней коробкой передач на Т56-А-7. [23] 50-часовые предварительные летные испытания (PFRT) были завершены для T56-A-18 в 1968 году. [24] В начале 1970-х годов компания Boeing Vertol выбрала компанию Allison (в то время известную как Detroit Diesel Allison Division ( DDAD) компании General Motors ) для установки испытательной установки динамических систем (DSTR), поддерживающей разработку программы тяжелого вертолета XCH-62 (HLH) для армии США, с использованием турбовального двигателя Allison 501-M62B. [25] Модель 501-М62Б имела 13-ступенчатый компрессор на базе демонстрационного двигателя 501-М24, который представлял собой фиксированный одновальный двигатель с повышенной степенью сжатия и компрессором с изменяемой геометрией, а также кольцевую камеру сгорания на базе по Т56-А-18 и другим программам разработки. Турбина была создана на основе фиксированной одновальной турбины T56, которая имела четырехступенчатую секцию, в которой первые две ступени обеспечивали достаточную мощность для привода компрессора, а две другие ступени обеспечивали достаточную мощность для привода карданного вала. У двухвального двигателя 501-М62Б он был разделен на двухступенчатую турбину, приводящую в движение компрессор, где ступени турбины имели лопатки и лопатки воздушного охлаждения, и двухступенчатую турбину свободной мощности, приводящую в движение воздушный винт через редуктор. В 501-M62B также были включены улучшения, проверенные демонстрационной программой Allison GMA 300, которые позволили обеспечить скорость воздушного потока 42 фунта / с (1100 кг / мин). [26] После успешных испытаний DSTR двигатель 501-M62B был доработан до двигателя XT701 -AD-700 для использования на HLH. (6025 кВт) XT701 прошел испытания, необходимые для наземных и летных испытаний HLH, [27] но финансирование программы HLH было отменено в августе 1975 года, когда прототип вертолета с тремя турбинами и тандемным винтом достиг 95% завершенность. [28] : 3 

После отмены программы HLH в начале 1976 года Эллисон решил применить технологию двигателя XT701 в новой промышленной газовой турбине 570-K. Мощность промышленного двигателя, запущенного в производство в конце 1970-х годов, была снижена до 7170 л.с. (5350 кВт) и адаптирована для морских, газокомпрессорных и электрогенерирующих вариантов. [27] Единственными серьезными изменениями, внесенными в 570-K, были устранение отбираемого из компрессора воздуха и замена титанового корпуса компрессора XT701 стальным корпусом. Затем 570-K был адаптирован к демонстрационному двигателю 501-M78B мощностью 6000 л.с. (4500 кВт), который Lockheed летал на Grumman Gulfstream II в рамках программы оценки испытаний винтовых вентиляторов НАСА в конце 1980-х годов. Модель 501-M78B имела тот же 13-ступенчатый компрессор, камеру сгорания, 2-ступенчатую газогенераторную турбину и 2-ступенчатую турбину свободной мощности, что и на XT701 и 570-K, но она была соединена через редуктор с передаточным числом 6,797 с коробкой передач 9. диаметр фута (2,7 м) Винтовочный вентилятор Hamilton Standard одинарного вращения , содержащий лопасти винтового вентилятора, изогнутые на концах назад на 45 градусов. [29]

Варианты

T56 тщательно разрабатывался на протяжении всего производственного цикла, многие варианты описаны производителем как принадлежащие к четырем основным группам серий.

Первоначальные гражданские варианты (Серия I) были разработаны и произведены компанией Allison Engine Company как 501-D и использовались на Lockheed C-130 Hercules . Более поздние варианты (серии II, III и IV) и комплект улучшения двигателя серии 3.5 обеспечили повышение производительности за счет усовершенствований конструкции.

Дальнейшие модификации 501-D/T56 производились в виде турбовальных двигателей для вертолетов, включая вариант, получивший обозначение T701, который был разработан для отмененного проекта Boeing Vertol XCH-62 .

Приложения

Технические характеристики (T56 Серия IV)

Данные Rolls-Royce. [30]

Общие характеристики

Компоненты

Производительность

Смотрите также

Связанные разработки

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Рекомендации

  1. ^ Прок, Джерри. «СР-140 Аврора». Радиосвязь и сигналы: Разведка Королевского военно-морского флота Канады . Проверено 25 августа 2020 г.
  2. ^ "Большой турбовинтовой двигатель номер один в мире" . Компания Роллс-Ройс . Проверено 25 августа 2020 г.
  3. ^ abcd «Глобальная безопасность T56». www.globalsecurity.org . Проверено 1 ноября 2012 г.
  4. ^ «T56: Сила для Геркулеса, Ориона, Соколиного глаза и борзой» (PDF) . Компания Роллс-Ройс . Архивировано из оригинала (PDF) 7 февраля 2013 года . Проверено 25 августа 2020 г.
  5. ^ «Испытательный стенд T56: двигатель Allison для C-130, установленный на Super Constellation» . Полет . 30 апреля 1954 г. с. 539. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 27 декабря 2014 года.
  6. ^ Маккиннон, Филипп (сентябрь 2004 г.). «Rolls-Royce Allison T56 — пятьдесят» (PDF) . Новости авиации Новой Зеландии. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2014 года . Проверено 2 ноября 2013 г.
  7. ^ аб Лафлин, Т.П.; Тот, Джозеф (18–21 марта 1985 г.). «Производный двигатель T56 в улучшенном E-2C» (PDF) . Том 1: Авиационный двигатель; Морской; Турбомашины; Микротурбины и малые турбомашины . Международная конференция и выставка ASME 1985 по газовым турбинам. Хьюстон, Техас, США , номер документа : 10.1115/85-GT-176 . ISBN 978-0-7918-7938-2. OCLC  7344649118.
  8. ^ Ольбина, Милан С., изд. (15 января 1965 г.). «Дайс рассматривает годовщину как время заглянуть в будущее». AllisoNews . Том. 24, нет. 15. Л. 1, 7. OCLC  42343144.
  9. ^ abc McIntire, WL (4–7 июня 1984 г.). «Турбовинтовой двигатель нового поколения Т56» (PDF) . Том 2: Авиационный двигатель; Морской; Микротурбины и малые турбомашины . Turbo Expo: Энергия для суши, моря и воздуха. Том. 2: Авиационные двигатели, морские двигатели, микротурбины и малые турбомашины. Амстердам, Нидерланды. дои : 10.1115/84-GT-210 . ISBN 978-0-7918-7947-4. ОКЛК  4434363138.
  10. ^ «Турбовинтовой двигатель AE 2100: мощность Hercules, Spartan, US-2 и SAAB 2000 AEW&C» (PDF) . Компания Роллс-Ройс . Архивировано из оригинала (PDF) 17 февраля 2013 года . Проверено 2 ноября 2012 г.
  11. ^ Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики . «Винт изменяемого шага, 6-лопастной, Dowty R391» . Проверено 4 августа 2020 г.
  12. ^ «NOAA« Охотники за ураганами » первыми получили усовершенствованный двигатель 3.5 серии T56» . Аэро Новости . 14 ноября 2013 года . Проверено 1 декабря 2013 г.
  13. ↑ Дрю, Джеймс (10 сентября 2015 г.). «ВВС США одобрили производство модернизации Rolls-Royce T56 Series 3.5» . FlightGlobal . Проверено 11 августа 2020 г. .
  14. ^ «США одобряют модернизацию двигателя Rolls-Royce T56 Series 3.5 для парка C-130H» . Военно-воздушные технологии . 9 июля 2014 года . Проверено 16 февраля 2023 г.
  15. ↑ Тревитик, Джозеф (8 января 2018 г.). «ВВС США рассматривают новые винты и модернизированные двигатели, чтобы вдохнуть дополнительную жизнь в старые C-130H» . Зона боевых действий. Привод . Проверено 4 августа 2020 г.
  16. ↑ Дональд, Дэвид (17 июля 2018 г.). «Новый взгляд на старого воина». Авиашоу в Фарнборо. AINonline . Проверено 4 августа 2020 г.
  17. ↑ Дональд, Дэвид (11 апреля 2019 г.). «Продвинутый Соколиный глаз марширует». Защита. AINonline . Проверено 9 сентября 2020 г.
  18. ^ Нортон, Билл (2002). Прародители СВП: технологический путь к большому самолету СВП и C-17A. Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA). стр. 42–43. дои : 10.2514/4.868160. ISBN 978-1-56347-576-4. ОСЛК  50447726.
  19. ^ Андертон, Дэвид А. (7 января 1963 г.). «Планируется повышение мощности STOL C-130». Авиационная техника. Неделя авиации и космических технологий . Мариетта, Джорджия, США, стр. 54–55, 57. ISSN  0005-2175.
  20. ^ Зигмунт 1997, с. 127.
  21. ^ Промышленные газовые турбины Allison, 1983.
  22. ^ Бикслер, GW; Клиффорд, HJ (5–9 марта 1967 г.). «Газовые турбины для производства электроэнергии и пара в подразделении Allison компании General Motors» (PDF) . Конференция ASME 1967 по газовым турбинам и выставка продукции . Конференция ASME 1967 по газовым турбинам и выставка продукции. Хьюстон, Техас, США. Номер документа : 10.1115/67-GT-42 . ISBN 978-0-7918-7988-7. OCLC  8518878647.
  23. ^ Макинтайр, WL; Вагнер, Д.А. (18–22 апреля 1982 г.). «Турбовинтовые редукторы нового поколения» (PDF) . Том 2: Авиационный двигатель; Морской; Микротурбины и малые турбомашины . Turbo Expo: Энергия для суши, моря и воздуха. Том. 2: Авиационные двигатели, морские двигатели, микротурбины и малые турбомашины. Лондон, Англия, Великобритания, номер документа : 10.1115/82-GT-236 . ISBN 978-0-7918-7957-3. ОКЛК  8518954720.
  24. ^ Ежегодник аэрокосмической отрасли за 1969 год (PDF) . Американская ассоциация аэрокосмической промышленности (AIA). 1969. с. 52.
  25. ^ «Планируемые летные испытания HLH 1975 года: программа разработки компонентов соответствует цели» . Армейские исследования и разработки . Том. 15, нет. 1. Январь – февраль 1974 г., стр. 10–11. hdl :2027/msu.31293012265199. ISSN  0004-2560.
  26. ^ Вудли, Дэвид Р.; Касл, Уильям С. (16–18 октября 1973 г.). Главные двигатели тяжелого вертолета . Национальное совещание по аэрокосмической технике и производству. Технические документы SAE . Серия технических документов SAE. Том. 1. Лос-Анджелес, Калифорния, США: Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) (опубликовано в феврале 1973 г.). дои : 10.4271/730920. ISSN  0148-7191.
  27. ^ аб Стингер, DH; Редмонд, Вашингтон (1978). «Перспективная газовая турбина для морской силовой установки модели 570-К». Серия технических документов SAE . Том. 1. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) (опубликовано в феврале 1978 г.). дои : 10.4271/780702. ISSN  0148-7191. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  28. ^ Компания Boeing Vertol (апрель 1980 г.). Тяжелый вертолет. Техническое описание прототипа (Отчет). ОСЛК  227450087.альтернативный URL
  29. ^ Литтл, Б.Х.; Польша, ДТ; Бартель, Х.В.; Уизерс, CC; Браун, ПК (июль 1989 г.). Оценка испытаний Propfan (PTA): Итоговый отчет проекта. Том. НАСА-CR-185138. hdl : 2060/19900002423 . ОСЛК  891598373.альтернативный URL
  30. ^ Учебное пособие: T56/501D Series III . Компания Роллс-Ройс . 2003. стр. с 8-1 по 8-24.
  31. ^ «Паспорт типа сертификата E-282» . Федеральное управление гражданской авиации (FAA) (30-е изд.). Министерство транспорта США (DOT). 25 июля 2013 года . Проверено 11 августа 2020 г. .

Библиография

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Allison T56 .