حاليًا ، تجري الاستعدادات للإنتاج التسلسلي لمقاتلات Su-57 الواعدة. كما في حالة النماذج الأولية ، سيتم تجهيز المعدات التسلسلية بمحركات من طرازين. ستتلقى عينات الإنتاج الأولى محركات AL-41F1 الحالية (وهي أيضًا "محركات المرحلة الأولى") ، ثم ستحل محلها "Products 30" الأحدث في السلسلة. منذ نهاية عام 2017 ، تم اختبار المحركات التوربينية الواعدة "Product 30" في الهواء ، ومن المتوقع في المستقبل إتقان إنتاجها لصالح الإنتاج التسلسلي للطائرات.
يعد نوع TRDDF "المنتج 30" ، أو "محرك المرحلة الثانية" ، أحد الموضوعات الرئيسية في سياق مشروع PAK FA / T-50 / Su-57. علاوة على ذلك ، هذا الموضوع هو واحد من أكثر المواضيع المغلقة.
ومع ذلك ، تمكن المطور الآن ممثلاً بـ NPO Saturn ، بالإضافة إلى مسؤولين من وزارة الدفاع وغيرها من الهياكل ، من الكشف عن بعض البيانات ورسم صورة تقريبية. من المتوقع أن يستمر تدفق المعلومات الجديدة في المستقبل ، وستكشف الصناعة عن تفاصيل جديدة لمشروع مثير للاهتمام.
محرك الجيل الخامس
ينتمي مقاتل Su-57 إلى الجيل الخامس الشرطي ، مما يشير إلى وجود عدد من المتطلبات المميزة. أحد هذه المتطلبات الرئيسية هو ضمان الإبحار بسرعة تفوق سرعة الصوت ، بما في ذلك بدون استخدام حواجز لاحقة. لا تسمح المحركات التسلسلية الحالية بالحصول على مثل هذه الخصائص ، وبالتالي يلزم إنشاء محطة طاقة جديدة تمامًا. يُعزى المحرك الواعد المصمم للطائرة Su-57 ، مثل الطائرة نفسها ، إلى الجيل الخامس المشروط - ومع ذلك ، فهو موجود بالفعل في مجال بناء المحرك.
طائرة Su-57 مع محركات "المرحلة الأولى" - AL-41F1. الصورة UAC / uacrussia.ru
يُعتقد أن الفرق بين أجيال المحركات النفاثة يتجلى في التغيير في المعلمات الأساسية. الزيادة الحادة في الاتجاه المحدد أو الانخفاض في استهلاك الوقود المحدد الذي تم تحقيقه في المشروع الجديد يجعل من الممكن إحالته إلى الجيل التالي. أحدث "منتج 30" TRDDF من خلال هذه المؤشرات يقارن بشكل إيجابي مع الأنظمة الحالية ، مما يسمح لمطوريها بالحديث عن إنشاء محرك من الجيل "5" أو "5+".
يتم تحقيق الأداء العالي للمحرك الجديد بشكل أساسي من خلال استخدام أحدث التقنيات والمواد والحلول. في هذه الحالة ، يتم أيضًا استخدام الأفكار التي تم إتقانها بالفعل. وهكذا ، يواصل "المنتج 30" خط المحركات المحلية بفوهة قياسية مع أدوات التحكم في الدفع.
ومع ذلك ، كان لا بد من التخلي عن بعض الحلول الحديثة. على سبيل المثال ، في عام 2013 ، أظهر NPO Saturn تصميمًا واعدًا لشفرة ضاغطة عالية الضغط مصنوعة من ألومينيد التيتانيوم. كانت هناك تقارير عن إمكانية إدخال مثل هذه المواد في تصميم التوربين. ومع ذلك ، في وقت لاحق ، تم التخلي عن تيتانيوم ألومينيد في تكوين "المنتج 30". تبين أن التوفير في الوزن ضئيل ، ولم تكن مقاومة الأحمال الميكانيكية والحرارية المتزايدة النموذجية للمحركات العسكرية كافية.
تفاصيل تقنية
وفقًا للبيانات المعروفة ، يعد "المنتج 30" محركًا نفاثًا جانبيًا مزودًا بحارق احتراق. على مستوى بعض الأفكار الأساسية ، فهي تشبه المحركات القديمة لعائلتي AL-31 و AL-41 ، ولكن تم تطوير جميع وحداتها من جديد وباستخدام التطورات الحديثة.وكانت نتيجة ذلك زيادة ملحوظة في جميع الخصائص الرئيسية ، مما سمح بإسناد "المنتج 30" إلى الجيل التالي من TRDDF.
يتميز المحرك ببنية نموذجية لفئته مع ضواغط الضغط العالي والمنخفض متعددة المراحل ، وغرفة الاحتراق والتوربينات متعددة المراحل. خلف التوربينات يوجد الحارق اللاحق والفوهة مع UHT. يتم وضع الوحدات اللازمة لغرض أو لآخر على السطح الخارجي للمحرك. إن مطوري "المنتج 30" ليسوا في عجلة من أمرهم للكشف عن كل تفاصيل التصميم ، ولكن بعض ميزات المشروع الجديد معروفة بالفعل.
يوفر الضاغط ضغطًا للهواء الداخل بدرجة 6 ، 7 ، مما يوفر معدل تدفق هواء يصل إلى 20-23 كجم / ثانية. غرفة الاحتراق مجهزة بنظام إشعال بالبلازما مثبت مباشرة على المحاقن. هذه الوسائل تضمن اشتعال الوقود فور دخوله غرفة الاحتراق. بفضل هذا ، يتم الحفاظ على وضع الاحتراق الأمثل ، وما يسمى. الشعلة - الاحتراق غير السليم للوقود المتراكم في المحرك. تتراوح درجة حرارة الغازات أمام التوربين من 1950 إلى 2100 درجة مئوية. للمقارنة ، بالنسبة لمحرك AL-31F التسلسلي ، لا تتجاوز هذه المعلمة 1700 درجة كلفن.
من ذوي الخبرة Su-57 مع محرك "Product 30". صورة نيكولاي كراسنوف / russianplanes.net
تم تجهيز المحرك "30" بفوهة جديدة بوظائف التحكم في قوة الدفع. هذه الوحدة أصغر بشكل ملحوظ من تلك المستخدمة سابقًا ولها ملامح مختلفة. على وجه الخصوص ، تصبح الحافة الخلفية للفوهة ، المتكونة من اللوحات الفردية ، غير متساوية.
ميزة التصميم الهامة التي توفر فرصًا جديدة هي التغيير في درجة الالتفافية. أخذ المشروع في الاعتبار أيضًا الحاجة إلى تقليل رؤية المحرك والطائرة ككل لأنظمة المراقبة بالرادار والأشعة تحت الحمراء. تم حل هذه المشكلات من خلال إنشاء تصميمات مثالية لمدخل الهواء والفوهة.
تم إنشاء نظام تحكم رقمي إلكتروني أصلي مع كامل المسؤولية للمحرك الجديد. يتلقى البيانات من العديد من أجهزة الاستشعار المختلفة ويراقب تشغيل جميع مكونات المحرك. تلقي الأوامر من الطيار ، يقوم نظام التحكم بتنفيذها مع مراعاة المعلمات الحالية والعوامل المختلفة. يعمل التحكم التلقائي في المحرك على تبسيط عمل الطيار ، كما يسهل أيضًا ضبط محطة توليد الطاقة للعمل في ظروف معينة.
تهدف جميع الأفكار والحلول الجديدة إلى تحسين الخصائص الأساسية للمحرك. وفقًا للبيانات المفتوحة ، يصل أقصى دفع لمحرك "المنتج 30" إلى 11000 كجم ، احتراق - 18000 كجم. للمقارنة ، فإن محرك المرحلة الأولى AL-41F1 لديه قوة دفع تبلغ 9500 و 15000 كجم على التوالي. وبالتالي ، فإن Su-57 ، حتى مع أقصى وزن للإقلاع يتجاوز 35 طنًا ، سيكون لها نسبة دفع إلى وزن أكثر من واحد. مع وزن الإقلاع الطبيعي ، ستصل هذه المعلمة إلى 1 ، 15-1 ، 2.
المعلمات المحددة للمحرك الجديد إما تحسنت أو بقيت على مستوى المنتجات السابقة. وبالتالي ، تشير إدارة NPO Saturn إلى أن استهلاك الوقود المحدد للمنتج 30 ظل عند مستوى محرك AL-31F - حوالي 0.67 كجم • kgf / ساعة. في الوقت نفسه ، زاد الاتجاه المحدد ، لكن لم يتم تسمية القيمة الدقيقة لهذه المعلمة. مع هذه المعلمات ، من حيث أبعادها ووزنها ، فإن المحرك "30" لا يختلف كثيرًا عن المحركات النفاثة المحلية التسلسلية.
يؤدي تحسين المعلمات الرئيسية إلى زيادة خصائص أداء الطائرة. وفقًا لتقديرات مختلفة ، يمكن أن تصل سرعة الانطلاق الأسرع من الصوت للطائرة Su-57 دون استخدام الحارق اللاحق ، التي يوفرها محركان بقوة دفع 11000 كجم لكل منهما ، إلى M = 1 ، 5. وجود فوهة مع UHT يحسن بشكل كبير من القدرة على المناورة في جميع الأوضاع.
خطط للمستقبل
حتى الآن ، لا يزال المحرك التوربيني 30 المنتج الواعد في مرحلة اختبارات الطيران ويتم اختباره على نموذج أولي لطائرة T-50 / Su-57. حتى الآن ، تم تصنيع حوالي عشرين محركًا تجريبيًا للاختبار على الأرض وفي الهواء.استمرت اختبارات الطيران للمحركات منذ أكثر من عام وستستغرق المزيد من الوقت. لذلك ، في بداية العام الماضي ، تم الإبلاغ عن أن دورة اختبار الطيران بأكملها قد تستغرق ثلاث سنوات.
المحرك "30" في ورشة التجميع (يفترض). الصورة Militaryrussia.ru
وفقًا للخطط الحالية ، في السنوات المقبلة ، ستتلقى القوات الجوية الروسية العديد من مقاتلات Su-57 الأولى. سيتم تجهيز المركبات الأولى من هذا النوع بما يسمى ب. محركات المرحلة الأولى - TRDDF AL-41F1. في عام 2020 ، يجب أن يظهر عقد ثان لتوريد المعدات التسلسلية. هذه المرة نتحدث عن إدخال محركات جديدة. وسيتم تجهيز جزء من مقاتلي السلسلة الثانية بـ "منتجات 30". سيتم إتقان الإنتاج التسلسلي لمثل هذه المحركات من قبل اتحاد UEC-Ufa Engine-Building Production Association. في وقت لاحق ، في منتصف العشرينات تقريبًا ، سيصبح المحرك الجديد قياسيًا لجميع طائرات Su-57 المسلسلة.
بالتوازي مع اختبار "المنتج 30" وضبطه في نسخته الحالية ، يجري العمل على إنشاء وحدات جديدة لمثل هذا المحرك. يجري تطوير فوهة مسطحة قادرة على تقليل توقيع الطائرة في أطياف مختلفة. بدلاً من الفوهة القياسية ، من المخطط وضع قناة منحنية خلف المحرك ، حيث يجب تثبيت لوحين مسطحين متحركين.
تحمي القناة على شكل حرف S شفرات التوربين من إشعاع الرادار ، ويقلل المقطع المستطيل من الفوهة من الأشعة تحت الحمراء من الغازات التفاعلية. في الوقت نفسه ، تخلق هذه الوحدات مقاومة إضافية لحركة الغازات ، مما يؤدي إلى انخفاض طفيف في الخصائص التقنية للمحرك. لا تزال الفوهة الجديدة في مراحلها الأولى ، ولم يُعرف بعد ما إذا كان سيتم تنفيذها في الترقيات المستقبلية للطائرة Su-57. ومع ذلك ، بمساعدة مثل هذا المشروع ، يكتسب بناة المحركات الروسية خبرة مهمة.
تم الإبلاغ أيضًا عن تطوير قضايا إنشاء محرك "الجيل السادس". لزيادة تحسين الخصائص الأساسية والمحددة ، يُقترح إضافة دائرة ثالثة بالإضافة إلى الدائرتين الموجودتين. ومع ذلك ، لا تزال هذه الأفكار في مراحل البحث الأول ، وبالتالي لا يمكن النظر فيها في سياق مزيد من الصقل لمقاتلات Su-57.
حتى الآن ، تتمثل المهمة الرئيسية لبناة المحركات في برنامج PAK FA في ضبط "المنتج 30" مع الإطلاق اللاحق لإنتاجه وإدخاله في الإنتاج التسلسلي لمقاتلات Su-57. على ما يبدو ، سيدخل المحرك في الإنتاج بتكوينه الحالي - مع عدد من الحلول التقنية الخاصة التي تزيد من الأداء العام. في الوقت نفسه ، لم يتم التخطيط للإصلاحات الأساسية ، مثل تركيب فوهة جديدة.
كانت النتيجة الرئيسية للمشروع تحت تسمية العمل "30" إنشاء محرك نفاث عالي الأداء لأحدث مقاتلة روسية. في الوقت نفسه ، لا تنس النقاط المهمة الأخرى. بعد الانتهاء من العمل على "المنتج 30" وإدخاله في الخدمة العسكرية ، سيُظهر مبنى المحرك الروسي مرة أخرى إمكاناته ويؤكد مكانته الرائدة.
