Zamknięty temat. Co wiadomo o „Produkcie 30”?
Obecnie trwają przygotowania do seryjnej produkcji obiecujących myśliwców Su-57. Podobnie jak w przypadku prototypów, wyposażenie seryjne zostanie wyposażone w silniki dwóch modeli. Pierwsze seryjne egzemplarze otrzymają istniejące silniki AL-41F1 (są to także „silniki pierwszego etapu”), a następnie zostaną zastąpione w serii nowszymi „Produktami 30”. Od końca 2017 roku w powietrzu testowane są zaawansowane silniki turboodrzutowe Izdeliye 30, a ich produkcja ma zostać w przyszłości opanowana w interesie seryjnej produkcji samolotów.
TRDDF typu „Wyrób 30”, czyli „silnik II etapu”, to jeden z głównych tematów w kontekście projektu PAK FA/T-50/Su-57. Co więcej, ten temat jest jednym z najbardziej zamkniętych.
Jednak do tej pory deweloper reprezentowany przez NPO Saturn, a także urzędnicy z Ministerstwa Obrony i innych struktur, zdołali ujawnić część danych i nakreślić ogólny obraz. Oczekuje się, że w przyszłości napływ nowych informacji będzie kontynuowany, a branża ujawni nowe szczegóły najciekawszego projektu.
Silnik piątej generacji
Myśliwiec Su-57 należy do warunkowej piątej generacji, co wskazuje na występowanie szeregu charakterystycznych wymagań. Jednym z głównych takich wymagań jest zapewnienie przelotowej prędkości naddźwiękowej, w tym bez użycia dopalaczy. Istniejące seryjne silniki nie pozwalają na uzyskanie takich cech, dlatego wymagana jest zupełnie nowa elektrownia. Obiecujący silnik zaprojektowany dla Su-57, podobnie jak sam samolot, należy do warunkowej piątej generacji - ale już w dziedzinie budowy silników.
Samolot Su-57 z silnikami "pierwszego etapu" - AL-41F1. Zdjęcie ZAK / uacrussia.ru
Uważa się, że różnica między generacjami silników turboodrzutowych przejawia się w zmianie głównych parametrów. Gwałtowny wzrost ciągu właściwego lub zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa osiągnięte w nowym projekcie umożliwia odniesienie go do następnej generacji. Najnowszy silnik turbowentylatorowy „Produkt 30” wypada korzystnie w porównaniu z istniejącymi systemami w tych wskaźnikach, co pozwala jego programistom mówić o stworzeniu silnika generacji „5” lub „5+”.
Wysokie osiągi nowego silnika osiągnięto przede wszystkim dzięki zastosowaniu najbardziej zaawansowanych technologii, materiałów i rozwiązań. Jednocześnie wykorzystywane są już opanowane pomysły. Tak więc „Produkt 30” kontynuuje linię silników krajowych ze standardową dyszą ze sterowaniem wektorem ciągu.
Z niektórych nowoczesnych rozwiązań trzeba było jednak zrezygnować. Na przykład w 2013 r. NPO Saturn pokazał obiecującą konstrukcję łopatek do sprężarki wysokociśnieniowej wykonanej z aluminidku tytanu. Pojawiły się doniesienia o możliwym wprowadzeniu takiego materiału do konstrukcji turbiny. Jednak później zrezygnowano z aluminidku tytanu w ramach „Produktu 30”. Oszczędności masy okazały się nieznaczne, a odporność na zwiększone obciążenia mechaniczne i termiczne, typowe dla silników wojskowych, była niewystarczająca.
Dane techniczne
Według znanych danych „Produkt 30” to obejściowy silnik turboodrzutowy z dopalaczem. Na poziomie kilku podstawowych pomysłów jest podobny do starszych silników z rodzin AL-31 i AL-41, ale wszystkie jego jednostki zostały opracowane od podstaw i z wykorzystaniem nowoczesnych rozwiązań. Rezultatem tego był zauważalny wzrost wszystkich głównych cech, co umożliwia przypisanie „Produktu 30” nowej generacji silników turbowentylatorowych.
Silnik ma architekturę konwencjonalną jak na swoją klasę z wielostopniowymi sprężarkami wysokiego i niskiego ciśnienia, komorą spalania i wielostopniowymi turbinami. Za turbinami znajduje się dopalacz i dysza z UVT. Niezbędne jednostki do tego czy innego celu są umieszczone na zewnętrznej powierzchni silnika. Twórcy „Produktu 30” nie spieszą się z ujawnieniem wszystkich szczegółów projektu, ale niektóre cechy nowego projektu są już znane.
Sprężarka zapewnia kompresję dopływającego powietrza o stopniu 6,7, zapewniając przepływ powietrza do 20-23 kg/s. Komora spalania wyposażona jest w plazmowy układ zapłonowy montowany bezpośrednio na wtryskiwaczach. Takie środki zapewniają zapłon paliwa natychmiast po wejściu do komory spalania. Dzięki temu zachowany jest optymalny tryb spalania, oraz tzw. latarka - niewłaściwe spalanie paliwa zgromadzonego w silniku. Temperatura gazu przed turbiną mieści się w zakresie od 1950 do 2100°K. Dla porównania, dla seryjnego silnika AL-31F parametr ten nie przekracza 1700°K.
Doświadczony Su-57 z silnikiem „Produkt 30”. Zdjęcie: Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Silnik „30” jest wyposażony w nową dyszę z funkcjami sterowania wektorem ciągu. Ta jednostka jest zauważalnie mniejsza niż poprzednio używana i ma inne kontury. W szczególności krawędź spływu dyszy, którą tworzą poszczególne klapki, ma nierówny kształt.
Ważną cechą projektu, dającą nowe możliwości, jest zmiana stopnia obejścia. W projekcie uwzględniono również potrzebę zmniejszenia widoczności silnika i samolotu jako całości dla systemów radarowych i inwigilacyjnych na podczerwień. Takie problemy rozwiązano tworząc optymalne konstrukcje wlotu powietrza i dyszy.
Dla nowego silnika stworzono autorski elektroniczno-cyfrowy system sterowania z pełną odpowiedzialnością. Otrzymuje dane z wielu różnych czujników i monitoruje pracę wszystkich elementów silnika. Otrzymując polecenia od pilota, system sterowania wykonuje je, biorąc pod uwagę aktualne parametry i różne czynniki. Automatyczne sterowanie silnikiem ułatwia pracę pilota, a także ułatwia dostosowanie elektrowni do pracy w określonych warunkach.
Wszystkie nowe pomysły i rozwiązania mają na celu poprawę podstawowych właściwości silnika. Według otwartych danych maksymalny ciąg silnika „Produkt 30” osiąga 11000 18000 kgf, dopalacz - 41 1 kgf. Dla porównania silnik pierwszego stopnia AL-9500F15000 ma ciąg odpowiednio 57 i 35 kgf. W ten sposób samolot Su-1,15, nawet przy maksymalnej masie startowej przekraczającej 1,2 ton, będzie miał stosunek ciągu do masy większy niż jeden. Przy normalnej masie startowej parametr ten osiągnie XNUMX-XNUMX.
Specyficzne parametry nowego silnika uległy poprawie lub pozostały na poziomie poprzednich produktów. Tak więc kierownictwo NPO „Saturn” wskazuje, że jednostkowe zużycie paliwa „Produktu 30” pozostało na poziomie silnika AL-31F - około 0,67 kg • kgf / godz. Jednocześnie zwiększył się nacisk właściwy, ale dokładna wartość tego parametru nie jest znana. Przy takich parametrach, pod względem wymiarów i masy, silnik „30” prawie nie różni się od seryjnych krajowych silników turbowentylatorowych.
Optymalizacja głównych parametrów prowadzi do wzrostu osiągów samolotu. Według różnych szacunków naddźwiękowa prędkość przelotowa Su-57 bez użycia dopalacza, zapewniana przez dwa silniki o ciągu 11000 1,5 kgf, może osiągnąć M = XNUMX. Obecność dyszy z UVT znacznie poprawia zwrotność we wszystkich trybach.
Plany na przyszłość
Na razie obiecujący TRDDF „Produkt 30” pozostaje na etapie prób w locie i jest testowany na eksperymentalnych samolotach T-50/Su-57. Do chwili obecnej wyprodukowano około dwóch tuzinów silników eksperymentalnych, przeznaczonych do testów na ziemi iw powietrzu. Testy w locie silników trwają od ponad roku i wymagają więcej czasu. Tak więc na początku zeszłego roku ogłoszono, że cały cykl prób w locie może trwać trzy lata.
Silnik „30” w montowni (przypuszczalnie). Zdjęcia militaryrussia.ru
Według obecnych planów, w najbliższych latach rosyjskie siły kosmiczne otrzymają pierwsze seryjne myśliwce Su-57. Pierwsze maszyny tego typu będą wyposażone w tzw. silniki pierwszego etapu - TRDDF AL-41F1. W 2020 roku powinna pojawić się druga umowa na dostawę seryjnego sprzętu. Tym razem mówimy o wprowadzeniu nowych silników. Część myśliwców drugiej serii będzie wyposażona w "Produkty 30". Produkcja seryjna takich silników zostanie opanowana przez Stowarzyszenie Produkcji Motorowo-Budowlanej UEC-Ufa. W przyszłości, mniej więcej w połowie lat dwudziestych, nowy silnik stanie się standardem we wszystkich produkcyjnych Su-57.
Równolegle z testowaniem i dostrajaniem „Produktu 30” w jego dotychczasowej wersji trwają prace nad stworzeniem nowych jednostek dla takiego silnika. Opracowywana jest płaska dysza, która może zmniejszyć widoczność samolotu w różnych widmach. Zamiast zwykłej dyszy planowane jest umieszczenie za silnikiem zakrzywionego kanału, na którym powinny być zainstalowane dwie ruchome płaskie klapy.
Kanał w kształcie litery S osłania łopatki turbiny przed promieniowaniem radarowym, a prostokątna sekcja dyszy redukuje promieniowanie podczerwone z gazów reaktywnych. Jednocześnie takie jednostki stwarzają dodatkowy opór wobec ruchu gazów, co prowadzi do nieznacznego obniżenia właściwości technicznych silnika. Nowa dysza jest wciąż na wczesnym etapie i nie wiadomo jeszcze, czy zostanie zaimplementowana w przyszłych modernizacjach Su-57. Jednak dzięki takiemu projektowi rosyjscy konstruktorzy silników zdobywają ważne doświadczenie.
Poinformowano również o badaniach nad stworzeniem silnika „szóstej generacji”. Aby jeszcze bardziej ulepszyć główne i specyficzne cechy, proponuje się dodanie trzeciej pętli oprócz dwóch istniejących. Jednak takie pomysły są wciąż na etapie najwcześniejszych badań i dlatego trudno je rozpatrywać w kontekście dalszego rozwoju myśliwców Su-57.
Jak dotąd głównym zadaniem konstruktorów silników w ramach programu PAK FA jest dopracowanie „Produktu 30” z późniejszym uruchomieniem jego produkcji i wprowadzeniem do produkcji seryjnej myśliwców Su-57. Podobno seria trafi do silnika w obecnej konfiguracji - z szeregiem specjalnych rozwiązań technicznych poprawiających ogólne osiągi. Jednocześnie nie planuje się jeszcze rewizji kardynalnych, takich jak instalacja nowej dyszy.
Głównym rezultatem projektu pod roboczym oznaczeniem „30” jest stworzenie silnika turbowentylatorowego o wysokiej wydajności dla najnowszego rosyjskiego myśliwca. Jednocześnie nie zapomnij o innych ważnych punktach. Po zakończeniu prac nad „Produktem 30” i doprowadzeniu go do eksploatacji w wojsku, rosyjska maszynownia po raz kolejny pokaże swój potencjał i potwierdzi swoją wiodącą pozycję.
Na podstawie materiałów z witryn:
https://uacrussia.ru/
http://uecrus.com/
https://aviation21.ru/
https://nplus1.ru/
https://tass.ru/
https://ria.ru/
TRDDF typu „Wyrób 30”, czyli „silnik II etapu”, to jeden z głównych tematów w kontekście projektu PAK FA/T-50/Su-57. Co więcej, ten temat jest jednym z najbardziej zamkniętych.
Jednak do tej pory deweloper reprezentowany przez NPO Saturn, a także urzędnicy z Ministerstwa Obrony i innych struktur, zdołali ujawnić część danych i nakreślić ogólny obraz. Oczekuje się, że w przyszłości napływ nowych informacji będzie kontynuowany, a branża ujawni nowe szczegóły najciekawszego projektu.
Silnik piątej generacji
Myśliwiec Su-57 należy do warunkowej piątej generacji, co wskazuje na występowanie szeregu charakterystycznych wymagań. Jednym z głównych takich wymagań jest zapewnienie przelotowej prędkości naddźwiękowej, w tym bez użycia dopalaczy. Istniejące seryjne silniki nie pozwalają na uzyskanie takich cech, dlatego wymagana jest zupełnie nowa elektrownia. Obiecujący silnik zaprojektowany dla Su-57, podobnie jak sam samolot, należy do warunkowej piątej generacji - ale już w dziedzinie budowy silników.
Samolot Su-57 z silnikami "pierwszego etapu" - AL-41F1. Zdjęcie ZAK / uacrussia.ru
Uważa się, że różnica między generacjami silników turboodrzutowych przejawia się w zmianie głównych parametrów. Gwałtowny wzrost ciągu właściwego lub zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa osiągnięte w nowym projekcie umożliwia odniesienie go do następnej generacji. Najnowszy silnik turbowentylatorowy „Produkt 30” wypada korzystnie w porównaniu z istniejącymi systemami w tych wskaźnikach, co pozwala jego programistom mówić o stworzeniu silnika generacji „5” lub „5+”.
Wysokie osiągi nowego silnika osiągnięto przede wszystkim dzięki zastosowaniu najbardziej zaawansowanych technologii, materiałów i rozwiązań. Jednocześnie wykorzystywane są już opanowane pomysły. Tak więc „Produkt 30” kontynuuje linię silników krajowych ze standardową dyszą ze sterowaniem wektorem ciągu.
Z niektórych nowoczesnych rozwiązań trzeba było jednak zrezygnować. Na przykład w 2013 r. NPO Saturn pokazał obiecującą konstrukcję łopatek do sprężarki wysokociśnieniowej wykonanej z aluminidku tytanu. Pojawiły się doniesienia o możliwym wprowadzeniu takiego materiału do konstrukcji turbiny. Jednak później zrezygnowano z aluminidku tytanu w ramach „Produktu 30”. Oszczędności masy okazały się nieznaczne, a odporność na zwiększone obciążenia mechaniczne i termiczne, typowe dla silników wojskowych, była niewystarczająca.
Dane techniczne
Według znanych danych „Produkt 30” to obejściowy silnik turboodrzutowy z dopalaczem. Na poziomie kilku podstawowych pomysłów jest podobny do starszych silników z rodzin AL-31 i AL-41, ale wszystkie jego jednostki zostały opracowane od podstaw i z wykorzystaniem nowoczesnych rozwiązań. Rezultatem tego był zauważalny wzrost wszystkich głównych cech, co umożliwia przypisanie „Produktu 30” nowej generacji silników turbowentylatorowych.
Silnik ma architekturę konwencjonalną jak na swoją klasę z wielostopniowymi sprężarkami wysokiego i niskiego ciśnienia, komorą spalania i wielostopniowymi turbinami. Za turbinami znajduje się dopalacz i dysza z UVT. Niezbędne jednostki do tego czy innego celu są umieszczone na zewnętrznej powierzchni silnika. Twórcy „Produktu 30” nie spieszą się z ujawnieniem wszystkich szczegółów projektu, ale niektóre cechy nowego projektu są już znane.
Sprężarka zapewnia kompresję dopływającego powietrza o stopniu 6,7, zapewniając przepływ powietrza do 20-23 kg/s. Komora spalania wyposażona jest w plazmowy układ zapłonowy montowany bezpośrednio na wtryskiwaczach. Takie środki zapewniają zapłon paliwa natychmiast po wejściu do komory spalania. Dzięki temu zachowany jest optymalny tryb spalania, oraz tzw. latarka - niewłaściwe spalanie paliwa zgromadzonego w silniku. Temperatura gazu przed turbiną mieści się w zakresie od 1950 do 2100°K. Dla porównania, dla seryjnego silnika AL-31F parametr ten nie przekracza 1700°K.
Doświadczony Su-57 z silnikiem „Produkt 30”. Zdjęcie: Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Silnik „30” jest wyposażony w nową dyszę z funkcjami sterowania wektorem ciągu. Ta jednostka jest zauważalnie mniejsza niż poprzednio używana i ma inne kontury. W szczególności krawędź spływu dyszy, którą tworzą poszczególne klapki, ma nierówny kształt.
Ważną cechą projektu, dającą nowe możliwości, jest zmiana stopnia obejścia. W projekcie uwzględniono również potrzebę zmniejszenia widoczności silnika i samolotu jako całości dla systemów radarowych i inwigilacyjnych na podczerwień. Takie problemy rozwiązano tworząc optymalne konstrukcje wlotu powietrza i dyszy.
Dla nowego silnika stworzono autorski elektroniczno-cyfrowy system sterowania z pełną odpowiedzialnością. Otrzymuje dane z wielu różnych czujników i monitoruje pracę wszystkich elementów silnika. Otrzymując polecenia od pilota, system sterowania wykonuje je, biorąc pod uwagę aktualne parametry i różne czynniki. Automatyczne sterowanie silnikiem ułatwia pracę pilota, a także ułatwia dostosowanie elektrowni do pracy w określonych warunkach.
Wszystkie nowe pomysły i rozwiązania mają na celu poprawę podstawowych właściwości silnika. Według otwartych danych maksymalny ciąg silnika „Produkt 30” osiąga 11000 18000 kgf, dopalacz - 41 1 kgf. Dla porównania silnik pierwszego stopnia AL-9500F15000 ma ciąg odpowiednio 57 i 35 kgf. W ten sposób samolot Su-1,15, nawet przy maksymalnej masie startowej przekraczającej 1,2 ton, będzie miał stosunek ciągu do masy większy niż jeden. Przy normalnej masie startowej parametr ten osiągnie XNUMX-XNUMX.
Specyficzne parametry nowego silnika uległy poprawie lub pozostały na poziomie poprzednich produktów. Tak więc kierownictwo NPO „Saturn” wskazuje, że jednostkowe zużycie paliwa „Produktu 30” pozostało na poziomie silnika AL-31F - około 0,67 kg • kgf / godz. Jednocześnie zwiększył się nacisk właściwy, ale dokładna wartość tego parametru nie jest znana. Przy takich parametrach, pod względem wymiarów i masy, silnik „30” prawie nie różni się od seryjnych krajowych silników turbowentylatorowych.
Optymalizacja głównych parametrów prowadzi do wzrostu osiągów samolotu. Według różnych szacunków naddźwiękowa prędkość przelotowa Su-57 bez użycia dopalacza, zapewniana przez dwa silniki o ciągu 11000 1,5 kgf, może osiągnąć M = XNUMX. Obecność dyszy z UVT znacznie poprawia zwrotność we wszystkich trybach.
Plany na przyszłość
Na razie obiecujący TRDDF „Produkt 30” pozostaje na etapie prób w locie i jest testowany na eksperymentalnych samolotach T-50/Su-57. Do chwili obecnej wyprodukowano około dwóch tuzinów silników eksperymentalnych, przeznaczonych do testów na ziemi iw powietrzu. Testy w locie silników trwają od ponad roku i wymagają więcej czasu. Tak więc na początku zeszłego roku ogłoszono, że cały cykl prób w locie może trwać trzy lata.
Silnik „30” w montowni (przypuszczalnie). Zdjęcia militaryrussia.ru
Według obecnych planów, w najbliższych latach rosyjskie siły kosmiczne otrzymają pierwsze seryjne myśliwce Su-57. Pierwsze maszyny tego typu będą wyposażone w tzw. silniki pierwszego etapu - TRDDF AL-41F1. W 2020 roku powinna pojawić się druga umowa na dostawę seryjnego sprzętu. Tym razem mówimy o wprowadzeniu nowych silników. Część myśliwców drugiej serii będzie wyposażona w "Produkty 30". Produkcja seryjna takich silników zostanie opanowana przez Stowarzyszenie Produkcji Motorowo-Budowlanej UEC-Ufa. W przyszłości, mniej więcej w połowie lat dwudziestych, nowy silnik stanie się standardem we wszystkich produkcyjnych Su-57.
Równolegle z testowaniem i dostrajaniem „Produktu 30” w jego dotychczasowej wersji trwają prace nad stworzeniem nowych jednostek dla takiego silnika. Opracowywana jest płaska dysza, która może zmniejszyć widoczność samolotu w różnych widmach. Zamiast zwykłej dyszy planowane jest umieszczenie za silnikiem zakrzywionego kanału, na którym powinny być zainstalowane dwie ruchome płaskie klapy.
Kanał w kształcie litery S osłania łopatki turbiny przed promieniowaniem radarowym, a prostokątna sekcja dyszy redukuje promieniowanie podczerwone z gazów reaktywnych. Jednocześnie takie jednostki stwarzają dodatkowy opór wobec ruchu gazów, co prowadzi do nieznacznego obniżenia właściwości technicznych silnika. Nowa dysza jest wciąż na wczesnym etapie i nie wiadomo jeszcze, czy zostanie zaimplementowana w przyszłych modernizacjach Su-57. Jednak dzięki takiemu projektowi rosyjscy konstruktorzy silników zdobywają ważne doświadczenie.
Poinformowano również o badaniach nad stworzeniem silnika „szóstej generacji”. Aby jeszcze bardziej ulepszyć główne i specyficzne cechy, proponuje się dodanie trzeciej pętli oprócz dwóch istniejących. Jednak takie pomysły są wciąż na etapie najwcześniejszych badań i dlatego trudno je rozpatrywać w kontekście dalszego rozwoju myśliwców Su-57.
Jak dotąd głównym zadaniem konstruktorów silników w ramach programu PAK FA jest dopracowanie „Produktu 30” z późniejszym uruchomieniem jego produkcji i wprowadzeniem do produkcji seryjnej myśliwców Su-57. Podobno seria trafi do silnika w obecnej konfiguracji - z szeregiem specjalnych rozwiązań technicznych poprawiających ogólne osiągi. Jednocześnie nie planuje się jeszcze rewizji kardynalnych, takich jak instalacja nowej dyszy.
Głównym rezultatem projektu pod roboczym oznaczeniem „30” jest stworzenie silnika turbowentylatorowego o wysokiej wydajności dla najnowszego rosyjskiego myśliwca. Jednocześnie nie zapomnij o innych ważnych punktach. Po zakończeniu prac nad „Produktem 30” i doprowadzeniu go do eksploatacji w wojsku, rosyjska maszynownia po raz kolejny pokaże swój potencjał i potwierdzi swoją wiodącą pozycję.
Na podstawie materiałów z witryn:
https://uacrussia.ru/
http://uecrus.com/
https://aviation21.ru/
https://nplus1.ru/
https://tass.ru/
https://ria.ru/
informacja