El Pratt & Whitney PW4000 es una familia de motores de avión turboventilador de alto bypass , flujo axial y doble carrete producidos por Pratt & Whitney como el sucesor del JT9D . Se ejecutó por primera vez en abril de 1984, obtuvo la certificación de la FAA en julio de 1986 y se introdujo en junio de 1987. Con un empuje que varía de 50.000 a 99.040 lbf (222 a 441 kN), se utiliza en muchos aviones de fuselaje ancho .
PW4000 | |
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El ventilador PW4098 de 112 pulgadas (2,8 m) de diámetro utilizado en el Boeing 777 | |
Tipo | Turbofan |
origen nacional | Estados Unidos |
Fabricante | Pratt y Whitney |
Primer intento | Abril de 1984 [1] |
Principales aplicaciones | Airbus A300 -600 / Airbus A310 Airbus A330 Boeing 747-400 Boeing 767 / KC-46 Boeing 777 McDonnell Douglas MD-11 |
Producido | 1984-presente |
Número construido | 2.500 (junio de 2017) [2] |
Desarrollado por | Pratt y Whitney JT9D |
Desarrollado en | Alianza de motores GP7000 |
Desarrollo
El 52,000-62,000 lbf (230-275 kN), 94 in (2.4 m) -fan PW4000 hizo su primera operación en abril de 1984, fue certificado por la FAA en julio de 1986 y fue introducido en junio de 1987. Impulsa el Airbus A300 -600 y Airbus A310 -300, Boeing 747-400 y 767 -200 / 300, y McDonnell Douglas MD-11 de fuselaje ancho. [1]
El desarrollo de la versión de 64.000-68.000 lbf (280-300 kN) y 100 pulgadas (2,5 m) de ventilador comenzó en diciembre de 1991 para el Airbus A330 , obtuvo la certificación de la FAA en agosto de 1993 y realizó su primer vuelo dos meses después. Recibió la aprobación de operaciones de dos motores de rango extendido ( ETOPS ) de 90 minutos en su introducción en diciembre de 1994, y la aprobación de ETOPS de 180 minutos en julio de 1995. En enero de 2000, era el líder del mercado del A330 con más de la mitad de la base instalada y un millón de horas. , más del doble que cada competidor. [1] El paquete de actualización Advantage 70 para el PW4168A, que impulsaba alrededor de un tercio de la flota activa de Airbus A330, se lanzó en el Salón Aeronáutico de Farnborough de 2006 , aumentando el empuje a 70.000 lbf (311 kN) y reduciendo el consumo de combustible en aproximadamente 1,2 %, así como los costos operativos generales hasta en un 20%. [3]
Para el Boeing 777 , el desarrollo de la versión de 84,000-98,000 lbf (370-440 kN), 112 in (2.8 m) -fan comenzó en octubre de 1990, alcanzó 100,000 lbf (440 kN) en mayo de 1993 y fue aprobado para 180min ETOPS a entrada en servicio en junio de 1995. El motor de lanzamiento 777, entró en servicio el 7 de junio de 1995, con United Airlines . El PW4090 de 90.000 lbf (400 kN) entró en servicio en marzo de 1997. El PW4098 de 98.000 lbf (440 kN) recibió la certificación de la FAA en julio de 1998 y se introdujo en el Boeing 777-300 en septiembre de 1999. [1]
En 2000, más de 2.000 motores PW4000 habían acumulado más de 40 millones de horas de servicio con 75 operadores. [1] En 30 años entre junio de 1987 y 2017, se han entregado más de 2.500 motores, registrando más de 135 millones de horas de vuelo. [2]
Diseño
El PW4000 tiene una tasa de confiabilidad de despacho del 99,96% y está aprobado para ETOPS 180 . El motor promedio permanece en el ala 13,500 horas de vuelo antes de una visita a la tienda (una tasa de visitas a la tienda de 0.073 por cada mil horas). Se afirma que es acumulativamente 3,4 dB más silencioso que otros motores de su clase. [1]
Al igual que otras plantas de energía de aeronaves modernas, tiene un control de motor digital de autoridad total (FADEC), para una mejor economía de combustible y confiabilidad. [4] Además, las aleaciones monocristalinas permiten una mayor capacidad de temperatura y los revestimientos de las cámaras de combustión Floatwall de PW mejoran la durabilidad y el mantenimiento. Además, la cámara de combustión de una sola fila Talon ("Tecnología para bajo costo de NOx ") mejora la mezcla de aire y combustible, para obtener más de un 10% de mejores emisiones de NOx, CO y HC.
Variantes y aplicaciones
La familia de motores de la serie PW 4000 utiliza una numeración sistemática con los últimos tres dígitos (PW 4 XYZ ) como identificación de la aplicación y la potencia de empuje:
- X describe el fabricante de la aeronave para el que está homologado el motor. Un "0" significa Boeing 767, 747, 777; "1" para Airbus A300, A310, A330; y "4" para McDonnell Douglas MD-11.
- YZ denota el empuje certificado en libras estadounidenses (lbf) en fracción pro-milla.
Ejemplo: un PW4077 identifica un motor de la serie PW4000 certificado para Boeing (777-200) y tiene un empuje certificado de 77,000 lbf.
PW4000-94
Variantes : PW4052, PW4056, PW4060, PW4062, PW4062A, PW4152, PW4156A, PW4156, PW4158, PW4460 y PW4462.
Rango de empuje : 231-276 kN (52,000 lbf - 62,000 lbf) [5]
Aplicaciones :
- Airbus A300 -600
- Airbus A310 -300
- Boeing 747-400 (y Scaled Composites Stratolaunch )
- Boeing 767-200 / -300 (incluida la versión ER y la versión Boeing Converted Freighter excepto -300F) / - 2C / Boeing KC-46A
- McDonnell Douglas MD-11
PW4000-100
Variantes : PW4164, PW4168, PW4168A y PW4170.
Rango de empuje : 287–311 kN (64,500 lbf - 70,000 lbf) [6]
Aplicaciones : las variantes de motor están diseñadas exclusivamente para Airbus A330 -200 y -300 (tenga en cuenta que esto no incluye el A330neo: -800 o -900).
PW4000-112
Variantes : PW4074 / 74D, PW4077 / 77D, PW4084 / 84D, PW4090 y PW4098.
Rango de empuje : 329–436 kN (74,000 lbf - 98,000 lbf) [7]
Aplicaciones : las variantes de motor están diseñadas exclusivamente para Boeing 777 -200, -200ER, -300. (Tenga en cuenta que esto no incluye el -200LR o -300ER).
Accidentes e incidentes
Con participación de la serie PW4000-112
- 17 de marzo de 2003, vuelo 842 de United Airlines
- Un rodamiento averiado del PW4090 provocó la pérdida del motor y el desvío a Kona, Hawái de un Boeing 777-200ER con destino a Auckland, Nueva Zelanda, a Los Ángeles . Con 190 minutos, esta fue la desviación de un solo motor más larga registrada en ese momento. [8] [9] [10]
- 27 de mayo de 2016, vuelo 2708 de Korean Air
- Un fallo de la turbina no contenida PW4098 provocó un despegue abortado, [11] [12] en un Boeing 777 -300 en el aeropuerto de Tokio-Haneda . [13]
- 13 de febrero de 2018, vuelo 1175 de United Airlines
- Una falla en la paleta del ventilador PW4077 causó daños significativos en el motor de un Boeing 777-200 al descender a Honolulu desde San Francisco. [14] La inspección de rutina de las aspas del ventilador en 2005 y 2010 había mostrado una grieta en la estructura metálica de la aspa, pero inspectores insuficientemente capacitados la habían confundido con un defecto en la pintura. [15] [16] En 2019, una directiva de aeronavegabilidad exigió inspecciones periódicas del motor basadas en ciclos de uso. [17]
- 4 de diciembre de 2020, vuelo 904 de Japan Airlines
- Un motor PW4074 tenía una falla en las aspas del ventilador y un daño asociado en la cubierta del motor cuando el Boeing 777-200 salía de Okinawa . [18] En marzo de 2021, la investigación está en curso.
- 20 de febrero de 2021, vuelo 328 de United Airlines
- El PW4077-112 de la mano derecha del Boeing 777-200 tuvo una falla en la cuchilla poco después de despegar de Denver , lo que provocó daños importantes en el motor. [19] Se habían roto dos aspas del ventilador: una había sufrido fatiga del metal y posiblemente se había astillado otra aspa que también se rompió. [20] La cuchilla averiada cumplía con el intervalo de inspección establecido por la FAA tras el incidente de 2018. La FAA puso en tierra los 777 afectados y emitió una Directiva de Aeronavegabilidad de emergencia el 23 de febrero, que requiere una Inspección Térmica Acústica (TAI) de las aspas del ventilador -112 antes del próximo vuelo. [21] [22] Las autoridades japonesas y la CAA del Reino Unido hicieron lo mismo, [23] dejando en tierra 69 Boeing 777 en servicio y 59 en almacenamiento. [24] [25] La mayoría de los transportistas habían puesto en tierra voluntariamente el avión antes, excepto los cuatro aviones de Jin Air de Corea del Sur . [26] En marzo de 2021, la investigación está en curso.
Con participación de la serie PW4000-100
- 6 de mayo de 2014, Vietnam Airlines VN-A371
- Fallo incontenible de la etapa cuatro de una turbina de baja presión PW4168A que provocó que un Airbus A330 rechazara el despegue en el aeropuerto de Melbourne en Australia. [27]
- 13 de febrero de 2018, Vuelo 55 de Delta Air Lines
- PW4168 incendio en un Airbus A330-200 que asciende desde Lagos (Nigeria) a 2000 pies. [28]
- 18 de abril de 2018, Vuelo 30 de Delta Air Lines
- Incendio del PW4168A del Airbus A330-323 después del despegue de Atlanta, [29] [30] investigado por la NTSB y la BEA francesa . [31] A marzo de 2021, la causa aún no se ha determinado. [32]
Con participación de la serie PW4000-94
- 7 de junio de 2017, vuelo 276 de Delta Airlines
- Los escombros metálicos en un tubo de escape PW4056 y una grieta de 360 grados en la caja de la turbina LP justo adelante o la brida trasera hicieron que un Boeing 747-400 navegando en FL320 regresara a Tokio Narita . [33] Todos los perfiles de HPC de la 5ª a la 15ª etapa fueron dañados con mellas, abolladuras y rasgaduras en los bordes delantero y trasero y / o se rompieron en varias longitudes por encima de las plataformas de la raíz de las palas. El HPT y LPT también sufrieron daños importantes, y la caja del LPT tenía una división de 360 ° en línea con el rotor de la turbina de sexta etapa. [33] La NTSB informa 38 fracturas de la superficie aerodinámica de la pala del compresor de la 5ª etapa antes de que se actualizara la pieza. [33]
- 20 de febrero de 2021, Longtail Aviation LGT550
- Fallo del Boeing 747-412 BCF PW4056 poco después de despegar del aeropuerto de Maastricht Aachen : la caída de las palas de la turbina hirió levemente a dos personas en tierra, el avión pudo aterrizar de forma segura en el aeropuerto de Lieja . [34] [35] [36] [37]
Especificaciones
El PW4000 se produce en tres modelos distintos, con diferentes sistemas LP para abordar diferentes necesidades de empuje.
Variante | -94 [38] | -100 [39] | -112 [40] | |
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Tipo | Turbofan de alta relación de derivación de dos carretes | |||
Largo | 153,6 pulg. (390 cm) | 167,2 pulg. (425 cm) | 190,4 pulg. (484 cm) | |
Peso | 9.420 libras 4.273 kg | 12,900 libras 5,851 kg | 15.095–15.741 libras 6.847–7.140 kg | 16,260 libras 7,375 kg |
Compresor | 1 ventilador, 4 LP, 11 HP | 1 ventilador, 5 LP, 11 HP | 1 ventilador, 6 LP, 11 HP | 1 ventilador, 7 LP, 11 HP |
Combustor | Anular | |||
Turbina | 2 HP, 4 LP | 2 HP, 5 LP | 2 HP, 7 LP | |
Empuje | 50.000–62.000 lbf 222–276 kN | 64,500–70,000 lbf 287–311 kN | 77,440–91,790 lbf 344–408 kN | 91,790–99,040 lbf 408–441 kN |
Variante | -94 [41] | -100 [42] | -112 [43] | |
Ventilador | 94 pulg. (239 cm) | 100 pulgadas (254 cm) | 112 pulgadas (284 cm) | |
Relación de derivación | 4,8-5: 1 | 4,9: 1 | 5,8-6,4: 1 | |
Relación de presión global | 27,5-32,3 | 32,0-34,1 | 34,2-42,8 | |
Relación de presión del ventilador | 1,65-1,80 | 1,75-1,76 | 1,70-1,80 | |
Aplicaciones | B747-400 , B767 , MD-11 A300 -600, A310 | A330 | B777 |
Ver también
Desarrollo relacionado
- Alianza de motores GP7000
Motores comparables
- General Electric CF6
- General Electric GE90
- Pratt y Whitney PW2000
- Progreso D-18T
- Rolls-Royce RB211
- Rolls-Royce Trent 700
- Rolls-Royce Trent 800
Listas relacionadas
- Lista de motores de aviones
Referencias
- ^ a b c d e f "Los derivados de PW4000 continúan impulsando la historia de éxito del motor" . Flight Daily News . 23 de febrero de 2000.
- ^ a b "Pratt & Whitney conmemora los 30 años de potencia del motor PW4000-94" (Comunicado de prensa). Pratt y Whitney. 21 de junio de 2017.
- ^ "P&W revela 'Advantage 70 ' " . Flight Daily News . 14 de marzo de 2006.
- ^ Jeff Schweitzer, Pratt & Whitney (14 a 17 de julio de 2003). "Disponibilidad de tecnología de propulsión para sistemas de transporte de próxima generación". Simposio y Exposición Internacional del Aire y el Espacio de la AIAA . doi : 10.2514 / 6.2003-2787 .
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- ^ Pratt y Whitney. "PW4000-100" . Consultado el 20 de julio de 2019 .
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Un Boeing 777-200ER de United Airlines se vio obligado a volar un desvío de 190 minutos con un motor sobre el Océano Pacífico cuando había sido enviado con una limitación de 180 minutos, según la Administración Federal de Aviación de EE. UU. Boeing confirma que este es el desvío de un solo motor más largo de la historia según las reglas de operaciones de dos motores de rango extendido (ETOPS).
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Durante 177 minutos, el vuelo 842 voló contra el viento en contra con un solo motor. "En la parte superior del descenso a Kona, la tripulación informó a los pasajeros de la situación y poco después el vuelo 842 aterrizó sin problemas". Un rodamiento No. 3 fallado en el motor derecho había causado la pérdida del motor.
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- ^ "Motor PW4170 para el A330" (PDF) . Pratt y Whitney.
- ^ "PW4000 Ventilador de 112 pulgadas" (PDF) . Pratt y Whitney.
Otras lecturas
- PW4000-94 Página de producto
- Página de producto de PW4000-100
- Página de producto de PW4000-112
- Gunston, Bill (2006). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos, 5ª edición . Phoenix Mill, Gloucestershire, Inglaterra, Reino Unido: Sutton Publishing Limited. ISBN 0-7509-4479-X.