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ゼネラル・エレクトリック J79 (6258 views - Mechanical Engineering)

J79は、1950年代後半から1960年代の超音速軍用機に多用された1軸式ターボジェットエンジン。 ゼネラル・エレクトリック(現GE・アビエーション)が開発し、西側各国で総計17,000基以上が量産された。従来ジェットエンジン分野を主導していたイギリスの水準を越えた、初のアメリカ製エンジンの一つである。
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ゼネラル・エレクトリック J79

ゼネラル・エレクトリック J79

ゼネラル・エレクトリック J79

J79は、1950年代後半から1960年代の超音速軍用機に多用された1軸式ターボジェットエンジン

ゼネラル・エレクトリック(現GE・アビエーション)が開発し、西側各国で総計17,000基以上が量産された。従来ジェットエンジン分野を主導していたイギリスの水準を越えた、初のアメリカエンジンの一つである。

開発

前作J73を基に、M2級を狙った発展型J73-GE-X24Aの仮称で、1950年代初頭から開発着手された。亡命ユダヤ人の主任設計者ゲルハルト・ノイマンGerhard Neumann)は、小径化・小型化を目的として、当時すでに少数派となりつつあった単軸式を敢えて選択した。圧縮器静翼を全可動式とすることで必要な効率を確保、チタニウム合金の積極採用など意欲的に新技術に挑戦したため、実用化には比較的長時間を要した。

初の空中試験は1955年5月20日に、4発爆撃機ノースアメリカン B-45C爆弾槽から吊下して行われ、主エンジンJ47を全停止し、J79単発のみで飛行した[1]。実機への適用は、1956年2月17日に初飛行したロッキード YF-104Aによってで、J65からの換装によりYF-104Aは、世界初のM2級戦闘機の名を航空史に刻んだ[2]。また、同年、XF4D-1の試作2号機がJ79の追加試験のためGEに貸与され、元々は遷音速機の F4Dを水平飛行で音速突破させている[3]グラマン F-11F-1 タイガーでもJ79搭載の性能向上型が試作され、最高速度はM2に達した。

構造的に複雑かつ軽金属を多用した初期型は運転温度に制約が強く、前述のF-104はそれゆえに最高速度がM2に制限された(推力にはまだ余裕があった)。のちには一部を化されるなど生産合理化や耐熱限界の向上が図られており、これを搭載したイタリア空軍のF-104Sや、F-4戦闘機においては、最高速度はM2を越えている。以降30年以上に渡り、アメリカのみならずベルギーカナダ西ドイツイスラエルイタリア日本においても、総計17,000基以上が生産された。

イスラエルにおいては、ネシェルミラージュ5の無断コピー機)の改良型であるクフィルの搭載エンジンに採用された。ネシェルのアター9 エンジンと同程度のサイズ・重量でありながら、推力と燃費効率の双方に優り、その高性能を示した。また、アメリカ軍の初期の超音速機に採用されたJ57 エンジンとの比較では、より小型でありながらなおかつ推力に優っていた。F-8戦闘機のエンジンをJ57からJ79に換装した改良型であるV-1000は、制式採用はなされなかったが、その高性能を高く評価されている。

欠点としては、特定の回転域で共振による独特の騒音を発し、また、濃く被視認性の高い排気煙が戦場における脆弱性を高めることがベトナム戦争時の戦訓で判明している。

また、コンベアジェネラル・ダイナミクス)の要請でコンベア880向けに開発した民生版CJ-805は、高価な耐熱金属の使用量を減じたためホットセクションが溶解するトラブルが多発し、燃費や整備性も悪化させたために不評を極めた。CJ-805はシュド・カラベルのアメリカ向け原型機1機にも使用されているが、燃費向上策でアフトファン(aft-fan, エンジン後部に取り付けられた(簡易)ターボファン)化されたCJ-805-23は、搭載機コンベア990が少量生産に留まったために普及しなかった。また、戦闘機用途でも、P&W TF30以降はアフターバーナー付きの超音速ターボファンが実現したことで、単軸式の限界に挑戦しながらも旧式の純ジェットにすぎないJ79はまもなく斜陽化した。

とはいうものの、1970年代末においてもエンジンをJ79に換装したF-16/79が開発されるなど、かなり後の時代になっても当エンジンは高い評価を維持していた。当機はノースロップ F-5E/Fの後継機として提案された途上国向け戦闘機であり、いわばF-16のダウングレードバージョン(モンキーモデル)ではあるが、いまだ第一線の戦闘機用ジェットエンジンとして通用する事を示した。ただし、この機体は、新型エンジンを搭載した純正のF-16の輸出が解禁された事により、試作のみに終わった。

J79の開発、およびF-104が達成した数々の新記録により、1958年ノイマンとGEはコリヤ・トロフィーCollier Trophy)を授与され、更にF-104設計者のクラレンス・ジョンソンアメリカ空軍と共に、ダブル受賞している[4]

設計

大推力機としては当時でも異例の単軸式で、多数の可変静翼を備えた17 ステージの圧縮機により、二軸式よりも軽量化しつつ同等の圧縮比を確保している。タービンブレードの一部は切削チタニウム製で、現在ではオーバーホール時に単価あたり数千ドル要するとされる。スロットル開度によっては、排気流がバイパスフラップによって擾乱され、独特な共鳴音を発する。このため、NASA機のF-104B N819NAにはHowling Howland(遠吠えするハウランド)の愛称が付いた[5]

ターボシャフト版はLM1500の名で、発電やパイプライン圧送用に陸上で、船舶推進用に海上でも使用された。

また、当エンジンの軸受機構は、のちに住友金属工業が担当した新幹線0系電車主軸を設計するにあたって参考とされた[6]

派生型と搭載機

XJ79-GE-1
原型機。最初の地上定置試験は1954年6月8日に実施され、アフターバーナー使用時に14,350lbfを記録した[7]
飛行試験エンジンYJ79-GE-1と呼称された。
J79-GE-2/2A
F4H-1(F-4A)ファントム IIで使用。アフターバーナー推力:16,100lbf(71.6kN)。
J79-GE-3
YF-104A、F-104A、F-11F-1F スーパー・タイガーで使用。
J79-GE3A
YF-104A、F-104A、F-104Bで使用。
J79-GE-3B
F-104A、F-104Bで使用。
J79-GE-5A
B-58 ハスラーで使用。アフターバーナー推力:15,600lbf(69.3kN)。
J79-GE-7A
F-104C、F-104D、F-104Fで使用。
J79-OEL-7
オレンダ・エンジンズで製造し、CF-104で使用したGE-7のライセンス版。
J79-GE-8/8A/8B
A-5 ヴィジランティとF4H-1(F-4B)で使用。アフターバーナー推力:16,950lbf(75.4kN)。
J79-GE-10
F-4Jで使用。アフターバーナー推力:17,900lbf(79.379kN)。
J79-GE-11A
F-104GとTF-104Gで使用。アフターバーナー推力:15,600lbf(69kN)。
F-104 コンソーシアム生産プログラムに対して、アルファロメオフィアットファブリックナショナルがプロジェクト主要生産者として多くの GE-11A エンジンをヨーロッパライセンス生産した。
J79-IHI-11A
F-104J/DJ スターファイター(栄光)で使用したGE-11Aの石川島播磨重工業株式会社(現IHI)でのライセンス版。
J79-MTU-J1K
ライセンス版を改良したGE-11A。ドイツMTUで製造。
J79-GE-15
F-4C、RF-4C、F-4Dで使用。
J79-GE-17
F-4Eで使用。
J79-IHI-17A
F-4EJ ファントム IIで使用したGE-17の石川島播磨重工業株式会社でのライセンス版。
J79-GE-19
アエリタリア F-104Sで使用。
J79-GE-J1E
IAI クフィルで使用したJ79のライセンス版。アフターバーナー推力:18,750lbf(83.4kN)。
CJ-805-3
コンベア880系列の旅客機で使用した商用版。
CJ-805-23
コンベア990で使用した商用ターボファンエンジン版。

仕様 (J79-GE-17)

  • 通常時:11,905 lbf(52.9 kN)
  • アフターバーナー時:17,835 lbf(79.3 kN)
  • 全圧縮比:13.5:1
  • タービン入り口温度:1,210 °F(655 °C)
  • 定格燃料流量:
  • ミリタリー推力時:0.85 lb/(h・lbf)(87 kg/(h・kN)
  • アフターバーナー使用時:1.965 lb/(h・lbf)(200 kg/(h・kN)
  • 推力重量比:4.6:1(45.4 N/kg)(アフターバーナー使用時)

ギャラリー

参照

脚注

  1. ^ Pace 1992 p. 67.
  2. ^ Pace 1992, p. 23.
  3. ^ Gunston 1981, p.71.
  4. ^ Collier Trophy winners, 1950-1959 Archived 2008年12月11日, at the Wayback Machine., National Aeronautic Association. Retrieved: 7 April 2008
  5. ^ Bashow 1986, p. 16.
  6. ^ 『航空機産業の技術波及効果』(通商産業省1973年
  7. ^ Pace 1992, p. 69.

参考文献

  • Neumann, Gerhard (June 1984) (English). Herman the German. William Morrow & Co. pp. 269. ISBN 0-688-01682-0. "The former enemy alien and Air Corps G.I. whose inventive skills and maverick management techniques made jet engine history" 
  • Pace, Steve. Lockheed F-104 Starfighter. Oscela, Wisconsin: Motorbooks International, 1992. ISBN 0-87938-608-8.
  • Bashow, David L. Starfighter: A Loving Retrospective of the CF-104 Era in Canadian Fighter Aviation, 1961-1986. Stoney Creek, Ontario: Fortress Publications Inc., 1990. ISBN 0-91919-512-1.
  • Gunston, Bill. Fighters of the Fifties. Cambridge, England. Patrick Stephens Limited, 1981. ISBN 0-85059-463-4.

関連項目



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