09.27 通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

加普惠成立於1928年,原來是美國聯合技術公司的一部分,後來成為美國普惠公司中專業從事小型發動機研究的分公司,是全球支線飛機、公務機,直升機使用的渦槳發動機和渦軸發動機的主要供應商。PT6發動機是加普惠公司最著名的產品,於1958年上馬,1961年6月30日首次上天。

通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

艱難的問世

《B&CA》雜誌上的一篇文章把PT6發動機誕生的經過描述為“有遠見的領導和12位年輕工程師推動了公務航空的‘渦輪化’”。文章說,PT6的起步相當艱難而緩慢,經過好幾年人們才逐漸搞清楚要研發什麼樣的發動機、適用於什麼樣的飛機和針對哪些市場等問題。

50年代,越來越多的軍用,商用和公務飛機開始使用渦輪噴氣發動機作為動力裝置,但加普惠當時的主要業務還是生產和維護老式的“黃蜂”(Wasp)星型活塞式發動機,業務每況愈下。為了改善這個局面,公司開始自己摸索前進。

1956年,加普惠邁出了製造小型渦輪發動機的第一步。由於當時預算很少,公司請不起最有經驗的人,只能到對於進入新渦輪項目有興趣的年輕工程師中去尋找。經過半年的努力,總算湊齊了12個人,他們分別來自加拿大國家研究委員會、專門製造發動機的奧倫達公司,還有的是從英國布里斯托爾飛機公司、布萊克本通用飛機等公司挖來的。12個年輕工程師中只有一個人原來是加普惠的成員,他曾經在“

黃蜂”發動機項目中擔任製圖員。這個12人的團隊被戲稱為“邋遢十二”(Dirty Dozen),在後來30多年裡他們一直是加普惠工程部的核心力量。

通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

1957年夏天,12位新人來到加普惠公司的母公司——普惠飛機公司位於美國康涅狄克州的哈特福德工廠。在這裡,他們與另外5個團隊一起參與一款3000磅(合13千牛)推力的渦噴發動機的設計競爭,準備作為加拿大新的軍用噴氣教練機——CL-41“教師”的動力裝置。設計競爭中,這個小組初戰告捷,但是加普惠公司在加拿大的工廠沒有條件生產這種發動機,只好安排在哈特福德工廠生產。

1958年3月,“邋遢十二”從哈特福德回到加拿大後又進行了一系列的設計研究,特別是研究了450~2000馬力(合336~1491千瓦)的渦輪發動機的可行性。因為他們發現最有前景的發動機是渦槳式的,相近功率的渦軸發動機也很有潛力。於是他們很快集中力量專攻500軸馬力(合373千瓦)的渦槳發動機。在此期間,公司開始集中力量向美國和加拿大軍方推銷新發動機,但幾個月過去了,仍然沒有找到買家。此外,設計過程中也出現了許多技術問題。因此設計組不得不尋求來自哈特福德的幫助。在母公司的資金和技術支持下,1959年1月,加普惠才開始了細部設計工作。

通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

1961年5月30日,命名為PT6的加拿大第一款小型渦輪發動機飛上了天。之所以叫PT6,因為它是加普惠的第六種渦輪螺旋槳發動機設計。公司從加拿大皇家空軍借來一架比奇18,將PT6裝在機頭上,進行首飛。

1963年12月22日,加普惠向比奇飛機公司的比奇87(後來的“空中國王”型號)交付了第一臺批量生產的PT6發動機——PT6A-6。

曲折的市場開拓之路

第一架裝備PT6作為動力裝置的飛機是希勒公司Ten 99直升機,於1961年7月開始飛行。其他用來試驗PT6的直升機還有皮阿塞基16H、卡曼K-1125和洛克希德XH-51A(這也是當時世界上飛得最快的直升機),但這些努力都沒有拿到大訂單。

因此加普惠公司開始加倍努力推銷裝PT6發動機的渦槳飛機。公司在一架德·哈維蘭公司的活塞式“海狸”飛機上安裝了一臺PT6,雖然該機改裝渦槳發動機之後飛得很好,但原來那些使用活塞式“叢林飛機”的用戶卻不想額外花錢為他們的飛機改裝渦輪發動機。沒辦法,加普惠公司只好收縮戰線,集中力量向比奇飛機公司銷售渦槳發動機。自1958年以來,兩家公司一直在談判改裝渦輪發動機的事。但令公司十分不快和驚訝的是,1961年,在全美公務機年會上,比奇公司宣佈它的一種增壓,6~8座的120型飛機將選配透博梅卡公司的巴斯坦渦槳發動機。然而,塞翁失馬,焉知非福。裝透博梅卡發動機的120型飛機始終不受歡迎,最終比奇公司決定和加普惠公司合作,用裝配PT6發動機的“空中皇后”向美陸軍投標。該機於1963年5月首飛,美國陸軍隨即簽發合同。為了贏得更多合同,加普惠公司對試飛計劃只象徵性地收取了1美元的服務費。

通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

鑑於“空中皇后”雙發飛機的卓越性能,當年8月,比奇公司就決定研發其民用型,這就是後來大名鼎鼎的“空中國王”90。裝PT6A-6的“空中國王”在經過將近12000小時研發試驗和800小時的試飛後,終於在1963年12月拿到適航證,加普惠公司隨即把第一臺生產型發動機送往美國威奇托。1964年1月20日,“空中國王”90首飛,當年5月27日獲生產許可。7月7日,加普惠公司成為第一家“空中國王”公務機的經營者。正如人們所說,比奇的“空中國王”與PT6堪稱絕配。當然,每種飛機都有它“成長的煩惱”,“空中國王”90也不例外。它服役不久,人們發現飛機沒有酒精除冰系統。於是公司立即為發動機研發了一個慣性分離系統,同時加長了發動機第一級壓氣機的葉弦。1966年,在役的200架左右飛機都重新進行了加裝改進。在短短几年內,許多其他飛機,從比奇18到格魯門公司“鵝”,再到北美公司的OV-10和比奇公司的T-34C,都更換了發動機或環繞PT6重新進行了設計。

通用航空的動力“巨無霸”PT6發動機

半個世紀以來,PT6發動機銷售市場在不斷擴大。上世紀60年代以來,除了“空中國王”外,還有很多知名的飛機選裝PT6發動機,如1965年首飛的“雙水獺”,1966年首飛的比奇99,還有安28、比奇1900、“星舟”、別-30、巴西的“先鋒”和“巨嘴鳥”、捷克的L-410、瑞士皮拉圖斯公司的PC-6/-7/-9/-12等:70年代中期,PT6還被廣泛應用於農業、工業和商業領域:如今,隨著PT6功率的不斷增加,它在航空業的應用範圍也持續擴大。PT6的大型機——PTA-40、PTA-50、PTA-60系列有兩級動力渦輪和多個其他方面的改進,它們被選中用於眾多高性能的公務機和支線飛機——從“空中國王”300到比奇1900。目前,配這款古老的渦槳/渦軸發動機的新飛機有美國雷神公司的T-6A“

德克薩斯人Ⅱ”軍用教練機、貝爾/阿古斯特AB609傾轉旋翼機(該機後來被重新命名為阿古斯特維斯特蘭AW609)、阿古斯特AB13g、阿古斯特“考拉”直升機和歐直的EC175等。


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