Pratt & Whitney PW4000

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
PW4000
112-дюймовий (2,8 м) вентилятор PW4098, який використовується на Boeing 777
Тип Турбовентиляторний двигун
Походження США США
Виробник Pratt & Whitney
Перший запуск квітень 1984
Галузі використання Airbus A300-600
Airbus A310
Airbus A330
Boeing 747-400
Boeing 767
Boeing 777
McDonnell Douglas MD-11
Scaled Composites Stratolaunch Model 351
Кількість 2500 (червень 2017 р.)
Попередній двигун Pratt & Whitney JT9D
Наступний двигун Engine Alliance GP7200

Pratt & Whitney PW4000 — серія турбовентиляторних авіаційних двигунів з двома валами, осьовим потоком і високим коефіцієнтом двоконтурності, вироблених Pratt & Whitney як наступника JT9D. Був вперше запущений у квітні 1984 року, отримав сертифікат FAA у липні 1986 року та був представлений у червні 1987 року. З тягою від 50 000 до 99 040 фунт-сил, використовується на багатьох широкофюзеляжних літаках.

Розробка

[ред. | ред. код]
PW4098 вид ззаду

52 000-62 000 фунт-сила (230-275 кН), 94 дюйм (2,4 м) вентилятор PW4000 вперше був запущений у квітні 1984 року, отримав сертифікат FAA у липні 1986 року та був представлений у червні 1987 року. Він оснащений Airbus A300-600 і Airbus A310-300, Boeing 747-400 і 767-200/300, а також широкофюзеляжні літаки McDonnell Douglas MD-11[1].

Розвиток 64,000—68,000 фунтс (0,28469—0,30248 кН), 100 дюйм (2,5 м)-вентиляторна версія була запущена в грудні 1991 року для Airbus A330, була сертифікована FAA в серпні 1993 року та здійснила свій перший політ через два місяці. У грудні 1994 року він отримав схвалення на 90-хвилинний двомоторний двигун (ETOPS) і 180-хвилинний ETOPS у липні 1995 року. У січні 2000 року він був лідером ринку A330 з більш ніж половиною встановленої бази та одним мільйоном годин, що вдвічі більше, ніж у кожного конкурента[1]. Пакет оновлень Advantage 70 для PW4168A, який оснащував близько третини активного парку Airbus A330, був представлений на авіасалоні у Фарнборо в 2006 році, збільшивши тягу до 70 000 фунт-сила (311 кН) і скорочення спалювання палива приблизно на 1,2%, а також загальних експлуатаційних витрат на цілих 20%[2].

PW4074 на ANA 777-200 на технічному обслуговуванні, з відкритими дверцятами вентилятора, на якому видно диск вентилятора всередині кожуха впускного отвору в передній частині двигуна,

Для Boeing 777 84,000—98,000 фунтс (0,37365—0,43593 кН), 112 дюйм (2,8 м) - розробка фан-версії почалася в жовтні 1990 року, досягла 100,000 фунтс (0,44482 кН) у травні 1993 року та був схвалений для 180-хвилинного ETOPS при введенні в експлуатацію в червні 1995 року. Двигун 777 надійшов на озброєння 7 червня 1995 року авіакомпанією United Airlines. 90,000 фунтс (0,40034 кН) PW4090 надійшов на озброєння в березні 1997 року. 98,000 фунтс (0,43593 кН) PW4098 отримав сертифікат FAA у липні 1998 року та був представлений на Boeing 777-300 у вересні 1999 року[1].

У 2000 році понад 2000 двигунів PW4000 напрацювали понад 40 мільйонів годин у 75 операторів[1]. За 30 років з червня 1987 по 2017 рік було поставлено понад 2500 двигунів, які напрацювали понад 135 мільйонів годин польоту.

Дизайн

[ред. | ред. код]
Секція вентилятора PW4077 із титановими лопатями та утримуючим кільцем у центрі технічного обслуговування United Airlines у SFO.

PW4000 має рівень надійності відправлення 99,96% і схвалений для ETOPS 180. Середній двигун працює 13 500 годин польоту перед відвідуванням магазину (коефіцієнт відвідування магазину становить 0,073 на тисячу годин). Заявлено, що кумулятивно 3.4 дБ тихіше, ніж інші двигуни цього класу[1].

Подібно до інших сучасних авіаційних силових установок, він має повноправне цифрове керування двигуном (FADEC) для кращої економії палива та надійності[3]. Крім того, монокристалічні сплави забезпечують витримку при вищих температурах, а вкладиші камери згоряння PW Floatwall покращують довговічність і ремонтопридатність[1]. Крім того, однорядна камера згоряння Talon («Технологія для доступних низьких викидів NOx») покращує змішування палива та повітря, що на 10% покращує викиди NOx, CO та HC[1].

Варіанти і застосування

[ред. | ред. код]

 

A -94 powering the Boeing 767 with 38 fan blades
A -100 powering the Airbus A330 with 34 fan blades
A -112 powering the Boeing 777 with 22 fan blades

Сімейство двигунів серії PW 4000 використовує систематичну нумерацію з останніми трьома цифрами (PW 4 XYZ ) як ідентифікацію застосування та потужності тяги:

  • X описує виробника літака, для якого схвалено двигун. «0» означає Boeing 767, 747, 777; «1» для Airbus A300, A310, A330; і "4" для McDonnell Douglas MD-11.
  • YZ позначає сертифіковану тягу в фунтах США (lbf) у частках промілі.

PW4000-94

[ред. | ред. код]

Варіанти : PW4052, PW4056, PW4060, PW4062, PW4062A, PW4152, PW4156A, PW4156, PW4158, PW4460 і PW4462.Діапазон тяги : 231–276 кН (52 000 lbf – 62 000 фунт-сила)[4]Застосування:

PW4000-100

[ред. | ред. код]

Варіанти : PW4164, PW4168, PW4168A та PW4170.Діапазон тяги: 287–311 кН (64 500 lbf – 70 000 фунт-сила)[5]Застосування: варіанти двигунів розроблені виключно для Airbus A330-200 і -300 (Зверніть увагу, що це не включає A330neo: -800 або -900).

PW4000-112

[ред. | ред. код]

Варіанти: PW4074/74D, PW4077/77D, PW4084/84D, PW4090 і PW4098.Діапазон тяги : 329–436 кН (74 000 lbf – 98 000 фунт-сила)[6]Застосування: варіанти двигунів розроблені виключно для Boeing 777 -200, -200ER, -300. (Зверніть увагу, що це не включає -200LR, -300ER або F).

Аварії та інциденти

[ред. | ред. код]
UAL1175 PW4077 Поверхня зламу кореневої секції лопаті вентилятора, що демонструє втому металу
Пошкодження порожнистих лопатей вентилятора UA328, поверхня зламу біля втулки у верхній частині фотографії

За участю серії PW4000-112

[ред. | ред. код]
17 березня 2003 року, рейс 842 United Airlines
Вихід з ладу підшипника PW4090 спричинив втрату двигуна та перенаправлення літака Boeing 777-200ER, який прямував з Окленда, Нова Зеландія, до Лос-Анджелеса, до міста Кона, Гаваї. 190 хвилин це був найдовший одномоторний перехід на той час[7][8][9].
27 травня 2016 р., рейс 2708 Korean Air
Несправність турбіни PW4098 призвела до переривання зльоту[10][11] Boeing 777-300 в аеропорту Токіо-Ханеда[12].
13 лютого 2018, рейс 1175 United Airlines
Поломка лопаті вентилятора PW4077 призвела до значного пошкодження двигуна Boeing 777-200 під час посадки в Гонолулу з Сан-Франциско[13]. Звичайна перевірка лопаті вентилятора в 2005 і 2010 роках показала тріщину в металевій структурі лопаті, але недостатньо навчені інспектори сплутали її з дефектом фарби[14][15]. У 2019 році директива щодо льотної придатності передбачала регулярні перевірки двигунів на основі циклів використання[16].
4 грудня 2020 р., рейс 904 Japan Airlines
У двигуна PW4074 виникла несправність лопатей вентилятора та пов'язане з цим пошкодження капота двигуна, коли Boeing 777-200 піднімався з Окінави[17]. Станом на березень 2021 року слідство триває.
20 лютого 2021, рейс 328 United Airlines
Права рука PW4077-112 Boeing 777-200 мала лопаті незабаром після зльоту з Денвера, що призвело до значного пошкодження двигуна[18]. Дві лопаті вентилятора зламалися: одна зазнала втоми металу та, ймовірно, пошкодила іншу лопатку, яка також зламалася[19]. Несправне лезо відповідало інтервалу перевірок, встановленому FAA після інциденту 2018 року. Федеральне авіаційне управління США призупинило роботу постраждалих 777 і видало надзвичайну директиву щодо льотної придатності 23 лютого, вимагаючи проведення термоакустичної перевірки (TAI) лопатей вентилятора -112 перед наступним польотом[20][21]. Влада Японії та CAA Великобританії наслідували їхній приклад[18], заборонивши експлуатацію 69 Boeing 777 і 59 зберігаючих[22][23]. Раніше більшість перевізників добровільно призупинили польоти літаків, за винятком чотирьох літаків південнокорейської Jin Air[24]. Станом на березень 2021 року слідство триває.

Порівнянні двигуни

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в г д е ж PW4000 derivatives continue to drive engine success story. Flight Daily News. 23 лютого 2000.
  2. ↑ P&W reveals 'Advantage 70'. Flight Daily News. 14 березня 2006.
  3. ↑ Jeff Schweitzer, Pratt & Whitney (14–17 July 2003). Propulsion Technology Readiness for Next Generation Transport Systems. AIAA International Air and Space Symposium and Exposition. doi:10.2514/6.2003-2787. ISBN 978-1-62410-165-6.
  4. ↑ Pratt & Whitney. PW4000-94. Архів оригіналу за 19 липня 2019. Процитовано 20 липня 2019.
  5. ↑ Pratt & Whitney. PW4000-100. Архів оригіналу за 19 липня 2019. Процитовано 20 липня 2019.
  6. ↑ Pratt & Whitney. PW4000-112. Архів оригіналу за 19 July 2019. Процитовано 20 липня 2019.
  7. ↑ Ott, James (24 березня 2003). Record Diversion. Aviation Week. Aviation Week Network. Процитовано 7 березня 2021. United Airlines' Boeing 777 carrying 255 passengers flew over the mid-Pacific Ocean against strong headwinds for 192 min. under single-engine power Mar. 17 to land without incident at Kona on the western coast of the big island of Hawaii. Boeing confirmed that it was the longest single-engine diversion during Extended Twin Operations (ETOPS) since the advent of transoceanic twin-engine flights 20 years ago...
  8. ↑ Leonardo, David (25 березня 2003). Engine-failure 777 busts ETOPS limit : Pacific incident was longest ever single-engine diversion. Flight Global. Процитовано 7 березня 2021. A United Airlines Boeing 777-200ER was forced to fly a 190min diversion on one engine over the Pacific Ocean when it had been dispatched on a 180min limitation, according to the US Federal Aviation Administration. Boeing confirms that this is the longest ever single-engine diversion under extended-range twin-engine operations (ETOPS) rules.
  9. ↑ DeSantis, J. Angelo (2013). Engines Turn or Passengers Swim: A Case Study of How ETOPS Improved Safety and Economics in Aviation. Journal of Air Law and Commerce. 77 (4): 6. For 177 minutes, Flight 842 flew against headwinds on a single engine."At the top of the descent into Kona, the crew informed passengers of the situation, and shortly thereafter Flight 842 landed safely." A failed No. 3 bearing in the right engine had caused the engine loss.
  10. ↑ BREAKING Korean Air Boeing 777-300 #KE2708 evacuated at Haneda Airport in Tokyo after engine fire. Air Live Net. 27 травня 2016. Архів оригіналу за 1 лютого 2023. Процитовано 1 лютого 2023.
  11. ↑ Accident: Korean B773 at Tokyo on May 27th 2016, rejected takeoff due to engine fire. The Aviation Herald. Архів оригіналу за 16 November 2017. Процитовано 27 травня 2016.
  12. ↑ KE2708 Flight, Korean Air, Tokyo to Seoul. www.flightr.net. Архів оригіналу за 7 November 2016. Процитовано 6 листопада 2016.
  13. ↑ Incident: United B772 over Pacific on Feb 13th 2018, fan blade, engine cowl and inlet separated in flight, blade debris impacted fuselage.
  14. ↑ NTSB Report PDF https://app.ntsb.gov/pdfgenerator/ReportGeneratorFile.ashx?EventID=20180213X95634&AKey=1&RType=Final&IType=IA
  15. ↑ Alan Levin, Julie Johnsson (22 лютого 2021). Boeing 777 Engine Blast Spurs Grounding of Some Older Jets. Bloomberg (англ.). Процитовано 23 лютого 2021.
  16. ↑ FAA orders fan blade inspections after pattern of engine-related failures. Seattle Times. 23 лютого 2021.
  17. ↑ Hradecky, Simon (4 грудня 2020). Incident: JAL B772 at Okinawa on Dec 4th 2020, engine shut down in flight after uncontained failure, parts of engine cowl dropped. The Aviation Herald. Процитовано 19 липня 2021.
  18. ↑ а б Incident: United B772 at Denver on Feb 20th 2021, engine inlet separates from engine, engine fire.
  19. ↑ Boeing 777: Signs of 'metal fatigue' found on Denver plane engine. BBC News. 23 лютого 2021.
  20. ↑ Josephs, Leslie (22 лютого 2021). United takes 24 Boeing 777s out of service as the FAA orders inspections following engine failure. CNBC (англ.). Процитовано 22 лютого 2021.
  21. ↑ Airworthiness Directive, Emergency (23 лютого 2021). AD. FAA. Архів оригіналу за 18 квітня 2021. Процитовано 24 лютого 2021.
  22. ↑ Boeing 777: Dozens grounded after Denver engine failure. BBC News. 22 лютого 2021.
  23. ↑ Kaminski-Morrow, David (22 лютого 2021). UK bans operations with PW4000-powered 777s. Flight Global (англ.). Процитовано 23 лютого 2021.
  24. ↑ Ahlgren, Linnea (24 лютого 2021). FAA Releases PW4000 Airworthiness Directive Following 777 Engine Failure. Simpleflying (англ.).

Подальше читання

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Pratt_%26_Whitney_PW4000