Les préparatifs se poursuivent actuellement pour la production en masse de combattants Su-57 prometteurs. Comme dans le cas des prototypes, les véhicules de série seront équipés de moteurs de deux modèles. Les premiers modèles de production recevront les moteurs existants AL-41F1 (ce sont également des «moteurs de premier étage»), puis les nouveaux produits 30 les remplaceront dans la série. Depuis fin 2017, les turboréacteurs prometteurs du "Produit 30" sont testés dans les airs et devraient, à l'avenir, maîtriser leur production dans l'intérêt de la production en masse d'aéronefs.
Le TRDDF «Produit 30», ou «moteur de deuxième étape», est l’un des thèmes principaux du projet PAK FA / T-50 / Su-57.
Cependant, ce sujet est l'un des plus fermés. Cependant, à ce jour, le développeur, représenté par Saturn, ainsi que des responsables du ministère de la Défense et d'autres structures, ont réussi à révéler une partie des données et à brosser un tableau approximatif. On s'attend à ce que le flux de nouvelles informations se poursuive à l'avenir et que l'industrie révèle de nouveaux détails du projet le plus intéressant.
On pense que la différence entre les générations de turboréacteurs se manifeste par la modification des principaux paramètres. Une forte augmentation de la poussée spécifique ou une réduction de la consommation spécifique de carburant obtenue dans le nouveau projet permet de le renvoyer à la génération suivante. Selon ces indicateurs, la dernière machine turbulente "Produit 30" se distingue avantageusement des systèmes existants, ce qui permet à ses développeurs de parler de la création d’un moteur de la génération "5" ou "5+".
La haute performance du nouveau moteur est obtenue en premier lieu grâce à l'utilisation des technologies, des matériaux et des solutions les plus modernes. Dans le même temps, les idées déjà développées sont également utilisées. Ainsi, le «Produit 30» continue la gamme de moteurs domestiques avec une buse standard à contrôle de vecteur de poussée.
Cependant, certaines solutions modernes ont dû être abandonnées. Par exemple, en 2013, NPO Saturn a présenté une conception d'aube prometteuse pour un compresseur haute pression en aluminiure de titane. Des rapports ont fait état de l'introduction possible d'un tel matériau dans la conception de la turbine. Cependant, plus tard de l'aluminure de titane dans les "Produits 30" a refusé. L'économie de poids était insignifiante et la résistance aux charges mécaniques et thermiques accrues caractéristiques des moteurs militaires était insuffisante.
Détails techniques
Selon des données connues, le «Produit 30» est un turboréacteur à double circuit avec postcombustion. Au niveau de certaines idées de base, il ressemble aux moteurs plus anciens des familles AL-31 et AL-41, mais toutes ses unités ont été développées à nouveau et en utilisant des développements modernes. Le résultat a été une augmentation sensible de toutes les caractéristiques principales, permettant de référer le «Produit 30» à la prochaine génération de turboréacteurs.
Le moteur présente l’architecture habituelle de sa catégorie avec des compresseurs multi-étages haute et basse pression, une chambre de combustion et des turbines multi-étages. Derrière les turbines se trouvent le post-brûleur et la buse avec le UHT. Sur la surface extérieure du moteur ont placé les unités nécessaires d'un but ou d'un autre. Les développeurs de "Product 30" ne sont pas pressés de divulguer tous les détails de la conception, mais certaines des caractéristiques du nouveau projet sont déjà connues.
Le compresseur assure la compression de l'air entrant avec un degré de 6,7, fournissant un débit d'air allant jusqu'à 20-23 kg / s. La chambre de combustion est équipée d'un système d'allumage au plasma, installé directement sur les injecteurs. De tels moyens assurent l'allumage du carburant immédiatement après son entrée dans la chambre de combustion. Grâce à cela, un mode de combustion optimal est maintenu, et appelé Flare - combustion incorrecte du carburant accumulé dans le moteur. La température des gaz devant la turbine varie de 1950 à 2100 ° K. A titre de comparaison, pour le moteur en série AL-31F, ce paramètre ne dépasse pas 1700 ° K.
Le moteur "30" est équipé d'une nouvelle buse dotée de fonctions de contrôle du vecteur poussée. Cette unité est nettement moins utilisée auparavant et présente d'autres contours. En particulier, le bord de fuite de la buse, formé de volets individuels, prend une forme inégale.
Une caractéristique importante de la conception, offrant de nouvelles opportunités, consiste à modifier le degré de contournement. Le projet a également pris en compte la nécessité de réduire la visibilité du moteur et de l’avion dans son ensemble pour les systèmes de surveillance radar et infrarouge. Ces problèmes ont été résolus en créant des prises d'air optimales et des conceptions de buses.
Pour le nouveau moteur, un système de commande numérique électronique original avec pleine responsabilité a été créé. Il reçoit des données de différents capteurs et surveille le fonctionnement de tous les composants du moteur. En recevant les commandes du pilote, le système de contrôle les exécute en fonction des paramètres actuels et de divers facteurs. La gestion du moteur d'automatisation simplifie le travail du pilote et facilite le réglage de la centrale afin qu'elle fonctionne dans certaines conditions.
Toutes les nouvelles idées et solutions sont conçues pour améliorer les caractéristiques de base du moteur. Selon les données ouvertes, la poussée maximale du «Produit 30» dans le moteur atteint
11 000 kgf, la post-combustion 18 000 kgf. À titre de comparaison, le moteur du premier étage de l'AL-41F1 a une poussée de 9 500 et 15 000 kgf, respectivement. Ainsi, le Su-57, même avec une masse maximale au décollage supérieure à 35 tonnes, aura un rapport poussée / poids supérieur à un. Avec une masse au décollage normale, ce paramètre atteindra 1.15-1.2.
Les paramètres spécifiques du nouveau moteur se sont améliorés ou sont restés au même niveau que les produits précédents. Ainsi, la direction de NPO Saturn indique que la consommation de carburant spécifique du «Produit 30» est restée au niveau du moteur AL-31F - environ 0,67 kg • kgf / heure. Dans le même temps, la poussée spécifique a augmenté, mais la valeur exacte de ce paramètre n'est pas appelée. Avec de tels paramètres, en termes de taille et de poids, le moteur «30» n’est presque pas différent des turboréacteurs russes de série.
L’optimisation des principaux paramètres entraîne une augmentation des performances de l’avion. Selon diverses estimations, la vitesse de croisière supersonique du Su-57 sans nécessiter de postcombustion, assurée par deux moteurs d'une charge de 11 000 kgf, peut atteindre M = 1,5. La présence d'une buse avec une onde de choc améliore considérablement la maniabilité dans tous les modes.
Plans pour l'avenir
Bien que prometteur, le "Produit 30" de TRDDF reste au stade des tests en vol et est en cours de test sur des avions expérimentés T-50 / Su-57. À ce jour, a produit environ deux douzaines de prototypes de moteurs conçus pour les inspections au sol et dans les airs. Les essais en vol des moteurs durent plus d'un an et nécessitent plus de temps. Ainsi, au début de l’année dernière, il a été signalé que le cycle complet d’essais en vol pouvait durer trois ans.
Le TRDDF «Produit 30», ou «moteur de deuxième étape», est l’un des thèmes principaux du projet PAK FA / T-50 / Su-57.
Cependant, ce sujet est l'un des plus fermés. Cependant, à ce jour, le développeur, représenté par Saturn, ainsi que des responsables du ministère de la Défense et d'autres structures, ont réussi à révéler une partie des données et à brosser un tableau approximatif. On s'attend à ce que le flux de nouvelles informations se poursuive à l'avenir et que l'industrie révèle de nouveaux détails du projet le plus intéressant.
Moteur de cinquième génération
Le chasseur Su-57 appartient à la cinquième génération conditionnelle, ce qui indique la présence d’un certain nombre d’exigences caractéristiques. L'une des principales exigences est de fournir des vitesses de croisière supersoniques, y compris sans utiliser de chambres de post-combustion. Les moteurs en série existants ne permettent pas d'obtenir de telles caractéristiques et nécessitent donc une centrale entièrement nouvelle. Un moteur prometteur conçu pour le Su-57, comme l'avion lui-même, appartient à la cinquième génération conditionnelle - mais déjà dans le domaine de la construction de moteurs.La haute performance du nouveau moteur est obtenue en premier lieu grâce à l'utilisation des technologies, des matériaux et des solutions les plus modernes. Dans le même temps, les idées déjà développées sont également utilisées. Ainsi, le «Produit 30» continue la gamme de moteurs domestiques avec une buse standard à contrôle de vecteur de poussée.
Cependant, certaines solutions modernes ont dû être abandonnées. Par exemple, en 2013, NPO Saturn a présenté une conception d'aube prometteuse pour un compresseur haute pression en aluminiure de titane. Des rapports ont fait état de l'introduction possible d'un tel matériau dans la conception de la turbine. Cependant, plus tard de l'aluminure de titane dans les "Produits 30" a refusé. L'économie de poids était insignifiante et la résistance aux charges mécaniques et thermiques accrues caractéristiques des moteurs militaires était insuffisante.
Détails techniques
Selon des données connues, le «Produit 30» est un turboréacteur à double circuit avec postcombustion. Au niveau de certaines idées de base, il ressemble aux moteurs plus anciens des familles AL-31 et AL-41, mais toutes ses unités ont été développées à nouveau et en utilisant des développements modernes. Le résultat a été une augmentation sensible de toutes les caractéristiques principales, permettant de référer le «Produit 30» à la prochaine génération de turboréacteurs.
Le moteur présente l’architecture habituelle de sa catégorie avec des compresseurs multi-étages haute et basse pression, une chambre de combustion et des turbines multi-étages. Derrière les turbines se trouvent le post-brûleur et la buse avec le UHT. Sur la surface extérieure du moteur ont placé les unités nécessaires d'un but ou d'un autre. Les développeurs de "Product 30" ne sont pas pressés de divulguer tous les détails de la conception, mais certaines des caractéristiques du nouveau projet sont déjà connues.
Le compresseur assure la compression de l'air entrant avec un degré de 6,7, fournissant un débit d'air allant jusqu'à 20-23 kg / s. La chambre de combustion est équipée d'un système d'allumage au plasma, installé directement sur les injecteurs. De tels moyens assurent l'allumage du carburant immédiatement après son entrée dans la chambre de combustion. Grâce à cela, un mode de combustion optimal est maintenu, et appelé Flare - combustion incorrecte du carburant accumulé dans le moteur. La température des gaz devant la turbine varie de 1950 à 2100 ° K. A titre de comparaison, pour le moteur en série AL-31F, ce paramètre ne dépasse pas 1700 ° K.
Expérience de Su-57 avec le moteur "Produit 30". Photo de Nickolay Krasnov / russianplanes.net
Une caractéristique importante de la conception, offrant de nouvelles opportunités, consiste à modifier le degré de contournement. Le projet a également pris en compte la nécessité de réduire la visibilité du moteur et de l’avion dans son ensemble pour les systèmes de surveillance radar et infrarouge. Ces problèmes ont été résolus en créant des prises d'air optimales et des conceptions de buses.
Pour le nouveau moteur, un système de commande numérique électronique original avec pleine responsabilité a été créé. Il reçoit des données de différents capteurs et surveille le fonctionnement de tous les composants du moteur. En recevant les commandes du pilote, le système de contrôle les exécute en fonction des paramètres actuels et de divers facteurs. La gestion du moteur d'automatisation simplifie le travail du pilote et facilite le réglage de la centrale afin qu'elle fonctionne dans certaines conditions.
Toutes les nouvelles idées et solutions sont conçues pour améliorer les caractéristiques de base du moteur. Selon les données ouvertes, la poussée maximale du «Produit 30» dans le moteur atteint
11 000 kgf, la post-combustion 18 000 kgf. À titre de comparaison, le moteur du premier étage de l'AL-41F1 a une poussée de 9 500 et 15 000 kgf, respectivement. Ainsi, le Su-57, même avec une masse maximale au décollage supérieure à 35 tonnes, aura un rapport poussée / poids supérieur à un. Avec une masse au décollage normale, ce paramètre atteindra 1.15-1.2.
Les paramètres spécifiques du nouveau moteur se sont améliorés ou sont restés au même niveau que les produits précédents. Ainsi, la direction de NPO Saturn indique que la consommation de carburant spécifique du «Produit 30» est restée au niveau du moteur AL-31F - environ 0,67 kg • kgf / heure. Dans le même temps, la poussée spécifique a augmenté, mais la valeur exacte de ce paramètre n'est pas appelée. Avec de tels paramètres, en termes de taille et de poids, le moteur «30» n’est presque pas différent des turboréacteurs russes de série.
L’optimisation des principaux paramètres entraîne une augmentation des performances de l’avion. Selon diverses estimations, la vitesse de croisière supersonique du Su-57 sans nécessiter de postcombustion, assurée par deux moteurs d'une charge de 11 000 kgf, peut atteindre M = 1,5. La présence d'une buse avec une onde de choc améliore considérablement la maniabilité dans tous les modes.
Plans pour l'avenir
Bien que prometteur, le "Produit 30" de TRDDF reste au stade des tests en vol et est en cours de test sur des avions expérimentés T-50 / Su-57. À ce jour, a produit environ deux douzaines de prototypes de moteurs conçus pour les inspections au sol et dans les airs. Les essais en vol des moteurs durent plus d'un an et nécessitent plus de temps. Ainsi, au début de l’année dernière, il a été signalé que le cycle complet d’essais en vol pouvait durer trois ans.
Moteur "30" dans l'atelier de montage (vraisemblablement). Photo Militaryrussia.ru
Selon les plans actuels, les forces aérospatiales russes recevront au cours des prochaines années plusieurs des premiers avions de combat Su-57 de production. Les premières voitures de ce type seront équipées de soi-disant. moteurs de la première étape - TRDDF AL-41F1. En 2020, un deuxième contrat pour la fourniture d'équipements en série devrait apparaître. Cette fois, nous parlons de l'introduction de nouveaux moteurs. Une partie de la deuxième série de chasseurs sera équipée de "Produits 30". La production en série de ces moteurs sera maîtrisée par la société "Association de production de constructeurs de moteurs ODK-Ufa". À l’avenir, vers le milieu de la vingtaine, le nouveau moteur deviendra la norme pour tous les Su-57 de série.
Parallèlement aux tests et au perfectionnement de "Products 30" dans sa version existante, des travaux sont en cours pour créer de nouvelles unités pour un tel moteur. Le développement d'une tuyère plate capable de réduire la visibilité de l'avion sous différents spectres. Au lieu d’une buse régulière derrière le moteur, il est prévu de placer un canal incurvé sur lequel deux volets plats mobiles doivent être installés.
Le canal en forme de S recouvre les aubes de turbine du rayonnement radar et la section de buse rectangulaire réduit le rayonnement infrarouge des gaz réactifs. Dans le même temps, ces unités créent une résistance supplémentaire au mouvement des gaz, ce qui entraîne une légère réduction des caractéristiques techniques du moteur. La nouvelle buse en est encore à ses débuts et on ne sait pas encore si elle sera introduite lors des futures mises à niveau du Su-57. Cependant, avec l'aide d'un tel projet, les constructeurs de moteurs russes acquièrent une expérience importante.
Aussi rapporté sur l'élaboration de la création du moteur de la "sixième génération". Pour améliorer encore les caractéristiques de base et spécifiques, il est proposé d’ajouter un troisième circuit en plus des deux circuits existants. Cependant, de telles idées en sont encore aux stades des premières recherches et ne peuvent donc pas être envisagées dans le contexte du perfectionnement des combattants Su-57.
Pour le moment, la tâche principale des constructeurs de moteurs dans le cadre du programme PAK FA consiste à perfectionner le «Produit 30» avec le lancement ultérieur de sa production et l’introduction des avions de combat Su-57 en série. Apparemment, le moteur entrera dans la série dans sa configuration actuelle - avec un certain nombre de solutions techniques spéciales qui améliorent les caractéristiques générales. En même temps, le traitement cardinal, comme l’installation d’une nouvelle buse, n’est pas encore planifié.
Le principal résultat du projet intitulé "30" est la création de turboréacteurs hautes performances hautes performances pour le dernier chasseur russe. Dans ce cas, n’oubliez pas d’autres points importants. Après avoir terminé les travaux sur le "Produit 30" et l’avoir mis en service dans l’armée, la construction de moteurs russe montrera une nouvelle fois son potentiel et confirmera sa position de leader.
Selon les matériaux des sites:
https://uacrussia.ru/
http://uecrus.com/
https://aviation21.ru/
https://nplus1.ru/
https://tass.ru/
https: // ria. ru /
Auteur:Ryabov Cyril
