В момента тече подготовка за серийно производство на обещаващи изтребители Су-57. Както и при прототипите, серийното оборудване ще бъде оборудвано с двигатели от два модела. Първите производствени проби ще получат съществуващите двигатели AL-41F1 (те също са „двигатели от първа степен“), а след това по-новите „Продукти 30“ще ги заменят в серията. От края на 2017 г. обещаващи турбореактивни двигатели „Продукт 30“са тествани във въздуха, а в бъдеще се очаква да овладеят производството им в интерес на серийното производство на самолети.
TRDDF тип „Продукт 30“или „двигател от втори етап“е една от основните теми в контекста на проекта PAK FA / T-50 / Su-57. Освен това тази тема е една от най -затворените.
Към момента обаче разработчикът, представляван от НПО Сатурн, както и служители от Министерството на отбраната и други структури, успяха да разкрият част от данните и да направят груба картина. Очаква се, че в бъдеще ще продължи да тече нова информация, а индустрията ще разкрива нови подробности за интересен проект.
Двигател от пето поколение
Изтребителят Су-57 принадлежи към условното пето поколение, което показва наличието на редица характерни изисквания. Едно от основните такива изисквания е да се осигури крейсерска свръхзвукова скорост, включително без използването на форсажи. Съществуващите серийни двигатели не позволяват получаването на такива характеристики и затова се изисква напълно нова електроцентрала. Обещаващ двигател, проектиран за Су -57, подобно на самия самолет, се приписва на условното пето поколение - но вече в областта на машиностроенето.
Самолет Су-57 с двигатели "първа степен"-AL-41F1. Снимка UAC / uacrussia.ru
Смята се, че разликата между поколенията турбореактивни двигатели се проявява в промяната на основните параметри. Рязкото увеличаване на специфичната тяга или намаляване на специфичния разход на гориво, постигнато в новия проект, дава възможност да се отнесе към следващото поколение. Най -новият TRDDF "Продукт 30" по тези показатели се сравнява благоприятно със съществуващите системи, което позволява на неговите разработчици да говорят за създаването на двигател от поколението "5" или "5+".
Високата производителност на новия двигател се постига главно чрез използването на най -съвременните технологии, материали и решения. В този случай се използват и вече усвоени идеи. По този начин "Продукт 30" продължава линията от домашни двигатели със стандартна дюза с управление на вектора на тягата.
Някои съвременни решения обаче трябваше да бъдат изоставени. Например през 2013 г. NPO Saturn показа обещаващ дизайн на компресорна лопатка с високо налягане, изработена от титаниев алуминий. Има съобщения за възможното въвеждане на такъв материал в конструкцията на турбината. По -късно обаче титаниевият алуминид в състава на "Продукт 30" беше изоставен. Спестяването на тегло се оказа незначително, а устойчивостта към увеличените механични и термични натоварвания, характерни за военните двигатели, беше недостатъчна.
Технически подробности
Според известни данни "Продукт 30" е байпасен турбореактивен двигател с догаряне. На ниво някои основни идеи той прилича на по-старите двигатели от семействата AL-31 и AL-41, но всичките му агрегати са разработени наново и използват съвременни разработки. Резултатът от това беше забележимо увеличение на всички основни характеристики, което позволи "Продукт 30" да бъде приписан на следващото поколение TRDDF.
Двигателят има типична за своя клас архитектура с многостепенни компресори за високо и ниско налягане, горивна камера и многостепенни турбини. Зад турбините са форсажът и дюзата с UHT. Необходимите единици за една или друга цел се поставят върху външната повърхност на двигателя. Разработчиците на "Продукт 30" не бързат да разкриват всички подробности за дизайна, но някои от характеристиките на новия проект вече са известни.
Компресорът осигурява компресия на входящия въздух със степен 6, 7, осигурявайки дебит на въздуха до 20-23 kg / s. Горивната камера е оборудвана с плазмена система за запалване, инсталирана директно върху инжекторите. Такива средства гарантират, че горивото се запалва веднага след като влезе в горивната камера. Благодарение на това се поддържа оптималният режим на горене, а т.нар. горелка - неправилно изгаряне на гориво, натрупано в двигателя. Температурата на газовете пред турбината варира от 1950 до 2100 ° K. За сравнение, за сериен двигател AL-31F този параметър не надвишава 1700 ° K.
Опитен Су-57 с двигател "Продукт 30". Снимка Николай Краснов / russianplanes.net
Двигателят "30" е оборудван с нова дюза с функции за управление на вектора на тягата. Това устройство е забележимо по -малко от използваните по -рано и има различни контури. По -специално, задният ръб на дюзата, образуван от отделните клапи, става неравен.
Важна конструктивна характеристика, която предоставя нови възможности, е промяната в степента на байпас. Проектът взе предвид и необходимостта от намаляване на видимостта на двигателя и самолета като цяло за радарни и инфрачервени системи за наблюдение. Такива проблеми бяха решени чрез създаване на оптимални конструкции на всмукателния въздух и дюзата.
Оригинална електронна цифрова система за управление с пълна отговорност е създадена за новия двигател. Той получава данни от много различни сензори и следи работата на всички компоненти на двигателя. Получавайки команди от пилота, системата за управление ги изпълнява, като взема предвид текущите параметри и различни фактори. Автоматичното управление на двигателя опростява работата на пилота, а също така улеснява настройката на електроцентралата за работа при определени условия.
Всички нови идеи и решения имат за цел да подобрят основните характеристики на двигателя. По отворени данни максималната тяга на двигателя "Продукт 30" достига 11000 кгс, доизгаряне - 18000 кгс. За сравнение, двигателят на първа степен AL-41F1 има тяга съответно 9500 и 15000 kgf. По този начин Су-57, дори с максимално излетно тегло над 35 тона, ще има съотношение тяга към тегло повече от едно. При нормално тегло при излитане този параметър ще достигне 1, 15-1, 2.
Специфичните параметри на новия двигател или се подобриха, или останаха на нивото на предишните продукти. По този начин управлението на NPO Saturn показва, че специфичният разход на гориво на Продукт 30 остава на нивото на двигателя AL -31F - около 0,67 кг • кгс / ч. В същото време специфичната тяга се увеличи, но точната стойност на този параметър не се посочва. При такива параметри, по отношение на размерите и теглото си, двигателят "30" почти не се различава от серийните домашни турбореактивни двигатели.
Оптимизирането на основните параметри води до увеличаване на характеристиките на самолета. Според различни оценки, свръхзвуковата крейсерска скорост на Су-57 без използване на форсаж, осигурена от два двигателя с тяга от 11 000 kgf всеки, може да достигне M = 1, 5. Наличието на дюза с UHT значително подобрява маневреността във всички режими.
Планове за бъдещето
Досега обещаващият продукт 30 турбореактивен двигател остава на етапа на летателните изпитания и се тества на прототип на самолет Т-50 / Су-57. Към днешна дата са произведени около две дузини експериментални двигатели за тестване на земята и във въздуха. Летните тестове на двигателите продължават повече от година и ще отнемат повече време. И така, в началото на миналата година беше съобщено, че целият цикъл на полетни изпитания може да отнеме три години.
Двигател "30" в монтажния цех (предполага се). Снимка Militaryrussia.ru
Според настоящите планове през следващите години руските космически сили ще получат няколко от първите серийни изтребители Су-57. Първите превозни средства от този тип ще бъдат оборудвани с т.нар. двигатели от първи етап - TRDDF AL -41F1. През 2020 г. трябва да се появи втори договор за доставка на серийно оборудване. Този път говорим за въвеждането на нови двигатели. Част от бойците от втората серия ще бъдат оборудвани с "Продукти 30". Серийното производство на такива двигатели ще бъде овладяно от Асоциацията за производство на двигатели на UEC-Ufa. По-късно, приблизително в средата на двадесетте години, новият двигател ще стане стандартен за всички серийни Су-57.
Паралелно с тестването и фината настройка на „Продукт 30“в съществуващата му версия, се работи по създаването на нови агрегати за такъв двигател. В ход е разработването на плоска дюза, способна да намали характеристиката на самолета в различни спектри. Вместо стандартната дюза се планира да се постави извит канал зад двигателя, върху който трябва да се монтират две подвижни плоски клапани.
S-образният канал предпазва лопатките на турбината от радарно излъчване, а правоъгълната част на дюзата намалява инфрачервеното излъчване от реактивни газове. В същото време такива агрегати създават допълнителна устойчивост на движението на газове, което води до леко намаляване на техническите характеристики на двигателя. Новата дюза все още е в начален етап и все още не е известно дали ще бъде внедрена при бъдещи модернизации на Су-57. С помощта на такъв проект обаче руските строители на двигатели трупат важен опит.
Съобщава се и за разработването на въпросите за създаването на двигателя "шесто поколение". За допълнително подобряване на основните и специфични характеристики се предлага добавяне на трета верига в допълнение към двете съществуващи. Такива идеи обаче все още остават на етапите на най-ранните изследвания и затова едва ли могат да се разглеждат в контекста на по-нататъшното усъвършенстване на изтребителите Су-57.
Досега основната задача на строителите на двигатели в рамките на програмата PAK FA е да прецизират „Продукт 30“с последващото стартиране на неговото производство и въвеждане в серийното производство на изтребители Су-57. Очевидно двигателят ще влезе в производство в сегашната си конфигурация - с редица специални технически решения, които увеличават цялостната производителност. В същото време все още не се планират кардинални ремонти, като инсталирането на нова дюза.
Основният резултат от проекта под работното обозначение „30“е създаването на високопроизводителен турбореактивен двигател за най -новия руски изтребител. В същото време не забравяйте за други важни моменти. След като приключи работата по „Продукт 30“и го въведе на въоръжение в армията, руската двигателна сграда отново ще покаже потенциала си и ще потвърди водещата си позиция.
