ゼネラル・エレクトリック CF6
CF6(アメリカ軍識別符号:F103)は、アメリカ合衆国のゼネラル・エレクトリック(現GE・アビエーション)が開発した航空機用高バイパス比ターボファンエンジンである。原型となったのはアメリカ空軍のC-5大型輸送機用に開発されたTF39 ターボファンエンジンで、世界初の実用高出力・高バイパス比エンジンであった。現在では軍用・民間を問わず様々な航空機に使用されている。また、後継機としてGEnxエンジンが開発された。
歴史
1964年にアメリカ空軍は次世代戦略輸送機を開発する「CX-X計画」を開始し、1965年にロッキードの機体とゼネラル・エレクトリックのエンジンを採用することが決定した。
高バイパスターボファンエンジンは性能を大きく飛躍させ、燃費を25%改善しつつ43,000lb(約19.5t)の推力を生み出した[1]。TF39のバイパス比は8で、圧縮比は25、また、高度な冷却システムによって1,370℃というタービン温度を達成した。TF39の初号機は1965年に試運転し、1968年-1971年にかけて463基が生産されてC-5Aに搭載された。
TF39は民間用にCF6として提案され、すぐにイースタン航空向けに売込んでいたロッキード L-1011とマクドネル・ダグラス DC-10が関心を示した。L-1011は結局ロールス・ロイス RB211を採用してCF6の最大のライバルを作ることになったが、DC-10はCF6を採用して1971年に初飛行し、市場で成功を収めた。さらにCF6はボーイング747のエンジン選択肢の一つに選ばれた(ちなみに、747はCF6誕生のきっかけとなったCX-X計画でロッキードに敗れた開発資源を民間に転用したものである)。それ以来、CF6はエアバスA300、A310、A330やボーイング767、マクドネル・ダグラス MD-11などに採用されている[2]。
日本においては多くの民間航空機に搭載されている他、航空自衛隊の日本国政府専用機(初代)やE-767早期警戒管制機、KC-767空中給油機、C-2輸送機 に採用されている。
種類
TF39
TF39は、1960年代において革新的なエンジンだった。推力は41,000–43,000 lbf (182.4–191.3 kN)である。以下に示す新技術が投入された。
機械的にTF39はそれまでになかった高バイパス比のターボファンエンジンである。それまでは初段のファンブレードには吸気案内翼が外部バイパス部にありコアブースターステージがファンローターの前にあった。
TF39の構造は次のサイトにある→ (外部リンク)
CF6-6
FAAによるCF6-6の断面図
CF6-6は、民用のTF39として開発され、DC-10に最初に搭載された。最初期型のCF6であり、単段のファンとコアブースター段を5段の低圧タービンで駆動、16段の高圧軸流圧縮機を2段の高圧タービンで駆動する形式で、燃焼器はアニュラー式で排気を分割する。86.4 in (2.19 m)径のファンによって1,300 lb/s (590 kg/s)の推力を生み出し、バイパス比は5.72に達する。圧縮比は24.3である。最大離陸重量時の静止推力は40,000 lbf (178 kN)である。
CF6-50/45
CF6-50 シリーズは、推力が46,000–54,000 lbf (205–240 kN)の高バイパス比エンジンである。産業・船舶用にLM2500 ガスタービンエンジンとして開発された。1969年に長距離型DC-10用エンジンの後継として開発が開始された。
1969年、エアバスA300に採用され、1971年、エールフランスがローンチカスタマーになった。1975年にはKLMが最初のCF6-50搭載ボーイング747の発注を行った。CF6 ファミリーはこれを機にCF6-80へと発展する。
1980年には全日本空輸のボーイング747SR専用として推力を落としたCF6-45がファミリーに加わった。
CF6-80
CF6-80は、推力が48,000–75,000 lbf (214–334 kN)である。CF6-50 シリーズの成功を受けて更に改良した。高圧圧縮機は14段である。
767に搭載されたCF6-80C2B6Fの高圧タービンに起因する故障[3][4][5][6][7][8]を受け、FAAは一定時間使用したCF6-80の使用に注意を勧告している[9]。
-80シリーズには3種類がある。
CF6-80A
CF6-80Aは、推力が48,000–50,000 lbf (214–222 kN)で、ボーイング767とエアバスA310に搭載されている。このエンジンを搭載した767は1982年に、A310は1983年に就航した。また、ETOPSに認定されている。
CF6-80A/A1のファンの直径は86.4 in (2.19 m)で、空気流量は1,435 lb/s (651 kg/s)で圧縮比は28.0、バイパス比は4.66である。静止時における推力は48,000 lbf (214 kN)である。基本的な機械的構成は-50 シリーズと同様である。
CF6-80C2
CF6-80C2を搭載したデルタ航空のボーイング767
CF6-80C2は、1985年10月から運用開始された。推力は52,500–63,500 lbf (234–282 kN)である。燃料消費率が同水準の推力のエンジンと比較して向上している。
CF6-80C2は、同一のハードウェアでエンジン制御部の"Rated Plug"を交換することで最大推力が16段階に調節でき、その用途の広さからこのエンジンは幅広い分野で使用されている。
CF6-80C2-A1は、ファン径が93 in (2.36 m)で空気流量は1,750 lb/s (794 kg/s)である。圧縮比は30.4でバイパス比は5.15である。静止時の推力は59,000 lbf (262 kN)である。-80Aに比べると、高圧圧縮機に特設ステージが1段、低圧タービンには第5段目が追加されている。
CF6-80C2は現在、ボーイング747やMD-11の様なワイドボディ機に搭載されている。CF6-80C2はエアバスA300、A310、ボーイング767向けにETOPS-180の認可を受けている。また、アメリカ空軍のC-5M スーパーギャラクシー、航空自衛隊のC-2[10]にも搭載されている。
CF6-80E1
CF6-80E1は、エアバスA330用に特別に開発された。推力は67,500–72,000 lbf (300–320 kN)である。CF6-80E1A2のファン径は96 in (2.44 m)である。空気流量は1,925 lb/s (873.2 kg/s)で圧縮比は32.6、バイパス比は5.3である。
他の派生型
産業用と船舶用に開発されたCF6-80C2は、LM6000 シリーズと称し、高速船舶や艦船に搭載される。
LM2500とLM5000は圧縮器の端から軸出力を取り出している。LM6000は低圧圧縮器をCF6-50から流用している。
CF6-32
CF6-32は、ボーイング757向けにCF6-80の出力を減らしたものである。実際には採用されなかった。
比較
技術仕様[11]
仕様
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CF6-6
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CF6-50
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CF6-80A
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CF6-80C2
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CF6-80E1
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ファン/圧縮機の段数
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ファン1段/低圧1段/高圧16段
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ファン1段/低圧3段/高圧14段
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ファン1段/低圧3段/高圧14段
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ファン1段/低圧4段/高圧14段
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ファン1段/低圧3段/高圧14段
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低圧タービン/ 高圧タービン段数
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5/2
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4/2
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4/2
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5/2
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5/2
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最大直径(インチ)
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105
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105
|
105
|
106
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114
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全長(インチ)
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188
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183
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167
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168
|
168
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乾燥重量(lbs)
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8,176-8,966
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8,966-9,047
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8,760-8,776
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9,480-9,860
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11,225
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搭載機
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DC-10-10
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エアバスA300B DC-10-15/-30 KC-10 ボーイング747-200 747-300 E-4 YC-14
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エアバスA310-200 ボーイング767-200
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エアバスA300-600/R/F A310-200/-300 ボーイング767-200/200ER 767-300/-300ER 767-400ER E-767/KC-767 747-300 747-400/-400ER MD-11 C-5M スーパーギャラクシー 川崎 C-2
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エアバスA330-200/-300 A330 MRTT
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最大出力時における 燃料消費率
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0.35
|
0.368-0.385
|
0.355-0.357
|
0.307-0.344
|
0.332-0.345
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海面高度での 最大出力(lbf)
|
41,500
|
51,000-54,000
|
48,000-50,000
|
52,500-63,500
|
67,500-72,000
|
最大出力時における 総圧縮比
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25-25.5
|
29.2-31.1
|
27.3-28.4
|
27.1-31.8
|
32.4-34.8
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バイパス比
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5.76-5.92/5.89
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4.24-4.4
|
4.59-4.66
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5-5.31
|
5-5.1
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採用機
- TF39
- CF6-6
- CF6-50
- CF6-45
- CF6-80
出典
外部リンク