L'Honeywell / ITEC F124 è il propulsore aeronautico a basso rapporto di bypass che spinge il T-346 MASTER

L'Honeywell / ITEC F124 è un propulsore aeronautico a basso rapporto di bypass derivato dal propulsore civile Honeywell TFE731. 

L'F125 è una versione post-combustione del motore. 

Il motore iniziò lo sviluppo alla fine degli anni '70 per la Repubblica di Taiwan per il caccia AIDC F-CK Indigenous Defense Fighter (IDF), e volò per la prima volta nel 1979. Il motore F124 / F125 da allora è stato proposto per l'uso su altri velivoli, come il T-45 Goshawk e il SEPECAT Jaguar, e attualmente alimenta l'Aero L-159 Alca e il Leonardo T-346A. L'F124 ha un design piuttosto insolito per un motore a turbina a gas bialbero, che utilizza entrambi i compressori assiali e centrifughi nel suo compressore ad alta pressione. Attualmente ci sono solo tre varianti di produzione del motore, anche se molte altre sono state proposte per tutta la sua durata.

Sviluppo

Nel 1978, la Garrett annunciò una ricerca congiunta sul post-combustore TFE1042 con la società svedese Volvo Flygmotor AB al fine di fornire un motore per l'AIDC F-CK Indigenous Defense Fighter (IDF) in fase di sviluppo per la Repubblica di Cina (Taiwan) Air Force (ROCAF). Il TFE731 Modello 1042 fu pubblicizzato come un derivato militari del motore TFE731 commerciale, efficiente, affidabile, conveniente per la prossima generazione di caccia e aerei da addestramento avanzato, con la spinta del 4260 lbf (18,9 kN) a secco e 6790 lbf (30,2 kN) con postcombustore. Dopo una trattativa iniziale, l'investimento sarebbe stato diviso tra Garrett, Volvo, AIDCe la società italiana Piaggio. Lo sviluppo il TFE1042-6 senza post-combustione per velivoli da attacco leggero / addestratore avanzato e TFE1042-7 per l'aggiornamento degli AMX o F-5. La Garrett sarebbe stata responsabile del motore principale e la Volvo era responsabile della sezione dei FAN e del post-bruciatore. Il motore ha funzionato per la prima volta per 3 ore in un impianto di prova Volvo nel 1979.

La società AIDC suggerì di aggiornare il TFE1042-7 a 8000 lbf (da 31 a 36 kN) come soluzione per due motori, al fine di competere con il General Electric F404 per future applicazioni come per il JAS 39 Gripen. Tuttavia, il progetto Gripen selezionò una variante dell'F404 monomotore, costruita dalla Volvo che lasciò il progetto per concentrarsi sul caccia Gripen. La Piaggio chiese di partecipare in un secondo momento per motivi finanziari abbandonò subito il programma. Soltanto la Garrett e AIDC investirono nella nuova International Turbine Engine Corporation (ITEC), con il contratto firmato nel 1982.

Nel 1988, la ITEC decise di investire nel TFE1088-12 da 12.000 libbre, che venne rinominato TFE1042-70A (anche per ragioni politiche). Uno studio preliminare aveva dimostrato che l'IDF era in grado di volare in supercruise con il nuovo motore. Allo stesso tempo, la GE decise di entrare nel mercato con il J101 / SF, una versione più piccola dell'F404. Tuttavia, dopo che l'ordine IDF venne dimezzato a causa di problemi di budget, anche il piano di aggiornamento del motore TFE1088-12 fu terminato. L'F-CK IDF volò per la prima volta nel 1989 e gli aerei furono consegnati nel 1999.

La Garrett introdusse il concept TFE742 all'inizio degli anni '90. Era composto da un nucleo potenziato dal TFE1042, il TFE742 venne promosso per una versione bimotore del BAe 146, l' MPC 75 e altri potenziali velivoli. Destinato al mercato degli aeromobili per passeggeri da 70-130 posti, il TFE742 aveva una spinta da 18.000 lbf (80 kN; 8.200 kgf), turbofan ad alto bypass azionato da un cambio.

A metà degli anni '90, l'AlliedSignal prese in considerazione lo sviluppo di un motore turboelica per il trasporto militare European Future Large Aircraft (in seguito noto come Airbus A400M), che doveva essere basato sul nucleo del TFE1042.  AlliedSignal, AIDC e altri partner asiatici derivarono anche una turbina a gas industriale dal TFE1042, inizialmente come AS1042 da 12.000 cavalli (9 megawatt), che si è evoluto in 13.000 hp (10 MW) ASE120.

T-45 Goshawk / BAE Systems Hawk

All'inizio degli anni '90, la Marina degli Stati Uniti prese in considerazione la possibilità di rimodernare la propria flotta di aerei da addestramento T-45 Goshawk con l'F124. Nel 1994, dopo aver testato in volo un T-45 con il motore, l'USN decise di non farlo.

La possibilità di un T-45 con motore F124 è emersa di nuovo nel 1996 quando McDonnell Douglas offrì un T-45 con motore F124 alla Royal Australian Air Force come concorrente per il loro requisito di addestratore. BAe voleva offrire l'F124 come opzione per il loro ingresso per il requisito dell'addestratore RAAF, il BAE Hawk (su cui è basato il T-45), ma ITEC ha rifiutato di dare a BAe il permesso di offrirlo. La decisione dell'ITEC si è rivelata un errore, poiché la RAAF ha scelto l'Hawk come allenatore. Tuttavia, dopo la selezione dell'aereo, la RAAF decise di fare una competizione separata tra l'F124 e la Rolls-Royce Turbomeca Adour (che era la selezione di BAe) per spingere i nuovi addestratori. Nel 1997 la RAAF decise di utilizzare il motore Adour, eliminando di fatto le possibilità che l'F124 potesse essere utilizzato su velivoli Hawk o T-45.

Aero L-159

Nel 1994, il motore F124 è stato selezionato per alimentare il velivolo da combattimento leggero Czech Aero L-159 Alca. La combinazione ha volato per la prima volta nel 1997.

T-346A

Nel 2000, Alenia Aermacchi annunciò che il loro nuovo velivolo da addestramento / attacco leggero T-346A sarebbe stato spinto dal motore F124, scegliendolo rispetto al suo comune rivale, l'Adour. 

Nel 2009, gli Emirati Arabi Uniti rivelarono che i loro fururi addestratori M-346 sarebbero stati alimentati dall’F124-GA-200: in seguito l'ordine fu congelato.

X-45A

Il motore F124 alimentava il dimostratore di veicoli aerei da combattimento senza pilota Boeing X-45A all'inizio degli anni 2000.

T-5 Brave Eagle

Nel 2017 la Aerospace Industrial Development Corporation ha annunciato che il loro AIDC T-5 Brave Eagle avrebbe utilizzato una variante dell’F124.

Possibile utilizzo Jaguar

Il motore F125 post-combustione è stato considerato, a partire dal 2009, dall'aeronautica indiana come sostituto dei motori Rolls-Royce Turbomeca Adour nei loro aerei SEPECAT Jaguar. Il nuovo motore sarebbe più leggero e più potente. È stato dimostrato con successo nel 2007. Questa proposta dell'aeronautica indiana di potenziare la propria flotta di velivoli da attacco al suolo SEPECAT Jaguar si è arrestata dopo un decennio nell'agosto 2019 a causa degli alti costi coinvolti. Jane's ha affermato che Honeywell ha quotato un prezzo di 2,4 miliardi di dollari per 180 motori turbofan F-125IN in sostituzione dei power-pack Rolls-Royce Turbomeca Adour Mk 811 originariamente installati sulle Jaguar.

Design

Il motore F124 è un motore bialbero con bypass basso (il che significa che ci sono due alberi rotanti, un albero ad alta pressione e un albero a bassa pressione). Il FAN / compressore a bassa pressione ha tre stadi con pale in titanio. Il primo stadio ha 30 pale, e il rapporto di pressione complessivo per la ventola a tre stadi è 2,5:1. Parte dell'aria viene bypassata (rapporto di bypass di 0,472:1) e il resto viene alimentato al compressore ad alta pressione.

Il compressore ad alta pressione (HPC) ha una disposizione comune per un piccolo motore turbofan, con stadi sia assiali che centrifughi sullo stesso albero. Ci sono quattro stadi assiali e un quinto stadio centrifugo. Tutte le pale e la girante sono in titanio.

Il combustibile viene bruciato in un combustore anulare e il flusso del nucleo passa attraverso una turbina ad alta pressione (HPT) monostadio seguita da una turbina a bassa pressione monostadio. L'HPT è raffreddato ad aria. L'aria di bypass del ventilatore e lo scarico dal nucleo vengono miscelati prima di uscire attraverso un ugello comune. Nella variante F125 del motore, il flusso misto passa attraverso la sezione del post-combustore. L'F124 non ha un post-bruciatore.

Il motore turbofan Honeywell F124 ha ciò che serve per alimentare i più avanzati addestratori di jet militari e combattenti leggeri di oggi: massime prestazioni, affidabilità e disponibilità.

Non c'è da stupirsi che l'F124 sia stata la scelta di Leonardo DRS per alimentare l'addestratore T-100, in competizione per i futuri addestratori TX dell'Aeronautica Militare degli Stati Uniti. Il motore vola sul Leonardo T-346A Master, l'addestratore militare più avanzato in servizio, e su una varietà di altri caccia leggeri e veicoli senza pilota. In tutto, la famiglia di motori F124 / F125 ha più di 1 milione di ore di funzionamento al suo attivo.

L'F124 ha il più alto rapporto spinta/peso della sua categoria, grazie a un design unico a stadio unico che massimizza le prestazioni del motore. L'F124 genera molta potenza senza un sistema di post-combustione costoso e complesso, riducendo drasticamente il consumo di carburante, risparmiando usura su parti vitali del motore e garantendo livelli superiori di affidabilità e disponibilità.

Il motore è dotato di FADEC (Full Authority Digital Electronic Control) avanzato e di un sistema di monitoraggio del motore (EMS) integrato per tenere sotto controllo lo stato del motore, monitorare l'utilizzo e semplificare la risoluzione dei problemi. Il design modulare rende il motore più veloce e più facile da riparare, consentendo ai team di manutenzione di rimettere in aria gli istruttori di addestramento e gli studenti piloti al loro posto, in modo rapido ed efficiente.

La sicurezza è fondamentale nel mondo dell'addestramento al volo. L'F124 offre tutto questo e molto altro, sostenuto dalle risorse globali di Honeywell e dalla reputazione guadagnata nella produzione di alcuni dei migliori motori a turbina al mondo in oltre sei decenni.

Varianti

F124-GA-100

Questa è la variante originale del motore. Alimenta il dimostratore Boeing X-45.

F124-GA-200

Variante leggermente declassata dell'F124-GA-100; la spinta massima è di 6250 lbf (27,80 kN) e il motore pesa 28 lb (13 kg) in meno. Questa variante utilizza una scatola del cambio accessori completamente nuova, così come altri piccoli aggiornamenti. Questa variante è usata nel Leonardo T-346A.

F124-GA-400

Variante dell'F124-GA-100, modificata per il T-45 Goshawk e il BAE Hawk. Il motore è stato testato in volo nel T-45, ma la Marina degli Stati Uniti decise di non rimotorizzare l'aereo con questo motore.

F125-GA-100

Noto anche come TFE1042-70. Questa è la variante con post-combustione di base del motore. 325 prodotti per il programma AIDC F-CK-1 Ching-kuo.

F125X

Proposta variante avanzata del motore F125, con una spinta massima di 12.500 lbf (56 kN).

F125XX

Un'ulteriore variante avanzata del motore F125, che produce 16.400 lbf (73 kN) di spinta. Se fosse stato costruito, ci sarebbe stata una variante non post-combustione F124XX correlata, che produce 10.800 lbf (48 kN) di spinta.

Applicazioni

F124

• Aero L-159 Alca
• AIDC T-5 Brave Eagle
• Alenia Aermacchi M-346 Master
• Boeing X-45

F125

• AIDC F-CK-1 Ching-kuo

Specifiche (F124-GA-100)

Caratteristiche generali

• Tipo: Turbofan
• Lunghezza: 102,1 pollici (259 cm)
• Diametro: 36 pollici (91,4 cm)
• Peso a secco: 1050 lb (521,6 kg)

Componenti

• Compressore: 3 stadi del ventilatore assiale (compressore a bassa pressione), 4 stadi del compressore assiale ad alta pressione, 1 stadio del compressore centrifugo ad alta pressione
• Turbina : turbina ad alta pressione a 1 stadio, turbina a bassa pressione a 1 stadio.

Prestazioni

• Spinta massima : 6280 lbf (28 kN)
• Rapporto di pressione totale : 19,4: 1
• Rapporto di bypass : 0,49: 1
• Temperatura ingresso turbina: 1.617 K (2.911° R; 1.344° C; 2.451° F)
• Consumo specifico di carburante : 0,78 lb / lbf-h (82,6 kg / kN-h)
• Rapporto spinta / peso : 5,3: 1.

ENGLISH

The Honeywell/ITEC F124 is a low-bypass turbofan engine derived from the civilian Honeywell TFE731. The F125 is an afterburner version of the engine. The engine began development in the late 1970s for the Republic of China (Taiwan) Air Force AIDC F-CK Indigenous Defense Fighter (IDF), and first operated in 1979. The F124/F125 engine has since been proposed for use on other aircraft, such as the T-45 Goshawk and SEPECAT Jaguar, and currently powers the Aero L-159 Alca and Alenia Aermacchi M-346. The F124 has a rather unusual design for a two-coil gas turbine engine, using both axial and centrifugal compressors in its high-pressure compressor. There are currently only three production variants of the engine, although many others have been proposed throughout its life.

Development

In 1978, Garrett announced joint research on the TFE1042 afterburner with the Swedish company Volvo Flygmotor AB in order to provide an engine for the AIDC F-CK Indigenous Defense Fighter (IDF) being developed for the Republic of China (Taiwan) Air Force (ROCAF). The TFE731 Model 1042 was advertised as a low ratio "military derivative of the proven commercial TFE731 engine" and "provides efficient, reliable, cost-effective propulsion for the next generation of light strike and advanced training aircraft", with thrust of 4260 lbf (18.9 kN) dry and 6790 lbf (30.2 kN) with afterburner. After initial negotiations, the investment would be shared between Garrett, Volvo, AIDC and the Italian company Piaggio. The development would consist of the non afterburner TFE1042-6 for light attack/advanced trainer aircraft and the TFE1042-7 for the AMX or F-5 upgrade. Garrett would be responsible for the main engine and Volvo would be responsible for the fan and afterburner section. The engine first ran for 3 hours in a Volvo test facility in 1979.

AIDC also suggested upgrading TFE1042-7 to 8000 lbf (31 to 36 kN) as a two-engine solution in order to compete with General Electric F404 for applications such as the JAS 39 Gripen . However, the Gripen project decided to continue with a single-engine F404 variant, built by Volvo, and Volvo left the project at that point to concentrate on the Gripen work. Piaggio asked to participate later for financial reasons and also left the programme. So only Garrett and AIDC invested in the new International Turbine Engine Corporation (ITEC), with the contract signed in 1982.

In 1988, ITEC decided to invest in the 12,000-pound TFE1088-12, which was renamed TFE1042-70A (also for political reasons). A preliminary study had shown that the IDF could do supercruises with the new engine. At the same time, GE decided to enter the market with the J101/SF, a smaller version of the F404. However, after the IDF order was halved due to budget issues, the TFE1088-12 engine upgrade plan also ended. The IDF F-CK first flew in 1989 and the aircraft were delivered in 1999.

Garrett introduced the TFE742 concept in the early 1990s. Comprising an upgraded core from the TFE1042, the TFE742 was promoted for a twin-engine version of the BAe 146, the MPC 75 and other potential aircraft. Intended for the 70-130 seat passenger aircraft market, the TFE742 was an 18,000 lbf (80 kN; 8,200 kgf), high-bypass turbofan powered by a gearbox.

In the mid-1990s, AlliedSignal considered developing a turboprop engine for the European Future Large Aircraft military transport (later known as the Airbus A400M), which was to be based on the TFE1042 core.  AlliedSignal, AIDC and other Asian partners also derived an industrial gas turbine from the TFE1042, initially as the 12,000 hp (9 megawatt) AS1042, which evolved into the 13,000 hp (10 MW) ASE120.

T-45 Goshawk / BAE Systems Hawk

In the early 1990s, the US Navy considered remodelling its fleet of T-45 Goshawk training aircraft with the F124. In 1994, after flight testing a T-45 with the engine, the USN decided against it.

The possibility of an F124-powered T-45 emerged again in 1996 when McDonnell Douglas offered an F124-powered T-45 to the Royal Australian Air Force as a competitor for their trainer requirement. BAe wanted to offer the F124 as an option for their entry for the RAAF trainer requirement, the BAE Hawk (on which the T-45 is based), but ITEC refused to give BAe permission to offer it. ITEC's decision turned out to be a mistake, as the RAAF chose the Hawk as its trainer. However, after the aircraft was selected, the RAAF decided to have a separate competition between the F124 and the Rolls-Royce Turbomeca Adour (which was BAe's selection) to power the new trainers. In 1997, the RAAF decided to use the Adour engine, effectively eliminating the possibility that the F124 could be used in Hawk or T-45 aircraft.

159

In 1994, the F124 engine was selected to power the Czech Aero L-159 Alca light combat aircraft. The combination flew for the first time in 1997.

M-346

In 2000, Alenia Aermacchi announced that their new M-346 light attack/training aircraft would be powered by the F124 engine, choosing it over its common rival, the Adour. In 2009, the UAE announced that its M-346 trainers would be powered by the F124-GA-200.

X-45A

The F124 engine powered the Boeing X-45A unmanned combat vehicle demonstrator in the early 2000s.

T-5 Brave Eagle

In 2017 the Aerospace Industrial Development Corporation announced that their AIDC T-5 Brave Eagle would use a variant of the F124.

Possible Jaguar use

The F125 post-combustion engine has been considered since 2009 by the Indian Air Force as a replacement for the Rolls-Royce Turbomeca Adour engines in their SEPECAT Jaguar aircraft. The new engine would be lighter and more powerful. It was successfully demonstrated in 2007. This proposal by the Indian Air Force to upgrade its fleet of SEPECAT Jaguar ground attack aircraft came to a halt after a decade in August 2019 due to the high costs involved. Jane's said Honeywell quoted a price of $2.4 billion for 180 F-125IN turbofan engines to replace the Rolls-Royce Turbomeca Adour Mk 811 power-packs originally installed on the Jaguars.

Design

The F124 motor is a two-coil motor with low bypass (which means there are two rotating shafts, a high-pressure shaft and a low-pressure shaft). The low-pressure fan/compressor has three stages with titanium blades. The first stage has 30 blades, and the overall pressure ratio for the three-stage fan is 2.5: 1. Part of the air is bypassed (bypass ratio of 0.472:1) and the rest is fed to the high-pressure compressor.

The high-pressure compressor (HPC) has a common layout for a small turbofan engine, with both axial and centrifugal stages on the same shaft. There are four axial stages and a fifth centrifugal stage. All the blades and the impeller are made of titanium.

The fuel is burned in an annular combustor and the core flow passes through a single-stage high-pressure turbine (HPT) followed by a single-stage low-pressure turbine. The HPT is air-cooled. Bypass air from the fan and exhaust from the core are mixed before exiting through a common nozzle. In the F125 variant of the engine, the mixed flow passes through the afterburner section. The F124 does not have an afterburner.

The Honeywell F124 turbofan engine has what it takes to power today's most advanced military jet trainers and light fighters: maximum performance, reliability and availability.

No wonder the F124 was the choice of Leonardo DRS to power the T-100 trainer, the company's entry into the US Air Force's TX trainer competition. The engine already flies on the Leonardo M346 Master, the most advanced military trainer in service, and a variety of other light fighters and unmanned vehicles. In all, the F124 / F125 engine family has more than 1 million hours of operation under its belt.

The F124 has the highest thrust-to-weight ratio in its class, thanks to a unique single-stage design that maximises engine performance. The F124 generates plenty of power without an expensive and complex afterburner system, dramatically reducing fuel consumption, saving wear and tear on vital engine parts and ensuring higher levels of reliability and availability.

The engine features advanced Full Authority Digital Electronic Control (FADEC) and an integrated Engine Monitoring System (EMS) to keep track of engine status, monitor usage and simplify troubleshooting. The modular design makes the engine faster and easier to repair, allowing maintenance teams to get training instructors and student pilots back in the air quickly and efficiently.

Safety is paramount in the world of flight training and the T-100 provides an extra margin of safety by using two F124 engines.

The F124 offers all this and more, backed by Honeywell's global resources and reputation for producing some of the world's best turbine engines over more than six decades.

Variants

F124-GA-100

This is the original variant of the engine. It powered the Boeing X-45 demonstrator.

F124-GA-200

Slightly downgraded variant of the F124-GA-100; maximum thrust is 6250 lbf (27.80 kN) and the engine weighs 28 lb (13 kg) less. This variant uses a completely new accessory gearbox, as well as other minor upgrades. This variant is used in the Aermacchi M-346.

F124-GA-400

Variant of the F124-GA-100, modified for the T-45 Goshawk and BAE Hawk. The engine was flight-tested in the T-45, but the US Navy decided not to remotorise the aircraft with this engine.

F125-GA-100

Also known as TFE1042-70 . This is the basic afterburner variant of the engine. 325 produced for the AIDC F-CK-1 Ching-kuo programme.

F125X

Proposed advanced variant of the F125 engine, with a maximum thrust of 12,500 lbf (56 kN).

F125XX

A further advanced variant of the F125 engine, producing 16,400 lbf (73 kN) of thrust. Had it been built, there would have been a related non-post-combustion F124XX variant, producing 10,800 lbf (48 kN) of thrust.

Applications

F124

Aero L-159 Alca

AIDC T-5 Brave Eagle

Alenia Aermacchi M-346 Master

Boeing X-45

F125

AIDC F-CK-1 Ching-kuo

Specifications (F124-GA-100)

General characteristics

• Type: Turbofan
• Length: 102.1 inches (259 cm)
• Diameter: 36 inches (91.4 cm)
• Dry weight: 1050 lb (521.6 kg)

Components

• Compressor: 3-stage axial fan (low-pressure compressor), 4-stage high-pressure axial compressor, 1-stage high-pressure centrifugal compressor
• Turbine: 1-stage high-pressure turbine, 1-stage low-pressure turbine.

Performance

• Maximum thrust : 6280 lbf (28 kN)
• Total pressure ratio : 19.4: 1
• Bypass ratio : 0.49: 1
• Turbine inlet temperature: 1,617 K (2,911° R; 1,344° C; 2,451° F)
• Specific fuel consumption: 0.78 lb / lbf-h (82.6 kg / kN-h)
• Thrust to weight ratio : 5.3 : 1.

(Web, Google, Wikipedia, Leonardo, You Tube)