La creazione di motori turbojet (motori turbojet) per i moderni aerei da combattimento è una tecnologia che non è disponibile per tutti i paesi. Solo le principali potenze tecnologiche hanno la capacità di progettare e produrre motori a turbogetto, poiché ciò richiede scuole di progettazione avanzate, materiali ad alta tecnologia e processi tecnologici complessi. Durante la Guerra Fredda, i principali sviluppatori di motori a turbogetto per l'aviazione erano gli Stati Uniti e l'URSS, la Gran Bretagna e la Francia respiravano nelle loro teste.
Razza di generazioni
Uno dei più complessi e tecnologicamente avanzati sono i motori per caccia, che devono combinare i requisiti di un'elevata spinta massima con e senza postcombustore, un'elevata efficienza del carburante e dimensioni relativamente compatte. Per molto tempo l'Unione Sovietica e gli Stati Uniti sono andati praticamente "testa a testa", di volta in volta un paese, poi un altro ha tirato avanti. Le carenze dei motori degli aerei sovietici erano spesso attribuite a una piccola risorsa: le capacità tecnologiche degli Stati Uniti erano sempre più elevate, spesso era possibile mantenere la parità solo grazie all'ingegnosità degli ingegneri e dei progettisti sovietici. Tuttavia, quando l'URSS è crollata, questo problema era già stato praticamente risolto.
Il crollo dell'URSS ha gravemente paralizzato l'industria aeronautica del paese: personale, competenze tecnologiche sono state perse, tempo sprecato. Era in questo momento che era in corso lo sviluppo dell'ultimo velivolo di quinta generazione, per il quale erano necessari i motori corrispondenti.
Di conseguenza, gli Stati Uniti hanno preso il comando, creando prima il motore F119-PW-100 per il caccia pesante F-22 di quinta generazione, e poi il motore F-135-PW-100/400/600 per l'F- 35 caccia monomotore leggero.
In Russia, lo sviluppo di caccia e motori di quinta generazione per loro si è trascinato. Gli uffici di progettazione di Sukhoi e Mikoyan, in condizioni di sottofinanziamento cronico, hanno svolto in modo indipendente lavori sui combattenti di quinta generazione.
Nel 1997, il Sukhoi Design Bureau ha presentato un progetto per il caccia a spinta in avanti Su-47 (il tema dell'S-37). Il motore turbogetto D-30F6 dell'intercettore da combattimento MiG-31 è stato installato sul prototipo, ma è stato pianificato di installare un motore diverso sulla macchina seriale: il P179-300. A sua volta, il Mikoyan Design Bureau stava lavorando al progetto del combattente di prima linea multifunzionale MiG-1.44, che ha effettuato il suo primo volo nel 2000. Il motore turbogetto AL-41F doveva essere utilizzato come motore su di esso, sviluppato appositamente per gli aerei di quinta generazione con una spinta stimata al postcombustore di 18 tonnellate.
Entrambi i progetti si basavano sulle soluzioni del secolo scorso e non rispondevano più alle esigenze moderne. Insieme alla cronica mancanza di fondi, questo ha seppellito entrambi i progetti. Presumibilmente, gli sviluppi sul MiG-1.44 potrebbero essere utilizzati dalla Cina nello sviluppo del suo caccia di quinta generazione J-20.
I progetti chiusi del Su-47 e del MiG-1.44 sono stati sostituiti dal progetto di un promettente complesso aeronautico per l'aviazione di prima linea (PAK-FA), la cui gara è stata vinta dal Sukhoi Design Bureau, che alla fine ha creato il Su -57. Sembrerebbe che vada tutto bene? Tuttavia, sulla strada per creare questa macchina, sono sorti molti problemi tecnici e tecnologici. Uno dei più critici è stata la mancanza di un motore di quinta generazione.
Sembrerebbe che sia stato creato un motore del genere: questo è il motore turbogetto AL-41F, che è stato anche pilotato dal MiG-1.44 nel 2000. Tuttavia, le sue dimensioni non gli consentivano di essere posizionato sul caccia Su-57. Sulla base dell'AL-41F, è stato creato il motore turbogetto AL-41F1 di dimensioni ridotte, la cui spinta è diminuita da 18.000 kgf a 15.000 kgf, che è già considerata insufficiente per un caccia di quinta generazione.
Alla fine, il motore turbogetto AL-41F1 è diventato il primo stadio del motore per il Su-57, con il quale verrà prodotta solo una parte delle macchine di serie. Per sostituirlo, è in fase di sviluppo un motore del secondo stadio con la denominazione "Prodotto 30", non ci sono ancora molte informazioni a riguardo: la spinta sul postcombustore dovrebbe essere di 18.000 kgf, che è inferiore a quella del già prodotto in serie americano F-135-PW-100/400 (19500 kgf). Lo sviluppo e il test del "Prodotto 30" si sono già trascinati.
Tuttavia, esisteva (ed esiste ancora) un'alternativa allo sviluppo della linea di motori AL-41F1 / AL-41F / AL-41F1 / "Prodotto 30". È stato menzionato poco sopra che il motore turbogetto R-179-300 era considerato il presunto motore di serie per il Su-47 - ma che tipo di motore è questo?
Soluzione alternativa
Il motore turbogetto R179-300 è stato sviluppato sulla base del motore R79V-300 (prodotto 79) del velivolo a decollo e atterraggio verticale Yak-141 (VTOL).
I parametri di spinta nelle modalità massima e postcombustore del motore Р79В-300 superano significativamente i parametri di altri motori turbogetto di quarta generazione. Il peso del Р79В-300 è leggermente superiore, ma non dimenticare che include un ugello rotante, che consente di utilizzare il postcombustore sia in modalità orizzontale che verticale.
Sulle pagine di pubblicazioni specializzate e su Internet, la carenza di un caccia leggero monomotore - un analogo dell'F-16 americano - è spesso discussa nell'aeronautica russa (Air Force). Ma, in effetti, un aereo del genere è stato praticamente creato: questo è lo Yak-141. Sì, lo Yak-141 è un velivolo VTOL, ma le sue caratteristiche sono abbastanza paragonabili a combattenti di dimensioni di peso simili: gli aerei MiG-29 e F-16.
Si può presumere che sulla base dello Yak-141 si possa creare un caccia monomotore multifunzionale leggero con caratteristiche di volo superiori a quelle del MiG-35 e dell'F-16 delle ultime versioni
Di conseguenza, proprio mentre la famiglia di velivoli Su-27 viene modernizzata, un caccia leggero basato sullo Yak-141 potrebbe essere modernizzato, principalmente in termini di apparecchiature elettroniche di bordo (avionica) e integrazione di nuove armi.
Un simile aereo potrebbe essere richiesto sia dall'aeronautica russa che nei mercati esteri, dove lo stesso MiG-29 non ha guadagnato popolarità.
In generale, in questo caso, si sarebbe potuto formare un certo "triumvirato" nell'industria russa, in cui lo Yakovlev Design Bureau si sarebbe concentrato su caccia leggeri monomotore e velivoli VTOL, il Sukhoi Design Bureau avrebbe costruito pesanti caccia di classe Su-27, e il MiG Design Bureau avrebbe sviluppato una linea di caccia intercettori pesanti a lungo raggio (in seguito multifunzionali) del tipo MiG-31. Certo, la divisione del lavoro non sarebbe obbligatoria, qualsiasi ufficio di progettazione potrebbe partecipare a concorsi "sul tema", poiché la competizione è una benedizione
Ma torniamo ai motori degli aerei. Secondo rapporti non confermati, le tecnologie R-79-300 "trapelate" in Cina nei primi anni '90:
“Al Sinodefence Forum, uno dei partecipanti ha portato una traduzione automatica di un articolo da una certa risorsa Internet cinese, che avrebbe affermato che la Cina aveva ricevuto documentazione tecnica dalla Russia e lo stesso motore R-79-300, che era dotato di un Aerei Yak VTOL -141.
Nel 1992, la Russia, che stava attraversando una profonda crisi economica, decise di interrompere lo sviluppo del caccia Yak-141. Questa decisione è stata presa durante la dimostrazione della tecnologia aeronautica a Machulishchi (vicino a Minsk, in Bielorussia). Il motore R-79-300 sviluppato da AMNTK Soyuz non doveva essere installato su nessuno degli aerei. Nell'agosto 1996, la Russia ha firmato un atto sul trasferimento del motore dalla parte cinese e ha anche fornito una serie completa di disegni e documentazione tecnica (il motore è stato trasferito senza un ugello di spinta). Ma più tardi, nel 1998, quando la crisi finanziaria asiatica causò difficoltà economiche in Russia, la Cina riuscì a ottenere l'ugello del motore R-79-300V con la sua tecnologia.
Sulla base dell'R-79, l'Istituto di ricerca cinese sui motori a turbina a gas (Xi'an) ha iniziato a sviluppare la propria versione del WS-15. Il motore è stato sviluppato in diverse modifiche:
- WS-15-10 per la versione export del caccia J-10M;
- WS-15-13 per il promettente caccia stealth leggero J-13;
- WS-15-CJ per un caccia promettente con decollo corto e atterraggio verticale;
- WS-15X per il promettente caccia stealth pesante bimotore J-20.
Con il successo dello sviluppo del motore WS-15, si dice che la Cina stia praticamente colmando il divario con gli Stati Uniti, l'Europa e la Russia nello sviluppo di motori a reazione militari avanzati.
Nonostante tutta la negatività di queste informazioni, si può concludere che il motore turbogetto R79V-300 può essere utilizzato come base per promettenti motori aeronautici
Il promettente motore turbogetto R179-300 sviluppato sulla base del motore R79V-300 aveva caratteristiche che corrispondevano ai requisiti di quel tempo per i motori di quinta generazione. Insieme all'AL-41F, era considerato la base per un promettente caccia di quinta generazione, ma i militari scelsero l'AL-41F, poiché si riteneva che potesse essere portato all'aeronavigabilità più velocemente.
La scelta è stata giustificata o sono intervenuti altri fattori? Se l'esercito avesse ragione o torto è una questione aperta. La scelta a favore dell'AL-41F è stata fatta negli anni '80, ma il "Prodotto 30" per il caccia Su-57, basato sugli sviluppi dell'AL-41F, non è ancora stato portato alla fase di preparazione.
Quale conclusione si può trarre da ciò?
Il motore è la base di qualsiasi veicolo da combattimento: aereo, nave, carro armato. Sono le caratteristiche del motore che determinano quale veicolo da combattimento avrà una portata e velocità, carico di combattimento, protezione dell'armatura, ecc.
Quando si crea una tecnologia complessa, c'è sempre il rischio che lo sviluppatore si fermi: prenda la strada sbagliata, a causa della quale potrebbe esserci un ritardo di anni o addirittura decenni. Considerando l'importanza degli aerei da combattimento in generale, e degli aerei da combattimento in particolare, "mettere le uova nello stesso paniere" è assolutamente inaccettabile. Lo stato potrebbe permettersi di affidare lo sviluppo dei motori aeronautici di quinta generazione a due uffici di progettazione. Inoltre, come abbiamo detto sopra, una sana concorrenza ha un effetto molto positivo sulla qualità e sul costo del prodotto finale.
Tuttavia, non è troppo tardi, la situazione con il motore turbogetto può ancora essere corretta. AMNTK "Soyuz" ha mantenuto le sue competenze tecniche e sta sviluppando in modo proattivo motori per velivoli di quinta generazione. Ad esempio, al forum Army-2020 è stato presentato un promettente motore turbogetto P579-300, le cui caratteristiche dichiarate sono abbastanza coerenti con i requisiti per i motori aeronautici per velivoli di quinta generazione.
È lontano dal fatto che il motore turbogetto R579-300 o un altro motore aeronautico basato su di esso sarà in grado di essere integrato nella cellula del Su-57 a causa della discrepanza nelle dimensioni, sebbene ciò non sia accurato, forse AMNTK Soyuz può adattare il Motore turbogetto P579-300 per il Su-57.
Ma anche se il motore turbogetto P579-300 non è adatto per il Su-57, su di esso può essere costruito un caccia multifunzionale leggero, inclusa la variante VTOL, un promettente complesso di aerei da intercettazione a lungo raggio o un altro aereo per le esigenze dell'aeronautica russa o per forniture di esportazione.
Ad esempio, nelle notizie sul sito Web Soyuz, si parla della possibilità di creare un motore promettente basato sul motore turbogetto R579-300 per un UAV strategico con una velocità di volo superiore a 3-4 M, che può anche essere utilizzato per lanciare piccoli veicoli spaziali.
Più motori, buoni e diversi: questo dovrebbe essere il motto della nostra industria. Le risorse dello stato consentono pienamente di finanziare diversi sviluppi in parallelo, per ridurre i rischi tecnici e temporanei della creazione di prodotti promettenti.
