プラット・アンド・ホイットニー・カナダ PT6

プラット・アンド・ホイットニー・カナダ PT6（英語：Pratt & Whitney Canada PT6）は、航空機史上最も普及したターボプロップ航空用エンジンの一つで、プラット・アンド・ホイットニー・カナダ社によって製造される。PT6系列は複数の型式において平均故障間隔（Mean Time Between Failures, MTBF）が9,000時間を越える卓越した高信頼性で知られるため、100を超える航空機での採用が行われている。

アメリカ軍での使用における識別番号は「T74」または「T101」である。主要な派生型は幅広く使用される軸馬力が580shpから920shpまでの「PT6A」となり、大出力エンジン系統で最大な物はである。また「PT6B」と「PT6C」はヘリコプター用のターボシャフトエンジン仕様となる。

 設計と開発 
1956年、PWCの社長のRonald Rileyはより高出力で高出力重量比のエンジンの需要を予見しており、技術主任のDick Guthrieに既存のレシプロエンジンを代替するターボプロップの開発を要請した。星型エンジンは当時でも尚、強力で製造ラインは堅調で採算も良好だった。RileyはGuthrieに100,000カナダドルの予算を与えた。Guthrie はオタワのとオンタリオのオレンダ・エンジンズから若手の技術者を雇い入れた。

1958年、グループは450軸馬力の出力のターボプロップの開発を開始した。最初のエンジンの運転に成功したのは1960年2月だった。最初の飛行試験は1961年5月30日にデ・ハビランド・カナダのオンタリオ州ダウンズビューの施設でビーチ 18航空機で実施された。1963年から量産が開始され次の年から就航した。2001年には40周年の祝賀飛行が実施され、他の派生型を含まない36,000基以上のPT6Aが出荷された。このエンジンは100型式以上の異なる機体に採用される。

本エンジンではガス発生器とパワータービンが分離されており、自動車のトルクコンバータのようにエンジンの回転数と出力の回転数を分離している。また、始動時にパワータービンを回す必要が無いため、点火はガス発生器のみの始動で部分的な寒冷気候においてもエンジンは容易に始動する。エンジンは整備のために容易に分割可能な2区画で構成される。高温・短寿命となる燃焼器などはプロペラに近い部分にまとめてあり、エンジンを機体に固定したままこの区画を点検・交換することができる。

空気はエンジン側面のフィルタを通ってガス発生器区画の低圧軸流式圧縮機へと流入する。これは小中型機では3段式で大型機では4段式である。空気は単段の遠心式圧縮機へ流れアニュラ型燃焼器へ送られ、最終的に単段圧縮機駆動タービンを約45,000 rpmで駆動する。ガス発生器からの高温ガスは分割されたエンジンの出力区画へ流れ、出力タービンを駆動する事により出力軸では約30,000 rpmである。ターボプロップの用途においてはこの出力は2段の遊星歯車減速機で1,900 から 2,200 rpmに減速してプロペラを回す。排気ガスは出力タービンの側面の排気口から排出される。エンジンは出力タービンを燃焼器の内側に配置する事により全長を短縮する。

PT6を搭載する大半の航空機はナセル内に後方を向いて収めるので吸気口は航空機の後部を向く。この配置により出力部はナセルの前方で長い軸を必要とせずに直接プロペラを駆動できる。吸気は通常エンジンの下部に設置されたダクトを流れ2本の排気管から直接後部へ排気される。この配置は同様に整備時においてプロペラを外すだけでガス発生器区画が露出する事が企図される。同様に不整地での運用下において異物吸い込み時に吸気口内の分離装置によって外部へ排出する事を企図する。

PT6の複数の他の派生型は長年使用される。出力タービンを追加して減速比を大きくしたPT6A largeは出力が約2倍の1,090 からである。PT6Bはヘリコプターターボシャフト型はフリーホイールクラッチを備えた減速機と出力タービン調速機を特徴として4,500 rpmでの出力はである。ヘリコプター用のPT6Cは単体の側方排気で30,000 rpmでの出力はである。
PT6T ツインパックでは2基のPT6エンジンで共通の出力軸の減速ギアボックスを駆動して出力はおよそ6,000 rpmでである。ST6は元はUAC ターボトレイン用だが、後に定置用も開発されその他に航空機の補助動力装置用もある。

デ・ハビランド・カナダがPT6 Largeのおよそ2倍の出力の超大型のエンジンに関して打診したとき、プラット・アンド・ホイットニー・カナダはPT7として知られる新設計を提示した。これの開発中にプラット・アンド・ホイットニー・カナダ PW100に改名された。PT6とPW100のようなターボプロップではバイパス比が50以上になるが、Ilan Kroo and Juan Alonso. "Aircraft Design: Synthesis and Analysis, Propulsion Systems: Basic Concepts Archive"  Stanford University School of Engineering, Department of Aeronautics and Astronautics. Quote: "When the bypass ratio is increased to 10-20 for very efficient low speed performance, the weight and wetted area of the fan shroud (inlet) become large, and at some point it makes sense to eliminate it altogether. The fan then becomes a propeller and the engine is called a turboprop. Turboprop engines provide efficient power from low speeds up to as high as M=0.8 with bypass ratios of 50-100."Prof. Z. S. Spakovszky. "11.5 Trends in thermal and propulsive efficiency Archive" MIT turbines, 2002. Thermodynamics and PropulsionNag, P.K. "Basic And Applied Thermodynamics " p550. Published by Tata McGraw-Hill Education. Quote: "If the cowl is removed from the fan the result is a turboprop engine. Turbofan and turboprop engines differ mainly in their bypass ratio 5 or 6 for turbofans and as high as 100 for turboprop." プロペラの気流はターボファンよりも遅い"Turboprop Engine" グレン研究センター (NASA)Philip Walsh, Paul Fletcher. "Gas Turbine Performance", page 36. John Wiley & Sons, 15 April 2008. Quote: "It has better fuel consumption than a turbojet or turbofan, due to a high propulsive efficiency.., achieving thrust by a high mass flow of air from the propeller at low jet velocity. Above 0.6 Mach number the turboprop in turn becomes uncompetitive, due mainly to higher weight and frontal area."。

ST6B-62とSTN 6/76はフォーミュラレーシングカー（「STP-パクストン・ターボカー」と「ロータス・56」）に使われた。

 採用実績 
 PT6A

 C-47ATP

 PT6B ターボシャフトエンジン
 アグスタ A119 コアラ

 SA 321

 シコルスキー S-76
 アグスタウェストランド リンクス

 PT6C ターボシャフトエンジン
 ユーロコプター EC 175
 アグスタウエストランド AW139
 アグスタウエストランド AW609


 PT6D


 PT6E


 ST 6
 UAC ターボトレイン
 STP-パクストン・ターボカー 

 STN
 ロータス・56

 仕様諸元 (PT6A-6) 

 名称   PT6A-11AG  PT6A-50  PT6A-68C  PT6B-36A  PT6B-37A  PT6C-67B  PT6C-67C  PT6C-67E  PT6T-6B 直径 483 mm  825 × 495 mm   495 mm  584 mm  584 mm  825 × 1105 mm 全長  1.58 m  1.73 m  1.83 m  1.5 m   1.63 m 1.50 m  1.67 m 乾燥重量   193 kg    169 kg  172 kg                          出力  550 kW (748 PS) 705 kW (958 PS)  1,175 kW  (1,600 PS)  732 kW (995 PS)  747 kW (1,015 PS)  895 kW (1,217 PS)  1,252 kW (1,702 PS)  1,324 kW (1,800 PS)  1,469 kW (2,000 PS) 比燃料消費   353 g/ekWh   0.581 lbs/shph  0.584 lbs/shph     0.602 lbs/shph

 出典 

 関連項目 
 プラット・アンド・ホイットニー・カナダ PT6T
 類似のエンジン
 ワルター M601

 航空用エンジンの一覧

 外部リンク 

  PT6A - Pratt & Whitney Canada

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