ゼネラル・エレクトリック CF6
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1e/Turbofan640.jpg/300px-Turbofan640.jpg)
CF6(アメリカ軍識別符号:F103)は、アメリカ合衆国のゼネラル・エレクトリック(現GE・アビエーション)が開発した航空機用高バイパス比ターボファンエンジンである。原型となったのはアメリカ空軍のC-5大型輸送機用に開発されたTF39 ターボファンエンジンで、世界初の実用高出力・高バイパス比エンジンであった。現在では軍用・民間を問わず様々な航空機に使用されている。また、後継機としてGEnxエンジンが開発された。
歴史
[編集]1964年にアメリカ空軍は次世代戦略輸送機を開発する「CX-X計画」を開始し、1965年にロッキードの機体とゼネラル・エレクトリックのエンジンを採用することが決定した。
高バイパスターボファンエンジンは性能を大きく飛躍させ、燃費を25%改善しつつ43,000lb(約19.5t)の推力を生み出した[1]。TF39のバイパス比は8で、圧縮比は25、また、高度な冷却システムによって1,370℃というタービン温度を達成した。TF39の初号機は1965年に試運転し、1968年-1971年にかけて463基が生産されてC-5Aに搭載された。
TF39は民間用にCF6として提案され、すぐにイースタン航空向けに売込んでいたロッキード L-1011とマクドネル・ダグラス DC-10が関心を示した。L-1011は結局ロールス・ロイス RB211を採用してCF6の最大のライバルを作ることになったが、DC-10はCF6を採用して1971年に初飛行し、市場で成功を収めた。さらにCF6はボーイング747のエンジン選択肢の一つに選ばれた(ちなみに、747はCF6誕生のきっかけとなったCX-X計画でロッキードに敗れた開発資源を民間に転用したものである)。それ以来、CF6はエアバスA300、A310、A330やボーイング767、マクドネル・ダグラス MD-11などに採用されている[2]。
日本においては多くの民間航空機に搭載されている他、航空自衛隊の日本国政府専用機(初代)やE-767早期警戒管制機、KC-767空中給油機、C-2輸送機 に採用されている。
種類
[編集]TF39
[編集]TF39は、1960年代において革新的なエンジンだった。推力は41,000–43,000 lbf (182.4–191.3 kN)である。以下に示す新技術が投入された。
- 1½ 段ファンブレード、初段のファンが低圧圧縮を兼ねる(TF39が唯一の採用例)
- バイパス比:8
- 可変式静翼を圧縮器に採用
- タービンに先進的な冷却方法を採用
- 当時最良の燃料消費率
- カスケード式逆推力装置
機械的にTF39はそれまでになかった高バイパス比のターボファンエンジンである。それまでは初段のファンブレードには吸気案内翼が外部バイパス部にありコアブースターステージがファンローターの前にあった。 TF39の構造は次のサイトにある→ (外部リンク)
CF6-6
[編集]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f0/CF6-6_engine_cutaway.jpg/250px-CF6-6_engine_cutaway.jpg)
CF6-6は、民用のTF39として開発され、DC-10に最初に搭載された。最初期型のCF6であり、単段のファンとコアブースター段を5段の低圧タービンで駆動、16段の高圧軸流圧縮機を2段の高圧タービンで駆動する形式で、燃焼器はアニュラー式で排気を分割する。86.4 in (2.19 m)径のファンによって1,300 lb/s (590 kg/s)の推力を生み出し、バイパス比は5.72に達する。圧縮比は24.3である。最大離陸重量時の静止推力は40,000 lbf (178 kN)である。
CF6-50/45
[編集]CF6-50 シリーズは、推力が46,000–54,000 lbf (205–240 kN)の高バイパス比エンジンである。産業・船舶用にLM2500 ガスタービンエンジンとして開発された。1969年に長距離型DC-10用エンジンの後継として開発が開始された。
1969年、エアバスA300に採用され、1971年、エールフランスがローンチカスタマーになった。1975年にはKLMが最初のCF6-50搭載ボーイング747の発注を行った。CF6 ファミリーはこれを機にCF6-80へと発展する。
1980年には全日本空輸のボーイング747SR専用として推力を落としたCF6-45がファミリーに加わった。
CF6-80
[編集]CF6-80は、推力が48,000–75,000 lbf (214–334 kN)である。CF6-50 シリーズの成功を受けて更に改良した。高圧圧縮機は14段である。
767に搭載されたCF6-80C2B6Fの高圧タービンに起因する故障[3][4][5][6][7][8]を受け、FAAは一定時間使用したCF6-80の使用に注意を勧告している[9]。
-80シリーズには3種類がある。
CF6-80A
[編集]CF6-80Aは、推力が48,000–50,000 lbf (214–222 kN)で、ボーイング767とエアバスA310に搭載されている。このエンジンを搭載した767は1982年に、A310は1983年に就航した。また、ETOPSに認定されている。
CF6-80A/A1のファンの直径は86.4 in (2.19 m)で、空気流量は1,435 lb/s (651 kg/s)で圧縮比は28.0、バイパス比は4.66である。静止時における推力は48,000 lbf (214 kN)である。基本的な機械的構成は-50 シリーズと同様である。
CF6-80C2
[編集]CF6-80C2は、1985年10月から運用開始された。推力は52,500–63,500 lbf (234–282 kN)である。燃料消費率が同水準の推力のエンジンと比較して向上している。 CF6-80C2は、同一のハードウェアでエンジン制御部の"Rated Plug"を交換することで最大推力が16段階に調節でき、その用途の広さからこのエンジンは幅広い分野で使用されている。 CF6-80C2-A1は、ファン径が93 in (2.36 m)で空気流量は1,750 lb/s (794 kg/s)である。圧縮比は30.4でバイパス比は5.15である。静止時の推力は59,000 lbf (262 kN)である。-80Aに比べると、高圧圧縮機に特設ステージが1段、低圧タービンには第5段目が追加されている。
CF6-80C2は現在、ボーイング747やMD-11の様なワイドボディ機に搭載されている。CF6-80C2はエアバスA300、A310、ボーイング767向けにETOPS-180の認可を受けている。また、アメリカ空軍のC-5M スーパーギャラクシー、航空自衛隊のC-2[10]にも搭載されている。
CF6-80E1
[編集]CF6-80E1は、エアバスA330用に特別に開発された。推力は67,500–72,000 lbf (300–320 kN)である。CF6-80E1A2のファン径は96 in (2.44 m)である。空気流量は1,925 lb/s (873.2 kg/s)で圧縮比は32.6、バイパス比は5.3である。
他の派生型
[編集]産業用と船舶用に開発されたCF6-80C2は、LM6000 シリーズと称し、高速船舶や艦船に搭載される。 LM2500とLM5000は圧縮器の端から軸出力を取り出している。LM6000は低圧圧縮器をCF6-50から流用している。
CF6-32
[編集]CF6-32は、ボーイング757向けにCF6-80の出力を減らしたものである。実際には採用されなかった。
比較
[編集]仕様 | CF6-6 | CF6-50 | CF6-80A | CF6-80C2 | CF6-80E1 |
---|---|---|---|---|---|
ファン/圧縮機の段数 | ファン1段/低圧1段/高圧16段 | ファン1段/低圧3段/高圧14段 | ファン1段/低圧3段/高圧14段 | ファン1段/低圧4段/高圧14段 | ファン1段/低圧3段/高圧14段 |
低圧タービン/ 高圧タービン段数 |
5/2 | 4/2 | 4/2 | 5/2 | 5/2 |
最大直径(インチ) | 105 | 105 | 105 | 106 | 114 |
全長(インチ) | 188 | 183 | 167 | 168 | 168 |
乾燥重量(lbs) | 8,176-8,966 | 8,966-9,047 | 8,760-8,776 | 9,480-9,860 | 11,225 |
搭載機 | DC-10-10 | エアバスA300B DC-10-15/-30 KC-10 ボーイング747-200 747-300 E-4 YC-14 |
エアバスA310-200 ボーイング767-200 |
エアバスA300-600/R/F A310-200/-300 ボーイング767-200/200ER 767-300/-300ER 767-400ER E-767/KC-767 747-300 747-400/-400ER MD-11 C-5M スーパーギャラクシー 川崎 C-2 |
エアバスA330-200/-300 A330 MRTT |
最大出力時における 燃料消費率 |
0.35 | 0.368-0.385 | 0.355-0.357 | 0.307-0.344 | 0.332-0.345 |
海面高度での 最大出力(lbf) |
41,500 | 51,000-54,000 | 48,000-50,000 | 52,500-63,500 | 67,500-72,000 |
最大出力時における 総圧縮比 |
25-25.5 | 29.2-31.1 | 27.3-28.4 | 27.1-31.8 | 32.4-34.8 |
バイパス比 | 5.76-5.92/5.89 | 4.24-4.4 | 4.59-4.66 | 5-5.31 | 5-5.1 |
採用機
[編集]- TF39
- CF6-6
- CF6-50
- CF6-45
- CF6-80
- ボーイング747
- ボーイング 767
- ロッキード C-5M Super Galaxy
- マクドネル・ダグラス MD-11
- マクドネル・ダグラス MD-12(実現せず)
- エアバスA300-600
- エアバスA310
- エアバスA330
- 川崎 C-2
出典
[編集]- ^ General Electric - CF6 history
- ^ General Electric - Model TF39
- ^ Report on aircraft C-FTCA 6 September 1997 engine failure Aviation Safety Network
- ^ Report on aircraft PP-VNN 7 June 2000 engine failure Aviation Safety Network
- ^ Report on aircraft ZK-NBC 8 December 2002 engine failure Aviation Safety Network
- ^ Report on aircraft N654US 22 September 2000 engine failure Aviation Safety Network
- ^ Report on aircraft N330AA 2 June 2006 engine failure Aviation Safety Network
- ^ N330AA photos airliners.net
- ^ NTSB wants at-risk GE CF6 engines removed Flight International, 2006年9月5日
- ^ [1]航空自衛隊 主要装備 C-2
- ^ “The GE CF6 family”. 26-02-2010閲覧。