プラット・アンド・ホイットニー F100

ジョージア州のロビンス空軍基地でテスト中のF100

プラット・アンド・ホイットニー F100 (Pratt & Whitney F100) はアメリカ合衆国のプラット・アンド・ホイットニーが開発した航空機用アフターバーナー付きターボファンエンジンである。F-15戦闘機とF-16戦闘機に搭載されている。

[編集] 開発背景

1967年、アメリカ海軍とアメリカ空軍は当時開発中のF-14とF-15用のエンジン提案を共同で要求した。この共同計画は「Advanced Turbine Engine Gas Generator（ATEGG）」と呼ばれ、推力の増大と軽量化によって推力重量比9を達成することが目標だった。 1970年プラット・アンド・ホイットニーが空軍向けのF100-PW-100と海軍向けのF401-PW-400の開発をアメリカ空軍と契約した。後に海軍は要求をキャンセルし、F-14にはF-111のTF30が搭載されることになった。^[1]

[編集] バリエーション

[編集] F100-PW-100

1972年にF100-PW-100を搭載したF-15が初飛行を行ったが、初期から多数の問題が発生してF-15の導入遅延の一因となった。特にアフターバーナーに起因するスタグネーション・ストールの問題は重大であった。F100-PW-100に大して手を加えていないF100-PW-200をF-16に搭載した場合の発生頻度は低く、機体との組み合わせや使用条件に起因する問題だと考えられた。

スタグネーション・ストールとは、流入空気の乱れによってコンプレッサーブレードが失速し、エンジンが停止してしまう問題である。エンジン停止時はタービンの過熱から火災に至ることもあるため迅速な再始動を要するが、この操作はエンジン停止による推力の消滅とあいまって戦闘機にとっては致命的な弱点となる。

F-15に搭載した場合、高高度や高マッハ数での飛行中にパイロットの操作やエンジン自体の自動再点火による急なアフターバーナー点火が行われると、フレームホルダーでの点火に失敗し流れ出た大量の燃料がエンジンコアからの燃焼ガスによって着火し、爆発的な燃焼が起こる。そのとき発生した圧力波がダクトからファンにまで逆流し、コンプレッサーやファンを失速させる事例が多かった。対策としてアフターバーナー点火部へのセンサーの追加や燃料制御装置の改善が講じられ、初期の問題は解決したとされるが、依然として米空軍内では「神経質なエンジン」という評判である。

[編集] F100-PW-200

F-16はF100-PW-100とほぼ同じ仕様の、F100-PW-200を搭載して就役した。運行コストの削減を目指す空軍は1984年にAlternative Fighter Engine (AFE)計画を開始し、競争に勝ち抜いたエンジンを契約することになった。F-16C/D Block30/32はF100とGEのF110のどちらでも搭載可能な共通のエンジンベイを採用した最初の機体であった。

[編集] F100-PW-220/220E

F100-PW-220/220Eには、精度管理やデジタル制御による高い整備性、耐久性の向上、信頼性の高い冶金技術、熱伝導性など、利用可能な最先端の技術が取り入れられ、米空軍史上最も高い安全性と任務達成率を確立した。このモデルは1986年から導入され、F-15とF-16の両方に搭載することが可能である。

[編集] F100-PW-229

現在生産されている、F100-PW-229にはF-22用のF119や、F-35用のF135の開発によって得られた技術が投入されており、最新素材のタービンが組込まれ、温度管理技術やコンプレッサーの空力設計、電子制御などが新しくなっている。最初の-229型は1989年に飛行し、29,160 lb_fの推力を有する。現在、F-15E、X-47Bなどに搭載されている。

[編集] 仕様

F-15に搭載されたF100

仕様諸元

形式: アフターバーナー付きターボファンエンジン
全長: 4.851 m (191 in)
直径: 1.181 mm (46.5 in)
乾燥重量: 1,696 kg (3,740 lb)

コンポーネント

圧縮機: ファン3枚・10段軸流圧縮機
バイパス比: 0.36:1
タービン: 2段低圧・2段高圧タービン

性能

推力:
- 79.1 kN (17,800 lbf)ミリタリースラスト
- 129.6 kN (29,160 lbf)　オグメンタ（アフターバーナー）作動時
総圧縮比: 32:1
燃料消費率:
- ミリタリースラスト: 0.76 lb/(lbf·h) (77.5 kg/(kN·h))
- フルアフターバーナー: 1.94 lb/(lbf·h) (197.8 kg/(kN·h))
推力重量比: 7.8:1 (76.0 N/kg)

[編集] 脚注

^ Davies, Steve. Combat Legend, F-15 Eagle and Strike Eagle. London: Airlife Publishing, Ltd., 2002. ISBN 1-84037-377-6.

[編集] 外部リンク

F100-PW-100/-200, www.globalsecurity.org（英語）
F100 page on Pratt & Whitney's site

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最終更新 2009年9月6日 (日) 20:15 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
【プラット・アンド・ホイットニー F100】変更履歴

[0] Davies, Steve. Combat Legend, F-15 Eagle and Strike Eagle. London: Airlife Publishing, Ltd., 2002. ISBN 1-84037-377-6.

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