【JTWC】台風・熱帯低気圧情報

B767-300ER・KC-46Aエンジン PW4000-94 シリーズのスペックをディープに解説 ㉕

pw4000-94_spec

B767やB747-400、KC-46A、MD-11やA300など多くの機体に搭載されているPW4000-94エンジン。その概要とスペックについて紹介します。

・PW4000-94シリーズは、P&W JT9D(JT9D-7R4)の後継機・換装用として開発がスタート、1984年4月 試験運転に成功。

1987年6月20日、パンナム A310-300に搭載されたPW4152が最初の型式として商業運航に入った。

この新世代ターボファン・エンジンは、旧型のJT9Dと比較して部品数を50%削減、寿命と信頼性の向上、燃費の改善、メンテナンスや修理工程をJT9Dと共通化するなど様々な改良が加えられた。また、環境性能や騒音に関しても21世紀の新時代に対応できるよう設計された。

 

PW4000-94の概要

Northwest Airlines Boeing 747-400 SpijkersPaul Spijkers (GFDL 1.2, GFDL または GFDL), ウィキメディア・コモンズ

PW4000-94シリーズ モデル

・PW4152(A310-300)
・PW4156(A300-600)
※1987年5月 EASA認証

・PW4158(A300-600R)
・PW4060(B767-200/-200ER/-300F/-300ER)
・PW4160
・PW4460(MD-11)
※1988年11月 EASA認証

・PW4060A
※1991年3月 EASA認証

・PW4156A
※1991年12月 EASA認証

・PW4462(MD-11)
※1995年6月 EASA認証

・PW4056(B747-400 Series、B767 Series)
※1997年7月 EASA認証

・PW4062(B767 Series)
※1998年11月 EASA認証

・PW4060C
・PW4062A(KC-767)
※2012年10月 EASA認証


ファン(FAN)

PW4000-94‗ファンブレードB767-300ER:PW4000-94 ファンブレード

・ファン直径93.6 in(2.37m)、ブレード枚数 38枚

チタン合金製(Ti-6Al-4V)ミッドスパン付ファンブレード

JT9D-7Rシリーズから再設計されたファンは、従来タイプよりも幅広となりブレード枚数が40枚(JT9D-7A:44枚)から38枚へと減少した。

最大出力時のブレード先端(チップ)速度は497m/s

他社は比較的低速の430m/s前後のチップ速度を採用しているが、PW4000-94は高速タイプとなっている。この周速度は、F100など戦闘機エンジンで使われている。

 

低圧圧縮機(LPC)

・軸流式圧縮機(4段)、コントロールド・ディフュージョン翼

高圧圧縮機(HPC)

・軸流式圧縮機(11段)、1~4段は可変静翼、

コントロールド・ディフュージョン翼

最大出力時の全体圧力比は32.0

 

コントロールド・ディフュージョン翼とは

圧縮機の高負荷化と低損失を同時に実現するために、翼面の速度分布を最適化した翼型。効率低下を起こさずに、回転速度を25%増速(比較:JT9D)することが可能。また、一般的な動翼と比べて前縁が厚いため異物突入にも強い。

 

PW4000-94 HPC Blade Stg1

燃焼室

・アニュラ型燃焼器(TALON Ⅰ)

高圧タービン(HPT)

・高圧タービンは2段構成

1段目タービン動翼を大型化。ブレード枚数が60枚となり、JT9D(118枚)と比較して大幅に削減。

1段目動翼 材質:PWA1480(単結晶)、2000年以降 は第二世代単結晶材のPWA1484に変更されている。

セラミック遮熱コーティング(TBC)

2段目動翼 材質:初期 PWA1422(一方向合金)、PWA1480 (第一世代単結晶合金)、PWA1484(第二世代単結晶合金)と改良されている。

低圧タービン(LPT)

・4段構成、タービンケース・アクティブ・クリアランスコントロール

燃料制御

・FADEC

アクセサリー

・ギアボックスには、エンジン用の各種ポンプ、スターター、機体側(発電機、油圧ポンプ)が装着されている。

高圧軸と接続、機体用発電機(IDG:90 kVA)駆動には最大約175馬力(130 kW)必要。

競合エンジン

CF6-80C2

RB211-524G/T

PW4000-94 seriesスペック

Boeing 767-2B1(ER), Aeromexico JP6079092André Du-pont (Mexico Air Spotters) (GFDL 1.2 または GFDL 1.2), ウィキメディア・コモンズ

Pratt & Whitney
型式 PW4000-94 series
搭載機種 Boeing 747-400,767 Series,MD-11,KC-46A
Airbus A310-300,A300-600R
形式 二軸式 ターボファン・エンジン
構成 1-4-11-2-4
(Fan-LPC-HPC-HPT-LPT)
離陸推力
最大推力 [PW4152]
52,000 lbf(23,608 kgf)
[PW4158]
58,000 lbf(26,332 kgf)
[PW4056]
56,000 lbf(25,424 kgf)
[PW4060]
60,000 lbf(27,240 kgf)
[PW4460]
60,000 lbf(27,240 kgf)
[PW4062A]
62,000 lbf(28,148 kgf)
バイパス比 [PW4152] 5.1
[PW4062] 4.8
ファン圧力比(FPR) [PW4152] 1.65
[PW4062] 1.76
全体圧力比(OPR) 27.5~32.0
ファン空気流入量 [PW4056]
1,705 lb/s
(773 kg/s)
コア空気流入量
TSFC 燃料消費率
(lb/hr/lbf)
0.359(T-O時)
巡航推力
巡航推力 ー lbf
TSFC 燃料消費率
(lb/hr/lbf)

回転数(最大)  [PW4056,PW4060]
低圧軸(LP) 4,012 rpm
(FLT IDLE 720 rpm)
高圧軸(HP) 10,450 rpm
EGT [All models] (PW4050,4052,4152を除く)
654 ℃
ファン
ファン直径 2.37 m(93.6 in)
ファン枚数 38 枚
形状 ミッドスパン・シュラウド付
ファンブレード
材質 チタン合金
圧縮機
ファン 1段
低圧軸 4段
高圧軸 11段
燃焼室
燃焼器タイプ アニュラ型 (TALON Ⅰ)
燃料ノズル 24本
燃料制御 FADEC
タービン
高圧段 2段
低圧段 4段
材質(Material)
ファン Ti-6Al-4V
低圧圧縮機(LPC) Ti-6Al-4V
高圧圧縮機(HPC) Ti-6Al-4V・Nickel Alloy
燃焼室 Nickel Alloy
高圧タービン(HPT) Stg1:PWA1480・PWA1484
Stg2:PWA1422・PWA1480・PWA1484
低圧タービン(LPT) Nickel Alloy
サイズ
型式 PW4000-94 series
全長 3.37 m
ファン直径 2.377 m(93.6 in)
重量 9,420 lb
 推力重量比  [PW4062]
6.58
運用開始 1987年

※一部のデータはEASAから

※TSFCや材質は一般的に公開されている情報です。公開できない事項や調査中のものは[ー]で表記しています。


【日本の旅客機】 機体&エンジン をディープに解説

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