프랫 & 휘트니 캐나다 PW100
1. 개요
프랫 & 휘트니 캐나다 PW100은 1977년 기술 시연기로 처음 소개된 3축 터보프롭 엔진 계열이다. PW100은 다양한 항공기에 적용되었으며, 31종의 세부 모델이 있다. 주요 모델로는 PW118, PW120, PW123, PW127, PW150 등이 있으며, 각 모델은 출력과 적용 기체에 차이가 있다. PW150은 PW100 시리즈의 고출력 버전으로, 봄바디어 Dash 8-400에 처음 사용되었다. 2021년에는 PW127XT 시리즈가 출시되어 엔진 정비 횟수를 줄이고 연료 효율을 개선했다.
2. 개발
이 엔진은 1977년에 기술 시연기로 처음 소개되었다. PW100은 1981년 3월에 처음 시험을 거쳤고, 1982년 2월 비커스 바이카운트 테스트베드 항공기에서 첫 비행을 했으며, 1984년 12월 노르온테어의 Dash 8 지역 항공기에서 처음으로 운항을 시작했다.
PW150 엔진은 1995년 4월 24일 봄바디어가 de Havilland Dash 8-400 지역 터보프롭의 출시를 위해 해당 엔진을 선택하면서 소개되었다. PW150은 PW100 시리즈의 고출력 버전으로, 저압 압축기는 단일 단계 원심 압축기에서 3단 축류 압축기로 변경되었고, 터빈은 냉각 성능을 개선하도록 수정되었다. 출력 등급은 PW127의 2050kW에서 PW150의 3670kW로 증가했지만, 이 엔진은 열역학적으로 6500 에서 7500의 출력을 낼 수 있었다.
2021년 두바이 에어쇼에서 프랫 & 휘트니 캐나다는 PW127XT (extended-time-on-wing) 시리즈를 선보였다. PW127XT는 PW127M 변종을 대체하기 위한 것으로, 10년 이내에 엔진 정비 횟수를 3회에서 2회로 줄여준다. 엔진 유지보수 간격(운용 시간)은 14,000시간에서 20,000시간으로 증가했으며, PW127M보다 3% 적은 연료를 사용한다. 이 엔진 시리즈는 모든 신규 ATR 42 및 ATR 72 항공기에 표준 동력 장치로 처음 적용될 예정이며, 에어 코르시카가 PW127XT-M 엔진 모델을 사용하여 첫 번째 주문을 했다. ATR 72-600용으로 설계된 PW127XT-N 변종은 PW127XT-M과 동일한 기계적 출력 등급을 가지지만, 더 높은 열역학적 출력 등급을 가지고 있다.
3. 설계
PW100은 비교적 특이한 3축 엔진 구성을 사용한다. PW100에서 단단 터빈에 의해 구동되는 원심 저압(LP) 임펠러(3단 축류식 LP 압축기를 사용하는 PW150 제외)가 단단 터빈에 의해 구동되는 반대 회전 원심 고압(HP) 임펠러를 과급한다. 동력은 2단 자유 터빈에 연결된 세 번째 샤프트를 통해 오프셋 프로펠러 감속 기어박스로 전달된다. 기어박스는 2단으로 구성되며, 15.4와 17.16 사이의 감속비를 제공한다. 첫 번째 단계는 헤링본 기어를 사용하고, 두 번째 단계는 평기어를 사용한다.
이 엔진은 1984년부터 사용되기 시작했다. 80년대-90년대에 걸쳐 매년 소규모 개량이 이루어졌다. 외형 치수는 거의 같으며 서로 호환되는 형식이 많다.
4. 세부 모델
PW100 엔진은 다양한 항공기에 사용되는 터보프롭 엔진으로, 여러 세부 모델이 존재한다. 각 모델은 출력, 인증 시기, 적용 항공기 등에서 차이를 보인다.
| | 인증 || 출력 || 비고 | |||
|---|---|---|---|
| PW115 | 1983-12 | 1500shp | 더 이상 사용되지 않음. |
| PW118 | 1986-03-11 | 1411kW | PW118A로 변환 가능. |
| PW118A | 1987-06-30 | 1412kW | PW118B로 변환 가능. |
| PW118B | 1996-02-29 | 1412kW | |
| PW119A | 1992-03-04 | 1453kW | PW119B로 변환 가능. |
| PW119B | 1993-04-05 | 1448kW | PW119C로 변환 가능. |
| PW119C | 1995-04-21 | 1448kW | PW119B로 변환 가능. |
| PW120 | 1983-12-16 | 1333kW | PW121로 변환 가능. |
| PW120A | 1984-09-18 | 1411kW | PW121로 변환 가능. |
| PW121 | 1987-02-18 | 1524kW | PW120으로 변환 가능. |
| PW121A | 1995-03-24 | 1465kW | |
| PW123 | 1987-06-30 | 1687kW | PW123B, C, D 또는 E로 변환 가능. |
| PW123AF | 1989-06-14 | 1686kW | PW123으로 변환 가능. |
| PW123B | 1991-12-20 | 1687kW | PW123으로 변환 가능. |
| PW123C | 1994-05-13 | 1532kW | PW123 또는 D로 변환 가능. |
| PW123D | 1994-05-13 | 1532kW | PW123 또는 C로 변환 가능. |
| PW123E | 1995-02-13 | 1687kW | PW123으로 변환 가능. |
| PW124B | 1988-05-25 | 1881kW | PW123 또는 PW127로 변환 가능. |
| PW125B | 1987-05-01 | 1687kW | |
| PW126 | 1987-05-01 | 1732kW | PW123 또는 PW126A로 변환 가능. |
| PW126A | 1989-06-14 | 1859kW | PW123 또는 PW127D로 변환 가능. |
| PW127 | 1992-02-04 | 1953kW | PW127C, E 또는 F로 변환 가능. |
| PW127A | 1992-02-10 | 1954kW | PW127B로 변환 가능. |
| PW127B | 1992-11-05 | 1953kW | |
| PW127C | 1992-10-06 | 2148kW | |
| PW127D | 1993-03-31 | 2148kW | PW127B로 변환 가능. |
| PW127E | 1994-12-16 | 1876kW | PW127M으로 변환 가능. |
| PW127F | 1996-08-30 | 1953kW | PW127M으로 변환 가능. |
| PW127G | 1997-09-19 | 2281kW | CASA C-295에 사용됨. -- |
| PW127H | 1998-10-23 | 2148kW | |
| PW127J | 1999-01-04 | 2148kW | |
| PW127M | 2007-12-07 | 1953kW | ATR 72-600s에 사용됨. |
| PW127N | 2014-05-05 | 1953kW | |
| PW127XT-L | 2023-08-28 | 1953kW | STOL(단거리 이착륙) 항공기에 사용하도록 개발됨 |
| PW127XT-M | 2022-08-25 | 1954kW | ATR 72-600s에 사용됨. |
| PW127XT-N | 2023-06-22 | 1954kW | |
| PW150A | 1998-06-24 | 4095kW | Q400 및 An-132용. 최대 7000shp까지 가능. 다른 변형의 원심 NL 유닛 대신 3단 축 저압 압축기를 사용. |
* PW150A: 1998년에 형식 승인을 받았으며, PW100 시리즈 중 가장 강력한 모델이다. 5071shp의 출력을 낸다.
* PW127XT 시리즈: 2021년 두바이 에어쇼에서 처음 공개되었으며, 유지보수 간격을 늘리고 연료 소비를 줄인 개선된 모델이다. ATR 42 및 ATR 72 항공기에 표준 동력 장치로 적용될 예정이다.
* 그 외에도 PW119, PW124, PW125, PW127TS, PW127XT-S, PW130, PW150 트윈 팩, PW150B, PW150C, ST18M, ST40, ST40M 등 다양한 모델들이 제안되거나 개발되었다.
5. 적용 기체
PW100 엔진은 다양한 항공기에 적용되었다. 다음은 PW100 엔진이 적용된 기종과 해당 엔진의 변형을 나타낸 표이다.
| 적용 기종 | 변형 |
|---|---|
| 안토노프 An-132D | PW150A |
| 안토노프 An-140 | PW127A |
| ATR 42-300/320/400 | PW120/PW121 |
| ATR 42-500/600/600STOL영어 | PW127E/XT-M/XT-L |
| ATR 72-100/200 | PW124B |
| ATR 72-500/600 | PW127F/XT-M |
| BAe ATP | PW126 |
| 캐나데어 CL-215T | PW123AF |
| 캐나데어 CL-415 | PW123AF |
| 드 해빌랜드 캐나다 대시 8-100 | PW120/PW121 |
| 드 해빌랜드 캐나다 대시 8-200/300 | PW123 |
| 드 해빌랜드 캐나다 대시 8-400 | PW150 |
| 도르니에 328 | PW119 |
| EADS CASA C-295 | PW127G |
| 엠브라에르 EMB 120 브라질리아 | PW118/118A/118B |
| 포커 50/60 | PW125B/127B |
| 일리우신 Il-114 | PW127H |
| 시안 MA60 | PW127J |
| 시안 Y-7-200A | PW127C |
* 봄바디어 제트트레인
* 셸드급 초계함
6. 제원
| 시리즈 | 열 출력 | 기계 출력 | 프로펠러 최대 RPM | BSFC | 건조 중량 | 높이 | 너비 | 길이 | 적용 기종 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PW118 | 2180hp | 1800hp | 1,300 | 0.498lb/hph | 약 390.54kg | 약 78.74cm | 약 63.50cm | 약 205.74cm | 엠브라에르 EMB-120 |
| PW120 | 2400hp | 2100hp | 1,200 | 0.485lb/hph | 약 417.76kg | 약 78.74cm | 약 63.50cm | 약 213.36cm | ATR 42-300/320 대시 8-100 |
| PW123/124 | 3000hp | 2400hp | 1,200 | 0.47lb/hph | 약 449.96kg | 약 83.82cm | 약 66.04cm | 약 213.36cm | 대시 8-200/300 캐나데어 CL-215T/CL-415 |
| PW127 | 3200hp | 2750hp | 1,200 | 0.459lb/hph | 약 480.81kg | 약 83.82cm | 약 66.04cm | 약 213.36cm | An-140, ATR 42-400/500/600, ATR 72-210/500/600 CASA C-295, Il-114-100, MA60 |
| PW150 | 6200hp | 5000hp | 1,020 | 0.433lb/hph | 약 718.04kg | 약 111.76cm | 약 76.20cm | 약 241.30cm | 대시 8-400 |
| 엔진 | 축 출력 | 연속 출력 | 건조 중량 | 압축비 | 직경 | 전장 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PW121 | 1603kW | 425kg | 838mm | 2134mm | ||
| PW123 | 1775kW | 450kg | 838mm | 2134mm | ||
| PW127E | 1790kW | 481kg | 838mm | 2134mm | ||
| PW127F | 2051kW | 450kg | 838mm | 2134mm | ||
| PW127H/J/M | 2051kW | 481kg | 838mm | 2134mm | ||
| PW150A | 3781kW | 716.9kg | 1105mm | 2423mm |