Четвёртый сталинский удар: разгром финской армии. Раскулачивание крестьян в ссср. кто такие кулаки

Российская оборонная промышленность продолжает работу над перспективным истребителем пятого поколения Су-57 / Т-50 / ПАК ФА. На данный момент в рамках программы решается ряд задач, связанных с созданием того или иного оборудования, а также нового вооружения. Одной из главных целей в настоящее время является проверка нового двигателя «Изделие 30». Проект перспективного двигателя уже прошел ряд важнейших этапов, и теперь силовая установка готова к проверке вместе с самолетом. На днях состоялся первый испытательный полет опытной машины Су-57 с двигателями «Изделие 30».

С 2010 года и до настоящего времени опытные машины программы «Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации» Т-50, теперь известные как Су-57, использовали турбореактивные двигатели АЛ-41Ф1. В контексте всей программы они также носили условное обозначение «двигатели первого этапа». Эти изделия, построенные по двухконтурной схеме, оснащенные форсажной камерой и соплом с управлением вектором тяги, позволили самолету получить желаемые возможности и заметным образом повысили характеристики в сравнении с существующей техникой. Параллельно велась разработка совершенно нового двигателя с рабочим названием «Изделие 30». Также его именовали двигателем второго этапа.

Проектирование и отработка двигателя второго этапа заняли несколько лет. По известным данным, в течение нескольких последних месяцев опытные «Изделия 30» проверялись на стенде. К настоящему времени двигатели нового типа были подготовлены к полноценным испытаниям вместе с носителем. Первый полет опытного самолета с прототипами двигателей новой модели состоялся несколько дней назад.

Истребитель пятого поколения Су-57 с бортовым номером 052 (второй летный образец своего типа), оснащенный двигателем «Изделие 30», совершил свой первый полет в минувшую среду, 6 декабря. Исходя из соображений безопасности, самолет оснастили смешанной силовой установки в виде двигателей АЛ-41Ф1 и «Изделия 30». Первые подобные испытания провели на аэродроме Летно-исследовательского центра им М.М. Громова в г. Жуковский Московской области. Управлял опытной машиной с новой силовой установкой шеф-пилот компании «Сухой» герой России Сергей Богдан.

По очевидным причинам, разработчики проекта и испытатели не стали раскрывать большую часть информации о первом испытательном полете и ограничились лишь рядом самых общих сведений. По официальным данным, первый полет с использованием «Изделия 30» продолжался 17 минут. За это время опытный Т-50 под управлением летчика-испытателя выполнил полетное задание. Полет прошел штатно и в соответствии с полученным заданием. Вскоре авиационная промышленность опубликовала фотографии и видео первого испытательного полета техники в новой конфигурации.

Проект двигателя «Изделие 30» все еще достаточно далек от начала серийного производства и эксплуатации техники в войсках, но уже сейчас удостаивается самых высоких оценок. Так, комментируя проект ПАК ФА и новый двигатель для такого самолета, министр промышленности и торговли Денис Мантуров отметил, что новые самолеты являются доказательством высокого потенциала отечественного авиастроения. Отрасль доказала свою способность создавать высокоинтеллектуальные передовые системы, такие как уникальный планер, инновационное цифровое оборудование и новейшие двигатели.

Начало летных испытаний нового двигателя «Изделие 30» является важнейшей вехой в отечественного двигателестроения. Дело в том, что впервые за долгие годы турбореактивный двигатель для боевого самолета разрабатывался с нуля и не должен был стать очередным вариантом глубокой модернизации одного из существующих образцов. Фактически «Изделие 30» стало первой полноценной разработкой своего рода в современной истории отечественной промышленности. При этом уникальность проекта заключается не только в подходах к конструированию. Отказ от использования готовых базовых проектов позволил применить новые идеи и решения, заметным образом повлияв на итоговые характеристики и возможности.

Согласно ранее публиковавшимся данным, новое «Изделие 30» создавалось в рамках кооперации нескольких предприятий из состава Объединенной двигателестроительной корпорации. Такая организация работ позволила ряду ведущих организаций отрасли объединить усилия и использовать самые лучшие свои наработки. В проекте использовались самые новые идеи и решения конструктивного и технологического характера. Правильное сочетание перспективных и известных решений привело к требуемым результатам.

К сожалению, большая часть сведений о турбореактивном двигателе «Изделие 30» пока не подлежит разглашению. Тем не менее, уже были объявлены основные особенности конструкции и характерные преимущества новой разработки. Как утверждается, одним из способов повышения характеристик стало применение новых материалов и архитектур отдельных агрегатов. В частности, двигатель получил совершенно новый компрессор высокого давления. Несколько новшеств было внедрено в конструкцию турбины. В первую очередь, в ее деталях применили новые жаропрочные сплавы никеля.

Более эффективные компрессор и турбина в сочетании с другими инновациями, такими как новая электронная система управления, дали двигателю «Изделие 30» определенные преимущества перед существующими изделиями. Ранее неоднократно указывалось, что основными преимуществами нового двигателя станут сниженный расход топлива при выросшей тяге. Кроме того, двигатель комплектуется соплом с системой управления вектором тяги, что позволяет резко повысить маневренность самолета.

Как известно, одним из признаков истребителя пятого поколения является возможность полета со сверхзвуковой скоростью без использования форсажной камеры. По известным данным, двигатели первого этапа для ПАК ФА – АЛ-41Ф1 – уже позволяли получить такие возможности. Новое «Изделие 30», отличаясь более высокими техническими характеристиками, позволит решать подобные задачи с большей эффективностью, в том числе с уменьшенным расходом горючего.

Точные характеристики нового двигателя пока официально не публиковались. Пока известны только различные оценки, сделанные на основе доступных сведений о существующих двигателях отечественной разработки. Максимальная тяга «Изделия 30» без использования оценивается в 10-11 тыс. кгс. Форсажная должна достигать 16-18 тыс. кгс. Подобные оценки основываются, прежде всего, на том предположении, что двигатель второго этапа должен иметь заметные преимущества перед существующими изделиями.

Из таких оценок следует, что тяга двух двигателей новой модели, работающих на форсаже, должна, как минимум, на 10-15% превышать нормальную взлетную массу самолета. При максимальном взлетном весе тягооворуженность так же должна быть больше единицы, хотя ее запас в таком случае может серьезным образом сократиться. Тем не менее, в данной ситуации некоторое сокращение тяговооруженности компенсируется увеличением запаса топлива и боекомплекта.

Истребитель Су-57 / Т-50 с двигателями первого этапа уже имел возможность более энергичного маневрирования за счет системы управления вектором тяги, построенной на основе управляемых сопел. Как сообщается, двигатель «Изделие 30» тоже оснащается средствами контроля реактивной струи, благодаря чему самолет сохраняет имеющиеся возможности в контексте маневренности при повышении прочих летных данных.

Начало полетов с новым двигателем является важным этапом в истории всей программы ПАК ФА. Оно приближает момент успешного завершения работ, однако до получения желаемых результатов достаточно далеко. Пока на самолете-носителе испытывается только одно «Изделие 30». В ближайшем будущем должны будут начаться полеты с полноценной силовой установкой в составе двух двигателей. Испытания Т-50 с двумя двигателями запланированы на следующий год.

Согласно ранее публиковавшимся планам, летные испытания двигателя второго этапа должны были стартовать в 2017 году и продолжаться в течение двух лет. К концу десятилетия военные и промышленность намеревались завершить отработку «Изделий 30», по результатам которой новый двигатель можно было бы ставить в серию. Как показывают последние , программа ПАК ФА пока идет в соответствии с графиком. Как и планировалось, первый полет с новым двигателем состоялся в 2017 году, что позволит в следующем году поднять в воздух истребитель в окончательной конфигурации.

Удастся ли участникам программы ПАК ФА уложиться в указанные сроки – будет ясно в ближайшем будущем. К настоящему времени они смогли реализовать ряд этапов программы и весь ход последней, в целом, может являться поводом для оптимизма. Пока нет никаких оснований сомневаться в возможности успешного завершения работ в установленные сроки.

Летом этого года командование воздушно-космических сил и руководство авиастроительной промышленности огласили планы на ближайшее будущее, затрагивающие серийное производство и поставки истребителей Су-57. Утверждается, что в 2018-19 годах армия получит установочную партию из 12 таких машин. 10 самолетов из 12, предназначенных для опытной эксплуатации, получат двигатели первого этапа – АЛ-41Ф1. Две другие машины должны будут соответствовать облику серийного истребителя. По всей видимости, слова о серийном облике подразумевали в том числе и двигатели «Изделие 30».

Необходимо отметить, что в рамках программы ПАК ФА разрабатывается значительное число новых проектов, и новые идеи реализуются не только в сфере силовых установок. В настоящее время продолжается работа над новыми радиоэлектронными системами, ведется разработка различных авиационных средств поражения и т.д. Как и в случае с проектом «Изделие 30», работы в этих направлениях должны будут завершиться в ближайшие годы, вследствие чего войска смогут получить полноценные боевые самолеты в полной комплектации, предусматриваемой существующим проектом.

В последнее время с завидной регулярностью появляются сообщения о тех или иных работах и успехах программы «Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации». Кроме того, приближаются указанные сроки завершения опытно-конструкторских работ и начала серийного производства для поставок техники вооруженным силам. Начало испытаний опытного самолета Т-50 / Су-57 с новым двигателем затрагивает ключевые аспекты всей программы, и потому является одной из главных новостей последнего времени.

Авиационная промышленность продолжает доводку перспективного истребителя пятого поколения и регулярно отчитывается о своих успехах в этом деле. Последние новости о старте испытаний опытного самолета Су-57 с новым двигателем «Изделие 30» продолжают эту замечательную традицию и, безусловно, оказываются новым поводом для гордости и оптимизма.

По материалам сайтов:
http://uacrussia.ru/
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://vz.ru/
http://rg.ru/

Речь идет о двигателе пятого поколения под кодовым названием «Изделие 30», который создавался с учетом российского и зарубежного опыта. Новые силовые установки будут мощнее и дешевле предыдущих. Тяга мотора в 10 раз выше собственного веса.

Евгений Марчуков, генеральный конструктор-директор «ОКБ им. А. Люльки»: «Создание двигателя - это искусство компромиссов, когда стоит задача сделать самый лучший в мире двигатель, а для решения этой задачи собраны лучшие конструкторы мира. каждый из них делает свой узел, но если затем собрать все это воедино - двигатель попросту не будет работать. Нужно где-то что-то убавить, в другом месте прибавить, и от этого выбора зависит очень многое. Создание каждого нового двигателя - это многократный перебор подобных комбинаций».

По словам Марчукова, созданный в РФ двигатель станет ответом спецам, которые раньше нашли у Су-57 «ахиллесову пяту». Ранее, иностранные военные аналитики отмечали высокую радиолокационную заметность истребителя из-за тепловой отдачи мотора. «Изделие 30» будет собрано принципиально иным образом. В агрегат встроят плазменную систему зажигания и управления вектором тяги. Модернизированные форсунки обеспечат зажигание плазменной дуги одновременно с подачей керосина. Это поможет избежать «факеления» - выброса огненного столба из сопла из-за избытка топлива в камере сгорания. Таким образом, заметность истребителя в инфракрасном и радиоволновом диапазоне заметно снизится.

Пока перспективный ТРДДФ «Изделие 30» остается на стадии летных испытаний и проверяется
на опытных самолетах Т-50 / Су-57.

Еще одним важным новшеством «Изделия 30» является изменяемая степень двухконтурности. Двигатель истребителя будет способен адаптироваться под любые условия полета лишь «приказами» летчика. Управлять самолетом станет в несколько раз проще. Важно, что эта функция даст Су-57 возможность крейсерского сверхзвукового движения.

«Изделие 30» будет собрано принципиально иным образом. В агрегат встроят плазменную систему зажигания и управления вектором тяги.

Два этапа

Су-57 будет принят на вооружение в два этапа. На первом этапе в войска начнут поступать боевые самолеты с двигателями АЛ-41Ф1 («изделие 117») — похожие двигатели устанавливаются сегодня на истребители Су-35С. На втором этапе Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, сегодня обозначаемые как «Изделие 30».

Удельным весом в авиации принято называть отношение массы двигателя к его полной тяге. Для перспективного «Изделия 30» этот показатель составляет менее 0,1, то есть двигатель будет способен выдавать более чем в 10 раз больше тяги, чем весит сам.

Двигатель пятого поколения под кодовым названием «Изделие 30», который создавали с учетом российского и зарубежного опыта.

Технические подробности

По известным данным, «Изделие 30» представляет собой двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой. На уровне некоторых основных идей он имеет сходство с более старыми двигателями семейств АЛ-31 и АЛ-41, но все его агрегаты разрабатывались заново и с применением современных наработок. Результатом этого стал заметный рост всех основных характеристик, позволяющий относить «Изделие 30» к следующему поколению ТРДДФ.

Двигатель имеет обычную для своего класса архитектуру с многоступенчатыми компрессорами высокого и низкого давления, камерой сгорания и многоступенчатыми турбинами. Позади турбин находятся форсажная камера и сопло с УВТ. На внешней поверхности двигателя помещены необходимые агрегаты того или иного назначения. Разработчики «Изделия 30» не спешат раскрывать все подробности конструкции, но часть особенностей нового проекта уже известна.

Компрессор обеспечивает сжатие поступающего воздуха со степенью 6,7, обеспечивая расход воздуха до 20-23 кг/с. Камера сгорания оснащается плазменной системой зажигания, устанавливаемой прямо на форсунках. Такие средства обеспечивают воспламенение топлива сразу после его попадания в камеру сгорания. Благодаря этому поддерживается оптимальный режим горения, а также исключается т.н. факеление. Температура газов перед турбиной находится в пределах от 1950 до 2100°K. Для сравнения, у серийного двигателя АЛ-31Ф этот параметр не превышает 1700°K.

Опытный Су-57 с двигателем "Изделие 30". russianplanes.net

«Изделия 30» комплектуется новым соплом, имеющим функции управления вектором тяги. Этот агрегат заметно меньше использовавшихся ранее и имеет иные обводы. В частности, задняя кромка сопла, образуемая отдельными створками, получает неровную форму.

Важной особенностью конструкции, обеспечивающей получение новых возможностей, является изменение степени двухконтурности. Также проект учитывал необходимость сокращения заметности двигателя и самолета в целом для радиолокационных и инфракрасных систем наблюдения. Такие задачи решались путем создания оптимальных конструкций воздухозаборника и сопла.

Для нового двигателя создана оригинальная электронно-цифровая система управления. Она принимает данные с множества различных датчиков и следит за работой всех компонентов двигателя. Получая команды от летчика, система управления выполняет их с учетом текущих параметров и различных факторов. Автоматика управления двигателем упрощает работу летчика, а также облегчает настройку силовой установки для работы в тех или иных условиях.

Все новые идеи и решения предназначаются для повышения основных характеристик двигателя. Согласно открытым данным, максимальная тяга двигателя «Изделие 30» достигает 11000 кгс, форсажная - 18000 кгс. Для сравнения, двигатель первого этапа АЛ-41Ф1 имеет тягу 9500 и 15000 кгс соответственно. Таким образом, самолет Су-57 даже при максимальной взлетной массе, превышающей 35 т, будет иметь тяговооруженность более единицы. При нормальном взлетном весе этот параметр достигнет 1,15-1,2.

Оптимизация основных параметров приводит к повышению летно-технических характеристик самолета. По разным оценкам, крейсерская сверхзвуковая скорость самолета Су-57 без применения форсажа, обеспечиваемая двумя двигателями с тягой по 11000 кгс, может достигать М=1,5. Наличие сопла с УВТ значительно улучшает маневренность на всех режимах.

Планы

Пока перспективный ТРДДФ «Изделие 30» остается на стадии летных испытаний и проверяется на опытных самолетах Т-50 / Су-57. К настоящему времени изготовлено около двух десятков опытных двигателей, предназначенных для проверок на земле и в воздухе. Летные испытания двигателей продолжаются больше года и требуют еще времени. Так, в начале прошлого года сообщалось, что весь цикл летных испытаний может занять три года.

Согласно нынешним планам, в ближайшие годы российские воздушно-космические силы получат несколько первых серийных истребителей Су-57. Первые машины этого типа будут оснащаться т.н. двигателями первого этапа - ТРДДФ АЛ-41Ф1. В 2020 году должен появиться второй контракт на поставку серийной техники. На этот раз речь идет о внедрении новых двигателей. Часть истребителей второй серии будет оснащаться «Изделиями 30». Серийное производство таких двигателей будет освоено предприятием «ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение». В дальнейшем, ориентировочно в середине двадцатых годов, новый двигатель станет стандартным для всех серийных Су-57.

Российские воздушно-космические силы в 2018 году приняли в опытно-боевую эксплуатацию перспективные истребители Су-57 пятого поколения, а до конца 2019 года планируется принять эти самолеты на вооружение.

На первом этапе эти машины будут поступать в войска с «упрощенными» силовыми установками АЛ-41Ф1, похожими на те, что устанавливаются на истребители Су-35С четвертого поколения. С середины 2020-х годов Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, больше известные сегодня под обозначением «Изделие 30».

Чтобы разобраться в поколениях реактивных двигателей боевых самолетов, особенностях разработки новых силовых установок и перспективах двигателестроения, мы обратились за помощью к генеральному конструктору ОКБ имени А. Люльки и разработчику двигателя пятого поколения для Су-57 Евгению Марчукову.

Предварительная проработка проекта истребителя пятого поколения Су-57 велась с начала 2000-х годов. В 2005 году начался этап проектирования нового российского боевого самолета. Летные испытания проводятся с 2010 года. В целом, информация по проекту перспективного истребителя засекречена. Известно только, что новые самолеты смогут нести во внутренних отсеках вооружения ракеты и бомбы общей массой до 4,2 тонны. Кроме того, истребители будут оснащены восемью внешними точками подвески для авиационного вооружения.

Су-57 будет принят на вооружение в два этапа. На первом этапе в войска начнут поступать боевые самолеты с двигателями АЛ-41Ф1 («изделие 117») - похожие двигатели устанавливаются сегодня на истребители Су-35С. На втором этапе Су-57 получат двигатели уже пятого поколения, сегодня обозначаемые как «изделие 30».

Поколения и контуры

В реактивной авиации условно выделяют пять поколений турбореактивных двигателей. «Родовые» ветки этих силовых установок разделены на боевые и гражданские, и к ним предъявляются совершенно разные требования.

Например, гражданские двигатели должны иметь высокий ресурс и относительно небольшой расход топлива, а их техническое обслуживание не должно быть дорогостоящим, иначе они будут экономически невыгодными в эксплуатации. Значительная часть этих требований для военных авиационных двигателей может быть в той или иной степени принесена в жертву высоким характеристикам - большой скорости полета или наименьшему времени выхода на режим максимальной тяги.

Современные авиационные двигатели состоят из двух частей. Одна из них - внутренний контур, состоящий из газогенератора и сопловой части. В состав газогенератора входят компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления.

В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором - самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания топливной смеси газы из камеры сгорания попадают на турбину высокого давления и вращают ее, а та, в свою очередь, приводит в движение компрессор.

Схема турбовентиляторного двигателя Volvo RM12

После турбины высокого давления газы попадают на турбину низкого давления, приводящую вентилятор. После турбин газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя.

Вторая часть военного авиационного двигателя - внешний контур - представляет собой компрессор низкого давления, направляющий аппарат и воздуховод (во многих гражданских двигателях компрессор низкого давления в состав внешнего контура не входит). Во время полета часть немного сжатого вентилятором и компрессором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. После этого сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем - в сопло и формирует остаток тяги.

В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги - до 80 процентов - формируется вентилятором. В двигателях истребителей бóльшая часть проходящего через двигатель воздушного потока проходит через внутренний контур. Это позволяет несколько повысить «отзывчивость» двигателя на управление и уменьшить его поперечные размеры, благодаря чему силовая установка способна обеспечивать сверхзвуковую скорость полета.

Совокупность удельных параметров

«Разница между двигателями разных поколений проявляется, прежде всего, в их удельных параметрах. Основных параметров несколько: это удельный вес, удельная тяга и удельный расход топлива на килограмм тяги в час. Смена поколений происходит при одновременном улучшении всех этих характеристик. „Изделие 30“ в этом плане можно даже отнести к поколению „5+“, так как этот двигатель создан с учетом отечественного и зарубежного опыта в разработке и эксплуатации двигателей пятого поколения. В СССР, а затем в России таким двигателем было „Изделие 20“. Его планировали установить на разрабатывавшийся корпорацией „МиГ“ истребитель Миг-1.44 МФИ. Затем появилось „Изделие 30“», - рассказал N + 1 Марчуков.

Су-35С

Су-35С
Су-35С

Удельным весом в авиации принято называть отношение массы двигателя к его полной тяге. Для перспективного «Изделия 30» этот показатель составляет менее 0,1, то есть двигатель способен выдавать более чем в 10 раз больше тяги, чем весит сам. Удельной же тягой называется отношение полной тяги к расходу воздуха двигателем.

В двигателе второго этапа для Су-57 разработчики применили ряд новых конструкторских подходов и технологий, благодаря чему «Изделие 30» по удельному расходу топлива примерно соответствует двухконтурному двигателю АЛ-31Ф (670 граммов на килограмм-силы в час в крейсерском режиме), однако превосходит его по показателю удельной тяги. АЛ-31Ф и его варианты являются одними из самых экономичных двигателей для боевых самолетов в мире; такие двигатели ставятся на истребители Су-27, Су-30 и Су-34, а также на китайский истребитель пятого поколения J-20.

Удельный расход топлива в значительной степени влияет на боевые возможности самолета. При равной боевой нагрузке низкий расход дает больший боевой радиус (расстояние, которое самолет может пролететь от точки старта до цели и обратно, включая время, необходимое на выполнение боевой задачи) или бóльшую боевую нагрузку при сохранении боевого радиуса. При сохранении же неизменными радиуса и боевой нагрузки самолету потребуется взять на борт меньше топлива, что сделает массу летательного аппарата меньше и заметно повысит его летные характеристики.

Например, во время Корейской войны 1950-1953 годов в затяжных воздушных боях американские истребители F-86 Sabre и советские МиГ-15 становились более верткими и быстрыми по мере расходования топлива, и с каждой минутой бой становился все более динамичным.

«Удельный расход топлива оппонирует с удельной тягой. Самый лучший расход топлива получается на гражданских двухконтурных двигателях, но у них меньше всего удельная тяга за счет высокой степени двухконтурности. У одноконтурных двигателей - наоборот, удельная тяга высока, но и расход высокий. За счет применения новых конструкций и технологий в «Изделии 30» удельный расход остался на прежнем уровне, но удельная тяга увеличилась», - рассказал Марчуков.

«Изделие 30»

Двигатель поколения «4+» АЛ-41Ф1, пока что устанавливаемый на истребители Су-57, конструктивно похож на АЛ-31Ф и АЛ-41Ф1С, но имеет несколько серьезных отличий. В частности, силовая установка оснащена плазменной системой зажигания и управлением вектором тяги в вертикальной плоскости.

По словам Марчукова, система плазменного зажигания встроена в сами топливные форсунки двигателя, благодаря чему зажигание плазменной дуги происходит одновременно с подачей керосина. Помимо прочего, такое техническое решение позволяет избегать факеления, выброса огненного столба из двигателя из-за переизбытка топлива в камере сгорания при запуске.

АЛ-41Ф («Изделие 20»), АЛ-41Ф1 («Изделие 117») и АЛ-41Ф1С («Изделие 117С») - три существенно различающихся между собой двигателя. Первый должен был устанавливаться на советский прототип истребителя пятого поколения Миг-1.44 МФИ, но в связи с развалом СССР в серию не пошел. АЛ-41Ф1 - двигатель, в котором использовались наработки по АЛ-41Ф и АЛ-31ФП. Сегодня он стоит на опытных образцах Су-57. АЛ-41Ф1С - фактически несколько увеличенный в размерах АЛ-31Ф. Этот двигатель производится серийно и устанавливается на Су-35С. В АЛ-41Ф1С, несмотря на схожую конструкцию с АЛ-31Ф, использовано более 70 процентов новых деталей, и значительно улучшены удельные характеристики, а в АЛ-41Ф1 этот показатель достигает 80 процентов.

Российский двигатель пятого поколения получил и электронно-цифровую систему управления с полной ответственностью. Такая система дает возможность устанавливать произвольные законы регулирования двигателя и гибко адаптировать их под различные условия. Это значительно ускоряет время настройки и повышает надежность системы, позволяет быстро вводить изменения. В старых системах управления любое изменение было очень нетривиальной задачей.

Если говорить в общем, то электронно-цифровая система позволяет еще больше упростить управление самолетом благодаря тому, что она полностью отвечает за регулирование впрыска топлива, подачу воздуха, зажигание и управление некоторыми другими параметрами работы силовой установки. Благодаря этому от летчика требуется только отдавать управляющие указания.

Двигатель пятого поколения «Изделие 30» будет отличаться от АЛ-41Ф1 повышенной топливной эффективностью и меньшей стоимостью жизненного цикла.

«По сравнению с двигателями четвертого поколения в пятом добавилась возможность крейсерского сверхзвукового движения - для этого двигатель должен обладать изменяемой степенью двухконтурности. Это требование добавило еще один удельный параметр - удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуке.

Также у двигателя должна быть значительно меньшая заметность в инфракрасном и радиоволновом диапазоне. Это достигается специальной конструкцией сопла и воздухозаборника. Серьезным аспектом нового двигателя является также снижение стоимости жизненного цикла машины - меньше расхода на обслуживание, больше межремонтный ресурс», - рассказал о новых силовых установках Марчуков.

Сопла и лопатки

Для нового двигателя, который будет устанавливаться на истребители Су-57 с середины 2020-х годов, сегодня разрабатывается плоское сопло. Обычно такой аппарат представляет собой две подвижные пластины, установленные на S-образном канале на выходе реактивного двигателя. В частности, так сделано на американском истребителе F-22 Raptor пятого поколения.

Такое сопло, вместе с S-образным каналом скрывающее раскаленные лопатки турбины двигателя, позволяет снизить инфракрасную заметность боевого самолета для систем наблюдения, в том числе и инфракрасных поисково-следящих систем. Однако это же техническое решение вводит дополнительное сопротивление для истекающих газов, из-за чего характеристики двигателя ухудшаются в среднем на 2-3 процента.

Будет ли плоское сопло входить в состав двигательной установки с «Изделием 30» в основе, пока неизвестно. Сегодня этот двигатель испытывают с обычным соплом.

В 2013 году разработчики показали лопатки компрессора высокого давления для двигателя второго этапа, предназначенного к установке на Су-57. Они были изготовлены из алюминида титана - сплава титана и алюминия. В СМИ появлялась информация и о том, что этот же сплав может быть использован для изготовления лопаток турбины низкого давления «Изделия 30». Но позднее все эти работы были приостановлены. По словам Марчукова, алюминид титана не подходит для военного двигателя.

«Лопатки из алюминида титана используются в самых последних ступенях турбины низкого давления на гражданских самолетах, где температура газов относительно низка. Это дает значительную экономию по массе, так как в гражданских двигателях турбины многоступенчатые. В военном двигателе температура газов даже перед турбиной низкого давления значительно выше, и алюминид титана в этих условиях просто неприменим», - пояснил генеральный конструктор ОКБ имени А. Люльки.

Су-27СМ

«Интерметаллиды вроде алюминида титана не подходят и для лопаток компрессора. Этот материал хрупок, и любая забоина на лопатке чревата ее разрушением. Да и экономия по весу для компрессора получается незначительной», - добавил Марчуков.

В целом же разработка «Изделия 30» ведется с применением технологий компьютерного моделирования и симуляций. Благодаря этому полную программу испытаний двигателя планируется завершить с помощью всего десяти опытных образцов.

«У конструктора двигателей Архипа Люльки на столе была огромная логарифмическая линейка, с помощью которой он проводил и проверял расчеты. Но руками все рассчитать невозможно, нужно множество испытаний. И при создании двигателя АЛ-31 было сделано 68 опытных изделий перед тем, как он окончательно обрел свою форму», - рассказывает Марчуков.

Плюс контур, плюс поколение

Параллельно с разработкой двигателя второго этапа для Су-57 конструкторы уже создают и научно-технический задел для двигателей шестого поколения. В первую очередь исследования направлены на улучшение удельных характеристик силовой установки по сравнению с двигателями пятого поколения.

По словам Марчукова, такой проект предусматривает добавление в конструкцию силовой установки третьего внешнего воздушного контура. Благодаря этому можно добиться низкого удельного расхода топлива на крейсерском сверхзвуковом режиме.

Над созданием трехконтурного двигателя работают и в США, в частности, на заводах компании GE Aviation. Американские военные называют свой двигатель адаптивным, поскольку он способен адаптировать некоторые удельные характеристики под текущие параметры полета.

При полете на дозвуковой скорости третий воздушный контур будет открыт. Благодаря этому воздушный поток от вентилятора будет проходить через второй и третий контуры и двигатель будет работать практически как турбовентиляторная силовая установка с большой степенью двухконтурности. В таком режиме силовая установка будет иметь несколько бóльшую тягу и существенно меньшее потребление топлива.

При сверхзвуковом же полете третий контур будет перекрываться полностью, а второй частично, благодаря чему двигатель будет работать уже как силовая установка с низкой степенью двухконтурности.

«Во всем двигателе и во всех его узлах сконцентрированы высокие технологии, множество расчетов и сложностей. Они проявляются по-разному. Например, компрессор двигателя является очень сложной конструкцией с точки зрения аэродинамики, но он относительно прост в используемых материалах и технологиях, так как там нет высоких температур.

Турбина, напротив, с аэродинамической точки зрения проста, но лопатки турбины испытывают огромные температурные и механические нагрузки, что требует использования сложных материалов, систем охлаждения и длительных испытаний.

Современные двигатели для боевых самолетов могут разрабатывать лишь несколько стран, и конструкторская мысль в них развивается схожим образом», - отметил Марчуков.