值得收藏,长文揭秘世界航空发动机巨头的前世今身(三)

今天这期,我们一起来聊聊 普拉特&惠特尼(Pratt & Whitney Group)


值得收藏,长文揭秘世界航空发动机巨头的前世今身(三)

普惠发动机标志——雄鹰代表着可信赖的发动机

No.3 普拉特&惠特尼(Pratt & Whitney Group)简称普惠P&W

隶属于美国联合技术公司旗下的普拉特·惠特尼发动机(Pratt & Whitney)公司,是世界大型燃气涡轮发动机的主要制造商。 普拉特·惠特尼(普惠公司)公司成立于1925年,总部在美国康涅狄格洲(Connecticut)东哈特福特,是美国联合技术公司(UTC:United Technologies Corporation )的一个分支。是集飞机发动机、燃气涡轮和航天推进系统的设计、制造和支援为一体的制造商。

很巧,上个月普惠的母公司——联合技术公司刚刚进行了拆分重组,该公司拆分为三个板块。其中普惠和收购的柯林斯航空系统,一起继承了联合技术公司的衣钵。而将其他板块例如电梯(奥的斯)和空调(开利)等踢出去,成为别的公司。

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奥的斯电梯——曾经UTC的子公司

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开利——空调的发明者

普惠最开始是以制造活塞式发动机起家的,到二战结束,普惠已经成为了当时美国活塞发动机的领头羊。之后普惠引进生产了罗罗的发动机,定名为J24。紧接着在罗罗的帮助下,普惠研制出J48发动机,从此普惠公司进入喷气式发动机生产时代。

普惠公司在上个世纪五六十年代,一直是航空发动机领域的老大。普惠的JT8D是当时B727和B737的动力,因为那时候GE的CFM56还没有出世。之后普惠又推出了JT9D,作为第一代B747的动力。直到八十年代推出PW4000,使用机型包括空客A300,空客A310,波音747,波音767,波音777,空客A330,可以说很厉害啦。但是从80年代后期,普惠逐渐掉队了,虽然普惠也会针对一款新飞机推出相应的发动机,可是并没有自己太多的特色,导致耗油率没有GE和罗罗的有优势,航空公司不愿意选择,所以占有率没有GE和罗罗高。但是普惠也没有闲着,一直在埋头研发齿轮涡扇发动机(GTF)。这不,目前很有起色,大有重振当年雄风之势。

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JT8D——早期B727/737的动力

独门绝技:齿轮涡扇发动机(GTF)

风扇是和低压压气机连在一起的,基于强度考虑,风扇转速不能太高。但是这就拉低了低压压气机的工作效率,使得压气机级数增加。普惠的创新就是在风扇和低压压气机之间放置一个变速箱,可让风扇以低压压气机更慢的速度运转。带来的好处是发动机更安静、效率更高。目前普惠的这一新技术已经在其最新推出的PW1000G发动机上应用。现在GTF已经逐渐稳定并积累了一定的飞行小时数,逐渐受到了航空公司的认可。

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GTF发动机局部图

明星产品:普惠的民机项目的明星产品我觉得可以说的就是PW4000和PW1000G,太老旧的机型没有太多的特点。

  • PW4000系列:

PW4000是一系列发动机的总名称,是普惠公司研发的大型涡扇发动机。该机的设计工作于1983年7月结束,同年7~11月进行了高压压气机的全尺寸试验,结果证明该部件达到了预期性能。1984年4月,进行了首次台架试车,推力达27488daN。该机于1985年7月31日首次进行了装备A300B的飞行试验,1986年7月获得推力24909daN级(即PW4052、PW4152)适航证,1988年4月获推力26690daN级(即PW4158)适航证。1987年7月首次交付使用,装备于B767-200、A310飞机。之后经过改型,PW4000又成为衍生出不同的型号,使用机型包括空客A300,空客A310,波音747,波音767,波音777,空客A330,也是著名发动机常青树。具体发动机型号则在PW(表示普惠公司研制的发动机)之后用4位数字表示,其中第1位数字“4”,表示普惠公司民用大推力系列发动机;第2位数字表示所装飞机的公司代号,0表示波音公司,1表示空中客车公司,4表示麦道公司;第3、4位数字表示推力级,即该2位数乘以1000即为该发动机的以磅为单位的推力值。例如,PW4168表示用于空中客车的、起飞推力为68000 lb(30246daN)的发动机。

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PW4000 发动机

  • PW1000G发动机

PW1000G是普惠公司最新推出的针对于单通道飞机的发动机,对标的是GE公司推出的Leap系列。2008年时候普惠正式推出了该发动机。但是罗马不是一天建成的,普惠对于GTF技术的研发投入起源于80年代。因为普惠对于直升机使用的涡轴发动机很有经验。而涡轴发动机本身就有主减速器,所以对于齿轮减速器的研发,普惠并不是空白,甚至普惠在80年代打算推出PW8000发动机,就准备采用GTF,只是可能太超前了,没有用户感兴趣,最后也就不了了之。20年以来普惠已经累计投资超100亿美金,专门用在GTF发动机研发。目前该发动机已经成为庞巴迪C系列(现空客A220)俄罗斯MC一21飞机的动力,以及A320NEO的可选动力。目前已经有2000多台订单,前景很不错。

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PW1000G发动机——在测试平台上进行测试

普惠给人的感觉更多的是在军机项目上更厉害,像F22的发动机F199,F35的发动机F135,都是由普惠提供的。但是普惠毕竟以前也在民航界坐头把交椅,所以它一直想重回巅峰,而GTF确实是它最为器重的产品,至少目前看来还不错,不错的定单也已经可以证明GTF的优秀性能。所以三巨头的搏杀才逐渐近入白热化,所以航空科技才会进步。

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