อ่าน 6 นาที
โครงการปรับปรุงเครื่องยนต์กังหัน
โครงการ ปรับปรุงเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ ( ITEP ) ซึ่งเดิมชื่อโครงการ เครื่องยนต์เทอร์ไบน์ราคาประหยัดขั้นสูง ( AATE ) เป็นโครงการ ของกองทัพบกสหรัฐฯ
โครงการปรับปรุงเครื่องยนต์กังหัน
| โครงการปรับปรุงเครื่องยนต์กังหัน | |
|---|---|
| ข้อมูลทั่วไป | |
| ออกโดย | กองทัพบกสหรัฐอเมริกา |
| ข้อเสนอ | เอเทค ที900 เจเนอรัลอิเล็กทริก ที901 |
| ประวัติศาสตร์ | |
| เริ่มต้น | กรกฎาคม 2552 |
| สรุป | กุมภาพันธ์ 2562 |
| ผลลัพธ์ | T901 ได้รับการคัดเลือก |
| ที่เกี่ยวข้อง | บทบาทร่วมหลายด้าน |
โครงการปรับปรุงเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ ( ITEP ) ซึ่งเดิมชื่อโครงการเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ราคาประหยัดขั้นสูง ( AATE ) เป็นโครงการ ของกองทัพบกสหรัฐฯเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์ เทอร์ไบน์ทดแทน General Electric T700สำหรับเฮลิคอปเตอร์UH-60 Black HawkและAH-64 Apacheโดยมุ่งเน้นการปรับปรุงการประหยัดเชื้อเพลิง กำลัง ความทนทาน และต้นทุนHoneywellและPratt & Whitney ได้ร่วมกัน จัดตั้ง บริษัทร่วมทุน ATECเพื่อพัฒนาT900ในขณะที่GE Aviationเป็นผู้ผลิตT901ในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 กองทัพบกสหรัฐฯ ได้เลือก GE T901 เป็นผู้ชนะโครงการ[ 1 ]
ประวัติศาสตร์

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549 กองอำนวยการเทคโนโลยีการบินประยุกต์ของกองทัพบกสหรัฐฯ(AATD) ได้ขอข้อเสนอสำหรับ เครื่องยนต์ เทอร์ไบน์เพลาอิสระAdvanced Affordable Turbine Engine (AATE) ขนาด 3,000 shp เพื่อทดแทนGE T700ที่ใช้ขับเคลื่อน เฮลิคอปเตอร์ UH-60 Black Hawk และAH-64 Apache ในปัจจุบัน โดยใช้ประโยชน์จากโครงการVAATE ของ กระทรวงกลาโหม / นาซา / กระทรวงพลังงาน[ 2 ]การปรับปรุงฝูงบิน Black Hawk และ Apache สองเครื่องยนต์ที่มีอยู่จะต้องใช้เครื่องยนต์ทั้งหมด 6,215 เครื่อง รวมทั้งอะไหล่[ 3 ]
เครื่องบินใดๆ ที่ใช้ T700 หรือรุ่นเชิงพาณิชย์ที่พัฒนาต่อยอดจาก T700 อย่าง CT7 ก็สามารถเปลี่ยนมาใช้ AATE ได้เช่นกัน รวมถึงเฮลิคอปเตอร์เชิงพาณิชย์อย่างSikorsky S-92 [ 4 ] Sikorskyกำลัง พิจารณาที่จะใช้ AATE กับ S-97 Raider ที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์ไบน์เดี่ยวแทนที่จะใช้ GE CT7/T700 เดี่ยว[ 5 ]นอกจากนี้ AATE ยังสามารถใช้กับ เฮลิคอปเตอร์ Joint Multi-Role (JMR) ได้อีกด้วย [ 6 ]
ในปี 2550 HoneywellและPratt & Whitney ได้ร่วมกัน ก่อตั้ง บริษัทร่วมทุน Advanced Turbine Engine Company (ATEC) ขั้นตอนด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อสนับสนุนการพัฒนา AATE ประกอบด้วยสัญญา 2 ฉบับ โดยฉบับหนึ่งมอบให้แก่ ATEC ในเดือนพฤษภาคม 2551 เป็นจำนวนเงิน 108 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อพัฒนาเครื่องยนต์ HPW3000 และอีกฉบับมอบให้แก่GE Aviationในปลายปี 2550 สำหรับเครื่องยนต์ GE3000 [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ]ขั้นตอนด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งกินเวลาสี่ปีครึ่งครอบคลุมการทดสอบความทนทานและการสาธิตประสิทธิภาพ และมีกำหนดจะสิ้นสุดในปี 2556 [ 9 ]แต่การทดสอบยังคงดำเนินต่อไปจนถึงปี 2557 [ 4 ]
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2552 กองทัพบกสหรัฐฯประกาศว่าการพัฒนา AATE จะดำเนินต่อไปภายใต้โครงการ Improved Turbine Engine Program (ITEP) โดย ITEP จะส่งผลให้ได้เครื่องยนต์ที่ปรับปรุงขีด ความสามารถในสภาพอากาศ ร้อนและที่สูง ของ AH-64 และ UH-60 และเพิ่มรัศมีปฏิบัติการรบ [ 10 ] ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2559 ATEC และ GE ได้รับสัญญา 24 เดือนภายใต้ ITEP เพื่อดำเนินการตรวจสอบการออกแบบเบื้องต้น สำหรับเครื่องยนต์ของพวกเขา [ 11 ] ขั้นตอนนี้สิ้นสุดลงใน เดือนเมษายน พ.ศ. 2561 โดย ATEC และ GE ได้สาธิตต้นแบบของพวกเขาต่อกองทัพบก[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2019 กองทัพบกสหรัฐฯ ได้เลือก GE T901 เป็นผู้ชนะโครงการ ITEP โดยมอบ สัญญาการพัฒนา ด้านวิศวกรรมและการผลิต (EMD) มูลค่า 517 ล้านดอลลาร์[ 1 ]ต่อมาในเดือนเดียวกันนั้น ATEC ได้ประท้วงการเลือก GE T901 แทน T900 ของตนในเอกสารที่ยื่นต่อสำนักงานตรวจสอบบัญชีของรัฐบาล (GAO) [ 15 ] GAO ปฏิเสธการประท้วงในเอกสารที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม 2019 [ 16 ]
การตรวจสอบการออกแบบที่สำคัญในไตรมาสที่สองของปี 2020 จะนำไปสู่การทดสอบเครื่องยนต์ครั้งแรกในไตรมาสที่สามของปี 2021 ก่อนการทดสอบการบิน และการตัดสินใจเกี่ยวกับการผลิตในปี 2024 [ 14 ]
เป้าหมายด้านการออกแบบและประสิทธิภาพ
นอกจากกำลังขับ 3,000 แรงม้าแล้ว เป้าหมายสำหรับ AATE ยังรวมถึงการลดการใช้เชื้อเพลิง ลง 25% (น้อยกว่า 0.347 ปอนด์/(แรงม้า⋅ชั่วโมง), 211 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง), การปรับปรุงอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก 65% (มากกว่า 6.5 แรงม้า/ปอนด์, 10.7 กิโลวัตต์/กิโลกรัม), การปรับปรุงอายุการใช้งานตามการออกแบบ 20% (มากกว่า 6,000 ชั่วโมงและ 15,000 รอบ), การลด ต้นทุน การผลิต และ การบำรุงรักษา ลง 35% (น้อยกว่า 650,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อเครื่องยนต์) และการลดต้นทุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ลง 15% [ 2 ]เป้าหมาย 3,000 แรงม้าสำหรับ AATE คือการเพิ่มขึ้น 50% จากรุ่น T700-701D ที่ทรงพลังที่สุด แต่ยังต้องมีการอัพเกรดในส่วนของเกียร์ ระบบส่งกำลัง ใบพัด และใบพัดหางด้วย[ 17 ]
ทั้งการออกแบบของ ATEC และ GE สามารถเริ่มต้นได้โดยไม่ต้อง ใช้ หน่วยพลังงานเสริม (APU) โดยใช้แบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว[ 18 ]ปัจจุบัน UH-60 และ AH-64 ติดตั้ง APU รุ่น Honeywell GTCP 36-150 [ 19 ]
การใช้ ITEP คาดว่าจะทำให้รัศมีปฏิบัติการรบเพิ่มขึ้น 500 กม. (270 ไมล์ทะเล) [ 10 ]เพดานบินสูงสุดในสภาพอากาศร้อนและสูงจะเพิ่มขึ้นจาก 4,000 เป็น 6,000 ฟุต (1,200 เป็น 1,800 เมตร) ที่อุณหภูมิ 95 °F (35 °C) [ 3 ]เป้าหมายด้านประสิทธิภาพได้รับการกำหนดขึ้นบางส่วนจากปฏิบัติการในอัฟกานิสถานและอิรัก รวมถึงน้ำหนักของตัวเครื่องบินที่เพิ่มขึ้น[ 17 ]
ผู้ท้าชิง

ความแตกต่างหลักระหว่างเครื่องยนต์ ATEC HPW3000 (T900) และ GE3000 (T901) อยู่ที่จำนวนชุดคอมเพรสเซอร์/กังหันหมุนในขั้นตอนเครื่องกำเนิดก๊าซ ATEC T900 เป็นเทอร์โบชาฟต์แบบสองแกน ในขณะที่ GE T901 เป็นแบบแกนเดียว ในแบบแกนเดียว คอมเพรสเซอร์จะถูกขับเคลื่อนด้วยกังหันตัวเดียว ส่วนแบบสองแกนจะใช้เพลาแยกกันสำหรับคอมเพรสเซอร์สองขั้นตอน ซึ่งต้องใช้กังหันสองตัว ทั้งสองแบบเป็นเทอร์โบชาฟต์แบบกังหันอิสระ โดยใช้กังหันอิสระในกระแสไอเสียที่อยู่ด้านล่างของเครื่องกำเนิดก๊าซเพื่อดึงพลังงานออกมา แม้ว่าการออกแบบแบบสองแกนจะช่วยให้คอมเพรสเซอร์แต่ละขั้นตอนทำงานในช่วงที่เหมาะสมที่สุดได้ แต่ก็ทำให้เครื่องจักรมีความซับซ้อนมากขึ้น[ 20 ]
เอเทค HPW3000 (T900)
บริษัทAdvanced Turbine Engine Company (ATEC) เป็นบริษัทร่วมทุน 50/50 ที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2550 ระหว่างHoneywell AerospaceและPratt & Whitney Military Engines ATEC ได้ทำการทดสอบเครื่องยนต์หลัก (เฉพาะระบบแรงดันสูง) ในช่วงกลางปี 2554 สำหรับเครื่องยนต์ HPW3000 แบบสองแกน และทำการทดสอบเครื่องกำเนิดก๊าซ (ทั้งระบบแรงดันสูงและต่ำ) ในเดือนมกราคม 2555 การทดสอบความทนทานของ HPW3000 เครื่องแรกเสร็จสิ้นในเดือนตุลาคม 2556 [ 21 ] HPW3000 เครื่องที่สองได้รับการทดสอบประสิทธิภาพและการดูดทรายในช่วงปลายฤดูร้อนปี 2557 [ 22 ]ในเดือนกุมภาพันธ์ 2560 กองทัพบกได้กำหนดให้การออกแบบ HPW3000 เป็นเครื่องยนต์ T900-HPW-900 [ 23 ]
เจเนอรัล อิเล็กทริก GE3000 (T901)
นับตั้งแต่ปี 2010 GE ได้พัฒนาและทดสอบ เทคโนโลยีเฉพาะสำหรับ T901โดย GE3000 เครื่องที่สองได้รับการทดสอบประสิทธิภาพ ความทนทาน และการดูดทรายในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิปี 2014 [ 24 ]
ในปี 2559 กองทัพบกได้มอบสัญญา 24 เดือนให้กับ GE Aviation เพื่อทำการตรวจสอบการออกแบบเบื้องต้น ของ T901 และการทดสอบต้นแบบเป็นเวลาหกเดือนเสร็จสิ้นในเดือนตุลาคม 2560 [ 25 ]เครื่องยนต์ GE3000 ได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการให้เป็นเครื่องยนต์ T901-GE-900 ในเดือนมกราคม 2560 [ 26 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- Stephen Trimble (25 เมษายน 2018). "บทวิเคราะห์: วิสัยทัศน์อันทรงพลังของกองทัพบกสหรัฐฯ สำหรับเครื่องยนต์ ITEP" . Flightglobal .
- ฮิร์ชเบิร์ก, ไมค์ (พฤศจิกายน–ธันวาคม 2016). "บทวิจารณ์: ข้อดีของ ITEP — พลังงานสำหรับอนาคต" . เวอร์ติฟไลต์ .
- เอเทค
- "ATEC T900 (หน้าแรก)"บริษัท แอดวานซ์ เทอร์ไบน์ เอนจิ้น คอมพานี เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2019 เรียกดูเมื่อวันที่ 30 มีนาคม 2020
- เหตุใดการใช้แกนหมุนสองแกนจึงดีกว่าแกนหมุนแกนเดียว: การจัดหาเทคโนโลยีที่ดีที่สุดให้แก่กองทัพของเราเพื่อรับมือกับภัยคุกคามที่มีอยู่และที่กำลังเกิดขึ้น(PDF) (รายงาน) บริษัท Advanced Turbine Engine Company ซึ่งเป็นการร่วมทุนระหว่าง Honeywell และ Pratt & Whitney ตุลาคม 2558
- จีอี
- "GE T901 (หน้าแรก)" . GE Aviation.
- แกนหมุนเดี่ยว: การออกแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเพื่อประสิทธิภาพและความเรียบง่าย(PDF) (รายงาน) GE Aviation. 2018.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โครงการปรับปรุงเครื่องยนต์กังหัน
โครงการ ปรับปรุงเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ ( ITEP ) ซึ่งเดิมชื่อโครงการ เครื่องยนต์เทอร์ไบน์ราคาประหยัดขั้นสูง ( AATE ) เป็นโครงการ ของกองทัพบกสหรัฐฯ
ประวัติศาสตร์
ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549 กองอำนวยการเทคโนโลยีการบินประยุกต์ ของกองทัพบกสหรัฐฯ
เป้าหมายด้านการออกแบบและประสิทธิภาพ
นอกจากกำลังขับ 3,000 แรงม้าแล้ว เป้าหมายสำหรับ AATE ยังรวมถึงการลด การใช้เชื้อเพลิง ลง 25% (น้อยกว่า 0.347 ปอนด์/(แรงม้า⋅ชั่วโมง), 211 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง), การปรับปรุง อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก 65% (มากกว่า 6.5 แรงม้า/ปอนด์, 10.
ผู้ท้าชิง
ความแตกต่างหลักระหว่างเครื่องยนต์ ATEC HPW3000 (T900) และ GE3000 (T901) อยู่ที่จำนวนชุดคอมเพรสเซอร์/กังหันหมุนในขั้นตอนเครื่องกำเนิดก๊าซ ATEC T900 เป็นเทอร์โบชาฟต์แบบสองแกน ในขณะที่ GE T901 เป็นแบบแกนเดียว ในแบบแกนเดียว...