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Il Pratt & Whitney JT3D, anche noto come Pratt & Whitney TF33 secondo la nomenclatura della United States Air Force, è il primo motore turboventola prodotto dalla Pratt & Whitney negli Stati Uniti ed il primo del suo genere ad ottenere un successo commerciale con l'impiego sui diffusi Boeing 707 e Douglas DC-8.
Complessivamente, dal 1958 fino al 1985, furono prodotte oltre 8600 unità e si prevede che rimanga operativo (nella versione militare TF33 installata sui B-52H) almeno fino al 2018.
Attualmente alimentati dai bombardieri B-52 e dagli aerei AWACS E-3 dell'aeronautica americana, i motori TF33 di Pratt & Whitney hanno volato per oltre 72 milioni di ore di volo negli ultimi sessant’anni.
Il TF33 è la designazione dell'aeronautica degli Stati Uniti per il motore commerciale Pratt & Whitney JT3 che vanta decenni di prestazioni comprovate sia nel servizio militare che civile. Volati per la prima volta 60 anni fa, più di 1.000 motori sono ancora in servizio oggi presso l'aeronautica americana e altri clienti in tutto il mondo. Dal suo primo volo, il motore TF33 ha accumulato più di 72 milioni di ore di volo, la maggior parte mentre alimentava il bombardiere B-52.
Otto motori Pratt & Whitney TF33 alimentano il bombardiere pesante a lungo raggio B-52 Stratofortress dell'aeronautica americana, in grado di volare a velocità subsoniche elevate ad altitudini fino a 50.000 piedi. Può trasportare ordigni nucleari o convenzionali guidati di precisione con capacità di navigazione di precisione in tutto il mondo. Il B-52 può eseguire attacchi strategici, supporto aereo ravvicinato, interdizione aerea, operazioni offensive contro aeree e marittime. L'uso del rifornimento aereo conferisce al B-52 un'autonomia limitata solo dalla resistenza dell'equipaggio. Ha un raggio di combattimento senza rifornimento superiore a 8.800 miglia.
Pratt & Whitney ha alimentato esclusivamente il bombardiere B-52 sin dal suo primo volo nel 1952 – più di 65 anni fa – e ci impegniamo a fornire soluzioni di propulsione che mantengano la missione del B-52 capace nei decenni a venire.
Storia del progetto
Dopo la fugace apparizione nel 1946 del primo prototipo di turbofan, il Metropolitan-Vickers F.3, la Rolls-Royce decise di esplorare, con la famiglia dei motori Conway, questa nuova classe di motori a reazione a "flussi separati", in cui una parte dell'aria in ingresso viene interessata dal passaggio attraverso tutti i componenti del motore (compressore, camera di combustione, turbina e ugello di scarico), mentre la restante viene trattata solo da uno o più stadi del compressore ed espulsa senza passare per la camera di combustione e la turbina.
La Pratt & Whitney, da parte sua, iniziò la progettazione di un turboventola a partire dal gennaio del 1958, prendendo come base di partenza il suo primo turbogetto bialbero sviluppato in proprio, il JT3C. L'introduzione di una ventola (fan) a doppio stadio in luogo dei tre stadi del compressore di bassa pressione del JT3C, comportò un netto miglioramento nelle prestazioni e nei consumi pur mantenendo il 90% dei componenti del motore precedente.
Nel 1959 iniziarono le prove di certificazione in volo a bordo di un B-45 appositamente modificato, mentre il 22 giugno del 1960 decollò il primo Boeing 707-120 equipaggiato con i nuovi motori.
Le prime richieste per il nuovo motore iniziarono già nel 1959, quando l'American Airlines piazzò l'ordine per il Boeing 707-120B e la KLM per i Douglas DC-8, attratte dalla migliore efficienza dei turboventola. Il primo 707 spinto da motori JT3D entrò in servizio per la American Airlines il 12 marzo 1961.
I Boeing KC-135 Stratotanker erano originariamente tutti equipaggiati da motori turbogetto. In seguito alla dismissione di un gran numero di 707 da parte delle compagnie aeree in seguito alla disponibilità di nuovi modelli più efficienti e moderni, la United States Air Force rilevò questo surplus per rimotorizzare i KC-135A usati dalla Air National Guard con i motori civili JT3D (designati TF33-PW-102). Più di 150 aerei furono modificati e i vecchi KC-135A furono rinominati KC-135E.
Progettazione e sviluppo
Consapevole della concorrenza del turbofan Rolls-Royce Conway, Pratt & Whitney decise di sviluppare il turbofan JT3D dal turbogetto JT3C per le consegne successive del Boeing 707 e del Douglas DC-8, allora prossimi all'entrata in servizio. Una ventola a 2 stadi ha sostituito i primi 3 stadi del compressore JT3C LP a 9 stadi. Sulla turbina LP il secondo stadio è stato ampliato ed è stato aggiunto un terzo stadio.
A differenza di GE con il CJ805-23, Pratt & Whitney non aveva intrapreso alcuna ricerca sui ventilatori transonici prima di progettare il JT3D, quindi non erano in grado di incorporare un'unità a stadio singolo nelle specifiche. Invece P&W progettò un'unità a 2 stadi sulla base di alcune ricerche effettuate per supportare il turbogetto nucleare J91.
Sul Boeing 707 la navicella della ventola JT3D era relativamente corta, mentre l'installazione del Douglas DC-8 aveva un cappuccio della ventola a tutta lunghezza. Pratt & Whitney ha fornito un kit in base al quale i JT3C potevano essere convertiti alle specifiche e alle prestazioni JT3D durante una revisione.
Nel 1959, ordini importanti per il motore furono il Boeing 707-120B e il Boeing 720B quando American Airlines ordinò un 707 alimentato da turbofan JT3D e KLM ordinò un Douglas DC-8 con motore JT3D. I primi 707 e DC-8 erano stati alimentati dai turbogetti JT3C e JT4A e la migliorata efficienza del turbofan presto attirò le compagnie aeree. Un 707-123B e un 720-023B con motore JT3D (il suffisso B doveva indicare un aereo con motore turbofan) entrarono in servizio con American Airlines lo stesso giorno, 12 marzo 1961.
I Boeing KC-135 Stratotankers erano tutti originariamente alimentati da motori a turbogetto. Con la scomparsa di molti 707 delle compagnie aeree, l'USAF colse l'opportunità di acquistare le cellule in eccedenza e utilizzare i motori per riadattare i KC-135A utilizzati dall'Air National Guard e dagli squadroni di riserva con i civili JT3D (designati TF33- PW-102). Oltre 150 aerei furono modificati e l'ex KC-135A fu rinominato KC-135E.
Dopo un lungo servizio sia per le compagnie aeree che per le forze aeree, il numero di aerei con motore JT3D è in costante diminuzione. Centotrentacinque KC-135 utilizzano il JT3D, mentre 354 erano dotati di motori CFM International CFM56, che forniscono maggiore spinta, minor consumo di carburante e maggiore flessibilità operativa grazie alla loro minore impronta acustica. Il rumore del JT3D è uno dei motivi per cui la NATO ha discusso di riadattare la propria flotta AWACS E-3 Sentry, poiché gli aerei sono soggetti a restrizioni che gli aerei con motori moderni non sono. La flessibilità operativa verrebbe ulteriormente aumentata grazie alla capacità dei motori di maggiore potenza di aumentare la quota dell'aereo, estendendo l'orizzonte per la sorveglianza radar; per esempio, gli E-3 della RAF, francesi e sauditi volano abitualmente più in alto rispetto alle controparti NATO/USAF.
Nel 1961 entrò in servizio il Boeing B-52H Stratofortress con motore TF33. Il modello "H" del B-52 era l'unica variante di produzione del bombardiere pesante ad essere dotata di motori turbofan ed è l'unico modello rimasto in servizio nell'aeronautica degli Stati Uniti. Si prevede che rimarrà un pilastro della flotta di bombardieri pesanti dell'aeronautica militare almeno fino al 2040, con la possibilità di sostituire gli 8 motori TF33 con equivalenti più moderni. Nell'aprile 2020, l'USAF ha rilasciato una richiesta di proposte per 608 motori sostitutivi commerciali, con l'intenzione di aggiudicare il contratto nel maggio 2021.
Nel settembre 2021, l'USAF ha annunciato che il TF33 sarebbe stato sostituito dal Rolls-Royce F130.
Tecnica
La riduzione della velocità media dei gas di scarico ottenuta aumentando il rapporto di bypass ha il duplice obbiettivo di ridurre la quantità di energia cinetica persa nel getto e abbassare il livello di rumore (che cresce con l'ottava potenza della velocità di efflusso del getto). Ovviamente, per ottenere la stessa spinta, è necessario aumentare la massa di aria trattata dal motore, aumentando gli ingombri trasversali e, conseguentemente, la resistenza aerodinamica. Il primo modello di JT3D, grazie all'impiego del fan, trattava una massa d'aria del 150% superiore a quella del precedente JT3C, riducendo sensibilmente la velocità media di efflusso.
Nel JT3D, i due stadi del fan comprimono il flusso proveniente dalla presa d'aria che viene poi diviso in due regioni concentriche. Quella più interna prosegue (come in un turbogetto semplice) attraverso 6 stadi del compressore assiale di bassa pressione montati sullo stesso albero del fan. A seguire incontra i 7 stadi del compressore di alta pressione e la camera di combustione di tipo tubo-anulare con otto tubi di fiamma, ciascuno dotato di otto iniettori/bruciatori di combustibile.
La turbina è costituita da uno stadio di alta pressione collegato da un albero alla relativa sezione di alta pressione del compressore e tre stadi di bassa pressione che muovono mediante un altro albero concentrico al primo il fan e la sezione di bassa pressione del compressore.
Il flusso di aria più esterno, invece di passare all'interno dal motore viene scaricato valle del fan.
Versioni:
- JT3D-1 - 75,6 kN (17.000 lb) di spinta, versione civile
- JT3D-3B - 80,1 kN (18.000 lb) versione civile
- JT3D-7 - 84,4 kN (19.000 lb) versione civile
- TF33-P-3 - 75,6 kN (17.000 lb) installato su B-52H
- TF33-P-5 - 80,1 kN (18.000 lb) installato su KC-135
- TF33-P-7 - 93,4 kN (21.000 lb) installato su C-141
- TF33-P-11 - 71,2 kN (16.000 lb) installato su B-57.
Specifiche (JT3D-8A / TF33-P-7)
Caratteristiche generali:
- Tipo: turboventola
- Lunghezza: 142,3 pollici (3.610 mm)
- Diametro: 53 pollici (1.300 mm)
- Peso a secco: 4.605 libbre (2.089 kg).
Componenti
- Compressore: flusso assiale, ventola a 2 stadi, compressore LP a 6 stadi e compressore HP a 7 stadi
- Combustori: cannulari, 8 tubi di fiamma
- Turbina: flusso assiale, turbina HP monostadio e turbina LP a 3 stadi
- Tipo di carburante: Mil-J-5624 / JP-4 / JP-5
- Sistema dell'olio: sistema di ritorno 50 psi (340 kPa).
Prestazioni
- Spinta massima: decollo 17.000 lbf (76 kN) (fornito secondo ISA); ripristino parziale della spinta con iniezione di acqua
- Rapporto di pressione complessivo : 16:1 complessivo
- Rapporto di bypass: 1,42:1
- Flusso di massa d'aria: 500 lb/s (230 kg/s)
- Temperatura di ingresso della turbina: 1.150 K (880° C; 1.610° F) al decollo, SLS, ISA
- Consumo specifico di carburante: 0,78 lb/(lbf⋅h) (22 g/(kN⋅s)) a 4.000 lbf (18 kN) di spinta, M 0,82, 35.000 piedi (11.000 m), ISA
- Rapporto spinta/peso: 3,9 motore nudo.
Ripensare la guerra, e il suo posto
nella cultura politica europea contemporanea,
è il solo modo per non trovarsi di nuovo davanti
a un disegno spezzato
senza nessuna strategia
per poterlo ricostruire su basi più solide e più universali.
Se c’è una cosa che gli ultimi eventi ci stanno insegnando
è che non bisogna arrendersi mai,
che la difesa della propria libertà
ha un costo
ma è il presupposto per perseguire ogni sogno,
ogni speranza, ogni scopo,
che le cose per cui vale la pena di vivere
sono le stesse per cui vale la pena di morire.
Si può scegliere di vivere da servi su questa terra, ma un popolo esiste in quanto libero,
in quanto capace di autodeterminarsi,
vive finché è capace di lottare per la propria libertà:
altrimenti cessa di esistere come popolo.
Qualcuno è convinto che coloro che seguono questo blog sono dei semplici guerrafondai!
Nulla di più errato.
Quelli che, come noi, conoscono le immense potenzialità distruttive dei moderni armamenti
sono i primi assertori della "PACE".
Quelli come noi mettono in campo le più avanzate competenze e conoscenze
per assicurare il massimo della protezione dei cittadini e dei territori:
SEMPRE!
….Gli attuali eventi storici ci devono insegnare che, se vuoi vivere in pace,
devi essere sempre pronto a difendere la tua Libertà….
La difesa è per noi rilevante
poiché essa è la precondizione per la libertà e il benessere sociale.
Dopo alcuni decenni di “pace”,
alcuni si sono abituati a darla per scontata:
una sorta di dono divino e non,
un bene pagato a carissimo prezzo dopo innumerevoli devastanti conflitti.…
…Vorrei preservare la mia identità,
difendere la mia cultura,
conservare le mie tradizioni.
L’importante non è che accanto a me
ci sia un tripudio di fari,
ma che io faccia la mia parte,
donando quello che ho ricevuto dai miei AVI,
fiamma modesta ma utile a trasmettere speranza
ai popoli che difendono la propria Patria!
Violenza e terrorismo sono il risultato
della mancanza di giustizia tra i popoli.
Per cui l'uomo di pace
si impegna a combattere tutto ciò
che crea disuguaglianze, divisioni e ingiustizie.
Signore, apri i nostri cuori
affinché siano spezzate le catene
della violenza e dell’odio,
e finalmente il male sia vinto dal bene…
(Fonti: https://svppbellum.blogspot.com/, Web, Google, Pratt & Whitney, Wikipedia, You Tube)
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