General Electric CF6

Caracteristicas
General Electric CF6
Un CF6 en los talleres de KLM .

Constructor	Motores de aeronaves de General Electric
Primer vuelo	1971
usar	• Airbus A300 • Airbus A310 • Airbus A330 • Boeing 747 • Boeing 767 • McDonnell Douglas DC-10 • McDonnell Douglas MD-11 • Lockheed C-5M Super Galaxy
Tipo	Turborreactor a turbofan relación de paso alto

General Electric CF6 es el nombre genérico de una familia de motores a reacción para turbofan de aeronaves civiles y alta relación de derivación, desarrollado por el fabricante estadounidense General Electric Aircraft Engines . Estos turborreactores se derivan de General Electric TF39 , uno de los primeros motores del tipo, que equipa el Lockheed C-5 Galaxy de gran tamaño .

CF significa " Ventilador comercial ". Desde 1971 , los reactores CF6 han realizado más de 100 millones de vuelos en servicio. La versión CF6-50, utilizada en el KC-10 Extender y Boeing E-4 , lleva la designación militar de General Electric F103 .

El corazón de este motor (el flujo primario, destinado a la combustión) también lo utilizan los motores de turbina para aplicaciones marinas o industriales, el General Electric LM2500 , LM5000 y LM6000 . En un futuro próximo, General Electric debería reemplazar los motores de la familia CF6 por los de la familia “ GEnx ”.

Concepción y desarrollo

Después de desarrollar el TF-39 para el gigante C-5 Galaxy a fines de la década de 1960 , General Electric ofreció una versión derivada más poderosa para uso civil, el CF6, y rápidamente encontró una salida dentro de Eastern Airlines , que había emitido un contrato para dos nuevos aviones, Lockheed L-1011 TriStar y McDonnell Douglas DC-10 . El TriStar finalmente adoptó un motor británico, el RB.211 de Rolls-Royce , pero el DC-10 mantiene su apuesta por General Electric y entró en servicio en 1971 estando equipado con CF6. El motor también fue elegido para equipar ciertas versiones del Boeing 747 . Desde entonces, ha equipado muchas versiones de aviones civiles de todos los ámbitos de la vida: Airbus A300 , A310 , A330 , Boeing 767 y McDonnell Douglas MD-11 .

La alta tasa de dilución del CF6 representó un avance histórico en la eficiencia energética.

En 2000 , la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU., NTSB , advirtió que el compresor de alta presión podría romperse. En 2010, el mismo organismo advirtió que los discos del rotor de la turbina de baja presión podrían romperse.

Versiones

CF6-6 : El CF6-6 fue un derivado del motor militar TF39 . Fue utilizado por primera vez por McDonnell Douglas DC-10-10 . Esta versión inicial del CF6 incluía un soplador de una sola etapa seguido de una etapa denominada " booster ", que actuaba como soplador y como etapa de compresor adicional para el núcleo del motor. Este conjunto fue impulsado por una turbina de baja presión de 5 etapas, mientras que el cuerpo central de alta presión constaba de 16 etapas de compresor impulsadas por una turbina de alta presión de 2 etapas. La cámara de combustión , que se insertaba entre los compresores y sus turbinas, era de tipo anular. Se utilizan boquillas separadas para los flujos desde el núcleo (combustión) y el canal secundario. El soplador, con un diámetro de 2190 mm , genera un flujo de aire de 590 kg / s , lo que da una relación de dilución bastante alta de 5,72 a 1. La relación de compresión total del motor es de 24,3 a 1, y en el despegue máximo potencia produce un empuje estático de 185,05 kN ;
CF6-32 : El -32 iba a ser una versión derivada del -6 produciendo menos empuje, para el Boeing 757 . En 1981 , General Electric abandonó por completo el desarrollo de este motor, dejando el camino abierto a Pratt & Whitney y Rolls-Royce para equipar el 757;
CF6-50 : Los CF6-50 eran turboventiladores de alta dilución con una potencia de entre 227,41 y 240,79 kN de empuje ("25 toneladas"). El CF6-50 se convirtió en un motor de turbina industrial, el LM5000. El motor se lanzó en 1969 para propulsar el avión de largo recorrido DC-10-30 y se derivó del anterior CF6-6.

Poco después de la entrada en servicio del CF6-6, se solicitó un aumento del empuje y, por lo tanto, de la potencia del núcleo. Al no poder aumentar la temperatura de los gases que ingresan a la turbina de alta presión del motor, General Electric elige la solución menos económica de reconfigurar todo el núcleo del motor para aumentar su tamaño. Los ingenieros quitaron dos etapas de la parte trasera del compresor HP, dejando un espacio vacío allí. Se agregaron " impulsores " de dos pisos al compresor LP (soplador), lo que aumentó la relación de compresión total del motor a 29,3 1. Aunque se seleccionó el soplador de 2190 mm de diámetro, el flujo de aire se empujó a 660 kg / s , lo que dio un empuje estático máximo de 227 kN . El aumento del tamaño del núcleo y la relación de compresión aumentó su flujo de aire y, por lo tanto, redujo la relación de dilución a 4,26: 1. A finales de 1969 , se seleccionó el CF6-50 para equipar el nuevo Airbus, el Airbus A300 . Air France se convirtió en el cliente inaugural del A300 y pidió seis aviones en 1971 . En 1975 , KLM se convirtió en la primera aerolínea en pedir la versión con motor CF6-50 del Boeing 747 . Esto condujo a nuevos desarrollos en la familia CF6, por ejemplo, el CF6-80. El CF6-50 también impulsó el prototipo de avión de transporte Boeing YC-14 de la Fuerza Aérea de EE. UU . El motor fue designado F103 dentro de la Fuerza Aérea de los EE. UU., Luego se usó en el KC-10 Extender (CF6-50A) y Boeing E-4 (CF6-50E luego CF6-50E2, redesignado F103-GE-102 );

CF6-45 : El CF6-45 es un derivado un 10% menos potente del CF6-50 base, propuesto para el Boeing 747SR (" Short Range "), una versión de corto alcance del 747 utilizada por All Nippon Airways para servicios locales a Japón ;

CF6-80 : Los motores de la serie CF6-80 son turboventiladores de alta dilución, con un empuje producido entre 214 y 334 kN . Aunque el compresor de alta presión todavía tiene 14 etapas, General Electric arregló el diseño de este motor, eliminando el espacio vacío en la salida del compresor. Los motores de la serie -80 se dividen en tres modelos distintos:
- CF6-80A : El CF6-80A, que tenía un rango de empuje de 214-222 kN , impulsaba dos aviones, el Boeing 767 y el Airbus A310 . El General Electric 767 entró en servicio en 1982 y el A310 a principios de 1983 . El motor fue diseñado para cumplir con los estándares ETOPS . Para el CF6-80A / A1, el diámetro del ventilador se mantuvo igual, a 2190 mm , con un caudal de aire de 651 kg / s . La relación de compresión total del motor fue de 28 a 1, con una relación de dilución de 4,66 a 1. El empuje estático máximo producido fue de 214 kN , y la configuración mecánica general fue similar a la de los motores de la serie - 50;
- CF6-80C2 : Para el CF6-80C2-A1, el diámetro del soplador se ha aumentado a 2360 mm , con un caudal de aire de 790 kg / s . La relación de compresión total es de 30,4 a 1, con una relación de dilución de 5,15 a 1. El empuje estático máximo producido es de 263 kN . Se ha agregado una etapa adicional al compresor de alta presión y una quinta a la turbina de baja presión. El CF6-80C2 está certificado actualmente en once aviones grandes , incluidos el Boeing 747-400 y el McDonnell Douglas MD-11 . También cuenta con la certificación ETOPS-180 para Airbus A300 , A310 , Boeing 767 y Kawasaki C-2 (CF6-80C2K). Bajo la designación F138-GE-100 , también equipa el C-5M Super Galaxy de la Fuerza Aérea de EE. UU .
- CF6-80E1 : Esta versión, que produce un empuje de 300 a 320 kN de empuje, compite con el Rolls-Royce Trent 700 y Pratt & Whitney PW4000 para equipar el Airbus A330 .

Otras versiones

El derivado industrial y marítimo del CF6-80C2, el General Electric LM6000 , ha encontrado muchas oportunidades en la industria de generación de energía y la propulsión de barcos rápidos y potentes.

Características técnicas

CF6: Especificaciones técnicas

Versión	CF6-6	CF6-50	CF6-80A	CF6-80C2	CF6-80E1
Tipo	Turbofan de doble cuerpo, compresor axial , cámara de combustión anular, alta tasa de dilución
Compresor	Ventilador 1 etapa + 1 etapa LP ( booster ) + 16 etapas HP	Ventilador de 1 etapa + 3 etapas LP ( boosters ) + 14 etapas HP		Ventilador de 1 etapa + 4 etapas LP ( boosters ) + 14 etapas HP
Turbina	2 etapas HP + 5 etapas LP	2 etapas HP + 4 etapas LP		2 etapas HP + 5 etapas LP
Largo	4.780 milímetros	4.650 milímetros	4240 mm	4.270 milímetros
Diámetro	2.670 milímetros			2.690 milímetros	2.900 milímetros
Masa	3.709 kilogramos	4,003 hasta 4,104 kg	3.973 hasta 3.981 kg	4.300 hasta 4.470 kg	5.092 kilogramos
Empuje máximo de despegue	185 kN	229 hasta 240 kN	210 hasta 220 kN	232,2 hasta 275,6 kN	296 hasta 310 kN
Relación de compresión global	25 hasta 25,2	29,2 a 31,1	27,3 a 28,4	27,1 a 31,8	32,4 a 34,8
Tasa de dilución	5,76 hasta 5,92	4.24 hasta 4.4	4.59 hasta 4.66	5 hasta 5,31	5 hasta 5,1
Revoluciones corporales máximas de BP	3.810 rpm	4.102 rpm	4.016 rpm	3.854 rpm	3.835 rpm
Velocidad máxima de la carrocería HP	9,925 rpm	10,761 rpm	10,859 rpm	11,055 rpm	11 105 rpm
Consumo específico de combustible a máxima potencia	9,9 g / kN / s	10,4 a 10,9 g / kN / s	10,1 g / kN / s	8,7 a 9,7 g / kN / s	9,4 a 9,8 g / kN / s
Relación empuje / peso	5,08	5,84 hasta 5,97	5,48 a 5,70	5,51 hasta 6,28	5,86 hasta 5,22
Aplicaciones	DC-10-10	747 , DC-10-15 / 30 , A300	A310 , 767	A300 / 310, 747, 767, MD-11	A330

Aplicaciones

Galería fotográfica

CF6 en exhibición en sección transversal en el Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington, DC
Detalles seccionales: Compresor a la derecha, cámara de combustión en el centro y turbina a la izquierda.
Capotas abiertas, vista detallada de este CF6-80E1, montado en un Airbus.
Motor CF6-80C2 de un petrolero A310-304 MRTT de la Fuerza Aérea Alemana .

Notas y referencias

Notas

Seco, con accesorios básicos y equipamiento opcional.

Referencias

(en) " El CF6 Engine " , GE Aviation (acceso 22 de abril 2017 )
(en) Stephen Trimble, " ANÁLISIS: La industria ve el camino hacia la aviación neutra en carbono " , Flight Global,3 de julio de 2015(consultado el 22 de abril de 2017 )
(en) " Recomendación de seguridad A-00-104 " [PDF] , Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB)9 de agosto de 2000(consultado el 22 de abril de 2017 )
(en) " SB-10-20 Cuatro eventos recientes de fallas de motor no contenidas incitan a la NTSB a emitir recomendaciones de seguridad urgentes a la FAA " , Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB)27 de mayo de 2010(consultado el 22 de abril de 2017 )
(En) " Nuevo motor propuesto como gotas de GE CF6-32 " , revista Flight International , Flight Global / Archives, vol. 119, n o 3743,31 de enero de 1981, p. 271 ( leer en línea [PDF] )
(en) " CF6-80C2 Engine " , GE Aviation (consultado el 22 de abril de 2017 )
(en) " CF6-80E: Pasado, presente y futuro " [PDF] , Anuario del motor2006(consultado el 22 de abril de 2017 )
(in) " Modelo CF6-6 " GE Aviación (acceso 22 de abril 2017 )
(in) " Modelo CF6-50 " GE Aviación (acceso 22 de abril 2017 )
(in) " Modelo CF6-80A " GE Aviación (acceso 22 de abril 2017 )
(in) " Model CF6-80E1 " GE Aviation (consultado el 22 de abril de 2017 )
(in) " Commercial Aircraft Engines> CF6 " , MTU (consultado el 22 de abril de 2017 )