Двигатели Pratt & Whitney: все семейства от поршневых Wasp до редукторных GTF

Pratt & Whitney — один из трёх крупнейших производителей авиадвигателей в мире, наравне с General Electric и Rolls-Royce. За век работы компания выпустила поршневые звёздообразные Wasp, на которых летала авиация 1930–40-х годов, турбовинтовые PT6A для малой авиации, турбовентиляторные JT8D и JT9D, открывшие эру реактивных лайнеров, и современные редукторные двигатели GTF. Разберём все основные семейства двигателей Pratt & Whitney по порядку — от первого «Уоспа» до сегодняшнего дня.

Компанию основал в 1925 году Фредерик Ренчлер, до этого возглавлявший Wright Aeronautical. Он привёл с собой лучших конструкторов, и первым же двигателем новой марки стал R-1340 Wasp — с него началась вся история фирмы. Сегодня Pratt & Whitney входит в состав корпорации RTX, но по-прежнему остаётся одним из столпов мирового авиадвигателестроения. Двигатели компании установлены на самолётах от лёгких турбопропов до широкофюзеляжных лайнеров.

Wasp: поршневые звёзды, с которых всё началось

Первое семейство Pratt & Whitney — звёздообразные поршневые двигатели воздушного охлаждения под общим именем Wasp («оса»). Имя первому мотору предложила жена основателя. Эти двигатели с цилиндрами, расположенными звездой вокруг вала, определяли облик авиации с конца 1920-х до прихода реактивной тяги, и именно на них компания сделала себе имя.

Родоначальником стал R-1340 Wasp 1925 года — девятицилиндровая звезда, давшая начало целой династии. Настоящим же чемпионом по массовости оказался R-1830 Twin Wasp: четырнадцать цилиндров в два ряда, и рекордный тираж в 173 тысячи с лишним экземпляров. Именно он стоял на двух из самых массовых самолётов эпохи — транспортном Douglas DC-3 и тяжёлом бомбардировщике Consolidated B-24 Liberator, — что делает его одним из самых выпускаемых авиадвигателей поршневой эры вообще.

Дальше семейство росло в размерах и мощности. R-2800 Double Wasp — восемнадцать цилиндров в два ряда — стал сердцем лучших американских истребителей Второй мировой: на нём летали Vought F4U Corsair, Republic P-47 Thunderbolt и Grumman F6F Hellcat. А вершиной и финалом поршневой линии стал R-4360 Wasp Major: двадцать восемь цилиндров в четыре ряда, самый мощный и крупный серийный поршневой авиадвигатель, когда-либо выпускавшийся в США. Он появился слишком поздно, чтобы повоевать, и застал закат поршневой авиации — на смену таким гигантам уже шли турбовинтовые и реактивные двигатели.

PT6A: турбовинтовой долгожитель

Отдельная и очень успешная ветвь — турбовинтовые двигатели канадского подразделения Pratt & Whitney Canada, прежде всего семейство PT6A. Разработанный ещё на рубеже 1950–60-х годов, этот компактный турбовинтовой двигатель оказался настолько удачным, что выпускается и применяется до сих пор, больше шестидесяти лет спустя — редкое долголетие для любой техники.

PT6A стал одним из самых массовых турбовинтовых двигателей в мире: их выпущено несколько десятков тысяч. Он приводит в движение огромную часть малой и региональной авиации — от одномоторного грузовика Cessna Caravan и швейцарского Pilatus PC-12 до популярнейшего делового самолёта Beechcraft King Air. Надёжность и неприхотливость сделали PT6A стандартом для лёгких самолётов по всему миру.

JT-серия: как P&W вошла в реактивную эру

С приходом реактивной авиации Pratt & Whitney создала семейство турбовентиляторных двигателей JT, которые подняли в небо первые реактивные лайнеры. Именно эти моторы обеспечили компании доминирование на рынке двигателей для гражданской авиации в 1960–70-х годах.

Ранний JT3D устанавливался на первые дальнемагистральные реактивные лайнеры — Boeing 707 и Douglas DC-8. Но настоящим бестселлером стал JT8D: этот двигатель, представленный в 1963 году вместе с первым полётом Boeing 727, оказался одним из самых массовых реактивных двигателей в истории. Он поднимал в воздух Boeing 727, ранние Boeing 737 первых серий, Douglas DC-9 и MD-80 — костяк ближнемагистральной авиации своего времени.

Особое место занимает JT9D — двигатель, открывший эру широкофюзеляжных гигантов. Именно он стал первой силовой установкой Boeing 747, впервые применив большой вентилятор высокой степени двухконтурности, без которого «Джамбо» был бы невозможен. Позже JT9D ставили и на другие широкофюзеляжники — Boeing 767, McDonnell Douglas DC-10, ранние Airbus A300 и A310. Этот двигатель фактически сделал реальностью саму концепцию большого широкофюзеляжного лайнера.

PW2000 и PW4000: двигатели зрелой эпохи

В 1980-х Pratt & Whitney обновила линейку двумя семействами с числовыми названиями. PW2000 средней тяги устанавливался на Boeing 757, военно-транспортный Boeing C-17 Globemaster и российский Ил-96М. Это был экономичный двигатель своего класса, надёжно закрывший нишу среднемагистральных самолётов.

Более крупный PW4000 создавался как преемник JT9D для широкофюзеляжников. Семейство выпускалось в нескольких размерах вентилятора и охватывало огромный диапазон тяги — вплоть до 98 тысяч фунтов у самых мощных версий с вентилятором диаметром почти три метра. PW4000 поднимал Boeing 747-400, Boeing 767 и 777, Airbus A300, A310 и A330, и на 777-300 стал одним из лидеров по надёжности в дальних полётах над океаном по нормам ETOPS.

GTF: современное редукторное поколение

Сегодняшнее флагманское семейство Pratt & Whitney — редукторные турбовентиляторные двигатели GTF (Geared Turbofan), они же серия PW1000G. Их принципиальное отличие от всех предыдущих двигателей — редуктор между вентилятором и турбиной, позволяющий вентилятору и турбине вращаться каждый на своей оптимальной скорости. Это даёт заметную экономию топлива и снижение шума.

Двигатели GTF устанавливаются на современные узкофюзеляжные лайнеры — Airbus A320neo, Airbus A220, Embraer E-Jets E2. Это единственная серийная редукторная схема в сегодняшней коммерческой авиации, и Pratt & Whitney связывает с ней своё будущее на рынке. Подробный разбор устройства GTF, его преимуществ и громкого кризиса с порошковым металлом, затронувшего тысячи двигателей, — в отдельной статье про редукторные двигатели GTF. Прямой конкурент GTF на том же классе самолётов — двигатель CFM LEAP совместного предприятия General Electric и Safran.

Военные двигатели: коротко

Помимо гражданских моторов, Pratt & Whitney всегда была крупным поставщиком двигателей для боевой авиации, хотя это отдельная тема, выходящая за рамки нашего гражданского обзора. Достаточно назвать несколько легендарных имён: J57 (истребитель F-100 и заправщик KC-135), J58 (легендарный разведчик SR-71 Blackbird, летавший на скорости выше трёх Махов), F100 (истребители F-15 и F-16), F119 (F-22 Raptor) и F135 (новейший F-35 Lightning II). Эти двигатели — отдельная большая глава истории компании.

Столетие в небе

За сто лет Pratt & Whitney прошла путь от поршневой «осы» до редукторного турбовентиляторного двигателя, и на каждом этапе её моторы определяли облик своей эпохи: Wasp — поршневой авиации, JT9D — рождения широкофюзеляжных гигантов, GTF — сегодняшней борьбы за экономичность. Вместе с General Electric и Rolls-Royce компания образует «большую тройку», которая делит между собой рынок двигателей для гражданских лайнеров, и почти за каждым известным самолётом последнего века в той или иной мере стоит инженерия Pratt & Whitney.