제너럴 일렉트릭 F414

General Electric F414
F414
유형 터보팬
원산지 미국
제조자 GE 에어로스페이스
선취점 1993년5월20일[1]
주요 어플리케이션 보잉 F/A-18E/F 슈퍼 호넷
HAL 테하스 Mk2
KAI KF-21 보라매
사브 JAS 39E/F 그립펜
개수구축 1,600+[2]
개발원 제너럴 일렉트릭 F404

General Electric F414는 GE Aerospace(이전 GE Aviation)에서 생산한 22,000파운드(98kN) 추력 클래스의 터보팬 엔진을 연소시킨 후 생산된 미국의 엔진입니다.F414는 보잉 F/A-18E/F 슈퍼 호넷에 사용하기 위해 확대 및 개선된 GE의 널리 사용되는 F404 터보팬에서 비롯되었습니다.엔진은 A-12 어벤저 II에서 계획된 F412 비연소 터보팬에서 개발된 후 취소되었습니다.

설계 및 개발

오리진스

GE는 맥도넬 더글러스 A-12 어벤저 II를 위해 F404를 연소하지 않은 F412-GE-400으로 진화시켰습니다.A-12가 취소된 후 연구는 F/A-18E/F 슈퍼 호넷을 위한 엔진으로 진행되었습니다.GE는 F414를 F404의 저위험 파생 모델로 성공적으로 개발했습니다.F414 엔진은 원래 F404에 사용되지 않은 재료나 공정을 사용하지 않는 것으로 구상되었으며, F404와 [3]동일한 풋프린트에 맞도록 설계되었습니다.

F414는 F412의 핵심이자 전권 디지털 엔진 제어 장치(FADEC)를 사용하며, YF120 엔진의 저압 시스템은 첨단 전술 전투기 대회를 위해 개발되었습니다.F404와 F414의 가장 큰 차이점 중 하나는 팬 섹션입니다.F414 팬은 F404 팬보다 크지만 F412 [4]팬보다는 작습니다.팬이 커지면 엔진 공기량이 16% 증가하고 5인치(13cm) 더 길어집니다.F414는 F404와 동일한 봉투, 즉 기체에 사용되는 공간에 보관하기 위해 애프터버너 구간은 4인치(10cm), 연소기는 1인치(2.5cm) 단축되었습니다.또한 F404에서 변경된 것은 별도의 디스크와 도브테일 블레이드가 아닌 블락 형태의 고압 컴프레서의 처음 3단계 구성으로 무게가 [3]50파운드(23kg) 절감된다는 점입니다.F414는 "연료 유압" 시스템을 사용하여 애프터버너 섹션의 수렴-확산 노즐 영역을 제어합니다.노즐 액츄에이터는 엔진 연료를 사용하지만 F404는 엔진 유압 시스템을 사용합니다.예를 들어, 프랫 앤 휘트니 J58[5] 및 롤스로이스 터보메카 아두르([6]Rolls-Royce Turbomeca Adour)에는 1960년대부터 애프터버너 노즐을 위한 "연료(fueldraulic)" 액추에이터가 사용되어 왔습니다.또한 롤스로이스 리프트 [7]시스템의 VTOL 노즐을 회전시키는 데도 사용됩니다.

추가발전

F414는 내부 GE 노력과 연방 자금 지원 개발 프로그램을 통해 계속해서 개선되고 있습니다.2006년까지 GE는 첨단 코어를 탑재한 EDE(Enhanced Durability Engine)를 테스트했습니다.EDE 엔진은 추력 증가 없이 15% 이상의 추력 증가 또는 수명을 제공했습니다.6단 고압 압축기(표준 F414의 7단보다 감소)와 첨단 고압 [8]터빈을 갖추고 있습니다.새 컴프레서의 효율은 약 3% 더 높아야 합니다.새로운 고압 터빈은 새로운 재료와 냉각 공기를 블레이드로 전달하는 새로운 방식을 사용합니다.이러한 변화는 터빈 온도 능력을 약 150°F(83°C)[9] 증가시킵니다.EDE는 이물질 손상 저항성이 개선되고 연료 연소율이 [10][11]감소하도록 설계되었습니다.

EDE 프로그램은 고급 2단계 블레이드 디스크 또는 "블리스크" 팬의 테스트와 함께 계속되었습니다.최초의 선진형 팬은 기존 방식으로 제작되었으나, 향후 블리스크 팬은 [9]제조원가 절감을 목표로 병진 마찰용접 방식으로 제작될 예정입니다.이 최신 변형 모델은 현재의 [8]F414에 비해 추력이 20% 증가하거나 열간 단면 내구성이 3배 증가했다는 것을 알 수 있습니다.이 버전은 EPE(Enhanced Performance Engine)라고 불리며, 연방 통합 고성능 터빈 엔진 기술([10][12]또는 IHPTET) 프로그램을 통해 부분적으로 자금이 지원되었습니다.

F414의 다른 개선점으로는 기계식 쉐브론 또는 유체식 쉐브론을 사용하여 엔진 소음을 줄이려는 노력과 갇힌 새로운 와류 [9]연소기로 배기 가스를 줄이려는 노력이 있습니다.쉐브론은 더 시원하고 느린 바이패스 공기와 더 뜨겁고 더 빠른 코어 배기 공기 사이의 혼합을 유도하여 엔진 소음을 감소시킵니다.기계적 쉐브론은 노즐 끝에 삼각형 모양의 컷아웃(또는 확장) 형태로 제공되어 "샤크 톱니" 패턴이 생성됩니다.유체식 쉐브론은 기계적 다양성과 동일한 목적을 달성하기 위해 배기 주위에 차동 공기 흐름을 주입함으로써 작동합니다.새로운 연소기는 산소를 더 높은 비율로 연소시켜 오염 물질x NO를 형성하는 질소와 결합할 수 있는 산소의 양을 줄임으로써 배출을 줄이는 것을 목표로 할 것입니다.

2009년 현재, F414-EDE는 미국 해군의 특정 연료 소비 감소(SFC) 실증 [13][14]엔진 계약에 따라 개발 및 시험 중에 있습니다.또한 General Electric은 세라믹 매트릭스 복합재(CMC)로 만든 두 번째 저압 터빈 스테이지를 장착한 F414 엔진을 테스트했습니다.F414는 회전하는 엔진 부품에서 CMC를 처음으로 성공적으로 사용한 모델입니다.이 테스트는 CMC가 터빈 내부의 열과 회전 응력을 견딜 수 있을 정도로 강하다는 것을 증명했습니다.CMC가 제공하는 장점은 금속 합금의 3분의 1에 해당하는 무게와 냉각 공기 없이 작동할 수 있는 기능으로, 엔진의 공기역학적 효율성과 연료 효율성을 높여 줍니다.그러나 새로운 터빈은 더 [15]견고하게 만들기 위해서는 추가적인 설계 변경이 필요하기 때문에 아직 생산 항공기를 위한 준비가 되지 않았습니다.

F414 엔진은 2023년 현재 1,600대 이상이 [2]공급되었습니다.

변형

F/A-18 슈퍼호넷, F414-GE-400 탑재
F414-GE-400
보잉 F/A-18E/F 슈퍼 호넷에 사용된 버전.F-117 나이트호크의 [16]건조되지 않은 해군 F-117N 변형에도 제안되었습니다.
F414-EDE
"향상된 내구성 엔진" 또는 "EDE"는 개선된 고압 터빈(HPT) 및 고압 압축기(HPC)를 포함합니다.HPT는 약간 높은 온도에도 견딜 수 있도록 재설계되었으며 공기역학적 변화를 포함합니다.HPC는 기존 7단계에서 6단계로 재설계됐습니다.이러한 변화는 SFC를 2% 감소시키고 부품 내구성을 [17]3배 더 높이는 것을 목표로 합니다.
F414-EPE
"Enhanced Performance Engine" 또는 "EPE"는 새로운 코어와 재설계된 팬 및 컴프레서를 포함합니다.최대 20%의 추진력을 제공하여 26,400lbf(117kN)까지 증가시켜 거의 11:1의 추진력/[18]중량비를 제공합니다.
F414M
EADS Mako/HEAT에서 사용합니다.12,500 lbf(55.6 kN) 건조 및 16,850 lbf(75 kN) [19]습윤 상태까지 추력 저하한국형 T-50 시리즈의 훈련기와 전투기의 국제적인 버전을 위해 제안되었지만, 나중에 [8][20]표준 F414로 새로운 제안으로 대체되었습니다.
F414-G
Saab JAS 39 Gripen Demonstrator용으로 제작되었습니다.F/A-18과 같은 쌍발 엔진 항공기 대신 단일 엔진 그리펜에 사용할 수 있도록 약간 수정되었습니다.이를 통해 그리펜 시승기는 [21]초크루즈 상태에서 마하 1.2에 도달했습니다.
F414BJ
다쏘 팔콘 SSBJ를 위해 제안된 버전입니다.애프터버너를 [22][23]사용하지 않으면 약 12,000 lbf(53 kN)의 추력을 생성할 수 있습니다.
F414-GE-INS6
인도 항공개발청(ADA)은 인도 공군의 HAL 테하스 마크 2에 전력을 공급할 F414-GE-INS6를 선정했습니다.인도는 2010년 10월에 99개의 엔진을 주문했습니다.이전 버전보다 더 많은 추진력을 제공하며 FADEC([24]Full Authority Digital Electronics Control) 시스템이 특징입니다.이 엔진들은 [25]2013년까지 인도될 예정입니다.
F414-GE-39E(GERM16)
Saab JAS-39E/F Gripen용 [26][27][28]F414G의 새로운 버전.
F414-GE-400K
한국형 KAI KF-21 보라매를 위해 제너럴 일렉트릭과 한화 에어로스페이스가 공동 개발한 F414-GE-400의 변형 모델은 [29][30]한화 에어로스페이스가 국내에서 공동으로 제작하고 조립할 예정입니다.
F414-GE-100
NASA의 X-59 Quiet SuperSonic Technology X-plane을 구동하기 위해 만들어진 버전 맞춤형입니다.F414-GE-39E의 개조 모델에는 다양한 제어 소프트웨어, 연료 배관 및 장착 레일 부족 등이 포함됩니다.두 대가 만들어졌습니다.[31]

적용들

사양서

F414-GE-400

GE Aviation, Deagal.com 및 MTU Aero 엔진의 데이터

일반특성

  • 유형: 터보팬 연소 후
  • 길이: 154in(391cm)
  • 직경: 35in(89cm)
  • 건조중량 : 2,445파운드(1,110kg) 최대중량

구성 요소들

성능

참고 항목

관련전개요

동급 엔진

관련 리스트

참고문헌

  1. ^ "GE는 F414의 진전을 표시한다; 근지구력 테스트" (1993).항공 주간과 우주 기술.제139권, 제1호; 페이지 31
  2. ^ a b Waldron, Greg (23 June 2023). "HAL to build F414 engines in India after GE Aerospace pact". flightglobal.com. Retrieved 23 June 2023.
  3. ^ a b "GE가 다음 달 F414 CDR로 향한다"(1994).에어로스페이스 데일리.제169권, 제34호; 270쪽.
  4. ^ "GE, F-18E/F 연구 우승" (1991).국제선 비행기.1991년9월4일
  5. ^ "SR-71 Online - SR-71 Flight Manual: Section 1, Page 1-12".
  6. ^ 제인의 모든 세계의 항공기 1975-1976, 존 W.R. 편집테일러, ISBN 05310 032507, 페이지 707
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  12. ^ "F414 Growth Demonstrator Engine Completes Testing" (press release). GE. 12 December 2006. Retrieved 13 Aug 2009.
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  32. ^ "F414-GE-400 turbofan engines" (PDF). GE Aviation.
  33. ^ "Fighter aircraft engines, F414 GE 400". Dégel.
  34. ^ "F414". MTU Aero Engines (mtu.de). Retrieved 2019-07-24.

외부 링크

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