Кіріспе
Pratt & Whitney Canada компаниясының турбовинтті қозғалтқыштары
Pratt & Whitney Canada PT6 – Pratt & Whitney Canada компаниясы өндіретін турбовинтті қозғалтқыш. Оның дизайны 1958 жылы басталды, алғаш рет 1960 жылдың ақпанында сынақтан өтті, 1961 жылдың 30 мамырында алғашқы ұшуы жасалды, 1964 жылы пайдалануға берілді және содан бері үздіксіз жаңартылып келеді. PT6 екі негізгі бөлімнен тұрады: қосымша беріліс қорабы бар газ генераторы және азайту беріліс қорабы бар бос қуат турбинасы. Ұшақтарда қозғалтқыш көбінесе «кері» орнатылады, кіріктіру артында, ал шығарылымы алдында болады, осылайша турбина тікелей винтке қосылады. PT6-ның көптеген түрлері өндірілді, олар тек турбовинттілер ғана емес, сонымен қатар тікұшақтар, құрлық көліктері, аэроглиссерлер және қайықтар үшін турбошақты қозғалтқыштар ретінде; қосымша қуат агрегаттары ретінде; және өнеркәсіптік қолдану үшін де қолданылады. 2015 жылдың қараша айына дейін 51 000 данасы өндірілді, олар 1963 жылдан 2016 жылға дейін 400 миллион сағат ұшқан. Ол сенімділігімен танымал, 2016 жылы ұшу кезінде 651 126 сағат сайын бір рет тоқтады. PT6A турбовинтті қозғалтқышының қуаты белгілі бір диапазонды қамтиды, ал PT6B/C тікұшақтарға арналған турбошақты түрлері болып табылады.
Даму
1956 жылы Pratt & Whitney Canada (PWC) президенті Рональд Райли инженерлік менеджер Дик Гатриге шағын газ турбиналық қозғалтқышты жобалау үшін газ турбинасы мамандарын жұмысқа алуды тапсырды. "Wasp" радиалды қозғалтқышына деген сұраныс әлі де жоғары болды және оның өндірісі тиімді болды, бірақ мақсат – шағын газ турбиналық қозғалтқыштарға бағытталғанда Канаданың жетекші қозғалтқыш компаниясы болу еді. Райли Гатриге 100 мың доллар көлемінде қаражат бөлді. Гатри түрлі мекемелерде тәжірибе алған он екі инженерді жұмысқа алды, олардың ішінде Оттавадағы Ұлттық зерттеу кеңесі, Онтариодағы Orenda Engines, Bristol Aero Engines және Blackburn Aircraft компаниялары бар еді. Олар Canadair компаниясының CL 41 жаттығу ұшағы үшін қозғалтқыштың толыққанды жобасын жасады. Бұл итеруге арналған турбореактивті қозғалтқыш болды, бірақ P&WA оны қабылдап, Pratt & Whitney JT12 қозғалтқышын жасады. Команда келесі қозғалтқыштың нарықтағы сұранысын анықтау үшін бағалау күте тұруға мәжбүр болды – екі қозғалтқышты ұшақтар үшін турбовинтті, PT6. PT6 машинасының алғашқы дамуы 1963 жылдың желтоқсанында басталды, ол инженерлік қиындықтарға, шығындардың жоспардан асып кетуіне және сатудың нашар болуына тап болды. Оны жабуға жақын еді. PT6 алғаш рет 1961 жылдың 30 мамырында ұшты, де Хавилленд компаниясы Онтарио штатының Норт-Йорк қаласындағы Даунсвью зауытында қайта жабдықталған Beech 18 ұшағының мұрын бөлігіне үшінші қозғалтқыш ретінде орнатылды. 1963 жылы толық көлемде өндіріс басталды, ал келесі жылы пайдалануға берілді. 1980 жылы Beech King Air ұшағымен алмастырылғанға дейін Beech 18 PT6 және винтті ұшу сынақ алаңы ретінде қолданылды. King Air сынақ қозғалтқышы немесе винті стандартты қозғалтқыштардың бірін алмастырды. 1974 жылы Beech 18 жеткілікті жылдамдыққа және биіктікке көтеріле алмады, сондықтан де Хавилленд Канада Dash 7 үшін PT6A 50 сынақтарын жүргізу үшін Vickers Viscount ұшағы PT6 сынақ алаңы ретінде қайта жабдықталды, мұрын бөлігіне Dash 7 қозғалтқышы орнатылды. PT6 модельдерінің алғашқысы, PT6A 6, 1963 жылдың желтоқсанында сертификатталды. Бірінші қолданылуы – Beech Queen Air ұшағы, ол АҚШ армиясын U 21 Ute үлгісінің паркін сатып алуға ынталандырды. Бұл 2012 жылға дейін Beechcraft компаниясының 7000-ге жуық сатылған King Air ұшағын іске қосуға көмектесті. 1963 жылдан 2016 жылға дейін қуат пен салмақ арақатынасы 50%-ға, жанармайдың нақты тұтынуы 20%-ға жақсарды, ал жалпы қысым арақатынасы 14:1-ге жетті. Оның дамуы жалғасуда, бүгінгі күні оның негізгі конструкциясы 1964 жылғымен бірдей болса да, жаңартулар бірінші сатыдағы салқындатылған турбиналық қанаттарды, қосымша компрессор және турбина сатыларын, сондай-ақ 1990-шы жылдардың басында бір кристаллды турбиналық қанаттарды қамтиды. AgustaWestland AW609 tiltrotor ұшағындағы оның қысым арақатынасы 13:1-ге тең, салқындатылған турбиналық қанаттарсыз қолданылатын ең жоғары көрсеткіш. General Electric GE93 реакциясына жауап ретінде 2017 жылы Pratt & Whitney Canada PT6 ең қуатты нұсқаларын алмастыруға арналған ұсынылған қозғалтқыштың негізгі технологиясы мен жүйелерін сынақтан өткізе бастады. Ол PT6C өзегінің дамуы деп есептелді және PT6C 67C/E мен PW100 отбасы арасында орналасады. Ол 2017 жылдың соңына дейін 10-15% тежегіштік жанармайды тұтынуды азайтатын алғашқы тікұшақ платформасы үшін іске қосылуға дайын болады деп күтілді. Бұл 2000 а.к. қуаты бар қозғалтқыш Super PC 12, қуатты TBM немесе үлкен King Air сияқты жаңа нарықтарды бағыттайды.
PW100
Де Хавиланд Канада DHC 8 ұшағы үшін едәуір қуаттырақ қозғалтқыш сұрағанда, бұл қуаты Large PT6 қозғалтқышынан шамамен екі есе жоғары болды, Pratt & Whitney Canada бастапқыда PT7 деп аталған, кейін Pratt & Whitney Canada PW100 деп қайта аталған жаңа конструкциямен жауап берді.
Дизайн
Газ турбинасының бөліктерінің тозу жылдамдығы тепе-тең емес, себебі ең ыстық бөліктерді салқын жұмыс істейтін бөліктерге қарағанда жиі ауыстыру немесе жөндеу қажет. Егер ыстық бөліктерді қозғалтқыштың қалған бөлігіне кедергі келтірмей-ақ алып тастау мүмкін болса, мысалы, ұшақтан толық қозғалтқышты демонтаждамай, техникалық қызмет көрсету шығындары төмендейді. PT6 моделінде бұл мақсатқа қол жеткізілді, себебі ең ыстық бөліктер – газ генераторының турбинасы мен жану камерасы – винттің соңында орналасқан. Оларды қозғалтқыштың қалған бөлігіне және ұшаққа қосылыстарына зиян келтірмей алып тастауға болады. Бұл құрылымды PT6 командасының мүшесі, инженер Ньюланд патенттеген. 1957 жылы Farnborough Airshow көрмесінде Armstrong Siddeley Motors компаниясы да осыған ұқсас жалпы құрылымды көрсетті, онда қуатты алу үшін еркін турбина соңында орналасқан (P.181 қозғалтқышы). PT6A 20 моделіне енгізілген алғашқы жақсарту – Vrana патенттеген құбырлы диффузор, ол PT6 командасының тағы бір мүшесі еді. Ол центрифугалды компрессорларда қолданылатын қанатты диффузорды алмастырды. Құбырлы диффузор P&WC үшін стандартты жобалау тәсіліне айналды. Компрессордың бөліктерінің жылдамдық режимін жақсартуға бағытталған тағы бір өзгеріс енгізілді. Компрессордың төмен жылдамдықта тиімді жұмыс істеуі үшін ауаны шығару жиі қолданылады. PT6 компрессорға кіреберісінде тангенциалды бағытта қайтара отырып, шығарылған ауаны қайта пайдаланатын жүйеге ие, бұл идеяны Schaum және авторлар тобы патенттеген, ал патенттің атауы – "Компрессор кіреберісіндегі алдын ала айналымды индуциялау арқылы жұмыс істейтін турбиналық қозғалтқыш". Бұл жүйе өзгермелі қанаттар сияқты жұмыс істейді және "Jet Flap" деп аталады. Қозғалтқыштың барлық нұсқалары техникалық қызмет көрсету үшін оңай ажыратылатын екі бөлімнен тұрады: газ генераторы ыстық, қысыммен берілген газдан еркін қуат турбинасын қамтамасыз етеді. Стартер газ генераторын ғана жылдамдатуы керек, бұл қозғалтқышты, әсіресе суық ауа райында, оңай іске қосуға мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда, мысалы, Piaggio Avanti P180 ұшағындағы PT6A 66B нұсқасында, қозғалтқыш кері орнатылған, винт "итеруші" рөлін атқарады, ал қосымша беріліс қорабы ұшақтың алғы жағына қаратылған.
Пайдалану тарихы
2001 жылы алғашқы ұшуының 40 жылдығына дейін, басқа нұсқаларын есептемегенде, 36 000-нан астам PT6A двигательдері жеткізілді. 2003 жылдың қазанына дейін жеткізілген 31 606 двигатель 252 миллион сағаттан астам ұшқан. 2015 жылдың қарашасына дейін 51 000 дана өндірілді. 1963 жылдан 2016 жылға дейін 333 000 сағатқа бір рет тоқтауды қажет етті. Күрделі жөндеу аралығы 3600 мен 9000 сағатты құрайды, ал ыстық бөлімдерді тексеру 1800 мен 2000 сағат аралығында жүзеге асырылады. PT6 двигательдерінің алғашқы нұсқаларында FADEC болған жоқ, ал автодроссельді актуатормен кейіннен орнатуға болады, бастапқыда PC 12 сияқты бір двигательді ұшақтар үшін, сондай-ақ екі турбовинтті ұшақтарда қолданылды. 2019 жылдың қазан айында PT6 E сериясы PC 12 NGX ұшағында қолданысқа енгізілді, бұл электронды винт және двигательді басқару жүйесі бар, жалпы авиациялық турбовинттің алғашқы үлгісі болып табылады. Бұл жүйе техникалық қызмет көрсету аралығын ұзартады, 300 сағаттан 600 сағатқа дейін арттырады, ал TBO 43%-ға өсіп, 5000 сағатқа жетеді, нәтижесінде двигательді пайдалану шығындары кемінде 15%-ға төмендейді. 2022 жылдың сәуірінде Daher компаниясы жаңартылған SOCATA TBM 960 ұшағының PT6E 66XT двигательдерімен жабдықталадыны хабарлады.
Кішкентай
Шағын нұсқалар шағын нұсқалар шағын нұсқалар шағын нұсқалар PT6A 6, 6A, 6B 525 500 Израильден келген Heron TP XP БПП PT6A 11 528 500 PT6A 11AG 580 550 Air Tractor AT 400 (402A / 402B) Schweizer Ag Cat G 164B Турбина PT6A 15AG (ауыл шаруашылығы) 715 680 Air Tractor AT 400 (402A/402B) Air Tractor AT 502, 502A және 502B Frakes Turbocat Model A / B / C Schweizer Ag Cat G 164B Турбина PT6A 20 579 550 De Havilland Canada DHC 6 Twin Otter Srs. 100 200 PT6A 20A, 20B, 6/C 579 550 PT6A 21 580 550 Beechcraft King Air C90A / B / SE Beechcraft Bonanza (турбинаны түрлендіру) Royal Turbine Duke Evektor EV 55 Outback PT6A 25, 25A 580 550 Beechcraft T 34C Turbo Mentor Pilatus PC 7 Turbo Trainer PT6A 25C 783 750 Embraer EMB 312 Tucano Pilatus PC 7 Mk. II MPZL 130 Orlik / TC II Turbo Orlik PT6A 27 715 680 Beechcraft Model 99A, B99 De Havilland Canada DHC 6 Twin Otter 300 Harbin Y 12 (CATIC / HAIG) Embraer EMB 110 Bandeirante Let L 410 Turbolet Pilatus PC 6/B Turbo Porter PT6A 28 715 680 Embraer EMB 121 Xingu Beechcraft King Air 100 Series PT6A 29 778 750 PT6A 34 783 750 Embraer EMB 110 Bandeirante/111 Embraer EMB 821 Carajá Grumman Mallard (Frakes turbine conversion) JetPROP DLX PAC P 750 XSTOL (750XL) Quest Kodiak (Daher) Vazar Dash 3 Turbine Otter De Havilland Canada DHC 6 Twin Otter 400 Thrush S2R T34 Pilatus PC 6/B Turbo Porter (STC) PT6A 34B 783 750 PT6A 34AG 783 750 Air Tractor AT 502B Frakes/Grumman Turbo Cat Model A / B / C Pacific Aerospace 750 PZL Okecie PZL 106 Turbo Kruk Schweizer Ag Cat G 164B/D Turbine Thrush Model 510P Thrush S2R T34 PT6A 35 787 750 Blue 35 JetPROP DLX PT6A 36 783 750 Thrush S2R T34 (құрғақ конфигурацияда ғана) PT6A 38 801 750 PT6A 110 502 475 Schweizer AG Cat Turbine Royal Turbine Duke PT6A 112 528 500 Cessna Conquest I PT6A 114 632 600 Cessna 208 Caravan PT6A 114A 725 675 Cessna 208 Caravan 675, 208B PT6A 116 736 700 PT6A 121 647 615 PT6A 135 787 750 PT6A 135A 787 750 Beechcraft King Air F90 1 / C90GT / C90GTi / C90GTx Blackhawk XP135A Cheyenne Series Blackhawk XP135A Conquest I Blackhawk XP135A King Air 90 Series Cessna Conquest I Lancair Evolution Silverhawk 135 / StandardAero C90 / E90 StandardAero Cheyenne Series StandardAero King Air F90T G Aviation Super Cheyenne Vazar Dash 3 Turbine Otter PT6A 140 912 867 Cessna Grand Caravan EX PT6A 140A 945 900 ASIC ULtimate Grand Caravan (жаңарту) Blackhawk Aerospace XP140 (Caravan жаңарту) Evolution Aircraft EVOT 850 (бұрынғы Lancair) PT6A 140AG 911 867 Air Tractor 502XP Thrush Model 510P
Қолданбалар
Бұл қозғалтқыш 100-ден астам әртүрлі қолданыста пайдаланылады.
Сәйкестендіру (PT6A-6)
+Газ турбиналы қозғалтқыштардың модельдік сатылары қуаты SFC /h OPR диам. ұзындығы салмағы қолданылуы ж/к кВт фунт/ж/к г/кВт кг PT6A 21 3, 1 / 1, 1 — Beech Bonanza, King Air C90A/B/SE PT6A 25 3, 1 / 1, 1 — Beech T 34C PT6A 25C 3, 1 / 1, 1 — Embraer Tucano, Pilatus PC 7, PZL 130 Orlik PT6A 27 3, 1 / 1, 1 — Pilatus PC 6 PT6A 114/A 3, 1 / 1, 1 — Cessna 208 Caravan PT6A 135A 3, 1 / 1, 1 7 Cessna Conquest, Piper Cheyenne, Beech King Air F90 PT6A 42 3, 1 / 1, 2 8 Beech King Air 200/B200, C 12 Huron PT6A 60A 4, 1 / 1, 2 8.5 Beech Super King Air 300/350 PT6A 64 4, 1 / 1, 2 8.5 Socata TBM 700 PT6A 66 4, 1 / 1, 2 9.5 Piaggio P.180 Avanti PT6A 65B 4, 1 / 1, 2 — Ayres Turbo Thrush, PZL M28 Skytruck, Beech 1900/C PT6A 67B 4, 1 / 1, 2 10.8 Pilatus PC 12 PT6A 67D 4, 1 / 1, 2 10.8 Beech 1900D PT6A 68 4, 1 / 1, 2 — Beech T 6 Texan II PT6A 68B 4, 1 / 1, 2 — Pilatus PC 21 PT6B 37A 3, 1 / 1, 1 — Agusta A119 Koala PT6C 67A 4, 1 / 1, 1 — — — Bell/Agusta BA609 PT6C 67C 4, 1 / 1, 2 — — — Agusta A 139 PT6T 3B/BF 2 × 3, 1 / 1, 1 — Bell 412/SP/HP/EP PT6T 3D/DF 2 × 3, 1 / 1, 1 — Bell 412/SP/HP/EP PT6T 6 2 × 3, 1 / 1, 1 — Bell 212, 412/SP/HP/EP, Sikorsky S 58T PT6T 68 2 × 3, 1 / 1, 1 — Bell 412HP