Pratt & Whitney PW4000
PW4000 | |
---|---|
![]() | |
112-дюймовий (2,8 м) вентилятор PW4098, який використовується на Boeing 777 | |
Тип | Турбовентиляторний двигун |
Походження | ![]() |
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/PW4098.jpg/220px-PW4098.jpg)
52 000-62 000 фунт-сила (230-275 кН), 94 in (2.4 m) 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 lbf (280–300 kN), 100 in (2.5 m)-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].
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Pratt_%26_Whitney_PW4074_crop.jpg/220px-Pratt_%26_Whitney_PW4074_crop.jpg)
Для Boeing 777 84,000–98,000 lbf (370–440 kN), 112 in (2.8 m) - розробка фан-версії почалася в жовтні 1990 року, досягла 100,000 lbf (440 kN) 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 lbf (400 kN) PW4090 надійшов на озброєння в березні 1997 року. 98,000 lbf (440 kN) 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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/PW4077_Fan.jpg/220px-PW4077_Fan.jpg)
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Boeing_767-2B1%28ER%29%2C_Aeromexico_JP6079092.jpg/200px-Boeing_767-2B1%28ER%29%2C_Aeromexico_JP6079092.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/Airbus_A330-223%2C_Kingfisher_Airlines_JP6833765.jpg/200px-Airbus_A330-223%2C_Kingfisher_Airlines_JP6833765.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2e/Pratt_%26_Whitney_PW4000_%284836578201%29.jpg/200px-Pratt_%26_Whitney_PW4000_%284836578201%29.jpg)
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
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:
- Airbus A300-600
- Airbus A310-300
- Boeing 747-400 (і Scaled Composites Stratolaunch )
- Boeing 767-200/-300/-400 (включаючи версію ER і версію Boeing Converted Freighter, крім -300F)/-2C/ Boeing KC-46A
- McDonnell Douglas MD-11
PW4000-100
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
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/UAL1175_PW4077_fan_blade_11_fracture.png/220px-UAL1175_PW4077_fan_blade_11_fracture.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/United_Airlines_Flight_328_damage_2.jpg/220px-United_Airlines_Flight_328_damage_2.jpg)
За участю серії PW4000-112
- 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
- Aviadvigatel PS-90
- General Electric CF6
- General Electric GE90
- Pratt & Whitney PW2000
- Progress D-18T
- Rolls-Royce RB211
- Rolls-Royce Trent 700
- Rolls-Royce Trent 800
Примітки
- ↑ а б в г д е ж PW4000 derivatives continue to drive engine success story. Flight Daily News. 23 лютого 2000.
- ↑ P&W reveals 'Advantage 70'. Flight Daily News. 14 березня 2006.
- ↑ 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.
- ↑ Pratt & Whitney. PW4000-94. Архів оригіналу за 19 липня 2019. Процитовано 20 липня 2019.
- ↑ Pratt & Whitney. PW4000-100. Архів оригіналу за 19 липня 2019. Процитовано 20 липня 2019.
- ↑ Pratt & Whitney. PW4000-112. Архів оригіналу за 19 July 2019. Процитовано 20 липня 2019.
- ↑ 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...
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ KE2708 Flight, Korean Air, Tokyo to Seoul. www.flightr.net. Архів оригіналу за 7 November 2016. Процитовано 6 листопада 2016.
- ↑ Incident: United B772 over Pacific on Feb 13th 2018, fan blade, engine cowl and inlet separated in flight, blade debris impacted fuselage.
- ↑ NTSB Report PDF https://app.ntsb.gov/pdfgenerator/ReportGeneratorFile.ashx?EventID=20180213X95634&AKey=1&RType=Final&IType=IA
- ↑ Alan Levin, Julie Johnsson (22 лютого 2021). Boeing 777 Engine Blast Spurs Grounding of Some Older Jets. Bloomberg (англ.). Процитовано 23 лютого 2021.
- ↑ FAA orders fan blade inspections after pattern of engine-related failures. Seattle Times. 23 лютого 2021.
- ↑ 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.
- ↑ а б Incident: United B772 at Denver on Feb 20th 2021, engine inlet separates from engine, engine fire.
- ↑ Boeing 777: Signs of 'metal fatigue' found on Denver plane engine. BBC News. 23 лютого 2021.
- ↑ 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.
- ↑ Airworthiness Directive, Emergency (23 лютого 2021). AD. FAA. Архів оригіналу за 18 квітня 2021. Процитовано 24 лютого 2021.
- ↑ Boeing 777: Dozens grounded after Denver engine failure. BBC News. 22 лютого 2021.
- ↑ Kaminski-Morrow, David (22 лютого 2021). UK bans operations with PW4000-powered 777s. Flight Global (англ.). Процитовано 23 лютого 2021.
- ↑ Ahlgren, Linnea (24 лютого 2021). FAA Releases PW4000 Airworthiness Directive Following 777 Engine Failure. Simpleflying (англ.).
Подальше читання
- Сторінка продукту PW4000-94
- Сторінка продукту PW4000-100
- Сторінка продукту PW4000-112