Saat ini, persiapan sedang dilakukan untuk produksi serial pesawat tempur Su-57 yang menjanjikan. Seperti dalam kasus prototipe, peralatan serial akan dilengkapi dengan mesin dari dua model. Sampel produksi pertama akan menerima mesin AL-41F1 yang ada (mereka juga "mesin tahap pertama"), dan kemudian "Produk 30" yang lebih baru akan menggantikannya dalam seri. Sejak akhir tahun 2017, mesin turbojet menjanjikan “Product 30” telah diujicobakan di udara, dan ke depan diharapkan dapat menguasai produksinya untuk kepentingan serial produksi pesawat terbang.
Jenis TRDDF "Produk 30", atau "mesin tahap kedua", adalah salah satu topik utama dalam konteks proyek PAK FA / T-50 / Su-57. Apalagi topik ini adalah salah satu yang paling tertutup.
Namun, saat ini pengembang yang diwakili oleh NPO Saturn, serta pejabat dari Kementerian Pertahanan dan struktur lainnya, berhasil mengungkapkan beberapa data dan membuat gambaran kasar. Diharapkan di masa depan, informasi baru akan terus mengalir, dan industri akan mengungkapkan detail baru dari proyek yang menarik.
Mesin generasi kelima
Pesawat tempur Su-57 milik generasi kelima bersyarat, yang menunjukkan adanya sejumlah persyaratan karakteristik. Salah satu persyaratan utama tersebut adalah untuk memastikan kecepatan supersonik jelajah, termasuk tanpa menggunakan afterburner. Mesin serial yang ada tidak memungkinkan karakteristik seperti itu diperoleh, dan oleh karena itu diperlukan pembangkit listrik yang benar-benar baru. Mesin menjanjikan yang dirancang untuk Su-57, seperti pesawat itu sendiri, dikaitkan dengan generasi kelima bersyarat - namun, sudah di bidang pembuatan mesin.
Pesawat Su-57 dengan mesin "tahap pertama" - AL-41F1. Foto UAC / uacrussia.ru
Diyakini bahwa perbedaan antara generasi mesin turbojet dimanifestasikan dalam perubahan parameter dasar. Peningkatan tajam dalam daya dorong spesifik atau pengurangan konsumsi bahan bakar spesifik yang dicapai dalam proyek baru memungkinkan untuk merujuknya ke generasi berikutnya. "Produk 30" TRDDF terbaru dengan indikator ini lebih baik dibandingkan dengan sistem yang ada, yang memungkinkan pengembangnya berbicara tentang membuat mesin generasi "5" atau "5+".
Performa tinggi mesin baru dicapai terutama melalui penggunaan teknologi, material, dan solusi paling modern. Dalam hal ini, ide-ide yang sudah dikuasai juga digunakan. Dengan demikian, "Produk 30" melanjutkan lini mesin domestik dengan nosel standar dengan kontrol vektor dorong.
Namun, beberapa solusi modern harus ditinggalkan. Misalnya, pada tahun 2013 NPO Saturn menunjukkan desain yang menjanjikan dari bilah kompresor bertekanan tinggi yang terbuat dari titanium aluminida. Ada laporan tentang kemungkinan pengenalan bahan semacam itu ke dalam desain turbin. Namun, belakangan titanium aluminida dalam komposisi "Produk 30" ditinggalkan. Penghematan berat ternyata dapat diabaikan, dan ketahanan terhadap peningkatan beban mekanis dan termal yang khas dari mesin militer tidak mencukupi.
Detail teknis
Menurut data yang diketahui, "Produk 30" adalah mesin turbojet by-pass dengan afterburner. Pada tingkat beberapa ide dasar, itu menyerupai mesin yang lebih tua dari keluarga AL-31 dan AL-41, tetapi semua unitnya dikembangkan lagi dan menggunakan perkembangan modern. Hasilnya adalah peningkatan yang nyata dalam semua karakteristik utama, yang memungkinkan "Produk 30" dikaitkan dengan generasi TRDDF berikutnya.
Mesin ini memiliki arsitektur khas untuk kelasnya dengan kompresor tekanan tinggi dan rendah bertingkat, ruang bakar, dan turbin bertingkat. Di belakang turbin adalah afterburner dan nozzle dengan UHT. Unit yang diperlukan untuk satu tujuan atau lainnya ditempatkan di permukaan luar mesin. Pengembang "Produk 30" tidak terburu-buru untuk mengungkapkan semua detail desain, tetapi beberapa fitur dari proyek baru sudah diketahui.
Kompresor memberikan kompresi udara yang masuk dengan derajat 6, 7, memberikan laju aliran udara hingga 20-23 kg / s. Ruang bakar dilengkapi dengan sistem pengapian plasma yang dipasang langsung pada injektor. Cara tersebut memastikan bahwa bahan bakar dinyalakan segera setelah memasuki ruang bakar. Berkat ini, mode pembakaran optimal dipertahankan, dan yang disebut. obor - pembakaran bahan bakar yang tidak tepat terakumulasi di mesin. Suhu gas di depan turbin berkisar antara 1950 hingga 2100 ° K. Sebagai perbandingan, untuk mesin seri AL-31F, parameter ini tidak melebihi 1700 ° K.
Su-57 berpengalaman dengan mesin "Produk 30". Foto Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Engine "30" dilengkapi dengan nosel baru dengan fungsi kontrol vektor dorong. Unit ini terasa lebih kecil dari yang digunakan sebelumnya dan memiliki kontur yang berbeda. Secara khusus, ujung ujung nosel, yang dibentuk oleh masing-masing penutup, menjadi tidak rata.
Fitur desain penting yang memberikan peluang baru adalah perubahan tingkat bypass. Proyek ini juga memperhitungkan kebutuhan untuk mengurangi visibilitas mesin dan pesawat secara keseluruhan untuk sistem pengawasan radar dan inframerah. Masalah seperti itu diselesaikan dengan menciptakan desain asupan udara dan nosel yang optimal.
Sistem kontrol digital elektronik asli dengan tanggung jawab penuh telah dibuat untuk mesin baru. Ia menerima data dari berbagai sensor dan memantau pengoperasian semua komponen mesin. Menerima perintah dari pilot, sistem kontrol menjalankannya dengan mempertimbangkan parameter saat ini dan berbagai faktor. Kontrol mesin otomatis menyederhanakan pekerjaan pilot, dan juga memfasilitasi penyetelan pembangkit listrik untuk bekerja dalam kondisi tertentu.
Semua ide dan solusi baru dimaksudkan untuk meningkatkan karakteristik dasar mesin. Menurut data terbuka, daya dorong maksimum mesin "Produk 30" mencapai 11000 kgf, afterburner - 18000 kgf. Sebagai perbandingan, mesin tahap pertama AL-41F1 memiliki daya dorong masing-masing 9500 dan 15000 kgf. Dengan demikian, Su-57, bahkan dengan berat lepas landas maksimum melebihi 35 ton, akan memiliki rasio dorong-terhadap-berat lebih dari satu. Dengan berat lepas landas normal, parameter ini akan mencapai 1, 15-1, 2.
Parameter spesifik mesin baru ditingkatkan atau tetap pada level produk sebelumnya. Dengan demikian, manajemen NPO Saturn menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakar spesifik Produk 30 tetap pada level mesin AL-31F - sekitar 0,67 kg • kgf / jam. Pada saat yang sama, dorong spesifik meningkat, tetapi nilai pasti dari parameter ini tidak disebutkan. Dengan parameter seperti itu, dalam hal dimensi dan beratnya, mesin "30" hampir tidak berbeda dari mesin turbojet domestik serial.
Optimalisasi parameter utama mengarah pada peningkatan karakteristik kinerja pesawat. Menurut berbagai perkiraan, kecepatan jelajah supersonik Su-57 tanpa menggunakan afterburner, yang disediakan oleh dua mesin dengan daya dorong masing-masing 11.000 kgf, dapat mencapai M = 1, 5. Kehadiran nozzle dengan UHT secara signifikan meningkatkan kemampuan manuver di semua mode.
Rencana untuk masa depan
Sejauh ini, produk menjanjikan mesin 30 turbojet itu masih dalam tahap uji terbang dan sedang diuji coba pada prototipe pesawat T-50/Su-57. Sampai saat ini, sekitar dua lusin mesin eksperimental telah diproduksi untuk pengujian di darat dan di udara. Uji terbang mesin telah berlangsung selama lebih dari setahun dan akan memakan waktu lebih lama. Jadi, pada awal tahun lalu dilaporkan bahwa seluruh siklus uji terbang bisa memakan waktu tiga tahun.
Mesin "30" di bengkel perakitan (mungkin). Foto Militaryrussia.ru
Menurut rencana saat ini, di tahun-tahun mendatang, pasukan kedirgantaraan Rusia akan menerima beberapa pesawat tempur Su-57 produksi pertama. Kendaraan pertama jenis ini akan dilengkapi dengan apa yang disebut. mesin tahap pertama - TRDDF AL-41F1. Pada tahun 2020, kontrak kedua untuk penyediaan peralatan serial akan muncul. Kali ini kita berbicara tentang pengenalan mesin baru. Bagian dari pejuang seri kedua akan dilengkapi dengan "Produk 30". Produksi serial mesin tersebut akan dikuasai oleh UEC-Ufa Engine-Building Production Association. Kemudian, kira-kira pada pertengahan dua puluhan, mesin baru akan menjadi standar untuk semua seri Su-57.
Sejalan dengan pengujian dan penyempurnaan "Produk 30" dalam versi yang ada, pekerjaan sedang dilakukan untuk membuat unit baru untuk mesin semacam itu. Pengembangan nozzle datar yang mampu mengurangi tanda tangan pesawat dalam spektrum yang berbeda sedang berlangsung. Alih-alih nosel standar, direncanakan untuk menempatkan saluran melengkung di belakang mesin, di mana dua penutup datar yang dapat dipindahkan harus dipasang.
Saluran berbentuk S melindungi bilah turbin dari radiasi radar, dan bagian persegi panjang dari nosel mengurangi radiasi inframerah dari gas reaktif. Pada saat yang sama, unit-unit tersebut menciptakan resistensi tambahan terhadap pergerakan gas, yang mengarah pada sedikit pengurangan karakteristik teknis mesin. Nosel baru masih dalam tahap awal, dan belum diketahui apakah itu akan diimplementasikan dalam peningkatan Su-57 di masa mendatang. Namun, dengan bantuan proyek semacam itu, pembuat mesin Rusia mendapatkan pengalaman penting.
Dilaporkan juga tentang elaborasi masalah pembuatan mesin "generasi keenam". Untuk lebih meningkatkan karakteristik dasar dan khusus, diusulkan untuk menambahkan sirkuit ketiga selain dua yang sudah ada. Namun, ide-ide seperti itu masih berada pada tahap penelitian paling awal, dan oleh karena itu mereka hampir tidak dapat dipertimbangkan dalam konteks penyempurnaan lebih lanjut dari pesawat tempur Su-57.
Sejauh ini, tugas utama pembuat mesin dalam program PAK FA adalah menyempurnakan "Produk 30" dengan peluncuran produksi berikutnya dan pengenalan ke produksi serial pesawat tempur Su-57. Rupanya, mesin akan masuk ke produksi dalam konfigurasi saat ini - dengan sejumlah solusi teknis khusus yang meningkatkan kinerja secara keseluruhan. Pada saat yang sama, perbaikan kardinal, seperti pemasangan nosel baru, belum direncanakan.
Hasil utama dari proyek di bawah penunjukan kerja "30" adalah penciptaan mesin turbojet berkinerja tinggi untuk pesawat tempur Rusia terbaru. Pada saat yang sama, jangan lupakan poin penting lainnya. Setelah menyelesaikan pekerjaan pada "Produk 30" dan membawanya ke layanan militer, bangunan mesin Rusia akan sekali lagi menunjukkan potensinya dan mengkonfirmasi posisi terdepannya.
