Hiện tại, công tác chuẩn bị đang được tiến hành để sản xuất hàng loạt máy bay chiến đấu Su-57 đầy triển vọng. Như trong trường hợp nguyên mẫu, thiết bị nối tiếp sẽ được trang bị động cơ của hai mẫu. Các mẫu sản xuất đầu tiên sẽ nhận được động cơ AL-41F1 hiện có (chúng cũng là "động cơ giai đoạn đầu"), và sau đó "Sản phẩm 30" mới hơn sẽ thay thế chúng trong loạt sản phẩm này. Kể từ cuối năm 2017, động cơ tuốc bin phản lực đầy hứa hẹn "Sản phẩm 30" đã được thử nghiệm trên không và trong tương lai, nó được kỳ vọng sẽ làm chủ việc sản xuất của chúng vì lợi ích của việc sản xuất hàng loạt máy bay.
Loại TRDDF "Sản phẩm 30", hay "động cơ giai đoạn hai", là một trong những chủ đề chính trong bối cảnh của dự án PAK FA / T-50 / Su-57. Hơn nữa, chủ đề này là một trong những chủ đề đóng cửa nhất.
Tuy nhiên, hiện tại, nhà phát triển được đại diện bởi NPO Saturn, cũng như các quan chức từ Bộ Quốc phòng và các cơ quan khác, đã cố gắng tiết lộ một số dữ liệu và vẽ ra một bức tranh thô. Dự kiến trong thời gian tới, những thông tin mới sẽ tiếp tục đổ về, và ngành công nghiệp sẽ tiết lộ những chi tiết mới về một dự án thú vị.
Động cơ thế hệ thứ năm
Tiêm kích Su-57 thuộc thế hệ thứ năm có điều kiện, điều này cho thấy sự hiện diện của một số yêu cầu đặc trưng. Một trong những yêu cầu chính như vậy là đảm bảo tốc độ bay siêu âm, bao gồm cả việc không sử dụng thiết bị đốt sau. Các động cơ nối tiếp hiện tại không cho phép có được các đặc tính như vậy, và do đó cần phải có một nhà máy điện hoàn toàn mới. Một động cơ đầy hứa hẹn được thiết kế cho Su-57, giống như chính máy bay, được coi là thế hệ thứ năm có điều kiện - tuy nhiên, đã có trong lĩnh vực chế tạo động cơ.
Máy bay Su-57 với động cơ "giai đoạn đầu" - AL-41F1. Ảnh UAC / uacrussia.ru
Người ta tin rằng sự khác biệt giữa các thế hệ động cơ phản lực thể hiện ở sự thay đổi các thông số cơ bản. Việc tăng mạnh lực đẩy cụ thể hoặc giảm mức tiêu thụ nhiên liệu cụ thể đạt được trong dự án mới khiến nó có thể chuyển sang thế hệ tiếp theo. TRDDF "Sản phẩm 30" mới nhất theo các chỉ số này so sánh thuận lợi với các hệ thống hiện có, cho phép các nhà phát triển của nó nói về việc tạo ra một công cụ thuộc thế hệ "5" hoặc "5+".
Hiệu suất cao của động cơ mới đạt được chủ yếu thông qua việc sử dụng các công nghệ, vật liệu và giải pháp hiện đại nhất. Trong trường hợp này, những ý tưởng đã được làm chủ cũng được sử dụng. Do đó, "Sản phẩm 30" tiếp tục dòng động cơ nội địa với vòi phun tiêu chuẩn có điều khiển vectơ lực đẩy.
Tuy nhiên, một số giải pháp hiện đại đã phải từ bỏ. Ví dụ, vào năm 2013, NPO Saturn đã cho thấy một thiết kế đầy hứa hẹn của một cánh máy nén áp suất cao làm bằng nhôm aluminide titan. Đã có báo cáo về khả năng đưa vật liệu như vậy vào thiết kế tuabin. Tuy nhiên, sau đó, aluminide titan trong thành phần của "Sản phẩm 30" đã bị loại bỏ. Việc tiết kiệm trọng lượng hóa ra là không đáng kể, và khả năng chống lại tải trọng cơ học và nhiệt tăng lên điển hình của động cơ quân sự là không đủ.
Chi tiết kỹ thuật
Theo dữ liệu đã biết, "Sản phẩm 30" là một động cơ tuốc bin phản lực chuyển tiếp có đốt sau. Ở cấp độ một số ý tưởng cơ bản, nó giống với các động cơ cũ hơn của họ AL-31 và AL-41, nhưng tất cả các đơn vị của nó đều được phát triển mới và sử dụng những phát triển hiện đại. Kết quả của việc này là sự gia tăng đáng chú ý trong tất cả các đặc điểm chính, cho phép "Sản phẩm 30" được coi là thế hệ tiếp theo của TRDDF.
Động cơ có kiến trúc điển hình cho lớp của nó với máy nén áp suất cao và thấp nhiều tầng, một buồng đốt và tuabin nhiều tầng. Phía sau các tuabin là bộ đốt sau và vòi phun với UHT. Các bộ phận cần thiết cho mục đích này hay mục đích khác được đặt trên bề mặt bên ngoài của động cơ. Các nhà phát triển của "Sản phẩm 30" không vội vàng tiết lộ tất cả các chi tiết của thiết kế, nhưng một số tính năng của dự án mới đã được biết đến.
Máy nén cung cấp khả năng nén khí vào với bậc 6, 7, cung cấp tốc độ dòng khí lên đến 20-23 kg / s. Buồng đốt được trang bị hệ thống đánh lửa plasma lắp trực tiếp trên các kim phun. Như vậy có nghĩa là đảm bảo nhiên liệu được đốt cháy ngay sau khi đi vào buồng đốt. Nhờ đó, chế độ đốt cháy tối ưu được duy trì, và cái gọi là. ngọn đuốc - sự đốt cháy nhiên liệu tích tụ trong động cơ không đúng cách. Nhiệt độ của các khí phía trước tuabin dao động từ 1950 đến 2100 ° K. Để so sánh, đối với động cơ AL-31F nối tiếp, thông số này không vượt quá 1700 ° K.
Su-57 dày dặn kinh nghiệm với động cơ "Sản phẩm 30". Ảnh Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Động cơ "30" được trang bị một vòi phun mới với các chức năng điều khiển véc tơ lực đẩy. Thiết bị này nhỏ hơn đáng kể so với những thiết bị được sử dụng trước đây và có các đường viền khác nhau. Đặc biệt, mép sau của vòi phun, được hình thành bởi các nắp riêng lẻ, trở nên không đồng đều.
Một đặc điểm thiết kế quan trọng mang lại cơ hội mới là sự thay đổi mức độ đường vòng. Dự án cũng tính đến nhu cầu giảm khả năng hiển thị của động cơ và máy bay nói chung đối với các hệ thống giám sát bằng radar và hồng ngoại. Những vấn đề như vậy đã được giải quyết bằng cách tạo ra các thiết kế tối ưu của cửa nạp và vòi phun không khí.
Một hệ thống điều khiển kỹ thuật số điện tử ban đầu với đầy đủ trách nhiệm đã được tạo ra cho động cơ mới. Nó nhận dữ liệu từ nhiều cảm biến khác nhau và giám sát hoạt động của tất cả các thành phần động cơ. Nhận lệnh từ phi công, hệ thống điều khiển thực hiện chúng có tính đến các thông số hiện tại và các yếu tố khác nhau. Điều khiển động cơ tự động giúp đơn giản hóa công việc của phi công, và cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh nhà máy điện để làm việc trong một số điều kiện nhất định.
Tất cả các ý tưởng và giải pháp mới đều nhằm cải thiện các đặc tính cơ bản của động cơ. Theo dữ liệu mở, lực đẩy tối đa của động cơ "Sản phẩm 30" đạt 11000 kgf, đốt sau - 18000 kgf. Để so sánh, động cơ giai đoạn đầu AL-41F1 có lực đẩy lần lượt là 9500 và 15000 kgf. Do đó, Su-57, ngay cả khi có trọng lượng cất cánh tối đa vượt quá 35 tấn, sẽ có tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng lớn hơn một. Với trọng lượng cất cánh thông thường, thông số này sẽ đạt 1, 15-1, 2.
Các thông số cụ thể của động cơ mới được cải thiện hoặc vẫn ở mức của các sản phẩm trước đó. Do đó, quản lý của NPO Saturn chỉ ra rằng mức tiêu thụ nhiên liệu cụ thể của Sản phẩm 30 vẫn ở mức của động cơ AL-31F - khoảng 0,67 kg • kgf / h. Đồng thời, lực đẩy cụ thể tăng lên, nhưng giá trị chính xác của thông số này không được đặt tên. Với các thông số như vậy, về kích thước và trọng lượng, động cơ "30" hầu như không khác biệt so với các động cơ tuốc bin phản lực nối tiếp trong nước.
Việc tối ưu hóa các thông số chính dẫn đến sự gia tăng các đặc tính hoạt động của máy bay. Theo nhiều ước tính khác nhau, tốc độ bay siêu âm của Su-57 khi không sử dụng thiết bị đốt cháy sau, được cung cấp bởi hai động cơ với lực đẩy 11.000 kgf mỗi động cơ, có thể đạt M = 1,5. Sự hiện diện của một vòi phun UHT cải thiện đáng kể khả năng cơ động. trong tất cả các chế độ.
Kế hoạch cho tương lai
Cho đến nay, động cơ phản lực 30 sản phẩm đầy hứa hẹn vẫn đang ở giai đoạn bay thử nghiệm và đang được thử nghiệm trên nguyên mẫu máy bay T-50 / Su-57. Cho đến nay, khoảng hai chục động cơ thử nghiệm đã được sản xuất để thử nghiệm trên mặt đất và trên không. Chuyến bay thử nghiệm động cơ đã diễn ra hơn một năm và sẽ mất nhiều thời gian hơn. Vì vậy, vào đầu năm ngoái, có thông tin cho rằng toàn bộ chu kỳ bay thử nghiệm có thể kéo dài ba năm.
Động cơ "30" trong xưởng lắp ráp (có lẽ). Ảnh Militaryrussia.ru
Theo kế hoạch hiện tại, trong những năm tới, lực lượng hàng không vũ trụ Nga sẽ nhận được một số máy bay chiến đấu Su-57 sản xuất đầu tiên. Những chiếc xe đầu tiên thuộc loại này sẽ được trang bị cái gọi là. động cơ của giai đoạn đầu - TRDDF AL-41F1. Vào năm 2020, hợp đồng cung cấp thiết bị nối tiếp thứ hai sẽ xuất hiện. Lần này chúng ta đang nói về sự ra đời của các động cơ mới. Một phần của các máy bay chiến đấu của loạt thứ hai sẽ được trang bị "Sản phẩm 30". Việc sản xuất hàng loạt các động cơ như vậy sẽ do Hiệp hội Sản xuất Xây dựng Động cơ UEC-Ufa làm chủ. Sau đó, khoảng giữa những năm 20, động cơ mới sẽ trở thành tiêu chuẩn cho tất cả các máy bay Su-57 nối tiếp.
Song song với việc thử nghiệm và tinh chỉnh "Sản phẩm 30" trong phiên bản hiện có của nó, công việc đang được tiến hành để tạo ra các đơn vị mới cho một động cơ như vậy. Việc phát triển một vòi phun phẳng có khả năng làm giảm dấu hiệu của máy bay trong các quang phổ khác nhau đang được tiến hành. Thay vì vòi phun tiêu chuẩn, người ta có kế hoạch đặt một rãnh cong phía sau động cơ, trên đó có hai cánh đảo gió phẳng có thể di chuyển được.
Kênh hình chữ S che chắn các cánh tuabin khỏi bức xạ radar và phần hình chữ nhật của vòi phun làm giảm bức xạ hồng ngoại từ khí phản ứng. Đồng thời, các bộ phận như vậy tạo ra lực cản bổ sung đối với sự chuyển động của chất khí, dẫn đến giảm nhẹ các đặc tính kỹ thuật của động cơ. Vòi phun mới vẫn đang trong giai đoạn đầu và vẫn chưa biết liệu nó có được thực hiện trong các bản nâng cấp trong tương lai của Su-57 hay không. Tuy nhiên, với sự trợ giúp của một dự án như vậy, các nhà chế tạo động cơ Nga đang thu được nhiều kinh nghiệm quan trọng.
Nó cũng được báo cáo về việc xây dựng các vấn đề của việc tạo ra động cơ "thế hệ thứ sáu". Để cải thiện hơn nữa các đặc điểm cơ bản và cụ thể, người ta đề xuất thêm một mạch thứ ba ngoài hai mạch hiện có. Tuy nhiên, những ý tưởng như vậy vẫn đang ở giai đoạn nghiên cứu sớm nhất và do đó chúng khó có thể được xem xét trong bối cảnh các máy bay chiến đấu Su-57 được cải tiến thêm.
Cho đến nay, nhiệm vụ chính của các nhà chế tạo động cơ trong chương trình PAK FA là tinh chỉnh "Sản phẩm 30" với việc khởi động sản xuất tiếp theo và đưa vào sản xuất hàng loạt máy bay chiến đấu Su-57. Rõ ràng, động cơ sẽ được đưa vào sản xuất với cấu hình hiện tại - với một số giải pháp kỹ thuật đặc biệt giúp tăng hiệu suất tổng thể. Đồng thời, các đại tu cơ bản, chẳng hạn như lắp đặt một vòi phun mới, vẫn chưa được lên kế hoạch.
Kết quả chính của dự án dưới tên gọi "30" là tạo ra động cơ phản lực phản lực hiệu suất cao cho máy bay chiến đấu mới nhất của Nga. Đồng thời, đừng quên những điểm quan trọng khác. Sau khi hoàn thành công việc trên "Sản phẩm 30" và đưa nó vào phục vụ trong quân đội, chế tạo động cơ của Nga sẽ một lần nữa thể hiện tiềm năng và khẳng định vị thế hàng đầu của mình.
