در حال حاضر ، آماده سازی برای تولید سری جنگنده های امیدوار کننده Su-57 در حال انجام است. همانطور که در مورد نمونه های اولیه ، تجهیزات سریال به موتورهای دو مدل مجهز خواهند شد. اولین نمونه های تولیدی موتورهای AL-41F1 موجود را دریافت می کنند (آنها همچنین "موتورهای مرحله اول" هستند) و سپس "محصولات 30" جدیدتر جایگزین آنها در سری می شود. از اواخر سال 2017 ، موتورهای توربوجت امیدوار کننده "محصول 30" در هوا آزمایش شده اند و انتظار می رود در آینده تولید آنها به نفع تولید سری هواپیماها انجام شود.
نوع TRDDF "محصول 30" یا "موتور مرحله دوم" یکی از موضوعات اصلی در زمینه پروژه PAK FA / T-50 / Su-57 است. علاوه بر این ، این موضوع یکی از بسته ترین موضوعات است.
با این حال ، در حال حاضر توسعه دهنده به نمایندگی از NPO زحل ، و همچنین مقامات وزارت دفاع و سایر ساختارها ، موفق به افشای برخی از داده ها و ترسیم یک تصویر خشن شده است. انتظار می رود که در آینده ، اطلاعات جدید به جریان خود ادامه دهند و صنعت جزئیات جدیدی از یک پروژه جالب را فاش کند.
موتور نسل پنجم
جنگنده Su-57 متعلق به نسل پنجم مشروط است که نشان دهنده وجود تعدادی از الزامات مشخصه است. یکی از مهمترین این الزامات اطمینان از سرعت بالای مافوق صوت ، از جمله بدون استفاده از پس سوزها است. موتورهای سری موجود اجازه نمی دهد چنین ویژگی هایی به دست آید ، بنابراین یک نیروگاه کاملاً جدید مورد نیاز است. یک موتور امیدوار کننده که برای Su -57 طراحی شده است ، مانند خود هواپیما ، به نسل پنجم مشروط نسبت داده می شود - با این حال ، در حال حاضر در زمینه ساخت موتور.
هواپیمای Su-57 با موتورهای "مرحله اول"-AL-41F1. عکس UAC / uacrussia.ru
اعتقاد بر این است که تفاوت بین نسل موتورهای توربوجت در تغییر پارامترهای اساسی آشکار می شود. افزایش شدید رانش خاص یا کاهش مصرف سوخت ویژه در پروژه جدید ، ارجاع آن به نسل بعدی را ممکن می سازد. جدیدترین TRDDF "محصول 30" با این شاخص ها مطلوب با سیستم های موجود است ، که به توسعه دهندگان آن اجازه می دهد در مورد ایجاد موتور نسل "5" یا "5+" صحبت کنند.
عملکرد بالای موتور جدید در درجه اول با استفاده از مدرن ترین فناوری ها ، مواد و راه حل ها به دست می آید. در این مورد ، از ایده هایی که قبلاً تسلط یافته اند نیز استفاده می شود. بنابراین ، "محصول 30" خط موتورهای داخلی را با یک نازل استاندارد با کنترل بردار رانش ادامه می دهد.
با این حال ، برخی از راه حل های مدرن باید کنار گذاشته شوند. به عنوان مثال ، در سال 2013 NPO زحل طراحی امیدوار کننده ای از تیغه کمپرسور فشار قوی ساخته شده از آلومینید تیتانیوم نشان داد. گزارشاتی از احتمال ورود چنین ماده ای در طراحی توربین گزارش شده است. با این حال ، بعدها ، آلومینید تیتانیوم در ترکیب "محصول 30" کنار گذاشته شد. صرفه جویی در وزن ناچیز بود و مقاومت در برابر افزایش بارهای مکانیکی و حرارتی معمولی موتورهای نظامی کافی نبود.
جزییات فنی
بر اساس داده های شناخته شده ، "محصول 30" یک موتور توربوجت بای پس با پس سوز است. در سطح برخی از ایده های اساسی ، شبیه موتورهای قدیمی خانواده های AL-31 و AL-41 است ، اما همه واحدهای آن از نو و با استفاده از پیشرفت های مدرن توسعه یافته اند.نتیجه این افزایش قابل ملاحظه ای در تمام ویژگی های اصلی بود ، که باعث می شد "محصول 30" به نسل بعدی TRDDF نسبت داده شود.
این موتور دارای معماری معمولی برای کلاس خود با کمپرسورهای چند مرحله ای فشار بالا و پایین ، محفظه احتراق و توربین های چند مرحله ای است. پشت توربین ها پس سوز و نازل با UHT قرار دارند. واحدهای لازم برای یک منظور یا هدف دیگر در سطح خارجی موتور قرار می گیرند. توسعه دهندگان "محصول 30" عجله ای برای افشای همه جزئیات طراحی ندارند ، اما برخی از ویژگی های پروژه جدید در حال حاضر مشخص است.
کمپرسور فشرده سازی هوای ورودی را با درجه 6 ، 7 فراهم می کند و سرعت جریان هوا را تا 20-23 کیلوگرم بر ثانیه فراهم می کند. محفظه احتراق مجهز به سیستم احتراق پلاسما است که مستقیماً روی انژکتورها نصب شده است. چنین وسایلی اطمینان می دهند که سوخت بلافاصله پس از ورود به محفظه احتراق مشتعل می شود. با تشکر از این ، حالت احتراق مطلوب حفظ می شود و به اصطلاح. مشعل - احتراق نامناسب سوخت تجمع یافته در موتور. دمای گازهای جلوی توربین بین 1950 تا 2100 درجه سانتیگراد متغیر است. برای مقایسه ، برای یک موتور سریال AL-31F ، این پارامتر از 1700 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.
Su-57 را با موتور "محصول 30" تجربه کرد. عکس نیکولای کراسنوف / russianplanes.net
موتور "30" مجهز به یک نازل جدید با عملکرد کنترل بردار رانش است. این واحد به طور قابل ملاحظه ای کوچکتر از مواردی است که قبلاً استفاده می شد و دارای خطوط مختلف است. به طور خاص ، لبه انتهایی نازل ، که توسط فلپ های جداگانه تشکیل شده است ، ناهموار می شود.
یکی از ویژگیهای مهم طراحی که فرصتهای جدیدی را ایجاد می کند ، تغییر در میزان دور زدن است. این پروژه همچنین نیاز به کاهش دید موتور و هواپیما به طور کلی برای سیستم های راداری و مادون قرمز را در نظر گرفت. چنین مشکلاتی با ایجاد طرح های بهینه ورودی هوا و نازل حل شد.
یک سیستم کنترل الکترونیکی دیجیتال اصلی با مسئولیت کامل برای موتور جدید ایجاد شده است. داده ها را از سنسورهای مختلف دریافت می کند و عملکرد تمام اجزای موتور را تحت نظر دارد. با دریافت دستورات از خلبان ، سیستم کنترل آنها را با در نظر گرفتن پارامترهای فعلی و عوامل مختلف اجرا می کند. کنترل اتوماتیک موتور کار خلبان را ساده کرده و همچنین تنظیم نیروگاه را برای کار در شرایط خاص تسهیل می کند.
همه ایده ها و راه حل های جدید برای بهبود ویژگی های اساسی موتور در نظر گرفته شده است. بر اساس داده های باز ، حداکثر رانش موتور "محصول 30" به 11000 کیلوگرم بر کیلوگرم می رسد ، پس سوز - 18000 کیلوگرم بر کیلوگرم. برای مقایسه ، موتور مرحله اول AL-41F1 به ترتیب دارای رانش 9500 و 15000 کیلوگرم بر کیلوگرم است. بنابراین ، Su-57 ، حتی با حداکثر وزن بلند شدن بیش از 35 تن ، دارای نسبت رانش به وزن بیش از یک خواهد بود. با وزن بلند شدن معمولی ، این پارامتر به 1 ، 15-1 ، 2 می رسد.
پارامترهای خاص موتور جدید یا بهبود یافته یا در سطح محصولات قبلی باقی مانده است. بنابراین ، مدیریت NPO زحل نشان می دهد که مصرف سوخت ویژه محصول 30 در سطح موتور AL -31F باقی مانده است - حدود 0.67 کیلوگرم • کیلوگرم در ساعت. در همان زمان ، رانش خاص افزایش یافت ، اما مقدار دقیق این پارامتر نامگذاری نشده است. با چنین پارامترهایی ، از نظر ابعاد و وزن ، موتور "30" به سختی با موتورهای توربوجت داخلی داخلی تفاوت دارد.
بهینه سازی پارامترهای اصلی منجر به افزایش ویژگی های عملکرد هواپیما می شود. بر اساس برآوردهای مختلف ، سرعت پرواز مافوق صوت Su-57 بدون استفاده از پس سوز ، که توسط دو موتور با نیروی رانش 11000 کیلوگرم در هر یک ارائه می شود ، می تواند به M = 1 ، 5 برسد. وجود نازل با UHT به طور قابل توجهی قدرت مانور را بهبود می بخشد در همه حالت ها
برنامه ها برای آینده
تا کنون ، موتور امیدوار کننده توربوجت محصول 30 در مرحله آزمایش پرواز باقی مانده است و در نمونه اولیه هواپیماها T-50 / Su-57 در حال آزمایش است. تا به امروز ، حدود دوجین موتور آزمایشی برای آزمایش روی زمین و هوا تولید شده است.آزمایش پرواز موتورها بیش از یک سال است که انجام می شود و زمان بیشتری طول می کشد. بنابراین ، در ابتدای سال گذشته گزارش شد که کل چرخه آزمایش پرواز می تواند سه سال طول بکشد.
موتور "30" در فروشگاه مونتاژ (احتمالاً). عکس Militaryrussia.ru
طبق برنامه های فعلی ، در سال های آینده نیروهای هوافضای روسیه چندین فروند اولین جنگنده سوخو -57 را دریافت خواهند کرد. اولین خودروهای از این نوع به اصطلاح مجهز خواهند شد. موتورهای مرحله اول - TRDDF AL -41F1. در سال 2020 ، قرارداد دوم برای تهیه تجهیزات سریال باید ظاهر شود. این بار ما در مورد معرفی موتورهای جدید صحبت می کنیم. بخشی از جنگنده های سری دوم مجهز به "محصولات 30" خواهند بود. تولید سری چنین موتورهایی توسط انجمن تولید موتورخانه UEC-Ufa تسلط خواهد یافت. بعداً ، تقریباً در اواسط دهه بیست ، موتور جدید برای همه سری Su-57 استاندارد می شود.
به موازات آزمایش و تنظیم دقیق "محصول 30" در نسخه موجود ، کار برای ایجاد واحدهای جدید برای چنین موتوری در حال انجام است. توسعه یک نازل مسطح قادر به کاهش امضای هواپیما در طیف های مختلف در حال انجام است. به جای نازل استاندارد ، برنامه ریزی شده است که یک کانال خمیده در پشت موتور قرار داده شود ، که باید روی آن دو فلپ تخت متحرک نصب شود.
کانال S شکل تیغه های توربین را از تابش رادار محافظت می کند و قسمت مستطیلی نازل تابش مادون قرمز ناشی از گازهای واکنشی را کاهش می دهد. در عین حال ، چنین واحدهایی مقاومت بیشتری در برابر حرکت گازها ایجاد می کنند ، که منجر به کاهش جزئی در ویژگی های فنی موتور می شود. نازل جدید هنوز در مراحل اولیه خود است و هنوز مشخص نیست که آیا در ارتقاءهای بعدی Su-57 به کار گرفته خواهد شد یا خیر. با این حال ، با کمک چنین پروژه ای ، سازندگان موتورهای روسی تجربه مهمی را به دست می آورند.
همچنین در مورد تشریح مسائل مربوط به ایجاد موتور "نسل ششم" گزارش شده است. برای بهبود بیشتر ویژگیهای اساسی و خاص ، پیشنهاد می شود که علاوه بر دو مورد موجود ، مدار سوم نیز اضافه شود. با این حال ، چنین ایده هایی هنوز در مراحل اولیه تحقیق باقی مانده اند و بنابراین نمی توان آنها را در زمینه بهبود بیشتر جنگنده های Su-57 در نظر گرفت.
تا کنون ، وظیفه اصلی سازندگان موتور در برنامه PAK FA این است که "محصول 30" را با راه اندازی بعدی تولید و معرفی تولید جنگنده های Su-57 به طور دقیق تنظیم کنند. ظاهراً موتور با پیکربندی فعلی خود تولید می شود - با تعدادی راه حل فنی ویژه که عملکرد کلی را افزایش می دهد. در عین حال ، تعمیرات اساسی ، مانند نصب نازل جدید ، هنوز برنامه ریزی نشده است.
نتیجه اصلی پروژه تحت عنوان "30" ایجاد موتور توربوجت با کارایی بالا برای جدیدترین جنگنده روسی است. در عین حال ، نکات مهم دیگر را فراموش نکنید. پس از اتمام کار روی "محصول 30" و ارائه آن به خدمت در ارتش ، ساختمان موتور روسی بار دیگر پتانسیل خود را نشان داده و موقعیت پیشرو خود را تأیید می کند.
