General Electric J79 - General Electric J79

J79
	J79 esillä Yhdysvaltain ilmavoimien kansallismuseossa
Tyyppi	Jälkipoltto turbojet
Kansallinen alkuperä	Yhdysvallat
Valmistaja	Yleiset sähkömoottorit
Ensimmäinen juoksu	20. toukokuuta 1955 (ensimmäinen lento)
Tärkeimmät sovellukset	Convair B-58 Hustler ; IAI Kfir ; Lockheed F-104 Starfighter ; McDonnell Douglas F-4 Phantom II ; Pohjois-Amerikan A-5 Vigilante
Rakennettu numero	> 17 000
Kehitetty	General Electric J73
Vaihtoehdot	General Electric CJ805
Kehitetty osaksi	General Electric CJ805-23

General Electric J79 on aksiaalisen suihkuturbiinimoottorilla moottori rakennettu käytettäväksi erilaisissa taistelija ja pommikone lentokoneiden ja yliäänikone risteilyohjuksia . J79: n tuotti General Electric Aircraft Engines Yhdysvalloissa ja useiden muiden yritysten maailmanlaajuinen lisenssi. Sen tärkeimpiä käyttötarkoituksia olivat F-104 Starfighter , B-58 Hustler , F-4 Phantom II , A-5 Vigilante ja IAI Kfir .

Kaupallinen versio, nimeltään CJ805 , käytti Convair 880: aa , kun taas perässä oleva turbofan-johdannainen, CJ805-23, käytti Convair 990 -lentokoneita ja yksittäistä Sud Aviation Caravelle -laitetta, joiden tarkoituksena oli osoittaa Yhdysvaltain markkinoille ohitusmoottorin edut olemassa oleva Avon -turbojetti.

Vuonna 1959 J79: n kaasugeneraattori kehitettiin kiinteäksi 10 MW-luokan (13 000 hevosvoiman) vapaaturbiiniseksi turboahtomoottoriksi merivoimien, sähköntuotannon ja teollisuuden käyttöön, nimeltään LM1500 . Sen ensimmäinen sovellus oli tutkimuksen kantosiipialuksella USS Plainview .

Kehitys

1940 -luvun loppuun mennessä suihkumoottorin suunnittelu oli edennyt siihen pisteeseen, että kompressorin suorituskyky rajoitti edistymistä . Aksiaalikompressoreilla varustetuille moottoreille oli vaikea tuottaa rakennetta, joka toimisi tehokkaasti joutokäynnistä suurimpaan nopeuteen, ja sisääntulolämpötilat vaihtelivat maassa levossa olevista korkeisiin ääniääniin korkeilla korkeilla olevilla. Vältä kompressori pysähtyy yleinen painesuhde oli rajoitettu, mutta silti kaksi ensimmäistä aksiaalista moottoreiden palvelua, Junkers Jumon 004 ja BMW 003 tarvitaan poistoilman suutin, jossa on muuttuva alue. BMW003, jonka painesuhde oli vain 3,1: 1, tarvitsi suuttimen, jossa oli neljä asentoa - käynnistys ja joutokäynti, nousu, suuri nopeus ja korkea korkeus.

Aksiaalikompressorit toimivat puristamalla ilmaa vaihe kerrallaan, ensin kiihdyttäen sitä riviä ilmakalvoja, jotka on yhdistetty pyörivään akseliin, "roottoriin", ja sitten hidastamalla sitä nostaakseen painetta kompressoriin kytketyssä kiinteässä rivissä ulkovaippa, "staattorit". BMW003: ssa oli 7 näistä vaiheista, joista jokaisella oli oma hyvin pieni painesuhde, joka yhdessä tuotti syöttöpaineen 3,1 ilmakehän palokammioihin. Kompressorin läpi kulkevan ilman on lähestyttävä jokaista terää, olipa roottorin siipi pyörii missä tahansa joutokäyntinopeuden ja 10000 rpm: n välillä tai paikallaan oleva staattorin siipi pienellä sallitulla kulma -alueella. Tämä fyysinen suhde ilman nopeuden ja siipien välillä on nopeuskolmio, joka määrittää lähestymiskulman ja sen, kompressorin siivet edessä pysähtyvät, värisevätkö ja katkeavatko. Rolls-Royce Avonin , joka tunnettiin vielä nimellä AJ65, varhaisilla malleilla oli taipumus rikkoa siivet kompressorinsa ensimmäisissä vaiheissa, kun niitä käytettiin pienellä nopeudella. Vuonna 1949 RR rakensi kompressorin lautojen testausta varten, jossa tulo -ohjaimen siivet ja neljä ensimmäistä staattoriterän riviä voitiin kääntää alentaakseen ilman tulokulmaa teriin ajon aikana. Työskentely tämän ratkaisun kanssa lopetettiin ja se korvattiin yksinkertaisemmalla järjestelmällä, jossa oli vaihtelevat tulo -ohjaimen siivet ja venttiilit, jotka "ilmaavat" ilmaa kompressorin alkuvaiheista käynnistyksen ja pienen nopeuden aikana. Tämä mahdollisti moottorin käyttöönoton puristussuhteella 6,2: 1, mikä on suuri edistysaskel, jota parannettiin edelleen myöhemmissä versioissa jopa 8,8. Tämä osoittautui erittäin vaikutusvaltaiseksi, ja monet aikakauden moottorit käyttivät näitä käsitteitä, mukaan lukien General Electric J73 .

Vuonna 1951 GE päätti kokeilla muuttuvan staattorin suunnittelua. Gerhard Neumannin johtama ryhmä tuotti prototyypin, jossa 14-vaiheisen staattorin sisääntulo ja viisi ensimmäistä vaihetta olivat vaihtelevia. Suunnittelun testaus, joka tunnetaan nimellä X24A, saatiin päätökseen toukokuussa 1952. Pian sen jälkeen ilmavoimat solmivat sopimuksen uudesta moottorista, jonka työntövoima oli noin 14 000 kiloa uuden ylikellon pommikoneen suunnittelulle. Lentokoneiden kaasuturbiinidivisioonan johtaja, CW 'Jim' LaPierre, muodosti kaksi tiimiä harkitsemaan moottoria, joka voisi toimia pitkiä aikoja 2,0 Machilla samalla, kun se tarjoaa silti hyvän polttoainetalouden 0,9 Machin risteilyllä. Gerhard Neumann oli vastuussa tiimistä, joka käytti X24: n muuttuvaa staattorikonseptia, kun taas Chapman Walker johti rinnakkaispyrkimyksiä käyttämällä kaksikelaista muotoilua. Tuloksena olevien mallien vertailu osoitti, että muuttuva staattori oli sekä kevyempi, yksinkertaisempi että pienempi.

GE voitti ilmavoimien sopimuksen 3. joulukuuta 1953, ja hänelle myönnettiin sopimus MX2118, joka oli tarkoitettu Convair B-58 Hustlerin virtalähteeksi . Kaksi muuta GE: n tarjoamaa moottoria, nykyisen J73: n edistynyt versio ja paljon suurempi malli, joka tunnetaan nimellä J77, peruttiin. Sopimus alkoi uuden mallin prototyypillä GOL-1590. Se juoksi ensimmäistä kertaa 16. joulukuuta 1953, mutta kiihtyi nopeasti käsistä ja vaurioitui. Moottori korjattiin ja kävi uudelleen kolme viikkoa myöhemmin, ja se osoitti nopeasti erinomaisen suorituskyvyn, joka sai joukkueen kyseenalaistamaan testauslaitteidensa tarkkuuden. Ensimmäinen prototyyppi tuotantoversiosta, XJ-79, ajettiin 8. kesäkuuta 1954.

Ensimmäinen lento moottori oli 20. toukokuuta 1955, jossa moottori oli sijoitettu pommi lahden on J47 tehoinen B-45C (48-009) . J79 laskettiin pommi-paikasta ja neljä J47: ää suljettiin jättäen B-45: n lentämään yksittäisellä J79: llä. Ensimmäinen lento jälkeen 50 tunnin pätevyyskoe oli 8. joulukuuta 1955 virtaa toinen ennen tuotannon Douglas F4d Skyray , jossa J79 sijasta alkuperäisessä Westinghouse J40 moottori osana General Electric kehittämisen ja pätevyys-ohjelma. YF-104 oli seuraava lentokone, joka lensi J79: llä ja jota seurasi uusimoottorinen Grumman F11F Tiger laivaston sponsoroimassa ohjelmassa, jotta hän saisi kokemusta moottorista ennen F4H: n (F-4) ensimmäistä lentoa.

J79: tä käytettiin F-104 Starfighterissa , B-58 Hustlerissa , F-4 Phantom II: ssa , A-5 Vigilanteessa , IAI Kfirissä ja SSM-N-9 Regulus II -ylikoristeisessa ohjuksessa. Sitä valmistettiin yli 30 vuotta. Yli 17 000 J79 -konetta rakennettiin Yhdysvalloissa ja lisenssillä Belgiassa, Kanadassa, Saksassa, Israelissa, Italiassa ja Japanissa. F-16 Fighting Falconin alennettua versiota J79: llä ehdotettiin edulliseksi hävittäjäksi vientiin, ja vaikka prototyyppi lennettiin, se ei löytänyt asiakkaita.

J79 korvattiin 1960-luvun lopulla uusi taistelija malleja jälkipolton turbofans kuten Pratt & Whitney TF30 käytetään F-111 ja F-14 , ja uudempi sukupolvi turbofans kanssa Pratt & Whitney F100 käytettiin F-15 Eagle jotka parantavat polttoaineenkulutusta risteilyllä ohittamalla ilmaa moottorin ytimen ympäri.

Heidän osuudestaan suunnittelussa J79, Gerhard Neumann ja Neil Burgess General Electric Aircraft moottorit yhdessä palkittiin Collier Trophy 1958, myös jakavat kunnian Clarence Johnson (Lockheed F-104) ja US Air Force (Flight Records).

Design

J79: n ositettu kompressorivaihe.

Kompressorin siivet ja siivet on valmistettu ruostumattomasta teräksestä 403 , lukuun ottamatta -3B- ja -7A -malleja, joissa on A286 -siivet vaiheissa 7-17. Kompressorin roottori on valmistettu Lapelloystä, B5F5: stä ja titaanista. J79 antaa erityisen ulvovan äänen tietyillä kaasuasetuksilla. Tämä outo ominaisuus johti siihen, että NASAn käyttämä F-104B Starfighter, N819NA , nimettiin Howling Howlandiksi . Varhaiset moottorit tuottivat myös huomattavia määriä savua, erityisesti kaasun puolivälissä/risteilyasetuksissa, mikä on taistelulentokoneiden haitta, mikä tekee niistä alttiita visuaaliselle havaitsemiselle. Myöhemmin mallit muutettiin "savuttomiksi".

Akseliturbiini- vastine J79 on General Electric LM1500 , joita käytetään maa- ja meren sovelluksia. Monet J79 -moottorit ovat löytäneet käyttötarkoituksensa kaasuturbiinivoimantuottajina syrjäisissä paikoissa, esimerkiksi putkilinjojen virtalähteissä.

J79 : ssä on kaksi kaupallista johdannaista: CJ805 -3 (ei- palaminen moottori, jossa on työntövoiman suunnanvaihdin ja äänenvaimennin) ja CJ805 -23 (jossa on vapaasti pyörivä peräpuhallin ja työntövoiman suunnanmuuttaja), joka on asennettu Convair CV-880: een ja Convair CV-990 .

J79 -moottorit voidaan käynnistää paineilmalla suoraan moottorin turbiinien lapoilla tai käyttämällä lisävarusteeseen kiinnitettyä turbiinin käynnistintä. Tässä käynnistimessä käytetty kaasu on joko paineilmaa tai kiinteästä ponneainepatruunasta.

Vaihtoehdot

GE-J79-3 ja Lockheed YF-104A Starfighter

XJ79-GE-1: Prototyyppi. Ensimmäinen maan staattinen koeajo 8. kesäkuuta 1954 tuotti 63,83 kN (14 350 lbf) jälkipolttimella.
YJ79-GE-1: Lentotestimoottorit nimettiin YJ79-GE-1 .
J79-GE-2: Voimanlähteenä McDonnell F-4H-1 Phantom (F-4A), 71,62 kN (16100 lbf) jälkipoltin.
J79-GE-2A: olennaisesti samanlainen kuin -2
J79-GE-3: Käytetään malleissa YF-104A, F-104A ja Grumman F11F-1F Super Tiger
J79-GE-3A: YF-104A, F-104A ja F-104B.
J79-GE-3B: F-104A ja F-104B.
J79-GE-5A: Convair B-58 Hustler 15600 lbf (69,39 kN) jälkipolttimella.
J79-GE-5B: Convair B-58 Hustler 15600 lbf (69,39 kN) jälkipolttimella.
J79-GE-5C

J79-15A USAF-museossa .

J79-GE-7

F-104C, F-104D ja F-104F.

J79-GE-7A

F-104C, F-104D ja F-104F.

J79-OEL-7: Orenda Enginesin valmistama lisensoitu tuotanto GE-7 Canadair CF-104: n virtalähteeksi .

J79-GE-8

Pohjois-Amerikan A-5 Vigilante ja F4H-1 (F-4B), joiden jälkipolttimen työntövoima on 16,450 lbf (75,4 kN)

J79-GE-8A

Osa -variantti -8

J79-GE-8B

Osa -variantti -8

J79-GE-10

F-4J, 79,379 kN (17,900 lbf) jälkipolttimen työntövoimaa.

J79-GE-11

J79-GE-11A

F-104G ja TF-104G. 15 600 lbf (69 kN) jälkipolttimella. Monet -11 -moottorit valmistettiin Euroopassa lisenssillä osana suurta F -104 -konsortion tuotanto -ohjelmaa, ja Alfa Romeo , Fiat ja Fabrique Nationale ovat hankkeen tärkeimmät toimittajat.

J79-IHI-11A: Lisensoitu GE-11A-tuotanto, jonka Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd on rakentanut Japanissa toimimaan samalla tavalla lisensoiduilla rakennetuilla F-104J ja F-104DJ Starfighters -laitteilla.
J79-MTU-J1K: Lisensoitu rakennettu ja parannettu versio GE-11A valmistama MTU Aero Engines vuonna Saksassa .

J79-GE-15: F-4C, RF-4C, F-4D; 75,6 kN (17 000 lbf) jälkipolttimen työntövoimalla.
J79-GE-17: F-4E, RF-4E, F-4EJ, F-4F, F-4G; 17 900 lbf (80 kN) jälkipolttimen työntövoimalla.
J79-GE-19: Aeritalia F-104S ; jälkiasennettu myös 319. FIS: n F-104A-laitteisiin .
J79-GE-J1E: Luvasta rakennettu Israelin mukaan Beit Shemesh Moottorit Oy (BSEL) ja 18750 lbf (83,40 kN) jälkipolton työntövoimaa varten iai kfir .
J79-GE-119: F-16/79

Sovellukset

J79-moottorilla varustettu Convair B-58 Hustler

Ilma-alus

Maanopeusennätysautot

Tekniset tiedot (J79-GE-17)

J79 ja komponentit merkitty

Leikkaukset katsottuna ilma-alusta moottori on General Electric J79 suihkuturbiinimoottorilla

Tiedot:

Yleiset luonteenpiirteet

Tyyppi: jälkipoltto suihkuturbiini moottori
Pituus: 5301 m
Halkaisija: 0,992 m
Kuivapaino: 1740 kg

Komponentit

Kompressori: yksikelainen 17-vaiheinen aksiaalikompressori , jossa on yksi rivi muuttuvia tulo-ohjaimen siipiä (VIGV) ja sen jälkeen 6 riviä muuttuvia staattorisiipiä
Polttolaitteet : cannular
Turbiini : 3-vaiheinen
Polttoainetyyppi: JP-4, JP-5

Esitys

Suurin työntövoima : 52,8 kN (kuiva); 17 900 lbf (80 kN) jälkipolttimella
Kokonaispainesuhde : 13,5: 1
Ilmamassavirta: 170 lb/s (77 kg/s)
Turbiinin tulolämpötila: 930 ° C; 1210 K
Polttoaineen ominaiskulutus : 1,965 lb/(lbf⋅h) tai 55,7 g/(kN⋅s) jälkipolttimella, 0,84 lb/(lbf⋅h) tai 24 g/(kN⋅s) armeijan työntövoimalla
Paine-painosuhde : 4.6

Katso myös

Aiheeseen liittyvä kehitys

Vertailukelpoiset moottorit

Lyulka AL-21

Aiheeseen liittyviä luetteloita

Luettelo lentokoneiden moottoreista

Viitteet

Huomautuksia

Bibliografia

Neumann, Gerhard (kesäkuu 1984). Saksalainen Herman . William Morrow & Co . s. 269. ISBN 978-0-688-01682-1. Entinen vihollinen ulkomaalainen ja Air Corps GI, jonka kekseliäiset taidot ja hallitsevat hallintatekniikat tekivät suihkumoottorin historian
Tahti, Steve. Lockheed F-104 Starfighter . Osceola, Wisconsin: Motorbooks International, 1992. ISBN 0-87938-608-8 .
Bashow, David L.Starfighter : Loving Retrospective of the CF-104 Era in Canadian Fighter Aviation, 1961–1986 . Stoney Creek, Ontario: Fortress Publications Inc., 1990. ISBN 0-919195-12-1 .
Gunston, Bill. 50 -luvun taistelijoita . Cambridge, Englanti. Patrick Stephens Limited, 1981. ISBN 0-85059-463-4 .
Williams, Nick ja Steve Ginter "Douglas F4D Skyray". Simi Valley, Kalifornia: Ginter, 1986. ISBN 0-942612-13-2 .

Languages

In other projects