ที406 / เออี 1107
ฝาครอบเครื่องยนต์ T406 บนเครื่องบิน V-22
พิมพ์	เพลาเทอร์โบ
สัญชาติ	สหรัฐอเมริกา
ผู้ผลิต	บริษัท อัลลิสัน เอ็นจิ้น บริษัท โรลส์-รอยซ์ โฮลดิ้งส์
การวิ่งครั้งแรก	พฤศจิกายน พ.ศ. 2529 [ 1 ]
การใช้งานหลัก	เบลล์ โบอิ้ง วี-22 ออสเปรย์
จำนวนที่สร้าง	860 (2018) [ 2 ]
พัฒนามาจาก	อลิสัน T56 / T701
พัฒนาเป็น	โรลส์-รอยซ์ เออี 2100 โรลส์-รอยซ์ เออี 3007

เครื่องยนต์Rolls-Royce T406 (รหัสบริษัทAE 1107 ) เป็น เครื่องยนต์ เทอร์โบชาฟต์ที่พัฒนาโดยบริษัท Allison Engine Company (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของRolls-Royce ) ซึ่งใช้ขับเคลื่อนเฮลิคอปเตอร์แบบ ปีกหมุน Bell Boeing V-22 Osprey เครื่องยนต์นี้ให้กำลัง 6,000 shp (4,500 kW)

ในปี พ.ศ. 2525 Detroit Diesel Allison (DDA) ได้เตรียมการออกแบบเครื่องยนต์ใหม่เพื่อเข้าร่วมการแข่งขัน Modern Technology Demonstrator Engine (MTDE) ของกองทัพบกสหรัฐฯ ซึ่งคาดว่าจะได้รับการพัฒนาเป็นเครื่องยนต์สำหรับโครงการเครื่องบินปีก หมุนทดลอง JVX ของกองทัพเรือสหรัฐฯ (ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็นBell Boeing V-22 Osprey ) ^{[ 3 ]}หลังจากที่เครื่องยนต์นี้ ซึ่ง DDA เรียกว่ารุ่น 580 ^{[ 4 ]}แพ้การแข่งขันให้กับPratt & WhitneyและGeneral Electricในปี พ.ศ. 2526 Allison ได้แยกตัวออกจาก Detroit Diesel เป็นแผนกแยกต่างหากภายในGeneral Motorsและผู้บริหารใหม่ของ Allison ก็ตัดสินใจที่จะดำเนินการตามสัญญาเครื่องยนต์ V-22 ต่อไป^{[ 3 ]}

เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2528 กองทัพเรือสหรัฐฯ ได้เลือกเครื่องยนต์ของ Allison เพื่อการพัฒนาและการผลิตเครื่องยนต์เต็มรูปแบบสำหรับเครื่องบินV-22 Osprey ของนาวิกโยธินสหรัฐฯ^{[ 5 ]}ก่อนที่เครื่องยนต์จะได้รับรหัสเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบินทหารของสหรัฐฯเป็น T406 มันเป็นที่รู้จักในชื่อรุ่น 501-M80C ^{[ 6 ]}กองทัพเรือและ Allison ได้ลงนามในสัญญาอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2529 และเครื่องยนต์เครื่องแรกที่ทำการทดสอบการทำงานได้ดำเนินการหกเดือนหลังจากนั้น^{[ 1 ]}

เครื่องยนต์ T406 ใช้พื้นฐานจาก เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อป Allison T56จากเครื่องบินP-3และC-130พร้อมด้วยกังหันพลังงานอิสระของ เครื่องยนต์เทอร์โบชาฟต์ Allison T701จากโครงการเฮลิคอปเตอร์ยกของหนัก ที่ยุติไปแล้ว เครื่องยนต์ นี้ได้รับการคัดเลือกเหนือเครื่องยนต์Pratt & Whitney PW3000 และGeneral Electric GE27ที่แข่งขันกันในโครงการเครื่องยนต์สาธิตเทคโนโลยีสมัยใหม่ของกองทัพบกสหรัฐฯ^{[ 7 ]}เครื่องยนต์ T406 เริ่มทำการทดสอบการบินเมื่อวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ. 2532 ^{[ 8 ]}

เครื่องยนต์ T406/AE 1107C Liberty มีแกนกลางร่วมกันกับเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนAE 3007 และเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปAE 2100 ซึ่งทั้งสองรุ่นมียอดขายหลายพันเครื่อง ^{[ 9 ] [ 10 ]}ชิ้นส่วน 44–46 เปอร์เซ็นต์เป็นชิ้นส่วนร่วมกันระหว่าง T406 และ AE 3007 ในขณะที่ชิ้นส่วนประมาณ 76 เปอร์เซ็นต์เป็นชิ้นส่วนร่วมกันระหว่าง T406 และ AE 2100 ^{[ 11 ]}นอกจากนี้ Allison ยังพยายามพัฒนาเครื่องยนต์ประเภทอื่น ๆ โดยใช้ T406 เป็นพื้นฐาน ในปี 1988 บริษัทได้ลงนามในบันทึกความเข้าใจ (MoU) กับMesserschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) ของเยอรมนีตะวันตก และChina National Aero-Technology Import & Export Corporation (CATIC) เพื่อร่วมกันพัฒนา เครื่องบินภูมิภาค MPC 75 เวอร์ชันที่ใช้เครื่องยนต์ พร็อปแฟนที่พัฒนามาจาก T406 ^{[ 12 ]}ในปี พ.ศ. 2533 อลิสันได้ศึกษาเครื่องยนต์ใบพัดขนาด 9,000 shp (6,700 kW) ที่ขับเคลื่อนใบพัดหมุนสวนทาง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.5 ฟุต (2.6 ม.) เพื่อใช้เป็นพลังงาน ขับเคลื่อน เครื่องบินขนส่งทางทหารที่ยูโรแฟ ลกเสนอ ^{[ 13 ]}นอกจากนี้ กังหันก๊าซ MT7 ที่จะใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนตัวเชื่อมต่อเรือสู่ฝั่งก็เป็นการออกแบบที่พัฒนามาจาก T406 ^{[ 14 ]}

การผลิตยังคงดำเนินต่อไปโดยRolls-Royceหลังจากที่เข้าซื้อกิจการ Allison ในปี 1995 เพื่อจัดตั้งบริษัทสาขาในอเมริกาเหนือ ในปี 2009 สำนักงานตรวจสอบบัญชีของรัฐบาล (GAO) พบว่าเครื่องยนต์ล้มเหลวหลังจากใช้งานไปไม่ถึง 400 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ที่ 500–600 ชั่วโมง^{[ 15 ]}การปรับปรุงแพลตฟอร์มเครื่องยนต์หลายครั้งในช่วงปี 2012–2013 ได้เพิ่มอายุการใช้งานอย่างมีนัยสำคัญ

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2555 กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ (DoD) ได้สั่งซื้อเครื่องยนต์ AE 1107C จำนวน 70 เครื่องสำหรับเครื่องบิน Osprey โดยมีตัวเลือกในการสั่งซื้อเพิ่มได้สูงสุดถึง 268 เครื่อง^{[ 16 ]}

Rolls-Royce ได้เปิดตัวการอัพเกรดกังหัน "Block 3" ซึ่งแทนที่การออกแบบกังหันแบบเก่าด้วยส่วนประกอบที่แข็งแรงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การอัพเกรดนี้เพิ่มกำลังเครื่องยนต์อย่างน้อย 17 เปอร์เซ็นต์ และเครื่องยนต์สามารถทำกำลังได้มากกว่า 8,800 shp (6,600 kW) ในระหว่างการทดสอบภาคพื้นดิน^{[ 17 ]}กังหัน Block 3 กลายเป็นมาตรฐานในเดือนกรกฎาคม 2012 สำหรับรุ่นการผลิตใหม่ ภายในเดือนกันยายน 2012 เครื่องยนต์รุ่นเก่าทั้งหมดที่อยู่ระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติได้รับการอัพเกรดเป็นกังหัน Block 3 อย่างเป็นระบบ

คาดว่าเครื่องยนต์ที่มีการอัปเกรด "บล็อก 4" ที่วางแผนไว้ในอนาคตจะสามารถให้กำลังได้เกือบ 10,000 แรงม้า (7,500 กิโลวัตต์) ^{[ 18 ]}

ปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกับเครื่องยนต์เหล่านี้คือแนวโน้มที่จะเกิดอาการกระชากหรือดับ โดยมีรายงานเหตุการณ์ดังกล่าว 68 ครั้งระหว่างปี 2546 ถึงตุลาคม 2559 แม้ว่าอัตรานี้จะลดลงหลังจากมีการนำเครื่องยนต์รุ่น Block 3 มาใช้ก็ตาม กองบัญชาการระบบอากาศยานกองทัพเรือสหรัฐฯ ตั้งใจที่จะมอบสัญญาสองฉบับให้แก่ Rolls-Royce เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของการปรับปรุงความน่าเชื่อถือที่เสนอ ฉบับแรกคือการอัปเดตซอฟต์แวร์การจัดการเครื่องยนต์ ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีการควบคุมใบพัดนำทางของคอมเพรสเซอร์ เนื่องจากผลการทดสอบภายในชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้สามารถปรับปรุงระยะขอบการกระชากของเครื่องยนต์ได้ 0.8% ที่ระดับน้ำทะเลและ 3% ที่ระดับความสูง ประการที่สองคือการค้นพบว่าเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ส่งค่าที่ไม่ถูกต้อง ทำให้เกิดการขาดแคลนกำลังอย่างต่อเนื่อง 2.5% จาก 4% ที่ความเร็วรอบที่ถูกต้องของคอมเพรสเซอร์ ซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยการแก้ไขซอฟต์แวร์เช่นกัน นอกจากนี้ Bell Boeing กำลังพัฒนาระบบกั้นทางเข้าเพื่อลดการสูญเสียพลังงานจากการดูดฝุ่นและอนุภาคทรายของเครื่องยนต์ เพื่อเสริมตัวแยกอนุภาคแบบแรงเหวี่ยงที่มีอยู่ของเครื่องยนต์ เนื่องจากตัวแยกอนุภาคเหล่านี้ทำได้เพียงปรับปรุงคุณภาพอากาศที่ได้รับในระดับหนึ่งเท่านั้น^{[ 19 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2564 Bell และ Rolls-Royce ได้ประกาศร่วมกันว่า เครื่องยนต์ของ Bell MV-75จะเปลี่ยนจากเครื่องยนต์เทอร์โบชาฟต์ General Electric T64 ที่ใช้ในต้นแบบไปเป็นเครื่องยนต์ที่พัฒนามาจาก 1107C ที่ใช้ใน Osprey ซึ่งจะได้รับการตั้งชื่อว่า 1107F เครื่องยนต์ 1107C เป็นส่วนประกอบที่รู้จักกันดีในเครื่องบินแบบปีกหมุนเอียง โดยมีการใช้งานมาก่อนแล้วกว่าสองทศวรรษ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับโครงการ และเครื่องยนต์ 1107F จะเพิ่มกำลังขับของเครื่องยนต์จาก 5,000 เป็น 7,000 แรงม้า^{[ 20 ]}

บน V-22 เครื่องยนต์ T406 ถูกติดตั้งในห้องเครื่องยนต์ที่ปลายปีกซึ่งสามารถเอียงได้ ทำให้ V-22 มีลักษณะการบินที่โดดเด่น สำหรับการขึ้นบินและลงจอด ห้องเครื่องยนต์จะถูกปรับให้ตั้งตรงในแนวตั้ง (90° กับลำตัวเครื่องบิน) ในขณะที่สำหรับการบินไปข้างหน้า ห้องเครื่องยนต์จะถูกหมุนให้ขนานกับลำตัวเครื่องบิน เครื่องยนต์นี้ได้รับการพิจารณาว่าเป็นการอัพเกรดที่คุ้มค่าสำหรับเฮลิคอปเตอร์ยกของหนักที่มีอยู่ เช่นCH-47 ChinookและCH- 53 ^{[ 21 ]}

• Aurora XV-24 LightningStrike (1107C) ^{[ 22 ]}
• เครื่องบินเบลล์โบอิ้ง V-22 อออสเปรย์ (1107C ลิเบอร์ตี้)
• เบลล์ MV-75 (1107F)
• เรือลำเลียงเชื่อมต่อระหว่างเรือกับฝั่งของกองทัพเรือสหรัฐฯ(MT7)

ลักษณะทั่วไป

• ประเภท: เทอร์โบชาฟต์แบบกังหันอิสระ
• ความยาว: 78.1 นิ้ว (1,980 มม.)
• เส้นผ่านศูนย์กลาง: 34.2 นิ้ว (890 มม.)
• น้ำหนักแห้ง: 971 ปอนด์ (440 กิโลกรัม)

ส่วนประกอบ

• คอมเพรสเซอร์: คอมเพรสเซอร์แกนแรงดันสูง 14 ขั้น, ใบพัดปรับรูปทรงได้ที่ทางเข้าและ 5 ขั้นแรก^{[ 8 ]}
• ห้องเผาไหม้ : ห้องเผาไหม้แบบวงแหวน กระจาย อากาศพร้อมหัวฉีดเชื้อเพลิงแบบเป่าลม 16 หัวและตัวจุดไฟ 2 ตัว^{[ 8 ]}
• กังหัน : กังหันแรงดันสูง 2 ขั้นตอนพร้อมการระบายความร้อนด้วยอากาศในใบพัดขั้นที่หนึ่งและขั้นที่สองและใบมีดขั้นที่หนึ่ง; กังหันพลังงานแบบมีปลอกหุ้ม 2 ขั้นตอนพร้อมใบพัดและใบมีดที่ไม่ระบายความร้อน^{[ 8 ]}

ผลงาน

• กำลังสูงสุด: 6,150 แรงม้า (4,586 กิโลวัตต์) ขณะบินขึ้น และ 5,890 แรงม้า (4,392 กิโลวัตต์) ขณะทำงานต่อเนื่องที่ 15,000 รอบต่อนาที
• อัตราส่วนความดันโดยรวม : 16.7:1
• อุณหภูมิทางเข้ากังหัน: 1,209 °C (2,208 °F; 1,482 K; 2,668 °R) ^{[ 1 ]}
• อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ : 0.426 ปอนด์/แรงม้า/ชั่วโมง (0.259 กก./กิโลวัตต์/ชั่วโมง) SFC, ^{[ 23 ]}ประสิทธิภาพ 32%
• อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก : 6.33 แรงม้า/ปอนด์ (10.4 กิโลวัตต์/กิโลกรัม)

การพัฒนาที่เกี่ยวข้อง

• อลิสัน T56 / T701
• โรลส์-รอยซ์ เออี 2100
• โรลส์-รอยซ์ เออี 3007

เครื่องยนต์ที่เทียบเคียงได้

• เจเนอรัลอิเล็กทริก GE38
• ไลคัมมิง T55

รายการที่เกี่ยวข้อง

• รายชื่อเครื่องยนต์อากาศยาน

• Leyes II, Richard A.; Fleming, William A. (1999). ประวัติศาสตร์ของเครื่องยนต์กังหันแก๊สขนาดเล็กสำหรับเครื่องบินในอเมริกาเหนือวอชิงตัน ดี.ซี.: สถาบันสมิธโซเนียนISBN 1-56347-332-1. OCLC  247550535 .
• Newill, David B. (13–18 กันยายน 1998). แนวทางการพัฒนาแกนหลักทั่วไปสำหรับเครื่องยนต์ตระกูล Allison T406/AE แบบเทอร์โบชาฟต์ เทอร์โบพร็อป และเทอร์โบแฟน (PDF) . การประชุม ICAS (ครั้งที่ 21). เมลเบิร์น รัฐวิกตอเรีย ประเทศออสเตรเลีย. ISBN 978-1-56347-287-9. OCLC  43888882 .
• คอร์น, จิม (13 พฤศจิกายน 1987). ความร่วมมือในการพัฒนาเครื่องยนต์กังหันแก๊ส . การประชุมและนิทรรศการเทคโนโลยีการบินและอวกาศแปซิฟิกนานาชาติ. เอกสารทางเทคนิคของ SAE . เมลเบิร์น, ออสเตรเลีย: SAE International. หน้า  119–132 . doi : 10.4271/872410 . ISSN  0148-7191 . OCLC  5817974566 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์โรลส์-รอยซ์ AE 1107C (T406 )

• AE 1107C-Liberty ณ โรงงานโรลส์-รอยซ์
• เอกสารข้อมูล AE 1107C-Liberty
• เอกสารข้อมูลใบรับรองประเภทหมายเลข E00008CH (PDF) (รายงาน) กระทรวงคมนาคมสหรัฐฯ ( USDOT ) สำนักงานบริหารการบินแห่งสหรัฐอเมริกา (FAA) 2 เมษายน 2542
• อลิสัน (กุมภาพันธ์ 1988). "อลิสันนำเสนอเทคโนโลยีใหม่สำหรับ V-22 Osprey" . Marine Corps Gazette . เล่มที่ 72, ฉบับที่ 2. หน้า 9. ISSN  0025-3170 .