Aktuálne prebiehajú prípravy na sériovú výrobu nádejných stíhačiek Su-57. Rovnako ako v prípade prototypov bude sériové vybavenie vybavené motormi dvoch modelov. Prvé sériové vzorky dostanú existujúce motory AL-41F1 (sú to tiež „motory prvého stupňa“) a potom ich v sérii nahradia novšie „výrobky 30“. Od konca roku 2017 sa vo vzduchu testujú nádejné prúdové motory „Produkt 30“a v budúcnosti sa očakáva zvládnutie ich výroby v záujme sériovej výroby lietadiel.
Typ TRDDF „Produkt 30“alebo „motor druhého stupňa“je jednou z hlavných tém v kontexte projektu PAK FA / T-50 / Su-57. Navyše je táto téma jednou z najuzavretejších.
Vývojárovi, ktorý zastupuje NPO Saturn, ako aj úradníci ministerstva obrany a ďalších štruktúr, sa však teraz podarilo odhaliť niektoré údaje a vytvoriť hrubý obraz. Očakáva sa, že v budúcnosti budú prúdiť nové informácie a priemysel odhalí nové detaily zaujímavého projektu.
Motor piatej generácie
Bojovník Su-57 patrí do podmienenej piatej generácie, čo naznačuje prítomnosť mnohých charakteristických požiadaviek. Jednou z hlavných takýchto požiadaviek je zaistenie cestovnej nadzvukovej rýchlosti, a to aj bez použitia prídavného spaľovania. Existujúce sériové motory neumožňujú získať také vlastnosti, a preto je potrebná úplne nová elektráreň. Sľubný motor určený pre Su -57, rovnako ako samotné lietadlo, sa pripisuje podmienenej piatej generácii - už však v oblasti výroby motorov.
Lietadlo Su-57 s motormi „prvého stupňa“-AL-41F1. Fotografia UAC / uacrussia.ru
Verí sa, že rozdiel medzi generáciami prúdových motorov sa prejavuje v zmene základných parametrov. Prudký nárast špecifického ťahu alebo zníženie špecifickej spotreby paliva dosiahnuté v novom projekte umožňujú jeho zaradenie do ďalšej generácie. Najnovší TRDDF „Produkt 30“podľa týchto ukazovateľov je priaznivo porovnateľný s existujúcimi systémami, čo umožňuje jeho vývojárom hovoriť o vytvorení motora generácie „5“alebo „5+“.
Vysoký výkon nového motora je dosiahnutý predovšetkým použitím najmodernejších technológií, materiálov a riešení. V tomto prípade sa používajú aj nápady, ktoré už boli zvládnuté. „Produkt 30“teda pokračuje v rade domácich motorov so štandardnou dýzou s ovládaním vektora ťahu.
Od niektorých moderných riešení sa však muselo upustiť. Napríklad v roku 2013 NPO Saturn ukázal sľubný dizajn listu vysokotlakového kompresora vyrobeného z aluminidu titánu. Existujú správy o možnom zavedení takéhoto materiálu do konštrukcie turbíny. Neskôr sa však od aluminidu titánu v zložení „produktu 30“upustilo. Úspory hmotnosti sa ukázali ako zanedbateľné a odolnosť voči zvýšenému mechanickému a tepelnému zaťaženiu typická pre vojenské motory bola nedostatočná.
Technické detaily
Podľa známych údajov je „výrobok 30“obtokový prúdový motor s prídavným spaľovaním. Na úrovni niektorých základných myšlienok sa podobá na staršie motory z radov AL-31 a AL-41, ale všetky jeho jednotky boli vyvinuté nanovo a s využitím moderného vývoja. Výsledkom bolo znateľné zvýšenie všetkých hlavných charakteristík, čo umožnilo priradiť „výrobok 30“k ďalšej generácii TRDDF.
Motor má pre svoju triedu typickú architektúru s viacstupňovými vysokotlakovými a nízkotlakovými kompresormi, spaľovacou komorou a viacstupňovými turbínami. Za turbínami je prídavný spaľovač a tryska s UHT. Potrebné jednotky na jeden alebo iný účel sú umiestnené na vonkajšom povrchu motora. Vývojári "produktu 30" sa nijako neponáhľajú zverejniť všetky detaily dizajnu, ale niektoré vlastnosti nového projektu sú už známe.
Kompresor poskytuje kompresiu prichádzajúceho vzduchu so stupňom 6, 7, pričom zaisťuje prietok vzduchu až 20-23 kg / s. Spaľovacia komora je vybavená systémom plazmového zapaľovania inštalovaným priamo na vstrekovačoch. Také prostriedky zabezpečujú, aby sa palivo vznietilo bezprostredne po vstupe do spaľovacej komory. Vďaka tomu je zachovaný optimálny režim spaľovania, a tzv. horák - nesprávne spaľovanie paliva nahromadeného v motore. Teplota plynov pred turbínou sa pohybuje od 1950 do 2100 ° K. Na porovnanie, pri sériovom motore AL-31F tento parameter nepresahuje 1 700 ° K.
Skúsený Su-57 s motorom „Product 30“. Foto Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Motor „30“je vybavený novou dýzou s funkciami riadenia vektora ťahu. Táto jednotka je výrazne menšia ako tie, ktoré sa používali predtým, a má rôzne kontúry. Najmä zadná hrana dýzy, tvorená jednotlivými chlopňami, sa stáva nerovnomernou.
Dôležitou konštrukčnou vlastnosťou, ktorá poskytuje nové príležitosti, je zmena stupňa obtoku. Projekt tiež zohľadnil potrebu zníženia viditeľnosti motora a lietadla ako celku pre radarové a infračervené sledovacie systémy. Tieto problémy boli vyriešené vytvorením optimálnych návrhov prívodu vzduchu a dýzy.
Pre nový motor bol vytvorený originálny elektronický digitálny riadiaci systém s plnou zodpovednosťou. Prijíma údaje z mnohých rôznych senzorov a monitoruje činnosť všetkých komponentov motora. Riadiaci systém prijíma príkazy od pilota a vykonáva ich s prihliadnutím na aktuálne parametre a rôzne faktory. Automatické ovládanie motora zjednodušuje prácu pilota a tiež uľahčuje vyladenie elektrárne na prácu za určitých podmienok.
Všetky nové nápady a riešenia majú zlepšiť základné vlastnosti motora. Podľa otvorených údajov dosahuje maximálny ťah motora „Product 30“11 000 kgf, prídavné spaľovanie - 18 000 kgf. Pre porovnanie, motor prvého stupňa AL-41F1 má ťah 9500, respektíve 15 000 kgf. Su-57 teda bude mať aj pri maximálnej vzletovej hmotnosti presahujúcej 35 ton pomer ťahu k hmotnosti viac ako jeden. Pri normálnej vzletovej hmotnosti tento parameter dosiahne 1, 15-1, 2.
Špecifické parametre nového motora sa buď zlepšili, alebo zostali na úrovni predchádzajúcich produktov. Vedenie NPO Saturn teda naznačuje, že špecifická spotreba paliva produktu 30 zostala na úrovni motora AL -31F - asi 0,67 kg • kgf / h. Súčasne sa zvýšil špecifický ťah, ale presná hodnota tohto parametra nie je pomenovaná. S takýmito parametrami, pokiaľ ide o jeho rozmery a hmotnosť, sa motor „30“takmer nelíši od sériových domácich prúdových motorov.
Optimalizácia hlavných parametrov vedie k zvýšeniu výkonnostných charakteristík lietadla. Podľa rôznych odhadov môže nadzvuková cestovná rýchlosť Su-57 bez použitia prídavného spaľovania, ktorú zabezpečujú dva motory s ťahom každého 11 000 kgf, dosiahnuť M = 1, 5. Prítomnosť trysky s UHT výrazne zlepšuje manévrovateľnosť. vo všetkých režimoch.
Plány do budúcna
Sľubný produktový 30 prúdových motorov zatiaľ zostáva v štádiu letových skúšok a testujú sa na prototype lietadla T-50 / Su-57. K dnešnému dňu boli vyrobené asi dve desiatky experimentálnych motorov na testovanie na zemi i vo vzduchu. Letové testy motorov prebiehajú viac ako rok a budú trvať dlhšie. Začiatkom minulého roka bolo teda oznámené, že celý cyklus letových skúšok môže trvať tri roky.
Motor „30“v montážnej dielni (pravdepodobne). Fotografie Militaryrussia.ru
Podľa súčasných plánov dostane ruské letectvo v najbližších rokoch niekoľko prvých sériových stíhačiek Su-57. Prvé vozidlá tohto typu budú vybavené tzv. motory prvého stupňa - TRDDF AL -41F1. V roku 2020 by sa mala objaviť druhá zmluva na dodávku sériového vybavenia. Tentoraz hovoríme o predstavení nových motorov. Časť bojovníkov druhej série bude vybavená „výrobkami 30“. Sériovú výrobu takýchto motorov zvládne Združenie výroby motorov UEC-Ufa. Neskôr, zhruba v polovici dvadsiatych rokov, sa nový motor stane štandardom pre všetky sériové Su-57.
Súbežne s testovaním a dolaďovaním „produktu 30“v jeho existujúcej verzii prebiehajú práce na vytvorení nových jednotiek pre takýto motor. Prebieha vývoj plochej dýzy, ktorá je schopná znížiť podpis lietadla v rôznych spektrách. Namiesto štandardnej dýzy sa za motor plánuje umiestniť zakrivený kanál, na ktorý by mali byť nainštalované dve pohyblivé ploché klapky.
Kanál v tvare S chráni lopatky turbíny pred radarovým žiarením a obdĺžniková časť dýzy znižuje infračervené žiarenie z reaktívnych plynov. Tieto jednotky súčasne vytvárajú dodatočný odpor voči pohybu plynov, čo vedie k miernemu zníženiu technických charakteristík motora. Nová tryska je stále v počiatočných fázach a zatiaľ nie je známe, či bude implementovaná v budúcich aktualizáciách Su-57. S pomocou takéhoto projektu však ruskí stavitelia motorov získavajú dôležité skúsenosti.
Je tiež hlásený o rozpracovaní problémov vytvorenia motora „šiestej generácie“. Na ďalšie zlepšenie základných a špecifických charakteristík sa navrhuje pridať k dvom existujúcim obvodom ešte tretí. Takéto nápady však stále zostávajú v štádiách najskoršieho výskumu, a preto ich v kontexte ďalšieho zdokonaľovania stíhačiek Su-57 možno len ťažko zvažovať.
Zatiaľ je hlavnou úlohou staviteľov motorov v rámci programu PAK FA doladiť „Produkt 30“s následným spustením jeho výroby a zavedením do sériovej výroby stíhačiek Su-57. Motor sa podľa všetkého dostane do výroby v súčasnej konfigurácii - s množstvom špeciálnych technických riešení, ktoré zvyšujú celkový výkon. Zároveň sa zatiaľ neplánujú kardinálne opravy, ako napríklad inštalácia novej dýzy.
Hlavným výsledkom projektu pod pracovným označením „30“je vytvorenie vysoko výkonného prúdového motora pre najnovšiu ruskú stíhačku. Zároveň nezabudnite na ďalšie dôležité body. Po dokončení prác na „produkte 30“a jeho uvedení do prevádzky v armáde ruská budova motora opäť ukáže svoj potenciál a potvrdí svoje vedúce postavenie.
