TRDDF מסוג "מוצר 30", או "מנוע של השלב השני", הוא אחד הנושאים העיקריים בהקשר של פרויקט PAK FA / T-50 / Su-57. יתר על כן, נושא זה הוא אחד הסגורים ביותר.
עם זאת, עד עתה הצליחו היזם המיוצג על ידי עמותת שבתאי, כמו גם גורמים ממשרד הביטחון ומבנים נוספים, לחשוף חלק מהנתונים ולשרטט תמונה גסה. צפוי כי בעתיד זרימת המידע החדש תימשך, והתעשייה תחשוף פרטים חדשים על הפרויקט המעניין ביותר.
מנוע דור חמישי
מטוס הקרב Su-57 שייך לדור החמישי המותנה, מה שמעיד על קיומן של מספר דרישות אופייניות. אחת הדרישות העיקריות מסוג זה היא הבטחת מהירות שיוט על-קולית, כולל ללא שימוש במבערים לאחר. מנועים טוריים קיימים אינם מאפשרים להשיג מאפיינים כאלה, ולכן נדרשת תחנת כוח חדשה לחלוטין. המנוע המבטיח שתוכנן ל-Su-57, כמו המטוס עצמו, שייך לדור החמישי המותנה - אבל כבר בתחום בניית המנועים.
מטוס Su-57 עם מנועים של "השלב הראשון" - AL-41F1. תמונה UAC / uacrusia.ru
מאמינים כי ההבדל בין דורות של מנועי טורבו-סילון מתבטא בשינוי בפרמטרים העיקריים. עלייה חדה בדחף הספציפי או הפחתה בצריכת הדלק הספציפית שהושגה בפרויקט החדש מאפשרת להפנותו לדור הבא. מנוע הטורבופאן החדש ביותר "מוצר 30" משתווה לטובה עם מערכות קיימות באינדיקטורים אלו, מה שמאפשר למפתחיו לדבר על יצירת מנוע מדור ה-"5" או "5+".
ביצועים גבוהים של המנוע החדש מושגים בעיקר באמצעות שימוש בטכנולוגיות, חומרים ופתרונות מתקדמים ביותר. במקביל, נעשה שימוש ברעיונות שכבר שולטים בהם. אז, "מוצר 30" ממשיך את קו המנועים המקומיים עם זרבובית סטנדרטית עם בקרת וקטור דחף.
עם זאת, כמה פתרונות מודרניים נאלצו לנטוש. לדוגמה, בשנת 2013, NPO Saturn הראתה עיצוב להב מבטיח עבור מדחס בלחץ גבוה העשוי מטיטניום אלומיניד. היו דיווחים על הכנסת חומר כזה לתכנון הטורבינה. עם זאת, מאוחר יותר טיטניום אלומיניד כחלק מ"מוצר 30" נזנח. החיסכון במשקל התברר כלא משמעותי, והעמידות בפני עומסים מכניים ותרמיים מוגברים, האופייניים למנועים צבאיים, לא הייתה מספקת.
פרטים טכניים
על פי נתונים ידועים, "מוצר 30" הוא מנוע טורבו-סילון עוקף עם מבער לאחר. ברמת כמה רעיונות בסיסיים, הוא דומה למנועים הישנים יותר של משפחות AL-31 ו-AL-41, אך כל יחידותיו פותחו מאפס ובאמצעות פיתוחים מודרניים. התוצאה של זה הייתה עלייה ניכרת בכל המאפיינים העיקריים, מה שמאפשר לייחס את ה"מוצר 30" לדור הבא של מנועי הטורבו-פאן.
למנוע יש ארכיטקטורה קונבנציונלית למעמד שלו עם מדחסים רב-שלביים בלחץ גבוה ונמוך, תא בעירה וטורבינות רב-שלביות. מאחורי הטורבינות יש מבער אחר וזרבובית עם UVT. היחידות הדרושות למטרה זו או אחרת מונחות על פני השטח החיצוניים של המנוע. מפתחי "מוצר 30" לא ממהרים לחשוף את כל פרטי העיצוב, אבל חלק מהמאפיינים של הפרויקט החדש כבר ידועים.
המדחס מספק דחיסה של האוויר הנכנס בדרגה של 6,7, המספק קצב זרימת אוויר של עד 20-23 ק"ג לשנייה. תא הבעירה מצויד במערכת הצתה פלזמה המותקנת ישירות על החרירים. אמצעים כאלה מבטיחים את הצתת הדלק מיד לאחר שהוא נכנס לתא הבעירה. הודות לכך, מצב בעירה אופטימלי נשמר, ומה שנקרא. לפיד - בעירה לא נכונה של דלק שנצבר במנוע. טמפרטורת הגז מול הטורבינה היא בטווח שבין 1950 ל-2100°K. לשם השוואה, עבור מנוע AL-31F סדרתי, פרמטר זה אינו עולה על 1700°K.
Su-57 מנוסה עם מנוע "מוצר 30". צילום: ניקולאי קרסנוב / russianplanes.net
מנוע "30" מצויד בזרבובית חדשה עם פונקציות בקרת וקטור דחף. יחידה זו קטנה באופן ניכר מהשימוש הקודם ויש לה קווי מתאר אחרים. במיוחד, הקצה האחורי של הזרבובית, שנוצר על ידי הדשים הבודדים, הוא בצורה לא אחידה.
מאפיין חשוב של העיצוב, מתן הזדמנויות חדשות, הוא שינוי במידת המעקף. הפרויקט לקח בחשבון גם את הצורך לצמצם את הנראות של המנוע והמטוס בכללותו עבור מערכות מעקב מכ"ם ואינפרא אדום. בעיות כאלה נפתרו על ידי יצירת עיצובים אופטימליים של צריכת האוויר והזרבובית.
על המנוע החדש נוצרה מערכת בקרה אלקטרונית-דיגיטלית מקורית עם אחריות מלאה. הוא מקבל נתונים מחיישנים רבים ושונים ומנטר את פעולת כל רכיבי המנוע. קבלת פקודות מהטייס, מערכת הבקרה מבצעת אותן תוך התחשבות בפרמטרים הנוכחיים ובגורמים שונים. בקרת מנוע אוטומטית מפשטת את עבודת הטייס, ומקלה גם על התאמת תחנת הכוח לעבודה בתנאים מסוימים.
כל הרעיונות והפתרונות החדשים נועדו לשפר את המאפיינים הבסיסיים של המנוע. על פי נתונים פתוחים, הדחף המרבי של מנוע "מוצר 30" מגיע ל-11000 ק"ג, מבער לאחר - 18000 ק"ג. לשם השוואה, למנוע של השלב הראשון AL-41F1 יש דחף של 9500 ו-15000 קג"מ בהתאמה. לפיכך, למטוס ה-Su-57, גם עם משקל המראה מרבי העולה על 35 טון, יהיה יחס דחף למשקל של יותר מאחד. עם משקל המראה רגיל, פרמטר זה יגיע ל-1,15-1,2.
הפרמטרים הספציפיים של המנוע החדש השתפרו או נשארו ברמה של המוצרים הקודמים. אז הנהלת NPO "שבתאי" מציינת כי צריכת הדלק הספציפית של "מוצר 30" נשארה ברמה של מנוע AL-31F - כ -0,67 ק"ג • ק"ג לשעה. במקביל, הדחף הספציפי גדל, אך הערך המדויק של פרמטר זה אינו ידוע. עם פרמטרים כאלה, מבחינת מידותיו ומשקלו, מנוע ה-"30" כמעט ואינו שונה ממנועי טורבו-פאן טורבו-פאן.
אופטימיזציה של הפרמטרים העיקריים מובילה לעלייה בביצועי המטוס. לפי הערכות שונות, מהירות השיוט העל-קולית של ה-Su-57 ללא שימוש במבער לאחר, המסופקת על ידי שני מנועים עם דחף של 11000 kgf, יכולה להגיע ל-M=1,5. הנוכחות של זרבובית עם UVT משפרת משמעותית את יכולת התמרון בכל המצבים.
תוכניות לעתיד
עד כה, ה-TRDDF המבטיח "מוצר 30" נותר בשלב של מבחני טיסה ונבדק במטוסי T-50 / Su-57 ניסיוניים. עד כה יוצרו כשני תריסר מנועים ניסיוניים המיועדים לניסויים בקרקע ובאוויר. מבחני טיסה של מנועים נמשכים כבר יותר משנה ודורשים יותר זמן. אז, בתחילת השנה שעברה דווח שכל מחזור מבחן הטיסה יכול להימשך שלוש שנים.
מנוע "30" בחנות ההרכבה (ככל הנראה). תמונה militaryrussia.ru
על פי התוכניות הנוכחיות, בשנים הקרובות יקבלו כוחות החלל הרוסיים את מטוסי ה-Su-57 הראשונים שיוצרו. המכונות הראשונות מסוג זה יהיו מצוידות במה שנקרא. מנועי השלב הראשון - TRDDF AL-41F1. בשנת 2020 אמור להופיע חוזה שני לאספקת ציוד סדרתי. הפעם אנחנו מדברים על הצגת מנועים חדשים. חלק מהלוחמים של הסדרה השנייה יצוידו ב"מוצרים 30". ייצור סדרתי של מנועים כאלה יתבצע על ידי ארגון UEC-Ufa Motor-Building Production Association. בעתיד, בערך באמצע שנות העשרים, המנוע החדש יהפוך לסטנדרט עבור כל מטוסי ה-Su-57 הייצור.
במקביל לבדיקה והתאמת ה"מוצר 30" בגרסתו הקיימת, מתבצעת עבודה ליצירת יחידות חדשות למנוע כזה. פותחת זרבובית שטוחה שיכולה להפחית את הנראות של מטוס בספקטרום שונה. במקום זרבובית רגילה, מתוכנן להציב תעלה מעוקלת מאחורי המנוע, שעליה יש להתקין שני דשים שטוחים ניתנים להזזה.
התעלה בצורת S מכסה את להבי הטורבינה מקרינת מכ"ם, וחלק הזרבובית המלבנית מפחית את קרינת האינפרא אדום מגזים תגובתיים. יחד עם זאת, יחידות כאלה יוצרות התנגדות נוספת לתנועת גזים, מה שמוביל להפחתה קלה במאפיינים הטכניים של המנוע. הזרבובית החדשה עדיין בשלביה המוקדמים, ועדיין לא ידוע אם היא תיושם בשדרוגים עתידיים של Su-57. עם זאת, בעזרת פרויקט כזה, בוני מנועים רוסים צוברים ניסיון חשוב.
הוא מדווח גם על מחקר יצירת מנוע "הדור השישי". כדי לשפר עוד יותר את המאפיינים העיקריים והספציפיים, מוצע להוסיף לולאה שלישית בנוסף לשני הקיימים. עם זאת, רעיונות כאלה נמצאים עדיין בשלבי המחקר המוקדם ביותר, ולכן בקושי ניתן לשקול אותם בהקשר של פיתוח נוסף של מטוסי ה-Su-57.
עד כה, המשימה העיקרית של בוני המנועים במסגרת תוכנית PAK FA היא לכוונן את ה"מוצר 30" עם השקת ייצורו לאחר מכן והכנסתו לייצור סדרתי של מטוסי קרב מסוג Su-57. ככל הנראה, הסדרה תעבור למנוע בתצורתה הנוכחית - עם מספר פתרונות טכניים מיוחדים המשפרים את הביצועים הכוללים. יחד עם זאת, עדיין לא מתוכננים תיקונים קרדינליים, כגון התקנת זרבובית חדשה.
התוצאה העיקרית של הפרויקט תחת כינוי העבודה "30" היא יצירת מנוע טורבופאן עם ביצועים גבוהים עבור המטוס הרוסי האחרון. יחד עם זאת, אל תשכח מנקודות חשובות אחרות. לאחר שסיים את העבודה על "מוצר 30" והביא אותו לפעולה בצבא, בניין המנוע הרוסי יראה שוב את הפוטנציאל שלו ויאשר את מעמדו המוביל.
לפי האתרים:
https://uacrussia.ru/
http://uecrus.com/
https://aviation21.ru/
https://nplus1.ru/
https://tass.ru/
https://ria.ru/