유로롭 TP400

Europrop TP400
TP400
Paris Air Show 2017 Europrop TP400.jpg
2017 파리 에어쇼에서 사프란이 선보인 TP400.
유형 터보프롭
원산지 다국어
제조원 유로롭 인터내셔널
첫 번째 실행 2005년 10월 28일
주요 응용 프로그램 에어버스 A400M
구축수 400 [1]이상

Europ International TP400-D6는 Europ International이 Airbus A400M Atlas 군용 수송기를 위해 개발하고 생산한 11,000shp(8,200kW) 발전소이다.TP400은 가장 강력한 단일 회전 터보프롭으로, 역회전 Kuznetsov NK-12만 더 큽니다.

발전

TP400은 원래 [2]2000년 12월에 Airbus Military에 의해 A400M에 동력을 공급하기 위해 선택되었습니다.그러나 스넥마 M88 터보팬 엔진을 기반으로 하는 엔진코어가 너무 무겁고 연료 [3]효율이 충분하지 않아 에어버스는 2002년 2월에 엔진 경쟁을 재개했다.5월 2002년까지, 프랫 &, 휘트니 캐나다(P&amp을 말한다.WC)제안을 핵심 개발이 진행되면서 그 당시[5] 개념은 나중에 PW180.[4]이라고 불리는 다른 팬이 PW800 turbofan,[4]53–89-kilonewton(5,400–9,100-kilogram-force, 12,000–20,000-pound-force)지역 제트 엔진에 잘 준수된 12,000shp(8900kW)터보 프롭과 관련된 발표했다.2003년 4월 30일 전후로 에어버스 CEO 노엘 포고어드는 기자들에게 P&WC 제안 가격이 TP400보다 20% 저렴하다며 P&WC에 계약을 넘겼을 것이라고 말했지만 정부 관계자들은 업체들의 입찰 수정 연장을 요청했다.최종 입찰이 변경되기 전, P&WC의 유럽 생산 비율은 75%로 4억 [6]달러나 낮았다고 소식통들은 주장했다.5월 6일, 유럽의 정치 및 비즈니스 리더들의 압박 속에 에어버스는 유럽의 보호무역주의 [7]비난에도 불구하고 유럽항공과 34억 달러의 계약을 체결하고 A4M 엔진 900대를 생산하기로 했다.Europ의 한 회원은 결정 후 TP400 계약으로 인해 PW180이 [4]선택되었을 때보다 227억 달러 A400만 달러의 프로그램 비용이 약 1~2% 증가했을 뿐이라고 주장했습니다.

2018 ILA 베를린 에어쇼에서 에어버스 A400M 아틀라스 좌현에 장착된 TP400 엔진 2개.이미지를 확대하면 좌측 또는 우측 마커가 프로펠러 블레이드에 표시되며, 이는 블레이드가 각각 좌측 및 우측 프로펠러용임을 나타냅니다.

2003년 5월 27일 Airbus Military와 유럽 방위 구매 대행사 OCCAR 간의 A400M 계약 체결은 77개월(6년 5개월) 동안 진행될 계획이었던 항공기 개발 프로그램의 시작을 알렸다.2003년 파리 에어쇼에서 유로프롭은 전 엔진 컨소시엄 파트너인 아비오와 3억 유로의 기어박스 공급 계약을 체결했다.그러나 록히드 마틴이 C-130J 슈퍼 헤라클레스 업그레이드에서 직면했던 토크와 공기역학적인 문제로 인해, 에어버스는 엔진 구성과 프로펠러를 스스로 선택할 수 있는 선택권을 유지하였다.매우 야심찬 것으로 여겨졌던 TP400 개발 스케줄은 계약 체결 후 27개월(2년 3개월) 이내 또는 2005년 8월에 엔진을 벤치 런했습니다.전용 엔진 테스트베드 항공기에 대한 테스트가 불필요하다는 유로롭의 주장에도 불구하고, 에어버스는 첫 지상 시험 이후 11개월 만에 에어버스 A300 또는 A340에 대한 그러한 프로그램을 추진했다.엔진 테스트베드 프로그램에는 약 4,000만 [8]유로가 소요될 것으로 예상됩니다.

2003년 7월/8월에 Airbus는 Ratier-Figeac과 최대 8억 3천만 달러 상당의 프로펠러를 공급하는 계약을 체결했습니다. 프로펠러는 직경 5.33미터(17.5피트)에 복합 블레이드가 [9]8개 포함되어 있습니다.2004년 5월, Airbus는 A400M 설계가 "손잡이" 프로펠러 개념을 가지고 날개 위의 엔진 쌍이 반대 방향으로 회전할 것이라고 결정했습니다.설계에는 표준 프로펠러와 미러 이미지 버전인 두 개의 프로펠러가 필요했습니다.미러 이미지 프로펠러의 엔진에는 추가적인 변속 장치 구성 요소가 필요합니다.이러한 역회전 프로펠러 설계로 인해 TP400 엔진은 두 가지 다른 변속 장치/프로펠러 [10]구성에 대해 인증을 받아야 했습니다.에어버스는 2004년 12월 록히드 C-130K 헤라클레스 [11]항공기의 TP400 엔진 비행 시험 계약을 마셜 에어로스페이스에 부여했으며, 2006년 중반의 비행을 목표로 하고 그 [12]해 4월 첫 비행을 희망했다.고려된 다른 테스트베드 기체는 일류신 Il-76과 에어버스 자체 A340-300 테스트베드 항공기였다. TP400의 대형 프로펠러가 A340의 낮은 장착 [13]날개에 설치될 경우 충분한 지상 공간을 확보할 수 있기 때문이다.

2006년 9월에 제시된 엔진 마스터 프로그램에 따르면, TP400은 2005년 8월 말까지 작동하는 첫 번째 엔진에 도달한 후, 그 해 말까지 작동하는 첫 번째 엔진과 프로펠러를 결합한 엔진에 도달하게 되었습니다.TP400은 2006년 말까지 자체 전용 테스트베드 항공기로 비행하며, 엔진은 엔진 프로그램 시작 54개월(4년 6개월)인 2007년 10월 말까지 "핸드" 프로펠러로 인증될 예정입니다.TP400으로 구동되는 A400M의 첫 번째 시험 비행은 다음 달 말에 이루어지며, 베이스라인 프로펠러를 사용한 엔진 인증은 2008년 3월 말에 이루어질 예정입니다.마지막으로 자격시험은 2009년 [14]: 8 1월 말까지 종료된다.

2010년 A400M 시험 항공기의 우현 날개에 장착된 TP400 엔진 2개.프로펠러 허브 아래의 턱 공기 흡입구에 주의하십시오.

두 달간의 지연 후, 엔진은 2005년[15] 10월 28일 워터 브레이크를 부하로 사용하여 처음 작동했다.이후 테스트에서 엔진은 최대 [16]출력에 도달했습니다.2006년 2월 28일, 엔진은 프로펠러를 [17]장착한 상태에서 처음으로 테스트되었습니다.Europ은 2007년 [18]11월 19일 엔진 테스트베드 비행 테스트를 위해 최초의 TP400 엔진을 인도했다.2008년 6월, TP400은 C-130K 엔진 테스트베드의 선내 포트 윙에서 첫 지상 주행이 이루어졌으며, 최초의 A400M 생산 [19]항공기에 통합이 완료되었다.24시간의 지상 주행과 택시 시험 운행 후, 단일 TP400-D6 엔진의 첫 비행은 2008년 12월 17일에 이루어졌다.C-130K 기체 설계는 TP400 프로펠러의 마하 0.72가 아닌 [11]마하 0.64로 최대 순항 속도를 제한했지만 에어버스와 마샬은 18회의 비행, 55회의 비행 시간 및 61시간의 지상 시험을 거쳐 2009년 9월 30일에 완료된 C-130K 테스트베드 항공기에 대한 비행 시험을 완료했다.2009년 11월 18일, A400M 시험 항공기는 4개의 TP400 [20]엔진을 탑재한 지상 주행을 처음으로 완료하였고, 그 후 2009년 [21]11월 23일 A400M의 첫 번째 택시 시험 운행이 시작되었다.2009년 12월 11일, A400M의 첫 비행이 이루어졌다.[22]이 엔진은 [23]2011년 5월 6일 유럽항공안전청(EASA)으로부터 민간 인증을 받았습니다.EASA는 2012년 4월까지 Ratier-Figeac의 TP400용 [24]FH385/FH386 프로펠러를 인증했으며 2013년 3월 13일 A400M [25]항공기의 형식 인증을 받았습니다.이 항공기와 엔진은 2013년 9월 30일 프랑스 [26]공군과 함께 공식적으로 취역하기 시작했다.

몇 가지 기술적 문제로 인해 엔진 인증 테스트 프로그램이 지연되었고 전체 A400M 항공기 프로그램이 추가 일정 조정에 들어갔습니다.엔진 지연은 주로 Full Authority Digital Engine Control(FADC) 소프트웨어를 민간 당국이 만족할 수 있도록 완료하는 데 문제가 있었기 때문입니다.좀 더 구체적으로 말하면, Europ은 2008년 중반에 엔진이 올바르게 작동한다고 판단했지만, FADEC 소프트웨어는 여전히 EASA [27]요건을 충족하지 못했습니다.A400M은 인도적 임무를 위한 것이었기 때문에 민간 인증도 필요했습니다.Europ은 FADEC가 추적성과 접근성을 보여야 한다는 것을 깨닫지 못했기 때문에 EASA는 소프트웨어의 민간 인증을 거부했습니다.이 문제 때문에 2008년 9월까지 비행 준비가 완료된 최초의 A400M 시험 항공기는 비행이 허용되지 않았다.Europ은 이 [28]문제를 해결하기 위해 인력 규모를 세 배로 늘려야 했고, 결과적으로 275,000줄 이상의 코드로 구성된 FADEC 시스템이 탄생했습니다. 이는 가장 큰 민간 제트 [29]엔진용 FADEC 소프트웨어보다 4배나 더 복잡했습니다.다른 문제로는 주 항공기 [30]컴퓨터에 불충분한 로깅을 제공하는 수많은 평면 서브시스템이 있었다.

2016년에는 메인 변속기에 비정상적인 마모와 열이 발생하여 조기 [31]정비가 필요한 문제가 발생하였습니다.이 문제로 독일 공군은 A400M 항공기 3대 중 2대를 일시적으로 정지시켰고, 영국 공군 항공기도 기내 엔진 [32]정지를 겪었다.이 엔진 문제에 대한 임시 수정은 2016년 [33]7월에 인증되었습니다.기어박스 문제는 계속되었고, 2018년 7월 현재 최종 수정안은 그 [34]해 말까지 도입될 예정이었습니다.

2013 파리 에어쇼에 전시된 TP400 메인 프로펠러 변속 장치.

설계.

TP400은 3축 구성으로, 2축 가스 제너레이터에 이어 자유 동력 [14]: 10 터빈으로 구성됩니다.이 구성은 전체 압력 [citation needed]비율을 최대화하기 위해 선택되었습니다.또한 3축 구성으로 인해 엔진이 더 짧고 가벼워지며,[35] 비행 중 구부러지지 않도록 강성이 높아집니다.TP400에는 턱 공기 [14]: 10 흡입구가 있으며 엔진의 질량 흐름은 초당 26.3kg(분당 3,[36]480파운드)입니다.

가스 발생기에서 중간 압력 압축기(IPC)는 MTU Aero 엔진에 의해 설계되며 [13]5단계로 구성됩니다.컴포넌트의 복잡성을 줄이기 위해 IPC에는 가변 입구 또는 스테이터 [36]베인이 없습니다.고압 컴프레서(HPC)는 Rolls-Royce가 설계합니다.HPC에는 총 6개의 스테이지가 있으며, 그 중 2개는 가변 스테이지,[37] 4개는 고정 스테이지입니다.스넥마는 M88 터보팬 전투기 엔진의 연소기를 기반으로 한 연소기를 공급했다.HPC를 구동하기 위해 Snecma는 M88의 HPT를 기반으로 한 고압 터빈(HPT)도 공급했습니다.IPC를 구동하는 중간 압력 터빈(IPT)도 MTU에서 파생된 구성 요소이며, 이번에는 터보 유니언 RB199 및 Eurojet EJ200 터보팬 전투 [13]엔진의 IPT를 기반으로 합니다.Snecma HPT와 MTU IPT는 모두 1단계이지만 HPT는 축소되지 않은 반면 IPT에는 [14]: 10 쉬라우드가 있습니다.IPC와 IPT를 연결하는 샤프트는 HPC와 HPT를 연결하는 외부 샤프트와 반대 방향으로 회전합니다.전체 압력비는 25:1입니다.[36]IP 컴프레서의 압력비는 3.5:1이며 HP 컴프레서의 압력비는 약 7.2:[citation needed]1입니다.

고도로 스윕된 라티에-피겨 프로펠러를 클로즈업한 것입니다.

저압 터빈(LPT)은 Industria de Turbo Propulsores(ITP)에 의해 제공되며, Rolls-Royce BR715 지역 터보 [13]팬의 LPT에서 파생됩니다.이 자유 동력 터빈은 세 번째 동축 샤프트와 감속 [36]변속 장치를 통해 프로펠러를 구동합니다.Avio에서 생산된 변속기의 최대 출력은 약 8,000kW(11,000hp)입니다.감소는 1단계 오프셋 설계와 2단계 행성계의 [38]두 단계로 이루어집니다.총 감속 기어비는 약 9.5:1입니다.변속기 출력 토크는 최대 100kwton-m(74,000파운드 힘-피트)입니다.변속기의 초기 프로토타입은 전적으로 알루미늄으로 제작되었지만,[16] 무게를 줄이기 위해 마그네슘이 도입되었습니다.변속기는 양방향으로 프로펠러 회전을 지원해야 하기 때문에 변속기가 "핸드"[36] 프로펠러와 짝을 이룰 때 아이들러 기어를 추가하여 방향을 반전시킵니다.

프로펠러는 Ratier-Figeac에 의해 설계되었으며 직경은 5.33m(17.5ft)입니다.가역식 가변 피치 프로펠러는 8개의 블레이드를 장착할 수 있으며, 각 블레이드는 복합 쉘과 폴리우레탄 [35]코팅으로 둘러싸인 카본 스파를 가지고 있습니다.A400M의 순항 속도 마하 0.[35]68에서 나선 속도가 290m/s(951ft/s; 1,044km/h; 648mph)인 블레이드 [39]끝부분의 스위프 각도가 약 55도인 스키마타[36] 모양을 하고 있다.프로펠러는 655, 730, 842 [11]및 860rpm의 4가지 회전 속도 설정이 있습니다.655rpm은 저고도 크루즈, 730rpm은 일반 크루즈, 842rpm은 이륙 및 특수 [16]기동입니다.이 프로펠러는 엔진 출력을 110kN(11,000kgf; 25,000lbf)의 [40]추력으로 변환합니다.

사양(TP400-D6)

데이터 원본 TP400-D6에 대한 EASA 유형 인증서 데이터 시트, 07, 6페이지[41]

일반적인 특징

구성 요소들

  • 컴프레서: 복잡성을 [36]줄이기 위해 가변 흡기 또는 스테이터 베인이 없는 MTU 5단 중압 컴프레서, 2단 가변[13] Rolls-Royce 6단 고압 컴프레서
  • 연소기: 연료 노즐이[36] 18개인 Snecma[13] 고리형 연소실
  • 터빈:Snecma 1단 고압 터빈, MTU 1단 중압 터빈, ITP 3단 저압[13] 터빈
  • 연료 유형:제트 A, 제트 A1, 제트 B, JP4, JP5, JP8 및 JP8+100[43]

성능

  • 최대 출력:상향 이륙: 8,251 kW(11,065 hp), 최대 연속: 7,971 kW(10,690 hp)[42]
  • 전체 압력비: 25[36]
  • 공기량: 26.3 kg/s (58 lb/s)[36]
  • 터빈 입구 온도: 1,200 °C (2,190 °F, 1,470 K, 2,650 °R)[36]
  • 특정 연료 소비량:이륙 시: 0.228 kg/kWh(0.170 kg/(hp⋅h), 0.37 lb/(hp⋅h)+(2003년 추정치);[8]크루즈 시: 0.21 kg/kWh (0.16 kg/(hpµh), 0.35 lb/(hpµh))[44]
  • 중량 대비 전력비: 4.41kW/kg (5.9hp/kg, 2.68hp/[44]파운드)

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관련 리스트

레퍼런스

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참고 문헌

외부 링크

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