การสร้างเครื่องยนต์ turbojet (เครื่องยนต์ turbojet) สำหรับเครื่องบินรบสมัยใหม่เป็นเทคโนโลยีที่ไม่สามารถใช้ได้ในทุกประเทศ เฉพาะผู้มีอำนาจทางเทคโนโลยีชั้นนำเท่านั้นที่สามารถออกแบบและผลิตเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทได้ เนื่องจากต้องใช้โรงเรียนออกแบบขั้นสูง วัสดุไฮเทค และกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน ในช่วงสงครามเย็น ผู้นำด้านการพัฒนาเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทสำหรับการบิน ได้แก่ สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต บริเตนใหญ่ และฝรั่งเศส หายใจเข้าที่ด้านหลังศีรษะของพวกเขา
เผ่าพันธุ์แห่งยุค
หนึ่งในเครื่องยนต์ที่ซับซ้อนและล้ำหน้าที่สุดคือเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบินรบ ซึ่งต้องรวมข้อกำหนดสำหรับแรงขับสูงสุดสูงทั้งแบบมีและไม่มีการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงและขนาดที่ค่อนข้างกะทัดรัด เป็นเวลานานที่สหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาได้ "เผชิญหน้ากัน" ในบางครั้ง ประเทศหนึ่งและอีกประเทศหนึ่งก็นำหน้า ข้อบกพร่องของเครื่องยนต์อากาศยานของสหภาพโซเวียตมักเกิดจากทรัพยากรขนาดเล็ก - ความสามารถทางเทคโนโลยีของสหรัฐอเมริกานั้นสูงกว่าเสมอ และบ่อยครั้งที่มันเป็นไปได้ที่จะรักษาความเท่าเทียมกันไว้ได้เพียงเพราะความเฉลียวฉลาดของวิศวกรและนักออกแบบของโซเวียต อย่างไรก็ตาม เมื่อสหภาพโซเวียตล่มสลาย ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วในทางปฏิบัติ
การล่มสลายของสหภาพโซเวียตทำให้อุตสาหกรรมการบินของประเทศพิการอย่างรุนแรง - บุคลากรความสามารถทางเทคโนโลยีหายไปและเสียเวลา ขณะนี้กำลังมีการพัฒนาเครื่องบินเจเนอเรชันที่ 5 รุ่นล่าสุด ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ที่เกี่ยวข้อง
เป็นผลให้สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำโดยสร้างเครื่องยนต์ F119-PW-100 สำหรับเครื่องบินขับไล่หนัก F-22 รุ่นที่ห้าก่อนจากนั้นจึงสร้างเครื่องยนต์ F-135-PW-100/400/600 สำหรับ F- เครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์เดี่ยวขนาดเล็ก 35 ลำ
ในรัสเซีย การพัฒนาเครื่องบินขับไล่และเครื่องยนต์รุ่นที่ห้าสำหรับพวกเขายังคงดำเนินต่อไป สำนักออกแบบของ Sukhoi และ Mikoyan ในเงื่อนไขของ underfunding เรื้อรัง ทำงานอย่างอิสระกับนักสู้รุ่นที่ห้า
ในปี 1997 สำนักออกแบบ Sukhoi ได้นำเสนอการออกแบบสำหรับเครื่องบินขับไล่แบบกวาดหน้า Su-47 (ธีม S-37) เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท D-30F6 จากเครื่องบินขับไล่สกัดกั้น MiG-31 ได้รับการติดตั้งบนต้นแบบ แต่มีการวางแผนที่จะติดตั้งเครื่องยนต์อื่นบนเครื่องอนุกรม - P179-300 ในทางกลับกัน สำนักงานออกแบบ Mikoyan กำลังทำงานในโครงการเครื่องบินขับไล่แนวหน้าแบบมัลติฟังก์ชั่น MiG-1.44 ซึ่งทำการบินครั้งแรกในปี 2000 เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท AL-41F จะใช้เป็นเครื่องยนต์ที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับเครื่องบินรุ่นที่ 5 ที่มีแรงขับโดยประมาณที่เครื่องเผาไหม้หลังที่ 18 ตัน
ทั้งสองโครงการมีพื้นฐานมาจากการแก้ปัญหาของศตวรรษที่ผ่านมาและไม่เป็นไปตามข้อกำหนดสมัยใหม่อีกต่อไป ประกอบกับ underfunding เรื้อรัง ทั้งสองโครงการนี้ฝังไว้ สันนิษฐานได้ว่าการพัฒนาของ MiG-1.44 นั้นจีนสามารถใช้ในการพัฒนาเครื่องบินขับไล่ J-20 รุ่นที่ห้าได้
โครงการปิดของ Su-47 และ MiG-1.44 ถูกแทนที่ด้วยโครงการของศูนย์การบินที่มีแนวโน้มสำหรับการบินแนวหน้า (PAK-FA) ซึ่งการประกวดราคาชนะโดยสำนักออกแบบ Sukhoi ซึ่งท้ายที่สุดได้สร้าง Su -57. ดูเหมือนว่าทุกอย่างจะดี? อย่างไรก็ตาม ระหว่างทางที่จะสร้างเครื่องนี้ เกิดปัญหาทางเทคนิคและเทคโนโลยีมากมาย สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือการไม่มีเครื่องยนต์รุ่นที่ห้า
ดูเหมือนว่าเครื่องยนต์ดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้น - นี่คือเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท AL-41F ซึ่งบินโดย MiG-1.44 ในปี 2000 อย่างไรก็ตาม ขนาดของมันไม่อนุญาตให้วางบนเครื่องบินรบ Su-57บนพื้นฐานของ AL-41F เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท AL-41F1 ที่มีขนาดลดลงได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งมีแรงขับลดลงจาก 18,000 kgf เป็น 15,000 kgf ซึ่งถือว่าไม่เพียงพอสำหรับเครื่องบินขับไล่รุ่นที่ห้า
ในที่สุด เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท AL-41F1 ก็กลายเป็นเครื่องยนต์สเตจแรกสำหรับ Su-57 โดยจะผลิตเฉพาะส่วนหนึ่งของเครื่องจักรอนุกรมเท่านั้น เพื่อแทนที่เครื่องยนต์ของขั้นตอนที่สองภายใต้การกำหนด "ผลิตภัณฑ์ 30" ยังไม่มีข้อมูลมากนัก - แรงขับบนเครื่องเผาไหม้หลังควรอยู่ที่ 18,000 กก. ซึ่งน้อยกว่าที่มีอยู่แล้ว อเมริกันเอฟ-135-PW-100/400 (19500 kgf) ผลิตจำนวนมาก การพัฒนาและทดสอบ "ผลิตภัณฑ์ 30" ได้ดำเนินไปแล้ว
อย่างไรก็ตาม มี (และยังคงมีอยู่) ทางเลือกอื่นสำหรับการพัฒนาสายผลิตภัณฑ์เครื่องยนต์ AL-41F1 / AL-41F / AL-41F1 / "Product 30" มีการกล่าวไว้ข้างต้นว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท R-179-300 ได้รับการพิจารณาว่าเป็นเครื่องยนต์อนุกรมที่ถูกกล่าวหาสำหรับ Su-47 - แต่นี่เป็นเครื่องยนต์ประเภทใด
โซลูชันทางเลือก
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท R179-300 ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของเครื่องยนต์ R79V-300 (ผลิตภัณฑ์ 79) ของเครื่องบิน Yak-141 ในการขึ้นลงและลงจอดในแนวตั้ง (VTOL)
พารามิเตอร์ของแรงขับในโหมดสูงสุดและโหมดการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ Р79В-300 สูงกว่าพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทอื่นๆ ของรุ่นที่สี่อย่างมีนัยสำคัญ น้ำหนักของ Р79В-300 สูงขึ้นเล็กน้อย แต่อย่าลืมว่ามันมีหัวฉีดแบบหมุน ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ Afterburner ได้ทั้งในโหมดแนวนอนและแนวตั้ง
บนหน้าของสิ่งพิมพ์เฉพาะทางและบนอินเทอร์เน็ต ปัญหาการขาดแคลนเครื่องบินขับไล่แบบเครื่องยนต์เดี่ยวขนาดเล็ก - อะนาล็อกของ F-16 ของอเมริกา - มักถูกกล่าวถึงในกองทัพอากาศรัสเซีย (กองทัพอากาศ) แต่ในความเป็นจริง เครื่องบินดังกล่าวถูกสร้างขึ้นจริง - นี่คือ Yak-141 ใช่ Yak-141 เป็นเครื่องบิน VTOL แต่ลักษณะของมันค่อนข้างเทียบได้กับเครื่องบินรบที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกัน - เครื่องบิน MiG-29 และ F-16
สามารถสันนิษฐานได้ว่าบนพื้นฐานของ Yak-141 เครื่องบินขับไล่แบบเครื่องยนต์เดียวแบบมัลติฟังก์ชั่นน้ำหนักเบาสามารถสร้างขึ้นด้วยลักษณะการบินที่เหนือกว่าของ MiG-35 และ F-16 ของรุ่นล่าสุด
ดังนั้น ในขณะที่เครื่องบินตระกูล Su-27 กำลังได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย เครื่องบินรบเบาที่ใช้ Yak-141 ก็สามารถปรับปรุงให้ทันสมัยได้ โดยหลักแล้วในแง่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องบิน (avionics) และการรวมอาวุธใหม่
เครื่องบินดังกล่าวอาจเป็นที่ต้องการของกองทัพอากาศรัสเซียและในตลาดต่างประเทศซึ่ง MiG-29 เดียวกันไม่ได้รับความนิยม
โดยทั่วไป ในกรณีนี้ อาจมี "ผู้ชนะ" บางอย่างเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมของรัสเซีย ซึ่งสำนักออกแบบ Yakovlev จะเน้นไปที่เครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์เดี่ยวขนาดเล็กและเครื่องบิน VTOL สำนักออกแบบ Sukhoi จะสร้างเครื่องบินรบคลาส Su-27 หนัก และสำนักออกแบบ MiG จะพัฒนาเครื่องบินขับไล่สกัดกั้นระยะไกลแบบหนัก (ต่อมาเป็นแบบมัลติฟังก์ชั่น) ของประเภท MiG-31 แน่นอนว่าการแบ่งงานจะไม่บังคับ สำนักงานออกแบบใดๆ สามารถเข้าร่วมการแข่งขัน "ในหัวข้อ" ได้ เนื่องจากการแข่งขันถือเป็นพร
แต่กลับไปที่เครื่องยนต์อากาศยาน ตามรายงานที่ไม่ได้รับการยืนยัน เทคโนโลยี R-79-300 "รั่วไหล" ไปยังประเทศจีนในช่วงต้นทศวรรษ 90:
“ที่ Sinodefence Forum หนึ่งในผู้เข้าร่วมได้นำเครื่องแปลภาษาของบทความจากแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตของจีน ซึ่งกล่าวหาว่าจีนได้รับเอกสารทางเทคนิคจากรัสเซียและเครื่องยนต์ R-79-300 เอง ซึ่งติดตั้งด้วย เครื่องบินจามรี VTOL. -141.
ในปี 1992 รัสเซียซึ่งกำลังประสบกับวิกฤตเศรษฐกิจอย่างหนัก ตัดสินใจหยุดพัฒนาเครื่องบินขับไล่ Yak-141 การตัดสินใจครั้งนี้เกิดขึ้นจากการสาธิตเทคโนโลยีการบินในมาชูลิชชี (ใกล้มินสค์ ประเทศเบลารุส) เครื่องยนต์ R-79-300 ที่พัฒนาโดย AMNTK Soyuz ไม่ได้วางแผนที่จะติดตั้งบนเครื่องบินลำใด ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2539 รัสเซียได้ลงนามในพระราชบัญญัติการโอนเครื่องยนต์ไปยังฝั่งจีนและจัดเตรียมภาพวาดและเอกสารทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์ (เครื่องยนต์ถูกถ่ายโอนโดยไม่มีหัวฉีดเวกเตอร์แรงขับ) แต่ต่อมาในปี 2541 เมื่อวิกฤตการเงินในเอเชียทำให้เกิดปัญหาทางเศรษฐกิจในรัสเซีย จีนสามารถได้รับหัวฉีดเครื่องยนต์ R-79-300V ด้วยเทคโนโลยีของตน
บนพื้นฐานของ R-79 สถาบันวิจัยเครื่องยนต์กังหันก๊าซของจีน (ซีอาน) เริ่มพัฒนา WS-15 รุ่นของตัวเองเครื่องยนต์กำลังได้รับการพัฒนาในการดัดแปลงหลายอย่าง:
- WS-15-10 สำหรับเครื่องบินขับไล่ J-10M รุ่นส่งออก
- WS-15-13 สำหรับเครื่องบินขับไล่ล่องหนแบบเบา J-13;
- WS-15-CJ สำหรับเครื่องบินขับไล่ที่มีแนวโน้มว่าจะบินขึ้นและลงจอดในแนวดิ่ง
- WS-15X สำหรับเครื่องบินขับไล่ล่องหนหนักสองเครื่องยนต์ J-20
ด้วยการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของเครื่องยนต์ WS-15 จีนมีรายงานว่าเกือบจะปิดช่องว่างกับสหรัฐอเมริกา ยุโรป และรัสเซียในการพัฒนาเครื่องยนต์ไอพ่นทางทหารขั้นสูง"
แม้จะมีข้อมูลเชิงลบทั้งหมด แต่ก็สามารถสรุปได้ว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท R79V-300 สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องยนต์อากาศยานที่มีแนวโน้ม
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่มีแนวโน้มว่าจะ R179-300 ที่พัฒนาบนพื้นฐานของเครื่องยนต์ R79V-300 มีลักษณะเฉพาะที่สอดคล้องกับข้อกำหนดของเวลานั้นสำหรับเครื่องยนต์รุ่นที่ห้า นอกจาก AL-41F แล้ว ยังถือเป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องบินขับไล่รุ่นที่ 5 ที่มีแนวโน้มดี แต่กองทัพเลือก AL-41F เนื่องจากเชื่อกันว่าสามารถนำขึ้นสู่อากาศได้เร็วกว่า
การเลือกนั้นสมเหตุสมผลหรือมีปัจจัยอื่นเข้ามาแทรกแซงหรือไม่? ไม่ว่าทหารจะถูกหรือผิดเป็นคำถามเปิด ตัวเลือกที่สนับสนุน AL-41F เกิดขึ้นในยุค 80 แต่ "Product 30" สำหรับเครื่องบินขับไล่ Su-57 ซึ่งอิงตามการพัฒนาของ AL-41F ยังไม่ได้ถูกนำเข้าสู่ขั้นตอนความพร้อม
ข้อสรุปใดที่สามารถดึงออกมาจากสิ่งนี้
เครื่องยนต์เป็นพื้นฐานของยานรบทุกชนิด - เครื่องบิน, เรือ, รถถัง เป็นคุณลักษณะของเครื่องยนต์ที่กำหนดว่ายานเกราะใดจะมีระยะและความเร็ว ภาระการรบ เกราะป้องกัน ฯลฯ
เมื่อสร้างเทคโนโลยีที่ซับซ้อน มักมีความเสี่ยงที่นักพัฒนาจะหยุดนิ่ง - ไปในทางที่ผิด ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความล่าช้าหลายปีหรือหลายสิบปี เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของเครื่องบินรบโดยทั่วไป และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องบินรบ การ "ใส่ไข่ในตะกร้าใบเดียว" เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้อย่างแน่นอน รัฐสามารถมอบความไว้วางใจในการพัฒนาเครื่องยนต์อากาศยานรุ่นที่ห้าให้กับสำนักงานออกแบบสองแห่ง นอกจากนี้ ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น การแข่งขันที่ดีมีผลในเชิงบวกอย่างมากต่อคุณภาพและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
อย่างไรก็ตาม ยังไม่สายเกินไป สถานการณ์ของเครื่องยนต์ turbojet ยังสามารถแก้ไขได้ AMNTK "Soyuz" ยังคงความสามารถทางเทคนิคไว้และกำลังพัฒนาเครื่องยนต์เชิงรุกสำหรับเครื่องบินรุ่นที่ห้า ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ turbojet ที่มีแนวโน้มว่า P579-300 ถูกนำเสนอในฟอรัม Army-2020 คุณลักษณะที่ประกาศซึ่งค่อนข้างสอดคล้องกับข้อกำหนดสำหรับเครื่องยนต์อากาศยานสำหรับเครื่องบินรุ่นที่ห้า
ห่างไกลจากข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท R579-300 หรือเครื่องยนต์อากาศยานอื่นๆ ที่มีพื้นฐานจากเครื่องยนต์ดังกล่าว จะสามารถรวมเข้ากับโครงเครื่องบิน Su-57 ได้เนื่องจากความคลาดเคลื่อนของขนาด แม้ว่าจะไม่ถูกต้อง แต่บางที AMNTK Soyuz สามารถปรับ เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท P579-300 สำหรับ Su-57
แต่ถึงแม้ว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท P579-300 จะไม่เหมาะกับ Su-57 แต่ก็สามารถสร้างเครื่องบินขับไล่อเนกประสงค์แบบเบาได้ ซึ่งรวมถึงในรุ่น VTOL เครื่องบินขับไล่สกัดกั้นระยะไกลที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้ หรือเครื่องบินรุ่นอื่นตามความต้องการ ของกองทัพอากาศรัสเซียหรือเพื่อการส่งออก
ตัวอย่างเช่น ในข่าวบนเว็บไซต์ Soyuz ได้มีการกล่าวถึงความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องยนต์ที่มีแนวโน้มตามเครื่องยนต์ turbojet R579-300 สำหรับ UAV เชิงกลยุทธ์ที่มีความเร็วในการบินมากกว่า 3-4 M ซึ่งสามารถ ใช้ในการส่งยานอวกาศขนาดเล็ก
เครื่องยนต์ที่มากขึ้น ดีและแตกต่าง - นี่ควรเป็นคติประจำใจของอุตสาหกรรมของเรา ทรัพยากรของรัฐช่วยให้การจัดหาเงินทุนสำหรับการพัฒนาหลายอย่างพร้อมกันอย่างเต็มที่ เพื่อลดความเสี่ยงทางเทคนิคและชั่วคราวของการสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีแนวโน้ม