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【エアバス A320neo】PW1100G-JM ファンブレードの形状|ギヤード・ターボファン(GTF)

PW1100G_ファンブレード

エアバス A320neoシリーズに搭載されている最新エンジン、PW1100G-JM(ギヤード・ターボファン)のファンブレードを紹介します。

大型エンジンのファンブレードとして、初めての高強度アルミ合金(従来はチタン合金やCFRP)を採用。一部では「アルミ・ファンブレード」とも呼ばれています。

 

Lufthansa Airbus A320neo (D-AINC) at Frankfurt Airporttjdarmstadt, CC BY 2.0, ウィキメディア・コモンズ経由で

P&W PW1100G-JM エンジンについて

AIRBUS A320neo

Pratt & Whitney
PW1100G-JM

FAN BLADE

エンジン概要
型式Pratt & Whitney
PW1100G-JM
最大推力24,240 lbf~33,110 lbf
(11,000 kgf~15,031 kgf)
ファン形式フォワード・スウェプト型
ワイドコード ファンブレード
ファン直径2.06m(81 in)
ファンブレード長0.80 m
ブレード枚数18枚
ブレード材質アルコア製 高強度アルミ合金
(7000系列またはAl-Li合金)
構造前縁チタン合金貼付け
バイパス比12.5
全圧力比42前後
搭載機種Airbus A320neoファミリー

・過去50年の間に、民間型のジェットエンジンは大口径ファンによる高バイパス化、高い圧力比の達成、ガス温度の高温化によって燃費は約半分まで改善した。

 

しかし、この技術も成熟しつつあり改善率は小さくなり始めていた。1990年代に入り、各エンジンメーカーは大幅に燃料消費率を低減させる研究を開始。

 

1993年頃からP&Wも、PW2000のコアを使った推力50,000 lbf級のギヤード・ファン(GTF)の研究や、推力30,000 lbf級としてPW6000のファン部分に減速ギアを取り付けたPW8000の開発に着手。

 

数年後、PW8000のプロジェクトは消えたが、新たにPW308をコアとしたGTFの研究が進められた。これが後のPW1100Gとなる。(量産型となる現在のPW1100Gのコアは、PW800と共通点が非常に多いとされている)

 

研究から20年余り、2014年9月 A320neoに搭載され初飛行に成功。

 

2016年1月より商用運航に入った。

 

 

【関連動画】

PW1100Gエンジンに関連した動画を自動取得しています。タイトルと内容が違う場合があります。

高強度アルミ合金製ファン

・従来の同クラス(30,000 lbf級)のファンブレードの場合、ディスクにはブレード1枚あたり14~28トンの遠心力が掛かっていたが、低速回転のPW1100Gの場合は7~11トンと劇的に減少した。

(例えば100%rpmで比較した場合、V2500は5,650rpm、PW1100Gは3,200rpm

これまで、ファンブレードの材料にはチタン合金またはCFRPというのが一般的でした。

しかし、引張荷重が小さいGTFエンジンの場合、アルミ合金(7000系に近い性質)でも十分耐えられることがわかり、新たな材料の選択肢として追加されました。

異物突入や雲中の雹や氷に対しての保護材として、前縁にはチタン合金が貼り付けられています。

CFRP素材のブレードよりも安く、翼厚は全体的に薄いため軽いなど、これまでの常識を覆した「アルミブレード」は革新的とさえ言われている。

高効率層流空力設計による洗練された形が、この複雑にカーブを描くブレード形状となっている。

PW1100G ファンブレードの画像

ファンブレードのサイズ

・ファンブレードのサイズは下記のとおりです。

エンジン型式PW1100G-JM
ブレードタイプフォワード・スウェプト型
ワイドコード ファンブレード
材質アルコア製 高強度アルミ合金
(7000系列またはAl-Li合金)
全長800 mm
最大幅340 mm
重量5~6 kg

 

比較画像 B747 vs A320neo

左:B747-100 (P&W JT9D-7A) 右:A320neo (PW1100G)

巨大化するファンブレード
比較画像はB747クラシックとA320neoのファンブレード。推力では、左のJT9D-7Aが47,900 lbf(B747)に対してPW1100Gは27,000 lbf(A320neo)となっている。ファンが巨大化したことで、バイパス比が5.4(JT9D)から12.5と2倍以上になった。

 

[参照]
・Pratt, Alcoa Pioneer Use of Aluminum Fan Blades
・EASA PW1100G

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