ゼネラル・エレクトリック CF6

CF6（アメリカ軍識別符号：F103）は、アメリカ合衆国のゼネラル・エレクトリック（現GE・アビエーション）が開発した航空機用高バイパス比ターボファンエンジンである。原型となったのはアメリカ空軍のC-5 大型輸送機用に開発されたTF39 ターボファンエンジンで、世界初の実用高出力・高バイパス比エンジンであった。現在では軍用・民間を問わず様々な航空機に使用されている。また、後継機としてGEnxエンジンが開発された。

歴史

1964年にアメリカ空軍は次世代戦略輸送機を開発する「CX-X計画」を開始し、1965年にロッキードの機体とゼネラル・エレクトリックのエンジンを採用することが決定した。

高バイパスターボファンエンジンは性能を大きく飛躍させ、燃費を25%改善しつつ43,000lb（約19.5t）の推力を生み出した^[1]。TF39のバイパス比は8で、圧縮比は25、また、高度な冷却システムによって1,370℃というタービン温度を達成した。TF39の初号機は1965年に試運転し、1968年-1971年にかけて463基が生産されてC-5Aに搭載された。

TF39は民間用にCF6として提案され、すぐにイースタン航空向けに売込んでいたロッキード L-1011とマクドネル・ダグラス DC-10が関心を示した。L-1011は結局ロールス・ロイス RB211を採用してCF6の最大のライバルを作ることになったが、DC-10はCF6を採用して1971年に初飛行し、市場で成功を収めた。さらにCF6はボーイング747のエンジン選択肢の一つに選ばれた（ちなみに、747はCF6誕生のきっかけとなったCX-X計画でロッキードに敗れた開発資源を民間に転用したものである）。それ以来、CF6はエアバスA300、A310、A330やボーイング767、マクドネル・ダグラス MD-11などに採用されている^[2]。

日本においては多くの民間航空機に搭載されている他、航空自衛隊の日本国政府専用機（初代）やE-767 早期警戒管制機、KC-767 空中給油機、C-2輸送機　に採用されている。

種類

TF39

TF39は、1960年代において革新的なエンジンだった。推力は41,000–43,000 lbf (182.4–191.3 kN)である。以下に示す新技術が投入された。

1½ 段ファンブレード、初段のファンが低圧圧縮を兼ねる（TF39が唯一の採用例）
バイパス比：8
可変式静翼を圧縮器に採用
タービンに先進的な冷却方法を採用
当時最良の燃料消費率
カスケード式逆推力装置

機械的にTF39はそれまでになかった高バイパス比のターボファンエンジンである。それまでは初段のファンブレードには吸気案内翼が外部バイパス部にありコアブースターステージがファンローターの前にあった。 TF39の構造は次のサイトにある→ （外部リンク）

CF6-6

FAAによるCF6-6の断面図

CF6-6は、民用のTF39として開発され、DC-10に最初に搭載された。最初期型のCF6であり、単段のファンとコアブースター段を5段の低圧タービンで駆動、16段の高圧軸流圧縮機を2段の高圧タービンで駆動する形式で、燃焼器はアニュラー式で排気を分割する。86.4 in (2.19 m)径のファンによって1,300 lb/s (590 kg/s)の推力を生み出し、バイパス比は5.72に達する。圧縮比は24.3である。最大離陸重量時の静止推力は40,000 lbf (178 kN)である。

CF6-50/45

CF6-50 シリーズは、推力が46,000–54,000 lbf (205–240 kN)の高バイパス比エンジンである。産業・船舶用にLM2500 ガスタービンエンジンとして開発された。1969年に長距離型DC-10用エンジンの後継として開発が開始された。

1969年、エアバスA300に採用され、1971年、エールフランスがローンチカスタマーになった。1975年にはKLMが最初のCF6-50搭載ボーイング747の発注を行った。CF6 ファミリーはこれを機にCF6-80へと発展する。

1980年には全日本空輸のボーイング747SR専用として推力を落としたCF6-45がファミリーに加わった。

CF6-80

CF6-80は、推力が48,000–75,000 lbf (214–334 kN)である。CF6-50 シリーズの成功を受けて更に改良した。高圧圧縮機は14段である。

767に搭載されたCF6-80C2B6Fの高圧タービンに起因する故障^[3]^[4]^[5]^[6]^[7]^[8]を受け、FAAは一定時間使用したCF6-80の使用に注意を勧告している^[9]。

-80シリーズには3種類がある。

CF6-80A

CF6-80Aは、推力が48,000–50,000 lbf (214–222 kN)で、ボーイング767とエアバスA310に搭載されている。このエンジンを搭載した767は1982年に、A310は1983年に就航した。また、ETOPSに認定されている。

CF6-80A/A1のファンの直径は86.4 in (2.19 m)で、空気流量は1,435 lb/s (651 kg/s)で圧縮比は28.0、バイパス比は4.66である。静止時における推力は48,000 lbf (214 kN)である。基本的な機械的構成は-50 シリーズと同様である。

CF6-80C2

CF6-80C2を搭載したデルタ航空のボーイング767

CF6-80C2は、1985年 10月から運用開始された。推力は52,500–63,500 lbf (234–282 kN)である。燃料消費率が同水準の推力のエンジンと比較して向上している。 CF6-80C2は、同一のハードウェアでエンジン制御部の"Rated Plug"を交換することで最大推力が16段階に調節でき、その用途の広さからこのエンジンは幅広い分野で使用されている。 CF6-80C2-A1は、ファン径が93 in (2.36 m)で空気流量は1,750 lb/s (794 kg/s)である。圧縮比は30.4でバイパス比は5.15である。静止時の推力は59,000 lbf (262 kN)である。-80Aに比べると、高圧圧縮機に特設ステージが1段、低圧タービンには第5段目が追加されている。

CF6-80C2は現在、ボーイング747やMD-11の様なワイドボディ機に搭載されている。CF6-80C2はエアバスA300、A310、ボーイング767向けにETOPS-180の認可を受けている。また、アメリカ空軍のC-5M スーパーギャラクシー、航空自衛隊のC-2^[10]にも搭載されている。

CF6-80E1

CF6-80E1は、エアバスA330用に特別に開発された。推力は67,500–72,000 lbf (300–320 kN)である。CF6-80E1A2のファン径は96 in (2.44 m)である。空気流量は1,925 lb/s (873.2 kg/s)で圧縮比は32.6、バイパス比は5.3である。

他の派生型

産業用と船舶用に開発されたCF6-80C2は、LM6000 シリーズと称し、高速船舶や艦船に搭載される。 LM2500とLM5000は圧縮器の端から軸出力を取り出している。LM6000は低圧圧縮器をCF6-50から流用している。

CF6-32

CF6-32は、ボーイング757向けにCF6-80の出力を減らしたものである。実際には採用されなかった。

比較

技術仕様^[11]
仕様	CF6-6	CF6-50	CF6-80A	CF6-80C2	CF6-80E1
ファン/圧縮機の段数	ファン1段/低圧1段/高圧16段	ファン1段/低圧3段/高圧14段	ファン1段/低圧3段/高圧14段	ファン1段/低圧4段/高圧14段	ファン1段/低圧3段/高圧14段
低圧タービン/ 高圧タービン段数	5/2	4/2	4/2	5/2	5/2
最大直径（インチ）	105	105	105	106	114
全長（インチ）	188	183	167	168	168
乾燥重量（lbs）	8,176-8,966	8,966-9,047	8,760-8,776	9,480-9,860	11,225
搭載機	DC-10-10	エアバスA300B DC-10-15/-30 KC-10 ボーイング747-200 747-300 E-4 YC-14	エアバスA310-200 ボーイング767-200	エアバスA300-600/R/F A310-200/-300 ボーイング767-200/200ER 767-300/-300ER 767-400ER E-767/KC-767 747-300 747-400/-400ER MD-11 C-5M スーパーギャラクシー川崎 C-2	エアバスA330-200/-300 A330 MRTT
最大出力時における燃料消費率	0.35	0.368-0.385	0.355-0.357	0.307-0.344	0.332-0.345
海面高度での最大出力（lbf）	41,500	51,000-54,000	48,000-50,000	52,500-63,500	67,500-72,000
最大出力時における総圧縮比	25-25.5	29.2-31.1	27.3-28.4	27.1-31.8	32.4-34.8
バイパス比	5.76-5.92/5.89	4.24-4.4	4.59-4.66	5-5.31	5-5.1

採用機

TF39
- ロッキード C-5A/B/C ギャラクシー
CF6-6
- マクダネル・ダグラス DC-10-10
CF6-50
CF6-45
- ボーイング 747SR-100
CF6-80
- ボーイング747
  - -400
    - -400F
    - -400ER/-400ERF
    - -400D（JAL・ANA国内線機材）
  - 軍用派生型機
    - VC-25（エアフォースワン/-200）, -200系列で唯一のCF6-80搭載機
    - 日本国政府専用機（-400）
    - AL-1A（-400）
- ボーイング 767
  - E-10
  - E-767
  - KC-767
- ロッキード C-5M Super Galaxy
- マクドネル・ダグラス MD-11
- マクドネル・ダグラス MD-12（実現せず）
- エアバスA300-600
  - A300-600ST ベルーガ
- エアバスA310
  - A310 MRTT
- エアバスA330
  - A330 MRTT
    - KC-45（採用されず）
- 川崎 C-2

出典

[脚注の使い方]

^ General Electric - CF6 history
^ General Electric - Model TF39
^ Report on aircraft C-FTCA 6 September 1997 engine failure Aviation Safety Network
^ Report on aircraft PP-VNN 7 June 2000 engine failure Aviation Safety Network
^ Report on aircraft ZK-NBC 8 December 2002 engine failure Aviation Safety Network
^ Report on aircraft N654US 22 September 2000 engine failure Aviation Safety Network
^ Report on aircraft N330AA 2 June 2006 engine failure Aviation Safety Network
^ N330AA photos airliners.net
^ NTSB wants at-risk GE CF6 engines removed Flight International, 2006年 9月5日
^ [1]航空自衛隊　主要装備　C-2
^ “The GE CF6 family”. 26-02-2010閲覧。

外部リンク

GE CF6 website（英語）
NTSB Safety Recommendation on GE CF-6 engines of December 12 2000 PDF 262 KB（英語）

[1] General Electric - CF6 history

[2] General Electric - Model TF39

[3] Report on aircraft C-FTCA 6 September 1997 engine failure Aviation Safety Network

[4] Report on aircraft PP-VNN 7 June 2000 engine failure Aviation Safety Network

[5] Report on aircraft ZK-NBC 8 December 2002 engine failure Aviation Safety Network

[6] Report on aircraft N654US 22 September 2000 engine failure Aviation Safety Network

[7] Report on aircraft N330AA 2 June 2006 engine failure Aviation Safety Network

[8] N330AA photos airliners.net

[9] NTSB wants at-risk GE CF6 engines removed Flight International, 2006年 9月5日

[10] [1]航空自衛隊　主要装備　C-2

[11] “The GE CF6 family”. 26-02-2010閲覧。

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