Pratt & Whitney Canada PW100 เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพทรงพลัง

สรุปใจความสำคัญ

ครองส่วนแบ่งการตลาดเครื่องบินภูมิภาคเทอร์โบพร็อพถึง 89% ในปี 2016
ใช้การออกแบบโครงสร้างแบบสามเพลา (Three-shaft) ซึ่งไม่ค่อยพบเห็นได้ทั่วไป
รุ่น PW127XT ช่วยลดการบำรุงรักษาและประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้นกว่ารุ่นเดิม

เครื่องยนต์ตระกูล Pratt & Whitney Canada PW100 เป็นชุดเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ (Turboprop) ที่ให้กำลังระหว่าง 1,800 ถึง 5,000 แรงม้า (1,300 ถึง 3,700 กิโลวัตต์) ผลิตโดยบริษัท Pratt & Whitney Canada ซึ่งเป็นผู้นำในตลาดเครื่องยนต์ประเภทนี้ โดยในปี 2016 บริษัทครองส่วนแบ่งการตลาดเครื่องบินโดยสารภูมิภาคที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพถึง 89% แซงหน้าคู่แข่งอย่าง GE Aviation และ Allison Engine Company

ประวัติการพัฒนา

เครื่องยนต์รุ่นนี้ถูกนำเสนอเป็นตัวต้นแบบทางเทคโนโลยีในปี 1977 และเริ่มการทดสอบครั้งแรกในเดือนมีนาคม 1981 ก่อนจะทำการบินครั้งแรกในเดือนกุมภาพันธ์ 1982 โดยใช้เครื่องบินทดสอบ Vickers Viscount และเข้าสู่การใช้งานจริงในเดือนธันวาคม 1984 กับเครื่องบินภูมิภาค Dash 8 ของสายการบิน NorOntair

การพัฒนาสู่รุ่น PW150

ในวันที่ 24 เมษายน 1995 ได้มีการเปิดตัวเครื่องยนต์ PW150 ซึ่งเป็นรุ่นที่มีกำลังสูงขึ้นสำหรับเครื่องบิน de Havilland Dash 8-400 โดยมีการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์แรงดันต่ำจากแบบหอยโข่ง (Centrifugal) เป็นแบบแกน (Axial) 3 ขั้น และปรับปรุงระบบระบายความร้อนของเทอร์ไบน์ ทำให้กำลังเพิ่มขึ้นจาก 2,750 แรงม้าในรุ่น PW127 เป็น 4,920 แรงม้าในรุ่น PW150

นวัตกรรม PW127XT

ในงาน Dubai Air Show ปี 2021 Pratt & Whitney Canada ได้เปิดตัวซีรีส์ PW127XT ซึ่งออกแบบมาเพื่อทดแทนรุ่น PW127M โดยเน้นการลดจำนวนครั้งในการยกเครื่องเครื่องยนต์ (Overhaul) จาก 3 ครั้งเหลือ 2 ครั้ง ภายในระยะเวลา 10 ปี และขยายระยะเวลาการบำรุงรักษา (Time-on-wing) จาก 14,000 ชั่วโมง เป็น 20,000 ชั่วโมง พร้อมทั้งลดการใช้เชื้อเพลิงลง 3% โดยจะถูกนำมาใช้เป็นเครื่องยนต์มาตรฐานสำหรับเครื่องบิน ATR 42 และ ATR 72 รุ่นใหม่

การออกแบบทางวิศวกรรม

เครื่องยนต์ PW100 (เดิมชื่อ PT7) มีโครงสร้างแบบ สามเพลา (Three-shaft configuration) ซึ่งค่อนข้างโดดเด่น โดยมีรายละเอียดดังนี้:

เพลาแรงดันต่ำ (LP): ใช้ใบพัดหอยโข่งขับเคลื่อนโดยเทอร์ไบน์แรงดันต่ำชั้นเดียว
เพลาแรงดันสูง (HP): ใช้ใบพัดหอยโข่งหมุนสวนทางกัน ขับเคลื่อนโดยเทอร์ไบน์แรงดันสูงชั้นเดียว
เพลาส่งกำลัง (Power Turbine): ส่งกำลังผ่านเพลาที่สามไปยังชุดเกียร์ลดรอบ (Reduction Gearbox) ซึ่งมีอัตราลดรอบระหว่าง 15.4 ถึง 17.16 เพื่อขับเคลื่อนใบพัดเครื่องบิน

รุ่นย่อยและการประยุกต์ใช้

รหัสตัวเลขสองหลักสุดท้ายของแต่ละรุ่นจะระบุถึงกำลังแรงม้าขณะทะยานขึ้น (Take-off power) โดยประมาณ

เครื่องบินที่ใช้งาน

เครื่องยนต์ตระกูล PW100 ถูกนำไปใช้ในเครื่องบินหลายรุ่น เช่น:

ATR 42 และ ATR 72
De Havilland Canada Dash 8
EADS CASA C-295
Embraer EMB 120 Brasilia
Fokker 50
Xian MA60

การใช้งานอื่นๆ

นอกจากเครื่องบินแล้ว ยังมีการนำไปใช้ใน Bombardier JetTrain และเรือคอร์เวตชั้น Skjold

ข้อมูลทางเทคนิค

คุณลักษณะ	PW100 / PW120 / PW127	PW150
ประเภทเครื่องยนต์	เทอร์โบพร็อพสามเพลา	เทอร์โบพร็อพสามเพลา
ความยาว	2,046–2,130 มม.	2,420 มม.
เส้นผ่านศูนย์กลาง	635–679 มม.	790 มม.
น้ำหนักแห้ง	390.5–481.7 กก.	716.9 กก.
กำลังสูงสุด	1,342–1,846 กิโลวัตต์	3,415 กิโลวัตต์
อัตราส่วนแรงดันรวม	12.14 – 15.77	17.97

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องยนต์ PW100 แตกต่างจาก PW150 อย่างไร?

PW150 เป็นรุ่นที่มีกำลังสูงกว่า โดยเปลี่ยนจากคอมเพรสเซอร์แรงดันต่ำแบบหอยโข่งเป็นแบบแกน 3 ขั้น และปรับปรุงระบบระบายความร้อนของเทอร์ไบน์

เครื่องยนต์รุ่นนี้ถูกนำไปใช้กับเครื่องบินรุ่นใดบ้าง?

ใช้ในเครื่องบินหลายรุ่น เช่น ATR 42, ATR 72, Dash 8, CASA C-295 และ Embraer EMB 120

จุดเด่นของรุ่น PW127XT คืออะไร?

จุดเด่นคือการขยายระยะเวลาการบำรุงรักษา (Time-on-wing) จาก 14,000 เป็น 20,000 ชั่วโมง และลดการใช้เชื้อเพลิงลง 3%