Pratt & Whitney TF30

El Pratt & Whitney TF30 (designación de la empresa JTF10A ^{[1] ) es un motor} turbofán militar de bajo bypass diseñado originalmente por Pratt & Whitney para el caza de defensa de flota subsónico F6D Missileer , pero este proyecto fue cancelado. Más tarde se adaptó con un postquemador para diseños supersónicos, y en esta forma fue el primer turbofán con postcombustión de producción del mundo, que luego propulsó al F-111 y al F-14A Tomcat , además de usarse en las primeras versiones del A-7 Corsair II sin postquemador. El primer vuelo del TF30 fue en 1964 y la producción continuó hasta 1986.

En 1958, la Douglas Aircraft Company propuso un avión de pasajeros a reacción de cuatro motores y corto alcance para llenar el vacío que había debajo de su nuevo intercontinental DC-8, conocido internamente como el Modelo 2067. Destinado a ser comercializado como DC-9, no estaba directamente relacionado con el posterior bimotor Douglas DC-9 . ^[1] Pratt & Whitney (P&W) había ofrecido su turborreactor JT8A para el avión de pasajeros, pero Douglas prefirió utilizar un motor de turbofán, que tendría una mayor eficiencia de combustible que un turborreactor. P&W propuso entonces el JT10A, una versión a media escala de su turborreactor JT8D recientemente desarrollado . El desarrollo del nuevo diseño comenzó en abril de 1959, ^[1] utilizando el núcleo del JT8. ^[2] Douglas archivó el diseño del modelo 2067 en 1960, ya que las aerolíneas estadounidenses a las que se dirigía preferían el recién ofrecido Boeing 727. [ 3 ^]

En 1960, la Armada de los Estados Unidos seleccionó el JT10A, designado TF30-P-1, para impulsar el propuesto misil Douglas F6D , pero el proyecto fue cancelado en abril de 1961. ^[4] Mientras tanto, el TF30 había sido elegido por General Dynamics para su participante en la competencia TFX para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la USN, que fue seleccionado para producción como el F-111 . ^[5] La versión del TF30 para el F-111 incluía un postquemador.

El F-111A, el EF-111A y el F-111E utilizaron el turbofán TF30-P-3. ^[6] El F-111 tuvo problemas con la compatibilidad de las entradas de aire, y muchos criticaron la colocación de las entradas de aire detrás del aire perturbado del ala. Las variantes más nuevas del F-111 incorporaron diseños de admisión mejorados y la mayoría de las variantes presentaban versiones más potentes del motor TF30. El F-111E se actualizó para utilizar motores TF30-P-103, el F-111D incluyó el TF30-P-9/109, el FB-111A utilizó el TF-30-P-7/107 y el F-111F tenía el TF30-P-100.

Los F-111C de la RAAF fueron modernizados con la exclusiva versión P-108, que utilizaba un motor P-109 acoplado a un sistema de postcombustión P-107. La unidad de negocios de motores F-111 (posteriormente adquirida por TAE) en la base Amberley de la RAAF se convirtió en la experta mundial en el TF-30 en los años posteriores al retiro de la flota por parte de la USAF y logró mejoras extraordinarias en la confiabilidad del TF-30. ^[7]

El TF30 demostró ser adecuado para los requisitos de un avión de ataque de baja altitud y alta velocidad con un alcance operativo relativamente largo, y los F-111 en todas sus versiones continuarían utilizando el TF30 hasta su retiro.

En 1964, el LTV subsónico A-7A Corsair II ganó el concurso VAL de la Armada de los EE. UU. para un avión de ataque ligero que reemplazara al Douglas A-4 Skyhawk . ^[8] El A-7A usaba una variante sin postcombustión del TF30, que también impulsaría a los mejorados A-7B y A-7C. En 1965, la USAF seleccionó al A-7D como reemplazo de sus cazabombarderos supersónicos de reacción rápida F-100 y F-105 en el papel de apoyo aéreo cercano. Aunque la USAF había querido el TF30, Pratt & Whitney no pudo cumplir con el cronograma de producción, porque sus instalaciones ya estaban comprometidas con la producción de otros motores. En lugar de producir el TF30 bajo licencia para P&W, la Allison Engine Company ofreció a la Fuerza Aérea su turbofán TF41 , una versión construida bajo licencia del RB.168-25R Spey . ^[9] La USAF seleccionó el TF41 más potente para el A-7D, al igual que la USN para su similar A-7E. ^[8]

El Grumman F-14 Tomcat con el TF30-P-414A no tenía suficiente potencia, porque la intención de la Armada era adquirir un caza a reacción con una relación empuje-peso (en configuración limpia) de 1 o mejor (la Fuerza Aérea de los EE. UU. tenía los mismos objetivos para el F-15 Eagle y el F-16 Fighting Falcon ). Sin embargo, debido a problemas de fiabilidad con los motores Pratt & Whitney F401 previstos y la intención de incorporar al proyecto tantos sistemas como fuera posible de la fallida versión de la Armada del F-111, el F-111B , se consideró que la producción inicial de los F-14 utilizaría el motor del F-111B. La relación empuje-peso del F-14A era similar a la del F-4 Phantom II ; sin embargo, el nuevo diseño del fuselaje y las alas proporcionaba una mayor sustentación y un mejor perfil de ascenso que el F-4. Se descubrió que el TF30 no estaba bien adaptado a las exigencias del combate aéreo y era propenso a entrar en pérdida del compresor en un ángulo de ataque alto (AOA), si el piloto movía los aceleradores de forma agresiva. Debido a las góndolas de los motores del Tomcat, las pérdidas del compresor en un ángulo de ataque alto eran especialmente peligrosas porque tendían a producir un empuje asimétrico que podía hacer que el Tomcat entrara en una barrena vertical o invertida, de la que era muy difícil recuperarse.

Los problemas del F-14 no afectaron a los motores TF30 de los F-111 de la USAF y la RAAF en la misma medida. El F-111, aunque técnicamente se lo designa como un "caza", en realidad se utilizó como avión de ataque terrestre y bombardero táctico. Una misión típica de ataque terrestre se caracteriza por cambios menos abruptos en el acelerador, el ángulo de ataque y la altitud que una misión de combate aire-aire. Si bien todavía puede implicar maniobras duras y violentas para evitar los misiles y aviones enemigos, estas maniobras generalmente no son tan duras y violentas como las requeridas en el combate aire-aire, y el F-111 es un avión más grande y menos maniobrable. Aunque el F-14A entró en servicio en la Armada con motores Pratt & Whitney TF30, a finales de la década, tras numerosos problemas con el motor original, el Departamento de Defensa comenzó a adquirir motores General Electric F110-GE-400 y los instaló en el F-14A Plus (posteriormente rebautizado como F-14B en 1991), que entró en servicio en la flota en 1988. Estos motores resolvieron los problemas de fiabilidad y proporcionaron casi un 30% más de empuje, logrando una relación empuje en seco/peso de 1:1 con una carga de combustible baja. El F-14D posterior, una combinación de F-14A remanufacturados/mejorados y F-14D de nueva fabricación, también utilizó motores F110-GE-400.

Fuente: ^[10]

XTF30-P-1

8.250 lbf (36,70 kN) de empuje. ^[11]

YTF30-P-1

TF30-P-1

8.500 lbf (37,81 kN) de empuje, 18.500 lbf (82,29 kN) con postcombustión. ^[12]

TF30-P-1A

Similar al -1 con un filtro de combustible-calentador en lugar de un filtro de combustible, inicialmente impulsó los dos primeros prototipos F-111B. ^[12]

TF30-P-2

10.200 lbf (45,37 kN) de empuje, destinado a propulsar el misil F6D.

TF30-P-3

8.500 lbf (37,81 kN) de empuje, 18.500 lbf (82,29 kN) con postcombustión.

TF30-P-5

TF30-P-6

Un empuje de 11.350 lbf (50,49 kN) impulsó al A-7A. ^[13]

TF30-P-6A

TF30-P-6C

TF30-P-6E

TF30-P-7

12.350 lbf (54,94 kN) de empuje, 20.350 lbf (90,52 kN) con postcombustión. ^[14]

TF30-P-8

Un empuje de 12.200 lbf (54,27 kN) impulsó inicialmente al A-7B/C. ^[15]

TF30-P-9

12.000 lbf (53,38 kN) de empuje, 19.600 lbf (87,19 kN) con postcombustión.

TF30-P-12

Un empuje de 10.750 lbf (47,82 kN), 20.250 lbf (90,08 kN) con postcombustión, impulsaba los dos F-111B de preproducción. ^[16]

TF30-P-12A

Similar al -12 con un filtro de combustible en lugar de un calentador de filtro de combustible y una función de apagado de onda desactivada, impulsó el FB-111A de producción temprana. ^[16]

TF30-P-14

TF30-P-16

TF30-P-18

YTF30-P-100

TF30-P-100

Un motor rediseñado, con un empuje de 14.560 lbf (64,77 kN) y 25.100 lbf (111,65 kN) con postcombustión, propulsó el F-111F.

TF30-P-103

Rediseñado -3 y mejorado con componentes -100 bajo el programa Pacer 30, 9.800 lbf (43,59 kN) de empuje, 18.500 lbf (82,29 kN) con postcombustión. ^[17]

TF30-P-107

Rediseñado -7 mejorado con componentes -100 bajo el programa Pacer 30, 10.800 lbf (48,04 kN) de empuje, 20.350 lbf (90,52 kN) con postcombustión. ^[17]

TF30-P-108

Híbrido de sección de popa -107 y sección de proa -109. ^[18]

TF30-P-108RA

Rediseñado como -108 cuando estaba en servicio en la RAAF, impulsó el F-111G. ^[18]

TF30-P-109

Rediseñado -9 y mejorado con componentes -100 bajo el programa Pacer 30, 20.840 lbf (92,70 kN) de empuje con postcombustión. ^[18]

TF30-P-109RA

Rediseñado como -109 cuando estaba en servicio en la RAAF, propulsó el F-111C. ^[18]

TF30-P-408

Similar al -8, con un empuje de 13.390 lbf (59,56 kN), impulsaba el A-7B/C.

TF30-P-412

Similar a -12

TF30-P-412A

Similar al -12A, con 10.800 lbf (48,04 kN) de empuje y 20.900 lbf (92,97 kN) con postcombustión, propulsó el F-14A de producción inicial.

TF30-P-414A

Similar al -412A, propulsó el F-14A de producción posterior.

JTF10A

Denominación de la empresa para la familia de motores TF30

JTF10A-1

(XTF30-P-1) Destinado a propulsar el Douglas Modelo 2067. [ ^11]

JTF10A-6

Destinado a propulsar el Douglas Modelo 2086. ^[11]

JTF10A-7

(TF30-P-2)

JTF10A-8

(TF30-P-6)

JTF10A-9

(TF30-P-8)

JTF10A-10

JTF10A-15

(TF30-P-18)

JTF10A-16

(TF30-P-408)

JTF10A-20

(TF30-P-1)

JTF10A-21

(TF30-P-3)

JTF10A-27A

(TF30-P-12)

JTF10A-27B

(TF30-P-12A)

JTF10A-27D

(TF30-P-7)

JTF10A-27F

(TF30-P-412)

JTF10A-32C

(TF30-P-100)

JTF10A-36

(TF30-P-9)

Pratt & Whitney/SNECMA TF104

Derivado subsónico TF30 modificado por SNECMA, instalado en Mirage IIIT y Mirage IIIV-01 . ^[19]

Pratt & Whitney/SNECMA TF106

Un derivado del TF30 para propulsar el caza VTOL Dassault Mirage IIIV . ^[20]

Pratt & Whitney/SNECMA TF306C

Un derivado del TF30 probado en el Dassault Mirage F2 . ^[21]

Pratt & Whitney/SNECMA TF306E

• 
  Cámara de combustión y turbina.
• 
  Compresor de alta presión.
• 
  Compresor.
• 
  Compresor y ventilador de baja presión.
• 
  Recorte de un TF30-P-6

Fuente: ^[10]

TF30

• Misilero Douglas F6D (planeado)
• Dinámica general F-111
• Dinámica general F-111C
• General Dynamics–Grumman EF-111A Raven
• General Dynamics – Grumman F-111B
• Avión General Dynamics F-111K
• Grumman F-14A Tomcat
• Avión de combate Corsair II LTV A-7A/B/C

TF104/TF106

• Dassault Mirage III IV

TF306

• Dassault Mirage F2
• Dassault Mirage G2

Datos de Los motores de Pratt & Whitney: una historia técnica. ^[10]

• Tipo: Turbofán
• Longitud: 241,7 pulgadas (613,9 cm)
• Diámetro: 48,9 pulgadas (124,2 cm)
• Peso seco: 3985 lb (1808 kg)

• Compresor: axial de 2 carretes: 3 ventiladores y 6 etapas de baja presión, 7 etapas de alta presión
• Cámaras de combustión : canulares
• Turbina : turbina de alta presión de 1 etapa, turbina de baja presión de 3 etapas

• Empuje máximo : 14.560 lbf (64,8 kN), 25.100 lbf (111,7 kN) con postcombustión
• Relación de presión general : 19,8
• Relación de derivación : 0,878:1
• Temperatura de entrada de la turbina: 2150 °F (1176 °C) ^[22]
• Relación empuje-peso : 6,0

Motores comparables

• Klimov RD-33
• Saturno AL-31
• Shenyang WS-10

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves

• Connors, Jack (2010). Los motores de Pratt & Whitney: una historia técnica . Reston. Virginia: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica . ISBN 978-1-60086-711-8.
• Donald, David, ed. (1999). La enciclopedia de aeronaves civiles . San Diego, CA: Thunder Bay Press. ISBN 1-57145-183-8.
• Lax, Mark (2010). De la controversia a la vanguardia: una historia del F-111 en servicio en Australia (PDF) . Canberra, Australia: Air Power Development Centre. ISBN 9781920800543.

• Página histórica del Pratt & Whitney TF30
• "La Marina averió un motor en el accidente de una piloto", New York Times, 1 de marzo de 1995