Teledyne CAE J402 - Teledyne CAE J402

J402
Teledyne CAE J402.jpg
Teledyne CAE J402-CA-400
Art Turbojet
nationale Herkunft Vereinigte Staaten
Hersteller Teledyne CAE
Erster Lauf August 1974 (erste Qualifikation)
Hauptanwendungen Harpune
MQM-107 Streaker
Entwickelt aus Teledyne CAE J69

Der Teledyne CAE J402 ist ein kleines Turbostrahltriebwerk . Es wurden verschiedene Varianten entwickelt, um unbemannte Luftfahrzeuge wie Raketen und Zieldrohnen anzutreiben. Die J402 wurde in den 1970er Jahren für die Harpoon- Anti-Schiffs-Rakete entwickelt und war das erste Düsentriebwerk, das als " Holzrunde " konzipiert wurde. Das bedeutet, dass das Triebwerk lange Zeit ohne Wartung oder Inspektion sitzen und sofort arbeiten musste .

Entwicklung und Design

Der J402-Motor wurde von Anfang an für die Harpunenrakete entwickelt. Seine Größe und sein Gewicht wurden von der bereits geplanten Rakete bestimmt (etwas mehr als 30 cm Durchmesser, etwa 45 kg Gewicht). Der Motor musste auch so konstruiert sein, dass er kostengünstig war. Das Militär wollte große Mengen der Rakete produzieren und lagern. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Teledyne seinen Turbostrahl J69-T-406 aerodynamisch auf nur 32% Luftkapazität skaliert . Dies brachte Schub und Größe auf das gewünschte Niveau.

Die J402-CA-400, die ursprüngliche Harpunenvariante, wurde 1974 qualifiziert und erwies sich als äußerst zuverlässig. Bis Mitte 1980 scheiterte sie nur zweimal an 131 Flügen. Die Harpune mit J402-Antrieb hatte eine hervorragende Dienstleistung, einschließlich des Versenkens von zwei libyschen Kriegsschiffen während der Vorfall am Golf von Sidra 1986 . Bis 1988 war der älteste J402-Motor, der in einer Harpune abgefeuert wurde, über elf Jahre alt und übertraf die ursprüngliche Anforderung von fünf Jahren "Holzrunde".

Der J402-CA-400 war ein Einwellenmotor mit einer Axialkompressorstufe und einer Radialkompressorstufe . Die Druckluft wurde in einer ringförmigen Brennkammer verbrannt und dann durch eine einzelne Hochdruckturbinenstufe geleitet, bevor sie abgesaugt wurde. Da der Motor für eine einmalige Rakete ausgelegt war, betrug seine Lebensdauer nur eine Stunde. Die Hauptherausforderung der Anforderung "Holzrunde" bestand darin, den Motor so zuverlässig wie möglich zu gestalten. Zu diesem Zweck wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Anzahl der Einzelteile im gesamten Motor zu verringern. Zum Beispiel hatte das Rotorsystem des J402 16 Teile, während das J69 (der übergeordnete Motor) 149 Teile für dasselbe System hatte. Eine weitere vereinfachende Maßnahme war die Beseitigung des Standardgetriebes. Das gesamte Motorzubehör, wie die Kraftstoffpumpe und die elektrische Lichtmaschine, lief direkt von der Rotorwelle ab. Das Starten des Motors war eine weitere zuverlässigkeitskritische Funktion des Motors. Um diese Anforderung zu erfüllen, verwendet der J402 pyrotechnische Patronen, um den Motor zu starten. Schließlich gehörte der Motor zu den ersten, die über eine vollelektronische analoge Kraftstoffsteuerung verfügten.

Kurz nach Beginn der Entwicklung der -400-Variante für die Harpune begann Teledyne mit der Arbeit an einer neuen Variante, der J402-CA-700 für die neue MQM-107 Streaker-Luftzieldrohne . Diese Zieldrohnen waren keine "Einmalfahrzeuge" wie die Harpunenraketen, daher musste die Lebensdauer des Motors von einer Stunde auf 15 Stunden verlängert werden. Um dies zu erreichen, wurden die Turbinentemperatur sowie die Drehzahlen reduziert. Ein neues Startersystem wurde hinzugefügt, um dem Motor die Möglichkeit zu geben, neu zu starten. Das Ergebnis war ein Motor, der mit 2,8 kN (640 lbf) etwas weniger leistungsstark war als der 2,400 kN (660 lbf) des -400, aber die erforderliche Lebensdauer hatte.

Eine weitere Variante, der J402-CA-702, wurde vom Unternehmen intern entwickelt. Diese Variante fügte eine zusätzliche Axialkompressorstufe hinzu (insgesamt zwei Axialstufen), die die Motorlänge nur um 10 cm erhöhte und den Schub auf 4,3 kN (970 lbf) erhöhte. Der Motor wurde später ausgewählt, um den MQM-107D, eine verbesserte Version der Zieldrohne, anzutreiben. Die Hinzufügung einer zusätzlichen Kompressorstufe erhöhte das Druckverhältnis und den Gesamtluftstrom durch den Motor und erforderte die Entwicklung eines neuen Turbinenabschnitts. Teledyne entwarf und testete den neuen zweistufigen Axialkompressor zu Beginn des Lebens des J402 (Mitte der 1970er Jahre), arbeitete jedoch erst fast ein Jahrzehnt später Mitte der 1980er Jahre an der neuen Turbine (und anschließend an der -702-Variante des Motors). Der resultierende Motor hatte 45% mehr Leistung als die -400 / -700-Varianten, hatte aber auch einen um 24% niedrigeren schubspezifischen Kraftstoffverbrauch (SFC).

Die neueste Variante der J402 ist die J402-CA-100, die für die JASSM- Marschflugkörper AGM-158 entwickelt wurde. Diese Ableitung basiert wie die -700 auf der ursprünglichen -400-Variante. Die Hauptänderungen sind ein aerodynamisch verfeinerter Axialkompressor und ein Turbinenabschnitt, was zu einem sparsameren Motor bei den gleichen Schubniveaus wie beim -400 führt.

Varianten

J402-CA-100
J402-CA-400
J402-CA-700
  • Erste Variante für den Einsatz mit Zieldrohnen ( MQM-107 Streaker ). Leicht reduzierte Version der -400-Variante zur Verbesserung der Lebensdauer.
J402-CA-702

Anwendungen

Technische Daten (J402-CA-400)

Daten von ,

Allgemeine Eigenschaften

  • Typ: Turbojet
  • Länge: 74 cm
  • Durchmesser: 32 cm
  • Trockengewicht: 46 kg

Komponenten

Performance

Siehe auch

Vergleichbare Motoren

Verwandte Listen

Verweise

Anmerkungen

Literaturverzeichnis