IAE SuperFan

IAE V2500 SuperFan
Motor nézet
A SuperFan-t fel kellett volna szerelni az európai Airbus A340 repülőgépekre (itt az A340-200 demonstrátor, a Farnborough légibemutatóján 1992-ben).
Építész / / / International Aero Engines
használat • Airbus A340 (tervezett, de nem készült el)
Jellemzők
típus Nagy hígítás kettős test fogaskerék turbó
Átmérő 2720 ​​mm
Alkatrészek
Kompresszor • 10 HP fokozat (központi HP ház)
• 3 LP fokozat (LP kompresszor)
• Ventillátor
Égéstér Gyűrűs
Turbina • 3 LP fokozat (a ventilátor és az LP kompresszor meghajtása )
• 2 HP fokozat (a központi HP karosszéria hajtása)
Teljesítmény
Maximális száraz tolóerő 133 kN
Hígítási arány 17.5: 1

Az IAE V2500 SuperFan az IAE V2500- ból származó nagy hígítású sebességfokozatú turboventilátor tervezési vizsgálata volt . Az International International Aero Engines közös vállalat által kifejlesztett fő hajtómű-opcióként felajánlották a leendő európai Airbus A340 utasszállító repülőgépnek , 1987. január.

Bár több ügyfél aláírt előzetes szerződést a motor ezen változatáról, az IAE vállalat vezetői úgy döntöttek, hogy 1987. március, hogy megállítsa a SuperFan fejlesztését , amely arra kényszerítette az Airbus-t is, hogy részlegesen vizsgálja felül az A340-es modelljét .

Fejlesztési program

Az első vizsgálatok és a várható eredmények

Ban ben 1986. júliusAz IAE megerősítette, hogy akkor egy előzetes tervezési vizsgálatot folytatott egy nagy hígítású motor számára, amely a V2500 fő alkotóelemeit használta fel . A motor által várható maximális tolóerőnek 122,55 és 142,34 kN között kellett lennie  , a fajlagos üzemanyag-fogyasztás mellett, amely csak a V2500 üzemanyag-fogyasztásának 80% -a.

A tanulmány megkezdése előtt a közös vállalat tulajdonosai ( Rolls-Royce , Pratt & Whitney és MTU Aero Motorok ) több olyan konfigurációt is megvizsgáltak, amelyek lehetővé tették a nagy hígítási arányú motor megszerzését, beleértve számos különös jellemzőt, például a ventilátorlapátokat . hajtóműves fúvó vagy ellentétesen forgó rendszerek (fogaskerekes vagy nem). Ezeknek a tervezési tanulmányoknak a júniusi áttekintése azt mutatta, hogy egy ilyen nagy hígítású motor egyirányú motor lenne, változtatható szögű ventilátorral és hajtóművek hajtják. Ez utóbbi átmérője 1 080-1 180  mm lenne , míg a hígítási arány 18 és 20 között van: 1. E motor elérhetőségét 1992 és 1994 közötti időszakra becsülték .

Ban ben 1986. december, a V2500 SuperFan- t hivatalosan felajánlották az Airbus gyártónak az akkor fejlesztés alatt álló A340-es készülékéért. Ezzel a javaslattal együtt további tervezési részletek is kiderültek. Az IAE a V2500 „szívén” kívül azt állította, hogy az összes többi komponenst képes levezetni a már bevált technológiákból. Az RB.211 méretű ventilátort a Rolls-Royce Tyne motorokban használt hajtóműből kellett hajtani . Ennek a konfigurációnak 20: 1 hígítási aránya volt, és várhatóan 133,45 kN tolóerőt produkált  . Ezenkívül a már meglévő technológiák miatt a SuperFan fejlesztése érdekében vállalt költségeket és kockázatokat a becslések szerint alacsonyabbak, mint a versengő CFM56-5 motoré .

A csökkent fajlagos fogyasztás és a nagyobb tolóerő miatt megváltozott az A340 kivitele. Az eredeti 7000 tengeri mérföld (azaz 12 964 km ) hatótávolságához képest az  A340-200 nevű módosított változatnak 8000 tengeri mérföld (azaz 14 816 km ) hatótávolságot kellett volna  elérnie  az összes utasával együtt. Az Airbus úgy döntött, 1986. december 26, hogy a SuperFan- t első motor opcióként kínálják az A340-hez. Az amerikai Boeing gyártó a SuperFan- t is tanulmányozta a 7J7 program opciójaként .

A technológiával kapcsolatos kétségek és a program késedelme

Hónapjától 1987. februárhangok jelentek meg arról, hogy nemcsak az új hajtóműves turboventilátor-technológia, hanem a SuperFan időben történő leszállításának esetleges elmulasztása is fennáll . Amellett, hogy a V2500 még nem volt hitelesítve, a SuperFan egyetlen modelljét sem mutatták be, még tesztmotort sem. Ugyanakkor a Deutsche Lufthansa és az Airbus aláírt egy előzetes szerződést 15 megrendelésre és 15 opcióra az A340-hez SuperFan motorokkal . Az első szállításokat a hónapra tervezték 1992. április. Reinhardt Abraham (a Lufthansa alelnöke ) elmondta, hogy a Lufthansa tisztában van a SuperFan programhoz kapcsolódó kockázatokkal , de erős garanciákat szerzett az IAE-től a motorok teljesítményével és szállítási határidejével kapcsolatban. A SuperFan- t meglehetősen konzervatív technológiának minősítette , összehasonlítva a sok nem csatornás ventilátor programmal ( propfan ), amelyek akkoriban figyelemre méltóak voltak.

Ezzel ellentétben a Douglas Aircraft társaság tisztviselői - akik az MD-11 versenyzőért felelnek - a SuperFan menetrendjére voltak kíváncsi . A bemutató és a tesztmotor hiánya mellett a sebességváltó 20 000  LE teljesítmény támogatásának megvalósíthatósága is kérdéses volt. A versenytárs, a CFM International még teljesen elmozdította azt az elképzelést, hogy a motor 1992- ig hátralévő rövid idő alatt kifejleszthető . E problémák ellenére az Airbus a felügyelőbizottság ülésén bejelenthette a 1987. március 13, összesen kilenc ügyfél 104 kötelezettségvállalása az A330 / A340 programjukkal kapcsolatban. AÁprilis 3, A Northwest Airlines bejelentette elkötelezettségét húsz A340-es iránt SuperFan motorokkal .

Egy belső megbeszélés során a 1987. április 7, a SuperFan programot hivatalosan „végtelenségig elhalasztották”.

Felelősség és félreértés a program különböző szereplői között

A döntés után újabb hivatalos nyilatkozat nem hangzott el, de Ralph Robin, a Rolls-Royce vezérigazgatója és az IAE igazgatósági tagja szerint problémák vannak az alacsony nyomású rendszerrel, ami komolyan azzal fenyeget, hogy befolyásolja az időpontot. Az Airbus hivatalosan hivatalosan március közepén tájékoztatták a technikai kockázatokról. A vállalat ragaszkodott ahhoz, hogy a nagynyomású kompresszor problémái, amelyekkel a V2500 ugyanabban az időszakban szembesült, semmi köze a SuperFan késleltetéséhez . Az IAE azt is állította, hogy a SuperFan nem más, mint egy mérnöki tanulmány, és hogy soha nem tervezték ennek a motornak a fejlesztését. Ugyanakkor további tanulmányokat jelentettek be a hajtóműves turboventilátor koncepciójáról .

Teljes ellentmondásban az IAE által állított verzióval, a Lufthansa alelnöke, Reinhardt Abraham pontosítást adott az ügyben, azt állítva, hogy a német vállalat irodái szóbeli és írásbeli megerősítéseket kaptak arról, hogy a SuperFan fejlesztési program. Elismerte, hogy a Lufthansa felismerte a kockázatokat ebben a programban, de az IAE és az azt alkotó vállalatok tapasztalatára és hírnevére támaszkodott. Amikor megkérdezték a késés okait, elárulta, hogy egy 1987 elején tartott találkozón az IAE-nek sok technikai problémája volt, amelyek éppen felmerültek: nemcsak a sebességváltót említették, hanem a változtatható hangmagasságú mechanizmust is. a motor. Ábrahám szerint azonban ezeket a problémákat meg lehetett volna oldani, ha többet fektettek be a motor tanulmányaiba. A SuperFan elhagyásának kiváltó okaként a V2500 nagynyomású kompresszor problémáit okolta . Ezt az állítást támasztja alá az a tény, hogy a hagyományos " turboventilátoros  " felhasználásra optimalizált motor magja  abszolút nem használható hajtóműves turboventilátoron anélkül, hogy nagyobb módosításokon kellene átesnie a kompresszor szivattyúzásának megakadályozása érdekében fázisokban.

Amikor kiderült, hogy a SuperFan nem lesz elérhető, az Airbus úgy döntött, hogy az A340-es gépén kínálja a CFM56-5C -t. Annak érdekében, hogy a SuperFan-nal elvárt teljesítményhez hasonló teljesítményt tudjon elérni , a gyártó 2,60 m-rel növelte a repülőgép szárnyfesztávolságát  , ezzel növelve a repülőgép belső üzemanyag- kapacitását .

A koncepció technikai jellemzői

A SuperFan fúvó átmérője várhatóan 2720  mm volt , aminek eredményeként 3050  mm átmérőjű kompozit anyagokból készült nacellát kaptunk . Annak érdekében, hogy jó teljesítményt közbenső üzemi sebességre is, és hogy képes legyen támogatni a tolóerő növelő , a változtatható szögű mechanizmust a 18  ventilátor lapátok kellett volna telepíteni. Maguk a pengék üregesek voltak és titánból készültek .

A fúvó 3: 1-es csökkentési arányú sebességváltóját állítólag a Rolls-Royce Tyne hajtóművéből származtatták . Ezért arra lehet következtetni, hogy a SuperFan sebességváltója bolygókialakítás szerint készült volna, egyetlen spirális fogaskerékkel.

Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

  1. A „mag” kifejezés a legtöbb elsődleges a motor, amelyben az égés, szemben a másodlagos áramlás, amely érinti az összes levegőt átirányítva a mag körül a fúvó .

Hivatkozások

  1. (in) Gunston 1988 , p.  194-től 197-ig.
  2. (de) Gersdorff 2007 , p.  433 és 434.
  3. (in) Stanley W. Kandebo , "  IAE V2500 Megvizsgálja Ultra High Bypass SuperFan Motor Concept  " , Aviation Week & Space Technology ,1986. július 7, P.  26 ( ISSN  0005-2175 ).
  4. (in) David Mason , "A  SuperFan meghajtotta az A340-et egy lehetőséggel  " , Flight International magazin , Flight Global / Archives, Vol.  130, n o  4040,1986. december 6, P.  4 ( ISSN  0015-3710 , online olvasás [PDF] ).
  5. (in) David Mason , "  Motorok, kis és nagy  " , Flight International magazin , Flight Global / Archives, Vol.  130, n o  4040,1986. december 6, P.  1 ( ISSN  0015-3710 , online olvasás [PDF] ).
  6. (in) Jeffrey M. Lenorovitz , "  Airbus Industry kínálnak International Aero Engines van SuperFan Javasolt A340  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. január 5, P.  33 ( ISSN  0005-2175 ).
  7. (de) Rolf Dörpinghaus , „  Langstrecken-Airbus A340: Lufthansa-Entscheidung setzt Zeichen. Noch viele Fragen offen  ” , Aerokurier ,1987. február, P.  114. és 115. szám ( ISSN  0341-1281 ).
  8. (in) Richard G. O'Lone , "  Boeing mérlegeli alternatívája unducted Fan iker-folyosó 7J7  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. január 26, P.  31 ( ISSN  0005-2175 ).
  9. (de) Götz Wange , "  SuperFan ist im Wort  " , FlugRevue ,1987. április, P.  24 ( ISSN  0015-4547 ).
  10. (de) Heinz Auth és Rolf Dörpinghaus , „  Lufthansa wählt Airbus A340 MIT IAE V2500 SuperFan. Vorvertrag über je 15 Festbestellungen und Optionen. Ein Interjú mit Reinhardt Abraham  ” , Aerokurier ,1987. február, P.  130–135 ( ISSN  0341–1281 ).
  11. (in) Richard G. O'Lone , "  McDonnell Vezetők kérdés céldátumot Superfan Engine  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. február 16, P.  30. és 31. ( ISSN  0005-2175 ).
  12. (in) Donald E. Fink , "  Airbus Industry arcok elindítására vonatkozó döntést A330 / A340  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. március 9, P.  215-219 ( ISSN  0005-2175 ).
  13. (in) David A. Brown , "  IAE Board Megszakítja fejlesztése V2500 SuperFan Version  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. április 13, P.  34. és 35. szám ( ISSN  0005-2175 ).
  14. (től) Rolf Dörpinghaus és Heinz Auth : „Az  IAE megállította a SuperFant. Reinhardt Abraham: Vertrauensverhältnis kemény belastet. Airbus A340 jetzt mit CFM56 -Motoren  ” , Aerokurier ,1987. május, P.  524-528 ( ISSN  0341-1281 ).
  15. (de) Duchstein 2013 , p.  22.
  16. (in) David E. Fink , "  Airbus A340 a meghatározása, hogy a Nagy Fesztávolság, CFM56-5C1 motorok  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. május 11, P.  38 ( ISSN  0005-2175 ).
  17. (in) David E. Fink , "  Pratt & Whitney kiterjeszti szerepét a V2500 kompresszor Work  " , Aviation Week & Space Technology ,1987. március 16, P.  33. és 34. ( ISSN  0005-2175 ).

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Bibliográfia