«Изделие 30»: в чём уникальность нового двигателя для российского самолёта Су-57
11 ноября 2016 года состоялся первый наземный запуск двигателя-демонстратора «Изделие 30». Силовая установка предназначена для оснащения российского истребителя пятого поколения Су-57. Сейчас этот самолёт летает на промежуточном агрегате АЛ-41Ф1. По оценкам разработчиков, «Изделие 30» существенно превзойдёт современные двигатели по мощи и топливной эффективности. Как полагают эксперты, носитель новой силовой установки получит возможность гораздо быстрее наносить удары и уходить от атак противника.
Пять лет назад на базе Лыткаринского машиностроительного завода (ЛМ3) состоялся первый наземный запуск двигателя-демонстратора «Изделие 30», предназначенного для российского истребителя пятого поколения Су-57.
5 декабря 2017 года самолёт с новой силовой установкой совершил дебютный полёт, продолжавшийся 17 минут. Управлял им Герой Российской Федерации шеф-пилот компании «Сухой» Сергей Богдан.
Министр промышленности и торговли России Денис Мантуров заявил, что успешный первый полёт Су-57 с новым двигателем придаёт дополнительный импульс программе истребителя пятого поколения.
«Это доказательство высокого потенциала российского авиастроения, способного создавать высокоинтеллектуальные передовые системы: уникальный планер, инновационная цифровая начинка, новейшие двигатели», — подчеркнул Мантуров.
ЛМЗ — подразделение Опытно-конструкторского бюро имени А. Люльки, входящего в Объединённую двигателестроительную корпорацию (ОДК). Главная задача ЛМЗ — сборка, испытания и доводка авиационных газотурбинных двигателей и их узлов.
В бесфорсажном режиме
«Изделие 30» — обозначение так называемого двигателя второго этапа самолёта пятого поколения. Сейчас Су-57 летает на промежуточном силовом агрегате АЛ-41Ф1 («Изделие 117»), который также именуется двигателем первого этапа. Его разработчик — ОКБ имени А. Люльки.
К ключевым характеристикам АЛ-41Ф1 специалисты предприятия относят сверхманёвренность, тяговооружённость, малую заметность для радаров противника.
В «Изделие 117» интегрирована плазменная бескислородная система розжига основной и форсажной камер сгорания. Она позволяет запускать двигатель во время полёта без кислородной подпитки. Как пояснили опрошенные RT эксперты, обеспечение самолёта кислородом требует наличия соответствующей инфраструктуры на аэродроме и размещения определённого набора оборудования на борту боевой машины.
Кроме того, АЛ-41Ф1 стал первым российским авиационным мотором, в котором применяется полностью цифровая система управления на отечественной элементной базе. Модификация устройства будет интегрирована и в двигатель второго этапа.
«АЛ-41Ф1 — это двигатель, на котором сейчас летает Су-35С, самый современный российский истребитель четвёртого поколения. Силовой агрегат действительно отличается высокими характеристиками, но всё же относится к предыдущему поколению авиационных двигателей», — рассказал в беседе с RT основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев.
Как пояснил эксперт, АЛ-41Ф1, как и другие моторы, достаточно сильно «светится» в радиолокационном и инфракрасном спектрах. Кроме того, этот мотор не в состоянии обеспечивать крейсерский (обычный) полёт на сверхзвуковой скорости в бесфорсажном режиме.
«В настоящее время полёт на сверхзвуке приводит к существенному увеличению расхода топлива. Как правило, самолёт в состоянии выдерживать сверхзвук несколько минут, а потом, если продолжает лететь на сверхзвуке, рискует столкнуться с дефицитом топлива. «Изделие 30» практически снимает с повестки дня такую проблему», — подчеркнул Корнев.
По словам эксперта, крейсерский сверхзвук превращается в важное преимущество в современном театре военных действий. В частности, он существенно повышает лётные качества носителя.
«Такой самолёт способен намного стремительнее уходить от атак противника, быстрее и безопаснее выходить на позицию удара по неприятелю, более оперативно осуществлять перехват и сопровождение иностранных бортов», — отметил Корнев.
По прогнозу аналитика, двигатель второго этапа увеличит крейсерскую скорость полёта Су-57 примерно до 1,5 числа Маха. При этом в комментарии RT заслуженный лётчик России генерал-майор Владимир Попов оценил этот показатель почти в 2 Маха.
«Уникальное предложение»
О характеристиках «Изделия 30» известно немного. Ранее в эфире радио Sputnik представитель ОДК Антон Чечуков сообщил, что в сравнении с АЛ-41Ф1 тяга двигателя второго этапа будет увеличена до 17,5—19,5 т. Также мотор будет отличаться повышенной топливной эффективностью и сниженной стоимостью жизненного цикла.
В 2018 году в интервью телеканалу «Звезда» генеральный конструктор — директор ОКБ имени А. Люльки Евгений Марчуков заявил, что по показателю удельной тяги «Изделие 30» превзойдёт все зарубежные аналоги. В результате носитель сможет быстрее взлетать, набирать высоту, совершать манёвры с большой перегрузкой при ведении воздушного боя.
В марте 2020 года на сайте журнала «Наука и техника» была опубликована статья с анализом технических решений, реализованных в «Изделии 30». В ней сообщалось, что бескислородная система розжига устанавливается на модернизированных форсунках, которые обеспечивают воспламенение топлива сразу после его попадания в камеру сгорания.
Благодаря такому подходу поддерживается оптимальный режим горения и исключается так называемое факеление — выброс огненного столба из сопла из-за избытка топлива в камере сгорания. Также двигатель второго этапа оснащается новым соплом с функцией управления вектором тяги.
В материале отмечалось, что электронно-цифровая система управления «Изделия 30» заметно упрощает работу лётчика и облегчает процесс настройки двигателя. Она получает команду от пилота, а далее выполняет её «с учётом текущих параметров и различных факторов».
Владимир Попов заявил, что российские конструкторы значительно изменили термодинамический процесс, который применяется на предыдущих поколениях реактивных двигателей.
«Это связано с особой ионизацией воздушного потока, воздушно-топливной смесью. В традиционной камере сгорания располагается форсажная камера. В «Изделии 30» форсажной камеры как таковой не будет. Вместо неё появилась кольцевая система, которая будет создавать сгорание топлива без его дополнительной подачи по насосным системам, что будет экономичнее. КПД от сгорания топлива планируется увеличить в 1,2—1,5 раза», — рассказал эксперт.
Также, как отметил Попов, в двигателе второго этапа предусмотрен комплекс новой топливной автоматики, который будет регулировать режим полёта за счёт тяги. По его оценке, на бесфорсажном режиме тяга «Изделия 30» будет в 1,5 раза больше, чем у сегодняшних двигателей.
«Кроме того, в новом двигателе улучшены технологические и эксплуатационные характеристики. Сейчас идёт процесс испытаний. По их окончании, как я думаю, наша промышленность справится с налаживанием производства агрегата. Конструкторское бюро и заводы-изготовители работают одновременно, поэтому проблем с производством быть не должно», — пояснил Попов.
Отвечая на вопрос RT о перспективах экспорта «Изделия 30», генерал-майор заявил, что с развёртыванием серийного выпуска разумно сосредоточиться на оснащении двигателями второго этапа российского авиапарка. В перспективе, как рассуждает Попов, Россия может экспортировать силовой агрегат в Китай, Индию, Турцию, Аргентину и Бразилию.
«Слишком много технологических позиций, которые нецелесообразно отдавать за рубеж. Пока в интересах РФ использовать «Изделие 30» для обеспечения нашей обороноспособности и боеготовности ВКС. Экспорт возможен лет через пять после запуска производства этого агрегата. Сейчас другим странам мы продолжим предлагать глубоко модернизированные образцы предыдущего поколения», — считает Попов.
Иной точки зрения придерживается Дмитрий Корнев. По его мнению, Москва может начать экспорт «Изделия 30» и самолётов с ним самым надёжным партнёрам по линии военно-технического сотрудничества. Эксперт уверен, что подобная продукция будет пользоваться большой популярностью на глобальном оружейном рынке.
Собеседник RT напомнил, что Россия активно продвигает свои истребители на международном рынке, поэтому самолёты, летающие на «Изделии 30», однозначно станут «уникальным предложением». По мнению Корнева, новый агрегат можно установить не только на Су-57. При незначительных доработках двигатель второго этапа, скорее всего, будет монтироваться на Су-35 и Су-34 в рамках программ их модернизации.
«Создание реактивных двигателей для боевой авиации — сложнейшая технологическая задача для любого государства. На мой взгляд, испытания и работы по «Изделию 30» будут продолжаться ещё несколько лет. Все эти усиления не напрасны. Наша страна близка к тому, чтобы получить первый с 1990-х годов силовой агрегат, практически лишённый советской родословной. «Изделие 30» прослужит по меньшей мере 40 лет и непременно станет платформой для разработки различных модификаций», — подытожил Корнев.