Кіріспе
F 15 Eagle және F 16 Fighting Falcon ұшақтарын қуаттандыратын қуысқыштан кейінгі турбовентиляторлық қозғалтқыш.
Pratt & Whitney F100 (компания белгілемесі JTF22) – Pratt & Whitney компаниясының 1965 жылы АҚШ Әуе күштерінің "FX" жобасы үшін әзірлеген және өндірген қуысқыштан кейінгі турбовентиляторлық қозғалтқышы. Бұл қозғалтқыш F 15 Eagle ұшағы үшін жасалған. Ол ұқсас негізгі бөлігі бар F401 қозғалтқышымен бірдей дамытылуы тиіс еді, бірақ АҚШ Әскери-теңіз күштерінің F 14 Tomcat ұшағы үшін желдеткіші үлкейтілген. Алайда, F401 қозғалтқышының құны жоғары болғандықтан және сенімділігіне қатысты мәселелер туындағандықтан кейіннен одан бас тартылды. F100 қозғалтқышы сондай-ақ Әуе күштерінің Жеңіл ұшақ (LWF) бағдарламасы үшін F 16 Fighting Falcon ұшағын да қуаттандырды.
Даму
1967 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштері мен Әуе күштері F-14 Tomcat және FX ұшақтары үшін бірлескен қозғалтқышқа қатысты ұсыныс сұрауын (RFP) жариялады. Бұл 1970 жылы F-15 Eagle ұшағының жобалануына әкелген, параллельді ұшақ жобалау конкурсы болды. Бұл қозғалтқыш бағдарламасы IEDP (Initial Engine Development Program) деп аталды және Райт-Паттерсон әуе базасындағы Аэронавтикалық жүйелер дивизиясы (ASD) тарапынан қаржыландырылып, басқарылды. ASD аясында FX ұшағы мен қозғалтқышының жобалық-конструкторлық кезеңін басқару үшін жүйелік жобалық кеңсеге штат берілді. Әуе күштерінің Ұшқыш қозғалтқыштар зертханасының турбиналық бөлімі ASD жүйелік инженериясына техникалық тәуекелдерді бағалауда көмек көрсету үшін қолдау ролінде жұмыс істеді. Кейін F-15 таңдалғаннан кейін ASD инженерлік штаты F-15 жүйелік жобалық кеңсесіне айналды. IEDP бәсекеге қабілетті қозғалтқыш жобалау/көрнекі демонстрациялық кезең ретінде құрылды, одан кейін бір жеңімпаз қозғалтқыш жобасы мен оны дамыту бағдарламасы таңдалып алынуы тиіс болды. General Electric және Pratt & Whitney компаниялары шамамен 18 айлық бағдарлама бойынша келісімшартқа отырды, мақсаты – итермелеуді арттыру және салмақты азайту арқылы 8-ге жуық итермелеу-салмақ қатынасын қол жеткізу. IEDP аяқталғаннан кейін General Electric және Pratt & Whitney компаниялары FX конкурсында таңдалған McDonnell Douglas F-15 ұшағы үшін өздерінің қозғалтқыш үміткерлеріне қатысты ұсыныстар ұсынды. Pratt & Whitney компаниясының ұсынысы жеңіске ие болды және қозғалтқыш F100 деп белгіленді. 1970 жылы Pratt & Whitney компаниясына F100 PW-100 (USAF) және F401 PW-400 (USN) қозғалтқыштарын дамыту және өндіру бойынша келісімшарт берілді. Әскери-теңіз күштері бұл қозғалтқышты жоспарланған F-14B және XFV-12 жобаларында пайдалануды көздеді, бірақ соңғысының құны мен сенімділік мәселелеріне байланысты сәтсіздікке ұшырағаннан кейін тапсырысын қысқартып, кейіннен тоқтатты және F-14 ұшақтарында Pratt & Whitney TF30 қозғалтқышын пайдалануды жалғастыруды жөн көрді.
Құрылымы мен нұсқалары
F100 – екі катушкалы, осьтік ағынды, қосымша жану камерасы бар турбовентиляторлы қозғалтқыш. Онда екі сатылы төмен қысымды турбинамен қозғалатын үш сатылы желдеткіші және екі сатылы жоғары қысымды турбинамен қозғалатын 10 сатылы компрессор бар. Бастапқы F100 PW 100 нұсқасы толық қосымша жану камерасымен жұмыс істегенде шамамен итеру күшіне ие және салмағы шамамен , F 15 ұрыс салмағында 1:1-ден жоғары итеру күші/салмақ қатынасын қамтамасыз етеді.
F100-PW-100
F100 PW 100 алғаш рет 1972 жылы F-15 Eagle ұшағында сынақтан өтті. Оның максималды үздіксіз қуаты – , әскери қуаты – , ал кейіннен жану күші – 5 минуттық шектеумен болды. Қозғалтқыштың жоғары деңгейдегі технологиялық жетістіктері, амбициозды өнімділік мақсаттарынан туындағандықтан, қызметінің алғашқы кезеңдерінде көптеген мәселелерге тап болды, оның ішінде жоғары тозу, жылдам тоқтау және "қиын" кейіннен жанудың басталуы. Бұл "қиын" старттар кейіннен жанудың дұрыс іске қосылмауынан немесе іске қосылғаннан кейін сөнуінен туындауы мүмкін. Екі жағдайда да, реактивті отынның үлкен ағындары қозғалтқыштан шығатын газдармен тұтанды, нәтижесінде жоғары қысымды толқындар пайда болып, қозғалтқыштың тоқтауына себеп болды. Мұндай тоқтаулар көбінесе жоғары жылдамдықтарда және биіктікте орын алып, түзетілмесе турбинаға ауыр зақым келтіруі мүмкін еді. Бұл мәселелерге себеп – бұрынғы ұшақтарға қарағанда, ұшқыштардың газ педалін күрт өзгертуі, себебі қолда бар қуат артық болды. Алғашқы мәселелер 1980-ші жылдардың басында F100 PW 220 әзірленуімен шешілді, оған F100-ді жаңартуға болады.
F100-PW-200
F16 Fighting Falcon F100 PW 200 қозғалтқышымен қолданысқа енгізілді. 100 қозғалтқышына қарағанда, 200 қозғалтқышының бір қозғалтқыштың жұмысқа жарамдылығы және итермелеу көрсеткіштері шамамен бірдей, бірақ қосымша сенімділік мүмкіндіктері бар. Атап айтқанда, 200 қозғалтқышына "жақын бөлігіш" орнатылды, ол "күшті" форсаждық режимді іске қосқанда туындайтын жоғары қысым толқындарының күшін азайтты. Бұл тоқтап қалу жиілігін айтарлықтай төмендетті, соның салдарынан F16-дағы 200 қозғалтқышы F15-тегі 100 қозғалтқышынан гөрі әлдеқайда сенімдірек болды, дегенмен 100 қозғалтқышының кейбір мәселелері сақталды. Сол сияқты, бұл мәселелер ақырында F100 PW 220 қозғалтқышымен шешілді, және 200 қозғалтқышын да оған жаңартуға болады.
F100-PW-220/220E
F100 100/200-дің қанағаттандырмас сенімділігі, техникалық қызмет көрсетуге кеткен шығындар мен қызмет мерзіміне байланысты Pratt & Whitney компаниясы осы мәселелерді шешу үшін қозғалтқышты жаңартуға мәжбүр болды. Әуе күштері сондай-ақ General Electric F101 туынды ұрыс қозғалтқышын қаржыландыруды бастады, ол кейін F110 аталды, Pratt & Whitney-ден үлкен шапшаңдық күту үшін F100-ге қарсылас ретінде пайдаланылды. Pratt & Whitney-дің жақсарту жұмыстарының нәтижесі F100 PW 220 болды, ол 100-дегі барлық тоқтау тұрақсыздықтары мен күшейткіш тұрақсыздықтарын жойып, деполық жөндеулер арасындағы уақытты екі есеге ұзартты. Сенімділік пен техникалық қызмет көрсетуге кеткен шығындар да айтарлықтай жақсартылды, сондай-ақ қозғалтқышқа цифрлық электрондық қозғалтқыш басқару жүйесі (DEEC) енгізілді. 220 қозғалтқышы әскери (орташа) қуатта және қыздырылғанда статикалық итермелеуді қамтамасыз етеді, бұл 100/200-дің статикалық итермелеуінен аздап төмен, бірақ 220-нің көп бөлігінде динамикалық итермелеуі жақсырақ. F100 220 1986 жылы пайдалануға енгізілді және F 15 және F 16 ұшақтарына орнатылды, 100/200 модельдерін біртіндеп алмастырды. Жеке дананың құнын төмендету мақсатында, АҚШ Әуе күштері 1984 жылы «Альтернативті ұрыс қозғалтқышы» (AFE) бағдарламасын іске қосты («Ұлы қозғалтқыш соғысы» деген атпен), онда қозғалтқыш келісімшарты конкурстық негізде беріледі; 220 Pratt & Whitney-дің AFE бағдарламасындағы бастапқы ұсынысы болады, ол General Electric F110 GE 100-мен бәсекелеседі. F 16C/D Block 30/32 ұшақтары қолданыстағы F100 200/220 қозғалтқышын (32-блок) немесе F110 100 (30-блок) қабылдай алатын жалпы қозғалтқыш бөлімімен құрастырылған алғашқылар болды. F100 PW 220U нұсқасы, қоздырылмайтын түрде, Northrop Grumman X 47B UCAV-ға қуат береді. 100 және 200 сериялы қозғалтқыштарды 220 сипаттамасына сәйкес жаңартуға болады; 220E-ден «E» әрпі «теңдес» дегенді білдіреді және осылай жаңартылған қозғалтқыштарға беріледі.
F100-PW-229
F100 PW 229 және оның бәсекелесі General Electric F110 GE 129, 1980-ші жылдары АҚШ Әскери-әуе күштерінің Improved Performance Engine (IPE) бағдарламасы арқылы тактикалық ұшақтарының қуатын арттыру ниетімен жасалған. Ол PW1128 компаниялық белгісімен әзірленді; 229 үлкен тартымдылықтан басқа, 220 үлгісінің сенімділігі мен беріктігін жақсартуға, сондай-ақ DEEC-ті күшейтуге ие. Алдыңғы үлгілермен салыстырғанда, 229-шы модельде турбинаға кіретін температура жоғары, ауа ағыны күшті және байпас коэффициенті төмен. Бірінші қозғалтқыш 1989 жылы сынақтан өтті және (бос жүріс/орташа тартымдылық) және күшейткішпен жұмыс істегенде тартымдылық өндірді. 229 қозғалтқышы F 16C/D Block 52 және F 15E жаңартылған үлгілерін қамтиды. Pratt & Whitney компаниясы Pitch/Yaw Balance Beam Nozzle (P/YBBN) деп атаған, үш өлшемді осьтік-симметриялық итермелеу векторын басқаратын соплосы бар 229-шы модельдің нұсқасы 1990 жылдары F 15 ACTIVE (Integrated Vehicles Advanced Control Technology) бағдарламасында сынақтан өтті. 2007 жылы F100 PW 229EEP (Қозғалтқышты жақсарту жиынтығы) сенімділікті арттыру және деполық жөндеу арасындағы жинақталған циклдар санын көбейту мақсатымен әзірленді. Бұл F100 PW 232 (төменде қараңыз) технологиясын қолдану арқылы іске асырылды, ол өз кезегінде F 22 үшін F119 бағдарламасының және F 35 үшін F135 бағдарламасының (229EEP үшін) технологиялары мен жетістіктерін қамтыды; 229EEP жаңартылған турбина материалдарын, салқындатуды басқару техникаларын, компрессордың аэродинамикасын, екі бөлік корпусты (жоғарғы және төменгі) және жаңартылған DEEC бағдарламалық қамтамасын қамтиды. 229EEP жеткізілімдері 2009 жылы басталды.
F100-PW-232
F100 PW 232, бастапқыда F100 PW 229A (Advanced) деп аталған, Pratt & Whitney-дің F22 үшін жасалған F119 қозғалтқышының инженерлік жетістіктері мен технологияларын, сондай-ақ 229-дың операциялық тәжірибесін қамтитын одан да жетілдірілген нұсқасы болды; даму 1990-шы жылдардың соңында басталды. 232 және оның бәсекелесі General Electric F110 GE 132, F-16-ның Block 30 нұсқасында енгізілген модульдік ортақ кіреберіс арнасын (MCID) немесе "Big Mouth" кіреберісін толыққанды пайдалану үшін жобаланған. Ауа ағынын арттыру үшін желдеткіш үлкенітіліп, сенімділігін арттыру мақсатында қайта жобаланды; ол бөренелер мен дискісі біртұтас құрылымды құрайтын интегралды бөренелер роторы (IBR) немесе блиск деп аталатын кезеңдерді қамтиды. Статорлар да жақсы аэродинамикалық қасиеттерге ие болу үшін қайта жобаланды, бұл қисайбаға қарсы тұру мүмкіндігін жақсартты. 232 аралық қуатта тартылыс күшін және артқы күйдіруде дамытуға қабілетті; сондай-ақ, ол 229 деңгейіндегі тартылыс күшін қамтамасыз ете алады, бірақ тексеру аралықтарын 40%-ға ұлғайтуға мүмкіндік береді. АҚШ Әуе күштері 232-ге қызығушылық танытпады, бірақ оның сенімділігі мен тексеру аралықтарын арттыру үшін көптеген жақсартулар 229EEP-ге енгізілді.
Деривативтер
F401 F100 қозғалтқышының теңіздік нұсқасы болып табылады және олар бірдей уақытта жобаланды. Ол F 14B Tomcat және Rockwell XFV 12 ұшақтарын қуаттандыру үшін жасалған, бірақ шығындар мен даму мәселелеріне байланысты қозғалтқыш жобасы тоқтатылды. PW1120 турбовентиляторлық қозғалтқышы F100-дің кішірек түрі болды; ол бір F 4E истребителіне модификация ретінде орнатылып, жойылған IAI Lavi ұшағын қуатпен қамтамасыз етті.