V současné době probíhají přípravy na sériovou výrobu nadějných stíhaček Su-57. Stejně jako v případě prototypů bude sériové vybavení vybaveno motory dvou modelů. První sériové vzorky obdrží stávající motory AL-41F1 (jsou to také „motory prvního stupně“) a poté je v sérii nahradí novější „Produkty 30“. Od konce roku 2017 byly ve vzduchu testovány slibné proudové motory „Produkt 30“a do budoucna se očekává zvládnutí jejich výroby v zájmu sériové výroby letadel.
Typ TRDDF „Product 30“neboli „motor druhého stupně“je jedním z hlavních témat v kontextu projektu PAK FA / T-50 / Su-57. Toto téma je navíc jedním z nejuzavřenějších.
Vývojáři zastoupenému NPO Saturn a úředníkům ministerstva obrany a dalších struktur se však nyní podařilo některá data zveřejnit a vytvořit hrubý obrázek. Očekává se, že v budoucnu budou nadále proudit nové informace a průmysl odhalí nové detaily zajímavého projektu.
Motor páté generace
Bojovník Su-57 patří do podmíněné páté generace, což naznačuje přítomnost řady charakteristických požadavků. Jedním z hlavních takových požadavků je zajistit cestovní nadzvukovou rychlost, a to i bez použití přídavného spalování. Stávající sériové motory neumožňují získat takové vlastnosti, a proto je zapotřebí zcela nová elektrárna. Slibný motor určený pro Su -57, stejně jako samotný letoun, je připisován podmíněné páté generaci - ovšem již v oblasti stavby motorů.
Letoun Su-57 s motory „prvního stupně“-AL-41F1. Foto UAC / uacrussia.ru
Předpokládá se, že rozdíl mezi generacemi proudových motorů se projevuje změnou základních parametrů. Prudký nárůst specifického tahu nebo snížení specifické spotřeby paliva dosažené v novém projektu umožňují jeho zařazení do další generace. Nejnovější TRDDF „Produkt 30“podle těchto ukazatelů je příznivě srovnatelný se stávajícími systémy, což umožňuje jeho vývojářům hovořit o vytvoření motoru generace „5“nebo „5+“.
Vysokého výkonu nového motoru je dosaženo především použitím nejmodernějších technologií, materiálů a řešení. V tomto případě se také používají nápady, které již byly zvládnuty. „Produkt 30“tedy pokračuje v řadě domácích motorů se standardní tryskou s ovládáním vektoru tahu.
Bylo však nutné upustit od některých moderních řešení. Například v roce 2013 NPO Saturn ukázal slibný design listu vysokotlakého kompresoru vyrobeného z aluminidu titanu. Objevily se zprávy o možném zavedení takového materiálu do konstrukce turbíny. Později se však od aluminidu titanu ve složení „produktu 30“upustilo. Úspora hmotnosti se ukázala být zanedbatelná a odolnost vůči zvýšenému mechanickému a tepelnému zatížení typická pro vojenské motory byla nedostatečná.
Technické údaje
Podle známých údajů je „Produkt 30“obtokový proudový motor s přídavným spalováním. Na úrovni některých základních myšlenek připomíná starší motory rodin AL-31 a AL-41, ale všechny jeho jednotky byly vyvinuty nově a za použití moderního vývoje. Výsledkem toho byl znatelný nárůst všech hlavních charakteristik, což umožnilo přiřadit „produkt 30“další generaci TRDDF.
Motor má pro svou třídu typickou architekturu s vícestupňovými vysokotlakými a nízkotlakými kompresory, spalovací komorou a vícestupňovými turbínami. Za turbínami jsou přídavné spalování a tryska s UHT. Potřebné jednotky pro jeden nebo jiný účel jsou umístěny na vnějším povrchu motoru. Vývojáři „produktu 30“nijak nespěchají zveřejnit všechny detaily návrhu, ale některé funkce nového projektu jsou již známy.
Kompresor zajišťuje kompresi přiváděného vzduchu se stupněm 6, 7 a poskytuje průtok vzduchu až 20-23 kg / s. Spalovací komora je vybavena plazmovým zapalovacím systémem instalovaným přímo na vstřikovačích. Takové prostředky zajišťují, že se palivo vznítí bezprostředně poté, co vstoupí do spalovací komory. Díky tomu je zachován optimální režim spalování a tzv. hořák - nesprávné spalování paliva nahromaděného v motoru. Teplota plynů před turbínou se pohybuje od 1950 do 2100 ° K. Pro srovnání, u sériového motoru AL-31F tento parametr nepřesahuje 1700 ° K.
Zkušený Su-57 s motorem „Product 30“. Foto Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Motor „30“je vybaven novou tryskou s funkcemi vektorového řízení tahu. Tato jednotka je znatelně menší než dříve používané a má různé obrysy. Zejména zadní hrana trysky, tvořená jednotlivými klapkami, se stává nerovnoměrnou.
Důležitým designovým prvkem, který poskytuje nové příležitosti, je změna stupně bypassu. Projekt také zohlednil potřebu snížit viditelnost motoru a letadla jako celku pro radarové a infračervené sledovací systémy. Tyto problémy byly vyřešeny vytvořením optimálních návrhů přívodu vzduchu a trysky.
Pro nový motor byl vytvořen originální elektronický digitální řídicí systém s plnou odpovědností. Přijímá data z mnoha různých senzorů a monitoruje provoz všech součástí motoru. Řídicí systém přijímá příkazy od pilota a provádí je s přihlédnutím k aktuálním parametrům a různým faktorům. Automatické řízení motoru zjednodušuje práci pilota a také usnadňuje vyladění elektrárny pro práci za určitých podmínek.
Všechny nové nápady a řešení mají zlepšit základní vlastnosti motoru. Podle otevřených údajů dosahuje maximální tah motoru „Product 30“11 000 kgf, přídavné spalování - 18 000 kgf. Pro srovnání, motor prvního stupně AL-41F1 má tah 9500 respektive 15 000 kgf. Su-57 tedy bude mít i s maximální vzletovou hmotností přesahující 35 tun poměr tahu k hmotnosti více než jeden. Při normální vzletové hmotnosti tento parametr dosáhne 1, 15-1, 2.
Specifické parametry nového motoru se buď zlepšily, nebo zůstaly na úrovni předchozích produktů. Vedení NPO Saturn tedy naznačuje, že měrná spotřeba paliva produktu 30 zůstala na úrovni motoru AL -31F - asi 0,67 kg • kgf / h. Současně se zvýšil specifický tah, ale přesná hodnota tohoto parametru není pojmenována. S takovými parametry se svými rozměry a hmotností motor „30“téměř neliší od sériových domácích proudových motorů.
Optimalizace hlavních parametrů vede ke zvýšení výkonnostních charakteristik letadla. Podle různých odhadů může nadzvuková cestovní rychlost Su-57 bez použití přídavného spalování zajišťovaná dvěma motory o tahu 11 000 kgf každého dosáhnout M = 1, 5. Přítomnost trysky s UHT výrazně zlepšuje ovladatelnost ve všech režimech.
Plány do budoucna
Slibný produktový proudový motor 30 zatím zůstává ve fázi letových zkoušek a testuje se na prototypu letounu T-50 / Su-57. K dnešnímu dni byly vyrobeny asi dvě desítky experimentálních motorů pro testování na zemi i ve vzduchu. Letové testy motorů probíhají již více než rok a budou trvat déle. Na začátku loňského roku bylo oznámeno, že celý cyklus letových testů může trvat tři roky.
Motor „30“v montážní dílně (pravděpodobně). Fotografie Militaryrussia.ru
Podle současných plánů obdrží ruské letecké síly v příštích letech několik prvních sériových stíhaček Su-57. První vozidla tohoto typu budou vybavena tzv. motory prvního stupně - TRDDF AL -41F1. V roce 2020 by se měl objevit druhý kontrakt na dodávku sériového vybavení. Tentokrát mluvíme o představení nových motorů. Část stíhaček druhé série bude vybavena „Produkty 30“. Sériovou výrobu takových motorů zvládne AEC-Ufa Engine-Building Production Association. Později, zhruba v polovině dvacátých let, se nový motor stane standardem pro všechny sériové Su-57.
Souběžně s testováním a dolaďováním „produktu 30“v jeho stávající verzi probíhají práce na vytvoření nových jednotek pro takový motor. Probíhá vývoj ploché trysky schopné snížit podpis letadla v různých spektrech. Místo standardní trysky se plánuje umístění zakřiveného kanálu za motor, na který by měly být instalovány dvě pohyblivé ploché klapky.
Kanál ve tvaru písmene S chrání lopatky turbíny před radarovým zářením a obdélníková část trysky snižuje infračervené záření z reaktivních plynů. Tyto jednotky současně vytvářejí další odpor vůči pohybu plynů, což vede k mírnému snížení technických charakteristik motoru. Nová tryska je stále v raných fázích a zatím není známo, zda bude implementována v budoucích upgradech Su-57. S pomocí takového projektu však ruští stavitelé motorů získávají důležité zkušenosti.
Je také podána zpráva o rozpracování otázek vytváření motoru „šesté generace“. Aby se dále zlepšily základní a specifické vlastnosti, navrhuje se přidat ke dvěma stávajícím ještě třetí obvod. Takové myšlenky však stále zůstávají ve stádiích nejranějšího výzkumu, a proto je lze jen stěží zvažovat v kontextu dalšího zdokonalování stíhaček Su-57.
Zatím je hlavním úkolem stavitelů motorů v rámci programu PAK FA doladit „Produkt 30“s následným spuštěním jeho výroby a uvedením do sériové výroby stíhaček Su-57. Motor se podle všeho dostane do výroby v aktuální konfiguraci - s řadou speciálních technických řešení, která zvyšují celkový výkon. Současně se zatím neplánují kardinální opravy, jako je instalace nové trysky.
Hlavním výsledkem projektu pod pracovním označením „30“je vytvoření vysoce výkonného proudového motoru pro nejnovější ruskou stíhačku. Současně nezapomeňte na další důležité body. Po dokončení prací na „produktu 30“a jeho uvedení do služby v armádě ruská budova motoru opět ukáže svůj potenciál a potvrdí své vedoucí postavení.
