ขณะนี้ อยู่ระหว่างการเตรียมการผลิตเครื่องบินขับไล่ Su-57 ที่มีแนวโน้มว่าจะผลิตต่อเนื่อง ในกรณีของต้นแบบ อุปกรณ์อนุกรมจะติดตั้งเครื่องยนต์สองรุ่น ตัวอย่างการผลิตชุดแรกจะได้รับเครื่องยนต์ AL-41F1 ที่มีอยู่ (เป็น "เครื่องยนต์ระยะแรก") จากนั้น "ผลิตภัณฑ์ 30" ที่ใหม่กว่าจะเข้ามาแทนที่ในซีรีส์ ตั้งแต่ปลายปี 2560 เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่มีแนวโน้มว่าจะ "Product 30" ได้รับการทดสอบในอากาศแล้ว และในอนาคตก็คาดว่าจะเชี่ยวชาญในการผลิตของพวกเขาเพื่อผลประโยชน์ของการผลิตเครื่องบินแบบต่อเนื่อง
TRDDF ประเภท "ผลิตภัณฑ์ 30" หรือ "เครื่องยนต์ขั้นที่สอง" เป็นหนึ่งในหัวข้อหลักในบริบทของโครงการ PAK FA / T-50 / Su-57 นอกจากนี้ หัวข้อนี้เป็นหนึ่งในหัวข้อที่ปิดมากที่สุด
อย่างไรก็ตาม ในตอนนี้ นักพัฒนาที่เป็นตัวแทนของ NPO Saturn รวมถึงเจ้าหน้าที่จากกระทรวงกลาโหมและโครงสร้างอื่นๆ ได้จัดการเปิดเผยข้อมูลบางส่วนและวาดภาพคร่าวๆ คาดว่าในอนาคตข้อมูลใหม่จะยังคงไหลต่อไปและอุตสาหกรรมจะเปิดเผยรายละเอียดใหม่ของโครงการที่น่าสนใจ
เครื่องยนต์รุ่นที่ห้า
เครื่องบินรบ Su-57 เป็นของรุ่นที่ห้าแบบมีเงื่อนไขซึ่งบ่งชี้ว่ามีข้อกำหนดด้านคุณลักษณะหลายประการ ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งดังกล่าวคือเพื่อให้แน่ใจว่าแล่นด้วยความเร็วเหนือเสียง ซึ่งรวมถึงโดยไม่ต้องใช้เครื่องเผาไหม้ภายหลัง เครื่องยนต์อนุกรมที่มีอยู่ไม่อนุญาตให้มีคุณลักษณะดังกล่าว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีโรงไฟฟ้าใหม่ทั้งหมด เครื่องยนต์ที่มีแนวโน้มว่าจะออกแบบมาสำหรับ Su-57 เช่นเดียวกับตัวเครื่องบินนั้นมาจากรุ่นที่ 5 แบบมีเงื่อนไข อย่างไรก็ตาม อยู่แล้วในด้านการสร้างเครื่องยนต์
เครื่องบิน Su-57 พร้อมเครื่องยนต์ "ระยะแรก" - AL-41F1 รูปภาพ UAC / uacrussia.ru
เป็นที่เชื่อกันว่าความแตกต่างระหว่างรุ่นของเครื่องยนต์ turbojet นั้นแสดงออกมาในการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์พื้นฐาน การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงขับเฉพาะหรือการลดการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะที่ทำได้ในโครงการใหม่ทำให้สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปได้ TRDDF "Product 30" ใหม่ล่าสุดโดยตัวบ่งชี้เหล่านี้เปรียบเทียบได้ดีกับระบบที่มีอยู่ ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการสร้างเอ็นจิ้นของรุ่น "5" หรือ "5+"
สมรรถนะสูงของเครื่องยนต์ใหม่เกิดจากการใช้เทคโนโลยี วัสดุ และโซลูชั่นที่ทันสมัยที่สุดเป็นหลัก ในกรณีนี้ แนวคิดที่เข้าใจแล้วก็จะถูกนำมาใช้เช่นกัน ดังนั้น "ผลิตภัณฑ์ 30" ยังคงเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องยนต์ในประเทศต่อไปด้วยหัวฉีดมาตรฐานพร้อมตัวควบคุมเวกเตอร์แรงขับ
อย่างไรก็ตาม โซลูชันสมัยใหม่บางอย่างต้องถูกละทิ้ง ตัวอย่างเช่น ในปี 2013 NPO Saturn แสดงให้เห็นการออกแบบใบพัดแรงดันสูงที่ทำจากไททาเนียมอะลูมิไนด์ มีรายงานการนำวัสดุดังกล่าวไปใช้ในการออกแบบกังหัน อย่างไรก็ตาม ภายหลัง ไททาเนียมอลูมิไนด์ในองค์ประกอบของ "Product 30" ถูกละทิ้ง การลดน้ำหนักกลายเป็นเรื่องเล็กน้อย และความต้านทานต่อภาระทางกลและความร้อนที่เพิ่มขึ้นตามแบบฉบับของเครื่องยนต์ทางทหารนั้นไม่เพียงพอ
รายละเอียดทางเทคนิค
จากข้อมูลที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า "Product 30" เป็นเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตบายพาสที่มีเครื่องเผาไหม้หลัง ในระดับของแนวคิดพื้นฐานบางอย่าง มันคล้ายกับเครื่องยนต์รุ่นเก่าของตระกูล AL-31 และ AL-41 แต่หน่วยทั้งหมดได้รับการพัฒนาขึ้นใหม่และใช้การพัฒนาที่ทันสมัยผลที่ได้คือคุณลักษณะหลักทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ทำให้ "ผลิตภัณฑ์ 30" ถูกนำมาประกอบกับ TRDDF รุ่นต่อไป
เครื่องยนต์มีสถาปัตยกรรมทั่วไปในระดับเดียวกัน โดยมีคอมเพรสเซอร์แรงดันสูงและต่ำหลายใบพัด ห้องเผาไหม้ และกังหันหลายใบพัด ด้านหลังเทอร์ไบน์มี Afterburner และหัวฉีดพร้อม UHT วางยูนิตที่จำเป็นเพื่อจุดประสงค์อย่างใดอย่างหนึ่งไว้บนพื้นผิวด้านนอกของเครื่องยนต์ ผู้พัฒนา "Product 30" ไม่รีบร้อนที่จะเปิดเผยรายละเอียดทั้งหมดของการออกแบบ แต่คุณสมบัติบางอย่างของโครงการใหม่นั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว
คอมเพรสเซอร์ให้การบีบอัดของอากาศที่เข้ามาด้วยระดับ 6, 7 ให้อัตราการไหลของอากาศสูงถึง 20-23 กก. / วินาที ห้องเผาไหม้ติดตั้งระบบจุดระเบิดด้วยพลาสม่าที่ติดตั้งบนหัวฉีดโดยตรง วิธีการดังกล่าวช่วยให้มั่นใจได้ว่าเชื้อเพลิงจะติดไฟทันทีหลังจากเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้จึงรักษาโหมดการเผาไหม้ที่เหมาะสมไว้และสิ่งที่เรียกว่า ไฟฉาย - การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สะสมในเครื่องยนต์ที่ไม่เหมาะสม อุณหภูมิของก๊าซที่ด้านหน้ากังหันอยู่ในช่วง 1950 ถึง 2100 ° K สำหรับการเปรียบเทียบ สำหรับเอ็นจิ้น AL-31F แบบอนุกรม พารามิเตอร์นี้ต้องไม่เกิน 1700 ° K
Su-57 ที่มีประสบการณ์กับเครื่องยนต์ "Product 30" รูปภาพ Nickolay Krasnov / russianplanes.net
เครื่องยนต์ "30" ติดตั้งหัวฉีดใหม่พร้อมฟังก์ชันควบคุมเวกเตอร์แรงขับ เครื่องนี้มีขนาดเล็กกว่าเครื่องที่ใช้ก่อนหน้านี้อย่างเห็นได้ชัดและมีรูปทรงที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขอบด้านท้ายของหัวฉีดซึ่งเกิดจากแผ่นปิดแต่ละส่วนจะไม่สม่ำเสมอ
คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญที่ให้โอกาสใหม่คือการเปลี่ยนแปลงระดับการเลี่ยงผ่าน โครงการนี้ยังคำนึงถึงความจำเป็นในการลดทัศนวิสัยของเครื่องยนต์และเครื่องบินโดยรวมสำหรับระบบเรดาร์และระบบเฝ้าระวังอินฟราเรด ปัญหาดังกล่าวได้รับการแก้ไขโดยการสร้างการออกแบบที่เหมาะสมของช่องรับอากาศและหัวฉีด
ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัลดั้งเดิมพร้อมความรับผิดชอบเต็มรูปแบบได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับเครื่องยนต์ใหม่ รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ต่างๆ มากมาย และตรวจสอบการทำงานของส่วนประกอบเครื่องยนต์ทั้งหมด เมื่อได้รับคำสั่งจากนักบิน ระบบควบคุมจะดำเนินการโดยคำนึงถึงพารามิเตอร์ปัจจุบันและปัจจัยต่างๆ การควบคุมเครื่องยนต์อัตโนมัติช่วยลดความยุ่งยากในการทำงานของนักบิน และยังอำนวยความสะดวกในการปรับแต่งโรงไฟฟ้าสำหรับการทำงานในบางสภาวะ
แนวคิดและวิธีแก้ปัญหาใหม่ทั้งหมดมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะพื้นฐานของเครื่องยนต์ จากข้อมูลเปิด แรงผลักดันสูงสุดของเครื่องยนต์ "Product 30" ถึง 11000 kgf, afterburner - 18000 kgf สำหรับการเปรียบเทียบ เครื่องยนต์สเตจแรกของ AL-41F1 มีแรงขับ 9500 และ 15,000 กิโลกรัมตามลำดับ ดังนั้น ซู-57 ถึงแม้จะมีน้ำหนักนำขึ้นสูงสุดเกิน 35 ตัน ก็จะมีอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักที่มากกว่าหนึ่ง ด้วยน้ำหนักเครื่องขึ้นปกติ พารามิเตอร์นี้จะถึง 1, 15-1, 2
พารามิเตอร์เฉพาะของเครื่องยนต์ใหม่จะดีขึ้นหรือยังคงอยู่ที่ระดับของผลิตภัณฑ์ก่อนหน้า ดังนั้นการจัดการของ NPO Saturn ระบุว่าปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะของผลิตภัณฑ์ 30 ยังคงอยู่ที่ระดับของเครื่องยนต์ AL-31F - ประมาณ 0.67 กก. • kgf / h ในเวลาเดียวกัน แรงขับเฉพาะเพิ่มขึ้น แต่ไม่มีชื่อค่าที่แน่นอนของพารามิเตอร์นี้ ด้วยพารามิเตอร์ดังกล่าว ในแง่ของขนาดและน้ำหนัก เครื่องยนต์ "30" แทบไม่แตกต่างจากเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทในประเทศแบบอนุกรม
การปรับพารามิเตอร์หลักให้เหมาะสมทำให้คุณลักษณะประสิทธิภาพของเครื่องบินเพิ่มขึ้น จากการประมาณการต่างๆ ความเร็วในการแล่นเหนือเสียงของ Su-57 โดยไม่ต้องใช้ Afterburner ซึ่งจัดหาโดยเครื่องยนต์สองเครื่องที่มีแรงขับ 11,000 กิโลกรัมต่อหน่วย สามารถเข้าถึง M = 1, 5 การมีหัวฉีดที่มี UHT ช่วยเพิ่มความคล่องแคล่วได้อย่างมาก ในทุกโหมด
แผนสำหรับอนาคต
จนถึงตอนนี้ เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท 30 ตัวที่มีแนวโน้มว่าจะยังคงอยู่ในขั้นตอนการทดสอบการบินและกำลังทดสอบกับเครื่องบินต้นแบบ T-50 / Su-57 จนถึงปัจจุบัน มีการผลิตเครื่องยนต์ทดลองประมาณสองโหลสำหรับการทดสอบบนพื้นดินและในอากาศการทดสอบการบินของเครื่องยนต์ดำเนินมาเป็นเวลากว่าหนึ่งปีและจะใช้เวลามากขึ้น ดังนั้น เมื่อต้นปีที่แล้ว มีรายงานว่ารอบการทดสอบการบินทั้งหมดอาจใช้เวลาสามปี
เครื่องยนต์ "30" ในร้านประกอบ (น่าจะ) ภาพถ่าย Militaryrussia.ru
ตามแผนปัจจุบัน ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า กองกำลังการบินและอวกาศของรัสเซียจะได้รับเครื่องบินรบ Su-57 ที่ผลิตครั้งแรกหลายลำ รถคันแรกประเภทนี้จะติดตั้งสิ่งที่เรียกว่า เครื่องยนต์ของสเตจแรก - TRDDF AL-41F1 ในปี 2020 สัญญาฉบับที่สองสำหรับการจัดหาอุปกรณ์อนุกรมจะปรากฏขึ้น คราวนี้เรากำลังพูดถึงการแนะนำเครื่องยนต์ใหม่ เครื่องบินรบส่วนหนึ่งของซีรีส์ที่สองจะติดตั้ง "ผลิตภัณฑ์ 30" การผลิตต่อเนื่องของเครื่องยนต์ดังกล่าวจะควบคุมโดย UEC-Ufa Engine-Building Production Association ต่อมา ประมาณช่วงกลางทศวรรษที่ 20 เครื่องยนต์ใหม่จะกลายเป็นมาตรฐานสำหรับ Su-57 อนุกรมทั้งหมด
ควบคู่ไปกับการทดสอบและปรับแต่ง "Product 30" ในเวอร์ชันที่มีอยู่ กำลังทำงานเพื่อสร้างหน่วยใหม่สำหรับเครื่องยนต์ดังกล่าว การพัฒนาหัวฉีดแบบแบนที่สามารถลดลายเซ็นของเครื่องบินในสเปกตรัมต่างๆ ได้กำลังดำเนินการอยู่ แทนที่จะใช้หัวฉีดมาตรฐาน มีการวางแผนที่จะวางช่องโค้งไว้ด้านหลังเครื่องยนต์ ซึ่งควรติดตั้งแผ่นปิดแบบแบนที่เคลื่อนย้ายได้สองแผ่น
ช่องรูปตัว S ป้องกันใบพัดกังหันจากการแผ่รังสีเรดาร์ และส่วนสี่เหลี่ยมของหัวฉีดช่วยลดการแผ่รังสีอินฟราเรดจากก๊าซปฏิกิริยา ในเวลาเดียวกัน หน่วยดังกล่าวสร้างความต้านทานเพิ่มเติมต่อการเคลื่อนที่ของก๊าซ ซึ่งทำให้ลักษณะทางเทคนิคของเครื่องยนต์ลดลงเล็กน้อย หัวฉีดใหม่ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และยังไม่ทราบว่าจะนำไปใช้ในการอัพเกรด Su-57 ในอนาคตหรือไม่ อย่างไรก็ตาม ด้วยความช่วยเหลือของโครงการดังกล่าว ผู้สร้างเครื่องยนต์ของรัสเซียกำลังได้รับประสบการณ์ที่สำคัญ
นอกจากนี้ยังมีรายงานเกี่ยวกับปัญหาในการสร้างเอ็นจิ้น "รุ่นที่หก" อย่างละเอียดอีกด้วย เพื่อปรับปรุงลักษณะพื้นฐานและเฉพาะเพิ่มเติม ขอเสนอให้เพิ่มวงจรที่สามเพิ่มเติมจากวงจรที่มีอยู่สองวงจร อย่างไรก็ตาม แนวคิดดังกล่าวยังคงอยู่ในขั้นตอนของการวิจัยครั้งแรก ดังนั้นจึงแทบจะไม่สามารถนำมาพิจารณาในบริบทของการปรับแต่งเพิ่มเติมของเครื่องบินขับไล่ Su-57
จนถึงตอนนี้ งานหลักของผู้สร้างเครื่องยนต์ภายในโครงการ PAK FA คือการปรับแต่ง "Product 30" ด้วยการเปิดตัวการผลิตในภายหลังและการแนะนำในการผลิตเครื่องบินขับไล่ Su-57 แบบต่อเนื่อง เห็นได้ชัดว่าเครื่องยนต์จะเข้าสู่การผลิตในรูปแบบปัจจุบัน - พร้อมโซลูชันทางเทคนิคพิเศษจำนวนหนึ่งที่เพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม ในขณะเดียวกัน ยังไม่มีการวางแผนการยกเครื่องที่สำคัญ เช่น การติดตั้งหัวฉีดใหม่
ผลลัพธ์หลักของโครงการภายใต้ชื่อการทำงาน "30" คือการสร้างเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทประสิทธิภาพสูงสำหรับเครื่องบินรบรัสเซียรุ่นใหม่ล่าสุด ในขณะเดียวกัน อย่าลืมประเด็นสำคัญอื่นๆ หลังจากเสร็จสิ้นการทำงานกับ "ผลิตภัณฑ์ 30" และนำเข้าสู่กองทัพแล้ว อาคารเครื่องยนต์ของรัสเซียจะแสดงศักยภาพอีกครั้งและยืนยันตำแหน่งผู้นำ
