Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
J402
Teledyne CAE J402.jpg
Teledyne CAE J402-CA-400
ТипТурбореактивный
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительТеледайн CAE
Первый забегАвгуст 1974 г. (первая квалификация) [1]
Основные приложенияГарпун
MQM-107 Streaker
Разработано изTeledyne CAE J69 [2]

Teledyne CAE J402 представляет собой небольшой турбореактивный двигатель. Было разработано несколько вариантов для питания беспилотных летательных аппаратов, таких как ракеты и дроны-мишени. Разработанный в 1970-х годах для противокорабельной ракеты Harpoon , J402 был первым реактивным двигателем, который был спроектирован как « деревянный снаряд », что означало, что двигатель должен был оставаться в состоянии длительное время без обслуживания или осмотра и сразу же работать. . [3]

Разработка и дизайн [ править ]

Двигатель J402 с самого начала разрабатывался для ракеты Harpoon. Его размер и вес были продиктованы уже запланированной ракетой (чуть более 12 дюймов (30 см) в диаметре, около 100 фунтов (45 кг) в весе). Двигатель также должен был быть недорогим; военные хотели производить и хранить большие количества ракет. Чтобы удовлетворить эти требования, компания Teledyne увеличила аэродинамический масштаб своего турбореактивного двигателя J69-T-406 до 32% мощности. Это снизило тягу и размер до желаемых уровней. [4]

J402-CA-400, оригинальный вариант Harpoon, прошел квалификацию в 1974 году и оказался чрезвычайно надежным, потерпев неудачу только дважды в 131 полете до середины 1980 года. Harpoon с двигателем J402 имел отличный послужной список, включая потопление двух ливийских военных кораблей во время 1986 залив Сидра инцидента . До 1988 года самому старому двигателю J402, запущенному в Harpoon, было более одиннадцати лет, что превышало первоначальное пятилетнее требование «деревянного снаряда». [1]

J402-CA-400 был одновальным двигателем с одной ступенью осевого компрессора и одной ступенью центробежного компрессора . Сжатый воздух сжигался в кольцевой камере сгорания., а затем прошел через одну ступень турбины высокого давления до того, как был исчерпан. Поскольку двигатель разрабатывался для одноразовой ракеты, срок его службы составлял всего один час. Основная задача требования «деревянного круглого» заключалась в том, чтобы спроектировать двигатель как можно более надежным. С этой целью были предприняты значительные усилия по уменьшению количества отдельных деталей в двигателе. Например, роторная система J402 состояла из 16 частей, в то время как J69 (родительский двигатель) имел 149 частей для той же системы. Еще одна упрощающая мера заключалась в отказе от стандартной коробки передач. Все аксессуары двигателя, такие как топливный насос и электрический генератор переменного тока, работали непосредственно с вала ротора. Запуск двигателя был еще одной критически важной функцией двигателя, и для выполнения этого требования в J402 используетсяпиротехнические патроны для запуска двигателя. Наконец, двигатель одним из первых получил полностью электронный аналоговый топливный контроллер. [5]

Вскоре после начала разработки варианта -400 для Harpoon, Teledyne начала работу над новым вариантом J402-CA-700 для нового беспилотного летательного аппарата MQM-107 Streaker . Эти беспилотники-мишени не были «одноразовыми» машинами, как ракеты Harpoon, поэтому срок службы двигателя пришлось увеличить с одного часа до 15 часов. Для этого была снижена температура турбины и частота вращения. Была включена новая система стартера, чтобы дать двигателю возможность перезапуска. В результате получился двигатель, который был немного менее мощным - 640 фунтов силы (2,8 кН) по сравнению с 660 фунтами силы (2,9 кН) модели -400, но имел требуемый срок службы. [6]

Дополнительный вариант, J402-CA-702, был разработан внутри компании. В этом варианте была добавлена ​​дополнительная ступень осевого компрессора (всего две ступени), что увеличило длину двигателя всего на 4 дюйма (10 см), но увеличило тягу до 970 фунтов силы (4,3 кН). Позднее двигатель был выбран для установки на MQM-107D, улучшенной версии беспилотника-мишени. [7]Добавление дополнительной ступени компрессора увеличило степень сжатия и общий расход воздуха через двигатель и потребовало разработки новой секции турбины. Компания Teledyne спроектировала и испытала новый двухступенчатый осевой компрессор в начале эксплуатации J402 (середина 1970-х годов), но не работала с новой турбиной (а впоследствии и с вариантом двигателя -702) почти десять лет спустя, в середине 1980-х годов. В результате двигатель имел на 45% большую мощность, чем варианты -400 / -700, но также имел на 24% меньший удельный расход топлива (SFC) тяги . [8]

Самый последний вариант J402 - это J402-CA-100, разработанный для крылатой ракеты AGM-158 JASSM . Эта производная, как и -700, основана на исходном варианте -400. Основными изменениями являются аэродинамически усовершенствованные осевой компрессор и турбинная секция, что приводит к более экономичному двигателю при тех же уровнях тяги, что и -400. [9]

Варианты [ править ]

J402-CA-100
J402-CA-400
J402-CA-700
  • Первый вариант, разработанный для использования с дроном-мишенью ( MQM-107 Streaker ). Немного заниженная версия варианта -400 для увеличения срока службы.
J402-CA-702
  • Более мощный вариант. Включите дополнительную ступень осевого компрессора. Используется в варианте D MQM-107 Streaker .

Приложения [ править ]

  • Наземная ударная ракета AGM-84E Standoff
  • AGM-84H / K SLAM-ER
  • AGM-158 JASSM
  • Гарпун
  • MQM-107 Streaker

Технические характеристики (J402-CA-400) [ редактировать ]

Данные из , [10] [11]

Общие характеристики

  • Тип: Турбореактивный
  • Длина: 29 дюймов (74 см)
  • Диаметр: 12,5 дюйма (32 см)
  • Сухой вес: 101,5 фунта (46 кг)

Составные части

  • Компрессор: одноступенчатый осевой компрессор , одноступенчатый центробежный компрессор
  • Камеры сгорания : кольцевые
  • Турбина : одноступенчатая турбина высокого давления

Спектакль

  • Максимальная тяга : 660 фунтов-силы (2,9 кН)
  • Общий коэффициент давления : 5,6: 1
  • Удельный расход топлива : 1,2 фунта / (фунт-сила⋅ч) или 34 г / (кН⋅с)
  • Удельная тяга : 6,5

См. Также [ править ]

Сопоставимые двигатели

  • Микротурбо ТРИ-40
  • Уильямс F107

Связанные списки

  • Список авиационных двигателей

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. ^ a b Лейес и Флеминг, стр. 111
  2. ^ Лейес и Флеминг, стр. 826
  3. ^ Лейес и Флеминг, стр. 106-7
  4. ^ Лейес и Флеминг, стр. 107
  5. ^ Лейес и Флемминг, стр. 108-10
  6. ^ Лейес и Флеминг, стр. 111-2
  7. ^ Лейес и Флеминг, стр. 112
  8. ↑ Разинский, Э. (1998). J402-CA-702 - современный 1000 фунтов. Двигатель тяги ДПЛА. 24-я конференция по совместным двигательным установкам AIAA / ASME / SAE / ASEE . 11–13 июля 19881 г. Бостон, Массачусетс. AIAA-88-3248
  9. ^ Победа Teledyne JASSM возрождает надежды Томагавка . Международный рейс . 28 марта - 3 апреля 2000 г. стр. 19. По состоянию на 21 января 2010 г.
  10. ^ Лейес и Флеминг, стр. 831
  11. ^ Технические характеристики газовой турбины. Aviation Week & Space Technology 2009 Сборника . стр.125.

Библиография [ править ]

Лейес, Ричард А., II; Уильям А. Флеминг (1999). История североамериканских малых газотурбинных авиационных двигателей . Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 1-56347-332-1.