Attualmente sono in corso i preparativi per la produzione in serie di promettenti caccia Su-57. Come nel caso dei prototipi, l'equipaggiamento di serie sarà dotato di motori di due modelli. I primi campioni di produzione riceveranno i motori AL-41F1 esistenti (sono anche "motori di primo stadio"), e quindi i nuovi "Prodotti 30" li sostituiranno nella serie. Dalla fine del 2017, i promettenti motori a turbogetto "Prodotto 30" sono stati testati in aria e in futuro si prevede di dominare la loro produzione nell'interesse della produzione in serie di aeromobili.
Il tipo TRDDF "Prodotto 30", o "motore di secondo stadio", è uno dei temi principali nel contesto del progetto PAK FA / T-50 / Su-57. Inoltre, questo argomento è uno dei più chiusi.
Tuttavia, ormai lo sviluppatore rappresentato da NPO Saturn, oltre a funzionari del Ministero della Difesa e di altre strutture, è riuscito a divulgare alcuni dati ea stilare un quadro approssimativo. Si prevede che in futuro continueranno a fluire nuove informazioni e l'industria rivelerà nuovi dettagli di un progetto interessante.
Motore di quinta generazione
Il caccia Su-57 appartiene alla quinta generazione condizionale, che indica la presenza di una serie di requisiti caratteristici. Uno dei principali requisiti è garantire la velocità supersonica di crociera, anche senza l'uso di postbruciatori. I motori di serie esistenti non consentono di ottenere tali caratteristiche e quindi è necessaria una centrale elettrica completamente nuova. Un motore promettente progettato per il Su-57, come l'aereo stesso, è attribuito alla quinta generazione condizionale, tuttavia già nel campo della costruzione di motori.
Aereo Su-57 con motori "primo stadio" - AL-41F1. Foto UAC / uacrussia.ru
Si ritiene che la differenza tra le generazioni di motori a turbogetto si manifesti nel cambiamento dei parametri di base. Un forte aumento della spinta specifica o una riduzione del consumo specifico di carburante ottenuto nel nuovo progetto consentono di riferirlo alla generazione successiva. Il nuovissimo "Prodotto 30" TRDDF di questi indicatori si confronta favorevolmente con i sistemi esistenti, il che consente ai suoi sviluppatori di parlare della creazione di un motore della generazione "5" o "5+".
Le elevate prestazioni del nuovo motore sono ottenute principalmente attraverso l'utilizzo delle più moderne tecnologie, materiali e soluzioni. In questo caso vengono utilizzate anche idee già acquisite. Pertanto, "Prodotto 30" continua la linea di motori domestici con un ugello standard con controlli del vettore di spinta.
Tuttavia, alcune soluzioni moderne hanno dovuto essere abbandonate. Ad esempio, nel 2013 NPO Saturn ha mostrato un progetto promettente di una pala del compressore ad alta pressione in alluminuro di titanio. Ci sono state segnalazioni della possibile introduzione di tale materiale nella progettazione della turbina. Tuttavia, in seguito, l'alluminuro di titanio nella composizione del "Prodotto 30" è stato abbandonato. Il risparmio di peso si è rivelato trascurabile, e la resistenza ai maggiori carichi meccanici e termici tipici dei motori militari era insufficiente.
Dettagli tecnici
Secondo dati noti, "Prodotto 30" è un motore turbogetto by-pass con postcombustore. A livello di alcune idee di base, assomiglia ai vecchi motori delle famiglie AL-31 e AL-41, ma tutte le sue unità sono state sviluppate di nuovo e utilizzando sviluppi moderni. Il risultato di ciò è stato un notevole aumento di tutte le caratteristiche principali, consentendo di attribuire il "Prodotto 30" alla prossima generazione di TRDDF.
Il motore ha un'architettura tipica della sua categoria con compressori multistadio ad alta e bassa pressione, camera di combustione e turbine multistadio. Dietro le turbine ci sono il postcombustore e l'ugello con l'UHT. Le unità necessarie per uno scopo o per l'altro sono posizionate sulla superficie esterna del motore. Gli sviluppatori di "Product 30" non hanno fretta di rivelare tutti i dettagli del design, ma alcune delle caratteristiche del nuovo progetto sono già note.
Il compressore fornisce una compressione dell'aria in ingresso con un grado di 6, 7, fornendo una portata d'aria fino a 20-23 kg / s. La camera di combustione è dotata di un sistema di accensione al plasma installato direttamente sugli iniettori. Tali mezzi assicurano che il combustibile si accenda immediatamente dopo essere entrato nella camera di combustione. Grazie a ciò, viene mantenuta la modalità di combustione ottimale e la cosiddetta. torcia - combustione impropria del carburante accumulato nel motore. La temperatura dei gas davanti alla turbina va da 1950 a 2100°K. Per confronto, per un motore seriale AL-31F, questo parametro non supera i 1700 ° K.
Su-57 esperto con il motore "Prodotto 30". Foto Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Il motore "30" è dotato di un nuovo ugello con funzioni di controllo del vettore di spinta. Questa unità è notevolmente più piccola di quelle utilizzate in precedenza e ha contorni diversi. In particolare, il bordo d'uscita dell'ugello, formato dalle singole alette, diventa irregolare.
Un'importante caratteristica del design che offre nuove opportunità è la variazione del grado di bypass. Il progetto ha tenuto conto anche della necessità di ridurre la visibilità del motore e del velivolo nel suo insieme per i sistemi di sorveglianza radar ea infrarossi. Tali problemi sono stati risolti creando progetti ottimali della presa d'aria e dell'ugello.
Per il nuovo motore è stato creato un originale sistema di controllo elettronico digitale con piena responsabilità. Riceve dati da molti sensori diversi e monitora il funzionamento di tutti i componenti del motore. Ricevendo i comandi dal pilota, il sistema di controllo li esegue tenendo conto dei parametri correnti e di vari fattori. Il controllo automatico del motore semplifica il lavoro del pilota e facilita anche la messa a punto della centrale elettrica per il lavoro in determinate condizioni.
Tutte le nuove idee e soluzioni hanno lo scopo di migliorare le caratteristiche di base del motore. Secondo i dati aperti, la spinta massima del motore "Prodotto 30" raggiunge 11000 kgf, postcombustore - 18000 kgf. Per fare un confronto, il motore del primo stadio AL-41F1 ha una spinta rispettivamente di 9500 e 15000 kgf. Pertanto, il Su-57, anche con un peso massimo al decollo superiore a 35 tonnellate, avrà un rapporto spinta-peso superiore a uno. Con un peso al decollo normale, questo parametro raggiungerà 1, 15-1, 2.
I parametri specifici del nuovo motore sono migliorati o sono rimasti al livello dei prodotti precedenti. Pertanto, la gestione di NPO Saturn indica che il consumo specifico di carburante del Prodotto 30 è rimasto al livello del motore AL-31F - circa 0,67 kg • kgf / h. Allo stesso tempo, la spinta specifica è aumentata, ma il valore esatto di questo parametro non è nominato. Con tali parametri, in termini di dimensioni e peso, il motore "30" difficilmente differisce dai motori turbogetti domestici seriali.
L'ottimizzazione dei parametri principali porta ad un aumento delle caratteristiche prestazionali del velivolo. Secondo varie stime, la velocità di crociera supersonica del Su-57 senza l'uso del postcombustore, fornita da due motori con una spinta di 11.000 kgf ciascuno, può raggiungere M = 1, 5. La presenza di un ugello con UHT migliora notevolmente la manovrabilità in tutte le modalità.
Piani per il futuro
Finora, il promettente motore turbogetto prodotto 30 rimane in fase di test di volo ed è in fase di test su prototipi di velivoli T-50 / Su-57. Ad oggi, sono stati prodotti circa due dozzine di motori sperimentali per i test a terra e in aria. I test di volo dei motori sono in corso da oltre un anno e richiederanno più tempo. Quindi, all'inizio dello scorso anno è stato riferito che l'intero ciclo di test di volo potrebbe richiedere tre anni.
Motore "30" nell'officina di montaggio (presumibilmente). Foto Militaryrussia.ru
Secondo i piani attuali, nei prossimi anni le forze aerospaziali russe riceveranno molti dei primi caccia Su-57 di produzione. I primi veicoli di questo tipo saranno dotati del cosiddetto. motori del primo stadio - TRDDF AL-41F1. Nel 2020 dovrebbe apparire un secondo contratto per la fornitura di apparecchiature di serie. Questa volta si tratta dell'introduzione di nuovi motori. Parte dei combattenti della seconda serie sarà equipaggiata con "Prodotti 30". La produzione in serie di tali motori sarà gestita dall'UEC-Ufa Engine-Building Production Association. Più tardi, verso la metà degli anni venti, il nuovo motore diventerà standard per tutti i Su-57 di serie.
Parallelamente al test e alla messa a punto del "Prodotto 30" nella sua versione esistente, sono in corso lavori per creare nuove unità per tale motore. È in corso lo sviluppo di un ugello piatto in grado di ridurre la firma del velivolo in diversi spettri. Invece dell'ugello standard, si prevede di posizionare un canale curvo dietro il motore, sul quale dovrebbero essere installati due lembi piatti mobili.
Il canale a forma di S protegge le pale della turbina dalle radiazioni radar e la sezione rettangolare dell'ugello riduce le radiazioni infrarosse dei gas reattivi. Allo stesso tempo, tali unità creano ulteriore resistenza al movimento dei gas, il che porta a una leggera riduzione delle caratteristiche tecniche del motore. Il nuovo ugello è ancora nelle sue fasi iniziali e non è ancora noto se verrà implementato nei futuri aggiornamenti del Su-57. Tuttavia, con l'aiuto di un tale progetto, i costruttori di motori russi stanno acquisendo un'importante esperienza.
Viene anche riferito dell'elaborazione delle questioni relative alla creazione del motore di "sesta generazione". Per migliorare ulteriormente le caratteristiche di base e specifiche, si propone di aggiungere un terzo circuito oltre ai due esistenti. Tuttavia, tali idee rimangono ancora nelle fasi delle prime ricerche, e quindi difficilmente possono essere considerate nel contesto di un ulteriore perfezionamento dei caccia Su-57.
Finora, il compito principale dei costruttori di motori all'interno del programma PAK FA è mettere a punto il "Prodotto 30" con il successivo lancio della sua produzione e l'introduzione nella produzione in serie di caccia Su-57. Apparentemente, il motore entrerà in produzione nella sua configurazione attuale, con una serie di soluzioni tecniche speciali che aumentano le prestazioni complessive. Allo stesso tempo, non sono ancora previste revisioni cardinali, come l'installazione di un nuovo ugello.
Il risultato principale del progetto con la denominazione di lavoro "30" è la creazione di un motore turbogetto ad alte prestazioni per il nuovo caccia russo. Allo stesso tempo, non dimenticare altri punti importanti. Dopo aver completato i lavori sul "Prodotto 30" e averlo messo in servizio nell'esercito, la costruzione del motore russo mostrerà ancora una volta il suo potenziale e confermerà la sua posizione di leader.
