Семья турбовентиляторных двигателей General Electric F404/F412
General Electric F404
Турбореактивные двигатели GE F404 и F412: характеристики, разработка для F/A-18 Hornet, модификации F414 и GE36. Производство GE Aerospace и Volvo Aero.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Семейство турбовентиляторных авиационных двигателей General Electric F404 и F412 – это семейство турбовентиляторных двигателей с форсажной камерой, относящееся к классу (статическая тяга). Серия производится компанией GE Aerospace. Партнером является Volvo Aero, которая производит вариант RM12. Двигатель F404 был разработан в более крупный турбовентилятор F414, а также в экспериментальный гражданский пропеллерно-вентиляторный двигатель GE36.
Turbofan aircraft engine family
The General Electric F404 and F412 are a family of afterburning turbofan engines in the class (static thrust). The series is produced by GE Aerospace. Partners include Volvo Aero, which builds the RM12 variant. The F404 was developed into the larger F414 turbofan, as well as the experimental GE36 civil propfan.
F404
GE разработала F404 для F/A 18 Hornet вскоре после проигрыша в конкурсе на двигатель для F-15 Eagle компании Pratt & Whitney и проигрыша в конкурсе на Lightweight Fighter (LWF) двигателю YF-16, оснащенному Pratt & Whitney F100. Для F/A 18 GE создала F404 на базе двигателя YJ101, разработанного для Northrop YF-17, увеличив степень двухконтурности с 0,20 до 0,34 для повышения экономичности топлива. При проектировании двигателя приоритет отдавался надежности, а не производительности. Основной целью разработки была стоимость. GE также проанализировала "характеристики работы дроссельной заслонки" и обнаружила, что пилоты меняют настройки дросселя гораздо чаще, чем предполагалось ранее, что создает излишнюю нагрузку на двигатели. GE также стремилась создать конструкцию F404, которая бы предотвращала срыв компрессора и другие отказы двигателя, а также быстро реагировала на управляющие воздействия. Распространенной жалобой пилотов, переходящих с винтовых самолетов на реактивные, было то, что ранние турбореактивные двигатели не реагировали на изменения тяги. Руководители GE, Фредерик А. Ларсон и Пол Сеттс, поставили цель, чтобы новый двигатель был меньше, чем GE J79 для F-4, обеспечивал не менее такую же тягу и стоил вдвое дешевле, чем двигатель P&W F100 для F-16. Благодаря вентилятору, предназначенному для выравнивания воздушного потока перед поступлением в компрессор, F404 обладает высокой устойчивостью к срывам компрессора, даже при больших углах атаки. Он требует менее двух посещений ремонтного цеха на 1000 часов полета и в среднем служит 6500 часов между инцидентами в полете. Он также демонстрирует высокую отзывчивость на управляющие воздействия, разгоняясь от холостого хода до максимальной тяги с включенным форсажем за 4 секунды. Двигатель оснащен бортовой системой контроля состояния двигателя (IECMS), которая отслеживает критические неисправности и ведет учет срока службы деталей. GE разработала F110 для ВВС в качестве альтернативы Pratt & Whitney F100 для использования на F-16 и F-15 на базе F101, используя технологию F404. GE разработала F404 GE 402 в ответ на запрос Швейцарии о большей мощности для ее версии F/A 18. KAI T-50 Golden Eagle использует один турбовентиляторный двигатель General Electric F404-102 с системой Full Authority Digital Engine Control (FADEC). Двигатель состоит из трех ступеней вентилятора, семи осевых ступеней и форсажной камеры. Максимальная скорость самолета составляет 1,5 Маха. Его двигатель развивает максимальную тягу 17 700 фунтов (78,7 кН) с включенным форсажем. Почти 4000 двигателей F404 приводят в действие F/A 18 Hornets, находящиеся на вооружении по всему миру. К 2010 году общее время полета двигателей семейства F404 превысило 12 миллионов часов. Для HAL Tejas GE разработала модернизированный F404 IN20, который является самой мощной модификацией в семействе F404 и развивает максимальную тягу 19 000 фунтов (84 кН) с включенным форсажем. Он включает в себя новейшие материалы и технологии для горячей секции, а также систему FADEC для обеспечения надежной мощности и производительности. 17 августа 2021 года Индия подписала контракт с GE на поставку 99 двигателей F404 и оказание сервисной поддержки до 2029 года.
GE developed the F404 for the F/A 18 Hornet, shortly after losing the competition for the F 15 Eagle's engine to Pratt & Whitney, and losing the Lightweight Fighter (LWF) competition to the Pratt & Whitney F100 powered YF 16. For the F/A 18, GE based the F404 on the YJ101 engine they had developed for the Northrop YF 17, enlarging the bypass ratio from .20 to .34 to enable higher fuel economy. The engine was designed with a higher priority on reliability than performance. Cost was the main goal in the design of the engine. GE also analyzed "throttle profiles" and found that pilots were changing throttle settings far more often than engineers previously expected; putting undue stress on the engines. GE also sought with the F404 a design that would avoid compressor stalls and other engine failures, and would respond quickly to control inputs; a common complaint of pilots converting from propeller planes to jets was that early turbojets were not responsive to changes in thrust input. GE executives Frederick A. Larson and Paul Setts also set the goal that the new engine would be smaller than the F 4's GE J79, but provide at least as much thrust, and cost half as much as the P&W F100 engine for the F 16. Due to a fan designed to smooth airflow before it enters the compressor, the F404 has high resistance to compressor stalls, even at high angles of attack. It requires less than two shop visits per 1,000 flight hours and averages 6,500 hours between in flight events. It also demonstrates high responsiveness to control inputs, spooling from idle to full afterburner in 4 seconds. The engine contains an in flight engine condition monitoring system (IECMS) that monitors for critical malfunctions and keeps track of parts lifetimes. GE developed the F110 for the Air Force as an alternative to the Pratt & Whitney F100 for use on the F 16 and F 15 based on the F101 and used F404 technology. GE developed the F404 GE 402 in response to a Swiss requirement for more power in its F/A 18 version. The KAI T 50 Golden Eagle uses a single General Electric F404 102 turbofan engine with Full Authority Digital Engine Control (FADEC) system. The engine consists of three staged fans, seven axial stage arrangement, and an afterburner. The aircraft has a maximum speed of Mach 1.5. Its engine produces a maximum of 17,700 lbf (78.7 kN) of thrust with afterburner. Almost 4,000 F404 engines power the F/A 18 Hornets in service worldwide. The F404 engine family had totaled over 12 million flight hours by 2010. For HAL Tejas, GE developed an uprated F404 IN20, which is the highest thrust variant in F404 family, and which produces a maximum of 19,000 lbf (84 kN) of thrust with afterburner. It incorporates latest hot section materials and technologies as well as FADEC system for reliable power and performance. On 17 August 2021, India signed a contract with GE worth to supply 99 F404 engine and service support by 2029.
F412
GE разработала двигатель F404, который был усовершенствован в F412 GE 400 – турбовентиляторный двигатель без форсажной камеры для истребителя McDonnell Douglas A-12 Avenger II. После отмены программы A-12, исследования были перенаправлены на создание двигателя для Super Hornet, результатом чего стал F414.
GE developed the F404 into the F412 GE 400 non afterburning turbofan for the McDonnell Douglas A 12 Avenger II. After the cancellation of the A 12, the research was directed toward an engine for the Super Hornet, which evolved into the F414.