Pratt & Whitney JT3D

Pratt & Whitney JT3D, Pratt & Whitney JT3C turbojetten türetilen erken dönem turbofan uçak motoru. İlk olarak 1958'de çalıştırıldı ve 1959'da bir B-45 Tornado test uçağında ilk deneme uçuşu gerçekleştirildi. 1959 ile 1985 yılları arasında 8.000'den fazla JT3D üretildi. Bugün hala hizmette olan JT3D motorlarının çoğu askeri uçaklarda kullanılmaktadır ve USAF tarafından belirlenmiş TF33 ile kodu tanımlanmaktadır.
Tasarım ve gelişim
Rolls-Royce Conway turbofan ile rekabet edebilmek için Pratt & Whitney, zamanında hizmete girmek üzere olan Boeing 707 ve Douglas DC-8 için JT3C turbojetten JT3D turbofanı geliştirmeye karar verdi. 9 aşamalı JT3C LP kompresörün ilk 3 aşamasının yerini 2 aşamalı bir fan aldı. LP türbininde ikinci aşama büyütüldü ve üçüncü aşama eklendi.
GE'nin CJ805-23 motorunun aksine Pratt & Whitney JT3D'yi tasarlamadan önce herhangi bir transonik fan araştırması yapmamıştı, bu nedenle şartnameye tek aşamalı bir ünite ekleyemediler. Bunun yerine P&W, J91 nükleer turbojeti desteklemek için yaptıkları bazı araştırmalara dayanarak 2 aşamalı bir ünite tasarladı.
Boeing 707'de JT3D fan naceli nispeten kısayken, Douglas DC-8'in tasarımına tam uzunlukta bir fan başlığı eklenmişti. Pratt & Whitney, JT3C'lerin bir revizyon atölyesinde JT3D standardına dönüştürülebileceği bir kit sağladı.
1959'da bu motorun kullanıldığı önemli siparişler American Airlines'ın JT3D turbofan ile çalışan Boeing 707-120B ve Boeing 720B siparişi ve KLM'nin JT3D ile çalışan bir Douglas DC-8 siparişiydi. Daha eski 707'ler JT3C turbojet motoru kullanıyordu ve turbofanın geliştirilmiş verimliliği kısa sürede havayollarını cezbetti. JT3D ile çalışan 707-123B ve 720-023B (B son eki, uçağın turbofan motorları olduğunu gösterir) 12 Mart 1961'de aynı gün American Airlines'da hizmete girdi.
Boeing KC-135 Stratotankerlerin tümü orijinal olarak turbojet motorlar kullanıyordu. Birçok havayolunun elindeki 707'nin hizmetten çıkarılmasından faydalanan Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri, fazlalık uçak gövdelerini satın alıp motor olarak Ulusal Hava Muhafızları için KC-135A ve rezerv birlikler için sivil JT3D (envanter adı TF33-PW -102) taktı. 150'den fazla uçak modifiye edildi ve eski KC-135A, KC-135E olarak yeniden adlandırıldı.
Hem havayolları hem de hava kuvvetleri için uzun süre hizmet vermesinin ardından JT3D ile çalışan uçakların sayısı giderek azalmaktadır. Yüz otuz beş KC-135, JT3D'yi kullanırken 354 tanesi daha düşük gürültü izi olduğu için daha fazla itiş, daha düşük yakıt tüketimi ve daha fazla operasyonel esneklik sağlayan CFM International CFM56 motoru donatılmıştır. JT3D'nin gürültüsü, NATO'nun E-3 Sentry AWACS filosundaki uçakların revizyonu konusundaki tartışmalarının nedenlerinden biridir, çünkü uçaklar modern motorlu uçakların sahip olmadığı kısıtlamalara tabidir. Daha güçlü motorlar uçağın tavanını yükselteceği ve radar menzilini genişletebileceği için operasyonel esneklik daha da arttırılabilir; örneğin NATO/USAF'taki muadillerine göre RAF, Fransız ve Suudi Arabistan Hava Kuvvetleri'ne ait E-3'ler daha yüksekten uçar.
1961'de, TF33 ile çalışan Boeing B-52H Stratofortress hizmete girdi. B-52'nin "H" modeli, ağır bombardıman uçağının turbofan motorlarla donatılmış tek üretim varyasyonuydu ve Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri hizmetinde kalan tek modeldir. Bu uçakların Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri ağır bombardıman uçağı filosunun en az 2040 yılına kadar dayanak noktası olarak kalması bekleniyor, ancak 8 TF33 motorunun daha modern eşdeğerleriyle değiştirme seçenekleri değerlendiriliyor.
Varyantlar
JT3D-1
itiş gücü, sivil versiyon (su enjeksiyonu opsiyonel)
JT3D-2
(TF33-P-3)
JT3D-3
, (İsteğe bağlı su enjeksiyonu)
JT3D-3A
(TF33-P-5)
JT3D-3B
itiş gücü, sivil versiyon
JT3D-5A
(TF33-P-7) , (İsteğe bağlı su enjeksiyonu)
JT3D-8A
(TF33-P-7) , (İsteğe bağlı su enjeksiyonu)
JT3D-7
itiş gücü, sivil versiyonu
JT3D-15
itiş gücü, 707-820'nin üretilmemiş sivil versiyonu için
TF33-P-3
itiş gücü, Boeing B-52H Stratofortress için
TF33-P-5
itiş gücü, Boeing KC-135 Stratotanker için
TF33-P-7
itiş gücü, Lockheed C-141 Starlifter için
TF33-P-9
itiş gücü, Boeing EC-135C ve Boeing RC-135C için
TF33-P-11
itiş gücü, Martin RB-57F Canberra için
Uygulamalar
Sivil (JT3D)
Boeing 707
Douglas DC-8
Shanghai Y-10
Askeri (TF33)
Boeing B-52H Stratofortress
Boeing C-18
Boeing C-135 serisi
EC-135
KC-135D/E Stratotanker (emekli olan uçaklardan alınan motorların yeniden yapılandırılması ile üretilmiş)
OC-135B Open Skies
RC-135
WC-135
Boeing E-3 Sentry
Northrop Grumman E-8 Joint STARS
Boeing VC-137B / C Stratoliner
Lockheed C-141 Starlifter
Martin / General Dynamics RB-57F Canberra
Özellikler (JT3D-8A / TF33-P-7)
Aircraft engines of the World 1966/67'den alınmış bilgi:
Genel karakteristikler
Tip: Turbofan
Uzunluk: 142,3 in (3.610 mm)
Çap: 53 in (1.300 mm)
Kuru ağırlık: 4.605 lb (2.089 kg)
Parçalar
Compressor: Eksenel akışlı, 2-aşamalı fan, 6-aşamalı LP kompresör ve 7-aşamalı HP kompresör
Yakıcılar: kanüler, 8 flame tubes
Türbin: Eksenel akışlı, tek aşamalı HP türbin ve 3-aşamalı LP türbin
Yakıt tipi: Mil-J-5624/JP-4/JP-5
Yakıt sistemi: Dönüşlü 50 psi (340 kPa)
Performans
Azami itme: 17.000 lbf (76 kN) kalkış (ISA'ya göre); su enjeksiyonu ile kısmı itme kazancı
Toplam sıkıştırma oranı: 16:1 toplam
Bypass oranı: 1.42:1
Kütlesel hava akışı: 500 lb/s (230 kg/s)
Türbin giriş sıcaklığı: 1.150 K (880 C; 1.610 F) kalkışta, ISA
Spesifik yakıt tüketimi: 0.78 lb/(lbf⋅h) (22 g/(kN⋅s)) 4.000 lbf (18 kN) itmede, M 0,82, 35.000 ft (11.000 m), ISA
İtme ağırlık oranı: Çıplak motorda 3,9