В рамках программы разработки истребителя пятого поколения авиационной промышленности и смежным отраслям необходимо решить ряд сложнейших задач и создать все необходимое оборудование. Одной из самых сложных составляющих такой программы является создание двигателя с требуемыми характеристиками. Проекты перспективных силовых установок разрабатываются в ряде стран, причем несколько таких систем уже доведены до серийного производства. Рассмотрим текущее положение дел в этой области.
Первыми разработку двигателей для истребителей пятого поколения начали предприятия Соединенных Штатов. Эти проекты так же были первыми завершены, а затем доведены до серийного производства и последующей эксплуатации. Как следствие, к настоящему времени США получили возможность сообщать о новых рекордах и серьезном отрыве от зарубежных конкурентов. Буквально несколько дней назад американская промышленность сообщила о преодолении очередного важного рубежа.
Серийный самолет F-22A одной из строевых частей.
Первым американским двигателем нового поколения стало изделие Pratt & Whitney F119, создававшееся в рамках программы ATF и теперь используемое на истребителях Lockheed Martin F-22 Raptor. Несколько дней назад было объявлено, что такие двигатели, достаточно давно находящиеся в полноценной эксплуатации, в общей сложности наработали 500 тыс. летных часов. Руководитель проекта F119 Аманда Глоуд отметила, что подобное достижение ярко демонстрирует возможности имеющихся технологий. Также сообщается, что с 2005 года все построенные истребители F-22 в общей сложности провели в воздухе 200 тыс. часов.
Разработка двигателя F119 началась еще в восьмидесятых годах с целью оснащения будущих истребителей пятого поколения программы ATF. Контракт на полноценное проектирование был подписан в 1991 году. Через год первый опытный F119 был установлен на испытательный стенд, а в 1997-м готовые изделия нового типа были испытаны на опытных самолетах. Двигатели компании Pratt & Whitney использовались на опытных самолетах Lockheed YF-22 и Boeing YF-23. Последний не в полной мере устроил военных, и выбыл из конкурса. В итоге к серийному производству был рекомендован истребитель F-22 с двигателем модификации F119-PW-100.
Серийные самолеты Raptor оснащаются двумя двигателями F119-PW-100. Такое изделие представляет собой турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой и отклоняемым соплом, управляющим вектором тяги в одной плоскости. Двигатель построен по двухвальной схеме, роторы контуров высокого и низкого давления вращаются в противоположных направлениях. Компрессор низкого давления имеет три ступени, компрессор высокого давления – 6. Имеется по одной ступени турбины в обоих контурах. Сопло двигателя выполнено плоским и имеет отклоняемые створки, позволяющие изменять направление вектора тяги.
Двигатель Pratt & Whitney F119-PW-100 имеет общую длину чуть менее 5,2 м при максимальном диаметре менее 1,2 м. Масса изделия – 1,8 т. Температура перед турбиной составляет 1647°C. Тяга на форсаже – 15876 кгс (по другим данным, 16785 кгс). Согласно официальным источникам, два двигателя F119-PW-100 обеспечивают истребителю тяговооруженность не менее 0,88. При нормальном взлетном весе этот параметр достигает 1,15. Имеется возможность разгона до скорости 2410 км/ч. Без использования форсажа самолет способен развивать скорость 1960 км/ч. Боевой радиус определен в 760 км, тогда как перегоночная дальность достигает 2960 км.
Опытный образец двигателя F119 с управляемым соплом.
По имеющимся данным, к настоящему времени было выпущено более 500 двигателей Pratt & Whitney F119 всех модификаций. Эти изделия использовались на нескольких опытных образцах истребителя F-22, а в дальнейшем устанавливались на серийные самолеты. В общей сложности было построено 195 самолетов, из которых 187 являются серийными и предназначались для поставки военно-воздушным силам. Согласно последним данным, с момента официального старта эксплуатации истребители Raptor успели налетать в общей сложности 200 тыс. часов. При этом общая наработка двигателей, включая летные испытания опытных образцов, достигла 500 тыс. часов. Таким образом, став первым серийным двигателем для истребителя пятого поколения, изделие F119 смогло установить рекорд, который вряд ли будет побит в ближайшем будущем.
В дополнение к тяжелому и весьма дорогому истребителю F-22 американской промышленностью был создан самолет Lockheed Martin F-35 Lightning II. Для оснащения такой техники был создан турбореактивный двигатель Pratt & Whitney F135. Разработка такой силовой установки стартовала в девяностых годах и завершилась в середине прошлого десятилетия. Двигатель F135 создавался на основе существующего F119, из-за чего проект изначально носил обозначение F119-JSF – по названию программы разработки истребителя.
Разработка проекта F119-JSF / F135 завершилась в середине двухтысячных годов, и в 2007-м был представлен первый серийный образец. В дальнейшем продолжилась доводка техники, в результате чего проект заметным образом затянулся. Тем не менее, к 2013 году компания Pratt & Whitney поставила сотый серийный двигатель F135. К этому времени удалось избавиться от основной массы имевшихся проблем, а также поставить в серию три модификации двигателя, предназначенные для разных версий истребителя F-35.
Являясь дальнейшим развитием существующего изделия, двигатель F135 сохраняет основные его черты. Используется двухконтурная схема со схожим составом ступеней компрессоров. Была сохранена одноступенчатая турбина высокого давления, тогда как в контуре низкого давления была применена новая турбина с двумя ступенями. При помощи разных дополнительных устройств или технологий были созданы три модификации двигателя: F135-PW-100, F135-PW-400 и F135-PW-600.
Звено истребителей F-35 в полете.
Двигатель версии «PW-100» является базовым изделием семейства и предназначается для установки на самолетах F-35A военно-воздушных сил. Он имеет длину 5,6 м при диаметре не более 1,17 м. Масса изделия – 1,7 т. Максимальная тяга такого двигателя составляет 13 тыс. кгс, форсажная – 19,5 тыс. кгс. На базе «сотого» двигателя была создана модификация F135-PW-400, предназначенная для палубных истребителей F-35C. Единственным серьезным отличием такого двигателя является наличие усиленного антикоррозийного покрытия. Все характеристики остаются на прежнем уровне.
Самолеты F-35B, имеющие возможность укороченного взлета и вертикальной посадки, получают двигатели F135-PW-600, имеющие самые серьезные отличия. Такой двигатель имеет поворотное сопло, позволяющее перенаправлять тягу вертикально вниз. Кроме того, от двигателя вперед отводится дополнительный приводной вал, вращающий подъемный вентилятор. В результате такой переработки длина силовой установки в целом увеличилась до 9,37 м, из которых 1,35 м приходится на крупнейшие части подъемного вентилятора. Максимальная тяга такого двигателя составляет 12250 кгс, форсажная – 18600 кгс.
Первые самолеты семейства F-35 были построены и подняты в воздух в 2006 году. За прошедшее время машины трех модификаций были доведены до полноценного серийного производства. Уже построено и передано заказчику более 230 машин. Все эти самолеты несут по одному двигателю соответствующей модификации. Заявлена возможность разгона до максимальной скорости 1930 км/ч. Без использования форсажа истребитель F-35A способен лететь со скоростью 1470 км/ч. Боевой радиус достигает 1400 км, дальность – не менее 2200 км.
Как видим, Соединенные Штаты, начав работы раньше других стран, к настоящему времени успели разработать и довести до серийного производства сразу два турбореактивных двигателя для истребителей пятого поколения. Эти изделия строятся в значительных количествах и эксплуатируются вооруженными силами.
Заметных успехов в деле создания истребителей пятого поколения и двигателей для них достиг Китай. В настоящее время китайская промышленность работает сразу над двумя перспективными самолетами, а также создает для них необходимые комплектующие. При этом, однако, в области двигателестроения наблюдается неоднозначная ситуация. Имея ограниченные возможности в деле разработки современных авиационных двигателей, КНР вынуждена самым активным образом использовать зарубежные изделия.
В январе 2011 года впервые поднялся в воздух истребитель пятого поколения Chengdu J-20. К настоящему времени было построено и выведено на испытания несколько опытных образцов, отличающихся по конфигурации и составу бортового оборудования. Так, по известным данным, опытные J-20 имели силовую установку двух версий, как китайского, так и зарубежного производства.
Ранее появлялась информация о закупке российских двигателей АЛ-31Ф, отличающихся высокими характеристиками. Такие двигатели могли бы использоваться вплоть до начала серийного производства самолетов и появления собственных изделий с аналогичными характеристиками. Также публиковалась информация о возможности использования последних модификаций двигателя Shenyang WS-10, представляющего собой китайской вариант развития советского/российского АЛ-31.
Китайские истребители Chengdu J-20 во время демонстрационного полета.
Согласно последним данным, серийные самолеты J-20 будут оснащаться турбореактивными двигателями Xian WS-15, разрабатываемых до настоящего времени. Проект стартовал еще в девяностых годах, и в середине двухтысячных дошел до стендовых испытаний. К концу прошлого десятилетия были получены определенные положительные результаты. Ранее в зарубежных профильных изданиях высказывались предположения, согласно которым проект WS-15 является китайской попыткой скопировать американский двигатель F119. Также ходили слухи о желании Китая скопировать российские двигатели последних модификаций семейства АЛ-31.
Из имеющихся данных следует, что изделие Xian WS-15 представляет собой турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой. Сообщалось о применении трехступенчатого компрессора низкого давления и шестиступенчатого компрессора в контуре высокого давления. Двигатель имеет общую длину более 5 м. При температуре перед турбиной порядка 1600°C планируется получить тягу до 19-20 тыс. кгс.
По разным оценкам, истребитель Chengdu J-20 с двумя двигателями WS-15 сможет показывать тяговооруженность не менее 1,05. При этом он сможет развивать скорость до 2100 км/ч. Возможность разгона до сверхзвуковых скоростей без использования форсажа пока не уточняется. Какие характеристики будет иметь серийный самолет с доведенными двигателями – пока неизвестно.
С 2012 года продолжаются летные испытания легкого истребителя пятого поколения Shenyang J-31. Согласно имеющимся данным, как минимум, в течение некоторого времени этот самолет испытывался в специфической конфигурации. Он был оснащен двумя турбореактивными двигателями РД-93 российского производства, используемыми на истребителях четвертого поколения. В прошлом десятилетии Китай смог наладить выпуск своей версии РД-93 под названием Guizhou WS-13. В обозримом будущем планируется оснастить самолеты J-31 улучшенным двигателем WS-13E.
Легкий истребитель Shenyang J-31 на авиационной выставке.
Согласно ранее публиковавшимся сведениям, WS-13E будет представлять собой двухконтурный турбовентиляторный двигатель, являющийся дальнейшим развитием существующего РД-93. Серийные изделия базовой модификации WS-13 имеют восемь ступеней компрессоров высокого и низкого давления. При длине менее 4,2 м и диаметре около 1 м двигатель WS-13 весит 1,14 т. Существующее изделие на форсаже развивает тягу более 8800 кгс. В новой модификации WS-13 форсажную тягу планируется увеличить и довести до 9-9,1 тыс. кгс.
По понятным причинам, точное состояние перспективных проектов WS-13E и WS-15 не раскрывается. Китайская оборонная промышленность традиционно хранит свои основные секреты и не спешит оглашать самые интересные сведения о новых проектах.
Российская промышленность продолжает работы над единственным собственным проектом истребителя пятого поколения – ПАК ФА или Т-50. В рамках крупной программы также ведется разработка перспективного двигателя, отличающегося от существующих образцов повышенными характеристиками и новыми возможностями. Тем не менее, сложность подобных работ привела к тому, что опытные самолеты пришлось оснащать двигателями имевшихся типов, имеющими приемлемые характеристики. Прототипы Т-50 пока оснащаются турбореактивными двигателями АЛ-41Ф1. В дальнейшем предполагается завершить разработку и поставить в серию совершенно новый двигатель, пока известный под обозначением «Изделие 30» или «Тип 30».
В контексте программы ПАК ФА «Изделие 30» рассматривается как т.н. двигатель второго этапа. Пока этот проект имеет только рабочее обозначение, но в дальнейшем возможно появление нового названия с литерами «АЛ». Ранее сообщалось, что к настоящему времени была разработана конструкторская документация и стартовала сборка опытных двигателей. Установка «Изделий 30» на опытный самолет и первый полет с их использованием запланированы на конец текущего года. В течение нескольких следующих лет будут выполняться новые проверки, а в 2020 году предполагается провести государственные испытания.
Один из опытных ПАК ФА / Т-50.
Несколько дней назад издание «Газета.ру» опубликовало новые подробности хода проекта «Изделие 30», полученные от неназванных источников в Московском ОКБ им. А.М. Люльки. Согласно информации от источника, предприятие работает в три смены, чтобы успеть к назначенным срокам и уложиться в установленный график. При этом имеются проблемы со смежниками: со своими обязательствами не справляется поставщик автоматики управления двигателем. После завершения текущих работ планируется установить опытный двигатель на летающую лабораторию и испытать в полете. Первая такая проверка запланирована на 6 ноября. Тем не менее, если смежники не справятся со своими задачами, график испытаний может быть изменен.
Также источник «Газеты.ру» подтвердил, что перспективный двигатель заметно отличается от существующих изделий, таких как АЛ-41Ф1, но получает новую турбину и полностью цифровую систему управления. Следствием этого станет получение повышенных характеристик тяги в сочетании со сниженным потреблением топлива. Все это позволит самолету, оснащенному «Изделиями 30», развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа с соответствующими положительными последствиями для применения техники в целом.
По разным данным, перспективный двигатель будет развивать тягу до 11000 кгс без использования форсажа и до 18 тыс. кгс с его применением. За счет этого самолет Т-50 будет иметь тяговооруженность, в зависимости от взлетной массы, не менее 1. Максимальная скорость оценивается в 2500-2600 км/ч, максимальная без использования форсажа – до 2000 км/ч. Двигатель «Тип 30» будет оснащен отклоняемым соплом, позволяющим управлять вектором тяги. Это даст самолету значительный прирост маневренности на всех режимах полета.
*****
Несмотря на бурное развитие радиоэлектронных систем и рост их значения, двигатели по-прежнему остаются одной из самых важных и сложных в разработке частей перспективных самолетов. Особые требования, предъявляемые к истребителям пятого поколения, приводят к соответствующим последствиям в контексте двигателестроения. Конструкторам приходится решать особо сложные задачи, без чего не удастся выполнить все требования заказчика и создать самолет с необходимыми характеристиками.
Двигатель АЛ-41-Ф1, используемый на существующих прототипах Т-50.
На данный момент сразу несколько стран работают над своими вариантами истребителей пятого поколения, однако далеко не все подобные разработки продвинулись достаточно далеко. Более того, лишь одна страна смогла довести перспективные самолеты до серийного производства. Другие пока проводят испытания или занимаются опытно-конструкторскими работами. Тем не менее, очевидно, в течение нескольких следующих лет США потеряют свое первенство, поскольку в серию могут пойти сразу несколько самолетов зарубежной разработки.
Ситуация с двигателями для перспективных истребителей выглядит похоже, однако заметным образом отличается. Так, Соединенные Штаты уже имеют два серийных двигателя, один из которых к тому же выпускается в трех модификациях, Россия только готовится к испытаниям первого образца схожего назначения, а о ходе китайских проектов почти ничего не известно. При этом очевидно, что разработка перспективной техники и комплектующих для нее продолжается и постепенно приводит к все новым и новым результатам. Конечным итогом всех проектов должно становиться начало серийного производства новых двигателей для установки на серийных самолетах, предназначенных для вооруженных сил. Два двигателя нового поколения уже решили эту задачу. Остальным только предстоит это сделать.
/Кирилл Рябов, topwar.ru/
army-news.ru
США
Первыми разработку двигателей для истребителей пятого поколения начали предприятия Соединенных Штатов. Эти проекты так же были первыми завершены, а затем доведены до серийного производства и последующей эксплуатации. Как следствие, к настоящему времени США получили возможность сообщать о новых рекордах и серьезном отрыве от зарубежных конкурентов. Буквально несколько дней назад американская промышленность сообщила о преодолении очередного важного рубежа.
Серийный самолет F-22A одной из строевых частей. Фото US Air ForceПервым американским двигателем нового поколения стало изделие Pratt & Whitney F119, создававшееся в рамках программы ATF и теперь используемое на истребителях Lockheed Martin F-22 Raptor. Несколько дней назад было объявлено, что такие двигатели, достаточно давно находящиеся в полноценной эксплуатации, в общей сложности наработали 500 тыс. летных часов. Руководитель проекта F119 Аманда Глоуд отметила, что подобное достижение ярко демонстрирует возможности имеющихся технологий. Также сообщается, что с 2005 года все построенные истребители F-22 в общей сложности провели в воздухе 200 тыс. часов.
Разработка двигателя F119 началась еще в восьмидесятых годах с целью оснащения будущих истребителей пятого поколения программы ATF. Контракт на полноценное проектирование был подписан в 1991 году. Через год первый опытный F119 был установлен на испытательный стенд, а в 1997-м готовые изделия нового типа были испытаны на опытных самолетах. Двигатели компании Pratt & Whitney использовались на опытных самолетах Lockheed YF-22 и Boeing YF-23. Последний не в полной мере устроил военных, и выбыл из конкурса. В итоге к серийному производству был рекомендован истребитель F-22 с двигателем модификации F119-PW-100.
Серийные самолеты Raptor оснащаются двумя двигателями F119-PW-100. Такое изделие представляет собой турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой и отклоняемым соплом, управляющим вектором тяги в одной плоскости. Двигатель построен по двухвальной схеме, роторы контуров высокого и низкого давления вращаются в противоположных направлениях. Компрессор низкого давления имеет три ступени, компрессор высокого давления – 6. Имеется по одной ступени турбины в обоих контурах. Сопло двигателя выполнено плоским и имеет отклоняемые створки, позволяющие изменять направление вектора тяги.
Двигатель Pratt & Whitney F119-PW-100 имеет общую длину чуть менее 5,2 м при максимальном диаметре менее 1,2 м. Масса изделия – 1,8 т. Температура перед турбиной составляет 1647°C. Тяга на форсаже – 15876 кгс (по другим данным, 16785 кгс). Согласно официальным источникам, два двигателя F119-PW-100 обеспечивают истребителю тяговооруженность не менее 0,88. При нормальном взлетном весе этот параметр достигает 1,15. Имеется возможность разгона до скорости 2410 км/ч. Без использования форсажа самолет способен развивать скорость 1960 км/ч. Боевой радиус определен в 760 км, тогда как перегоночная дальность достигает 2960 км.
Опытный образец двигателя F119 с управляемым соплом. Фото Wikimedia CommonsПо имеющимся данным, к настоящему времени было выпущено более 500 двигателей Pratt & Whitney F119 всех модификаций. Эти изделия использовались на нескольких опытных образцах истребителя F-22, а в дальнейшем устанавливались на серийные самолеты. В общей сложности было построено 195 самолетов, из которых 187 являются серийными и предназначались для поставки военно-воздушным силам. Согласно последним данным, с момента официального старта эксплуатации истребители Raptor успели налетать в общей сложности 200 тыс. часов. При этом общая наработка двигателей, включая летные испытания опытных образцов, достигла 500 тыс. часов. Таким образом, став первым серийным двигателем для истребителя пятого поколения, изделие F119 смогло установить рекорд, который вряд ли будет побит в ближайшем будущем.
В дополнение к тяжелому и весьма дорогому истребителю F-22 американской промышленностью был создан самолет Lockheed Martin F-35 Lightning II. Для оснащения такой техники был создан турбореактивный двигатель Pratt & Whitney F135. Разработка такой силовой установки стартовала в девяностых годах и завершилась в середине прошлого десятилетия. Двигатель F135 создавался на основе существующего F119, из-за чего проект изначально носил обозначение F119-JSF – по названию программы разработки истребителя.
Разработка проекта F119-JSF / F135 завершилась в середине двухтысячных годов, и в 2007-м был представлен первый серийный образец. В дальнейшем продолжилась доводка техники, в результате чего проект заметным образом затянулся. Тем не менее, к 2013 году компания Pratt & Whitney поставила сотый серийный двигатель F135. К этому времени удалось избавиться от основной массы имевшихся проблем, а также поставить в серию три модификации двигателя, предназначенные для разных версий истребителя F-35.
Являясь дальнейшим развитием существующего изделия, двигатель F135 сохраняет основные его черты. Используется двухконтурная схема со схожим составом ступеней компрессоров. Была сохранена одноступенчатая турбина высокого давления, тогда как в контуре низкого давления была применена новая турбина с двумя ступенями. При помощи разных дополнительных устройств или технологий были созданы три модификации двигателя: F135-PW-100, F135-PW-400 и F135-PW-600.
Звено истребителей F-35 в полете. Фото US Air ForceДвигатель версии «PW-100» является базовым изделием семейства и предназначается для установки на самолетах F-35A военно-воздушных сил. Он имеет длину 5,6 м при диаметре не более 1,17 м. Масса изделия – 1,7 т. Максимальная тяга такого двигателя составляет 13 тыс. кгс, форсажная – 19,5 тыс. кгс. На базе «сотого» двигателя была создана модификация F135-PW-400, предназначенная для палубных истребителей F-35C. Единственным серьезным отличием такого двигателя является наличие усиленного антикоррозийного покрытия. Все характеристики остаются на прежнем уровне.
Самолеты F-35B, имеющие возможность укороченного взлета и вертикальной посадки, получают двигатели F135-PW-600, имеющие самые серьезные отличия. Такой двигатель имеет поворотное сопло, позволяющее перенаправлять тягу вертикально вниз. Кроме того, от двигателя вперед отводится дополнительный приводной вал, вращающий подъемный вентилятор. В результате такой переработки длина силовой установки в целом увеличилась до 9,37 м, из которых 1,35 м приходится на крупнейшие части подъемного вентилятора. Максимальная тяга такого двигателя составляет 12250 кгс, форсажная – 18600 кгс.
Первые самолеты семейства F-35 были построены и подняты в воздух в 2006 году. За прошедшее время машины трех модификаций были доведены до полноценного серийного производства. Уже построено и передано заказчику более 230 машин. Все эти самолеты несут по одному двигателю соответствующей модификации. Заявлена возможность разгона до максимальной скорости 1930 км/ч. Без использования форсажа истребитель F-35A способен лететь со скоростью 1470 км/ч. Боевой радиус достигает 1400 км, дальность – не менее 2200 км.
Двигатель F135-PW-600 с подъемным вентилятором. Фото Wikimedia CommonsКак видим, Соединенные Штаты, начав работы раньше других стран, к настоящему времени успели разработать и довести до серийного производства сразу два турбореактивных двигателя для истребителей пятого поколения. Эти изделия строятся в значительных количествах и эксплуатируются вооруженными силами.
Китай
Заметных успехов в деле создания истребителей пятого поколения и двигателей для них достиг Китай. В настоящее время китайская промышленность работает сразу над двумя перспективными самолетами, а также создает для них необходимые комплектующие. При этом, однако, в области двигателестроения наблюдается неоднозначная ситуация. Имея ограниченные возможности в деле разработки современных авиационных двигателей, КНР вынуждена самым активным образом использовать зарубежные изделия.
В январе 2011 года впервые поднялся в воздух истребитель пятого поколения Chengdu J-20. К настоящему времени было построено и выведено на испытания несколько опытных образцов, отличающихся по конфигурации и составу бортового оборудования. Так, по известным данным, опытные J-20 имели силовую установку двух версий, как китайского, так и зарубежного производства.
Ранее появлялась информация о закупке российских двигателей АЛ-31Ф, отличающихся высокими характеристиками. Такие двигатели могли бы использоваться вплоть до начала серийного производства самолетов и появления собственных изделий с аналогичными характеристиками. Также публиковалась информация о возможности использования последних модификаций двигателя Shenyang WS-10, представляющего собой китайской вариант развития советского/российского АЛ-31.
Китайские истребители Chengdu J-20 во время демонстрационного полета. Фото Wikimedia CommonsСогласно последним данным, серийные самолеты J-20 будут оснащаться турбореактивными двигателями Xian WS-15, разрабатываемых до настоящего времени. Проект стартовал еще в девяностых годах, и в середине двухтысячных дошел до стендовых испытаний. К концу прошлого десятилетия были получены определенные положительные результаты. Ранее в зарубежных профильных изданиях высказывались предположения, согласно которым проект WS-15 является китайской попыткой скопировать американский двигатель F119. Также ходили слухи о желании Китая скопировать российские двигатели последних модификаций семейства АЛ-31.
Из имеющихся данных следует, что изделие Xian WS-15 представляет собой турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой. Сообщалось о применении трехступенчатого компрессора низкого давления и шестиступенчатого компрессора в контуре высокого давления. Двигатель имеет общую длину более 5 м. При температуре перед турбиной порядка 1600°C планируется получить тягу до 19-20 тыс. кгс.
По разным оценкам, истребитель Chengdu J-20 с двумя двигателями WS-15 сможет показывать тяговооруженность не менее 1,05. При этом он сможет развивать скорость до 2100 км/ч. Возможность разгона до сверхзвуковых скоростей без использования форсажа пока не уточняется. Какие характеристики будет иметь серийный самолет с доведенными двигателями – пока неизвестно.
С 2012 года продолжаются летные испытания легкого истребителя пятого поколения Shenyang J-31. Согласно имеющимся данным, как минимум, в течение некоторого времени этот самолет испытывался в специфической конфигурации. Он был оснащен двумя турбореактивными двигателями РД-93 российского производства, используемыми на истребителях четвертого поколения. В прошлом десятилетии Китай смог наладить выпуск своей версии РД-93 под названием Guizhou WS-13. В обозримом будущем планируется оснастить самолеты J-31 улучшенным двигателем WS-13E.
Легкий истребитель Shenyang J-31 на авиационной выставке. Фото Wikimedia CommonsСогласно ранее публиковавшимся сведениям, WS-13E будет представлять собой двухконтурный турбовентиляторный двигатель, являющийся дальнейшим развитием существующего РД-93. Серийные изделия базовой модификации WS-13 имеют восемь ступеней компрессоров высокого и низкого давления. При длине менее 4,2 м и диаметре около 1 м двигатель WS-13 весит 1,14 т. Существующее изделие на форсаже развивает тягу более 8800 кгс. В новой модификации WS-13 форсажную тягу планируется увеличить и довести до 9-9,1 тыс. кгс.
По понятным причинам, точное состояние перспективных проектов WS-13E и WS-15 не раскрывается. Китайская оборонная промышленность традиционно хранит свои основные секреты и не спешит оглашать самые интересные сведения о новых проектах.
Россия
Российская промышленность продолжает работы над единственным собственным проектом истребителя пятого поколения – ПАК ФА или Т-50. В рамках крупной программы также ведется разработка перспективного двигателя, отличающегося от существующих образцов повышенными характеристиками и новыми возможностями. Тем не менее, сложность подобных работ привела к тому, что опытные самолеты пришлось оснащать двигателями имевшихся типов, имеющими приемлемые характеристики. Прототипы Т-50 пока оснащаются турбореактивными двигателями АЛ-41Ф1. В дальнейшем предполагается завершить разработку и поставить в серию совершенно новый двигатель, пока известный под обозначением «Изделие 30» или «Тип 30».
В контексте программы ПАК ФА «Изделие 30» рассматривается как т.н. двигатель второго этапа. Пока этот проект имеет только рабочее обозначение, но в дальнейшем возможно появление нового названия с литерами «АЛ». Ранее сообщалось, что к настоящему времени была разработана конструкторская документация и стартовала сборка опытных двигателей. Установка «Изделий 30» на опытный самолет и первый полет с их использованием запланированы на конец текущего года. В течение нескольких следующих лет будут выполняться новые проверки, а в 2020 году предполагается провести государственные испытания.
Один из опытных ПАК ФА / Т-50. Фото Alex S / Russianplanes.netНесколько дней назад издание «Газета.ру» опубликовало новые подробности хода проекта «Изделие 30», полученные от неназванных источников в Московском ОКБ им. А.М. Люльки. Согласно информации от источника, предприятие работает в три смены, чтобы успеть к назначенным срокам и уложиться в установленный график. При этом имеются проблемы со смежниками: со своими обязательствами не справляется поставщик автоматики управления двигателем. После завершения текущих работ планируется установить опытный двигатель на летающую лабораторию и испытать в полете. Первая такая проверка запланирована на 6 ноября. Тем не менее, если смежники не справятся со своими задачами, график испытаний может быть изменен.
Также источник «Газеты.ру» подтвердил, что перспективный двигатель заметно отличается от существующих изделий, таких как АЛ-41Ф1, но получает новую турбину и полностью цифровую систему управления. Следствием этого станет получение повышенных характеристик тяги в сочетании со сниженным потреблением топлива. Все это позволит самолету, оснащенному «Изделиями 30», развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа с соответствующими положительными последствиями для применения техники в целом.
По разным данным, перспективный двигатель будет развивать тягу до 11000 кгс без использования форсажа и до 18 тыс. кгс с его применением. За счет этого самолет Т-50 будет иметь тяговооруженность, в зависимости от взлетной массы, не менее 1. Максимальная скорость оценивается в 2500-2600 км/ч, максимальная без использования форсажа – до 2000 км/ч. Двигатель «Тип 30» будет оснащен отклоняемым соплом, позволяющим управлять вектором тяги. Это даст самолету значительный прирост маневренности на всех режимах полета.
***
Несмотря на бурное развитие радиоэлектронных систем и рост их значения, двигатели по-прежнему остаются одной из самых важных и сложных в разработке частей перспективных самолетов. Особые требования, предъявляемые к истребителям пятого поколения, приводят к соответствующим последствиям в контексте двигателестроения. Конструкторам приходится решать особо сложные задачи, без чего не удастся выполнить все требования заказчика и создать самолет с необходимыми характеристиками.
Двигатель АЛ-41-Ф1, используемый на существующих прототипах Т-50. Фото Wikimedia CommonsНа данный момент сразу несколько стран работают над своими вариантами истребителей пятого поколения, однако далеко не все подобные разработки продвинулись достаточно далеко. Более того, лишь одна страна смогла довести перспективные самолеты до серийного производства. Другие пока проводят испытания или занимаются опытно-конструкторскими работами. Тем не менее, очевидно, в течение нескольких следующих лет США потеряют свое первенство, поскольку в серию могут пойти сразу несколько самолетов зарубежной разработки.
Ситуация с двигателями для перспективных истребителей выглядит похоже, однако заметным образом отличается. Так, Соединенные Штаты уже имеют два серийных двигателя, один из которых к тому же выпускается в трех модификациях, Россия только готовится к испытаниям первого образца схожего назначения, а о ходе китайских проектов почти ничего не известно. При этом очевидно, что разработка перспективной техники и комплектующих для нее продолжается и постепенно приводит к все новым и новым результатам. Конечным итогом всех проектов должно становиться начало серийного производства новых двигателей для установки на серийных самолетах, предназначенных для вооруженных сил. Два двигателя нового поколения уже решили эту задачу. Остальным только предстоит это сделать.
По материалам сайтов:http://defensenews.com/http://globalsecurity.org/http://airwar.ru/http://defence-update.com/http://armyrecognition.com/http://gazeta.ru/http://janes.com/http://flightglobal.com/http://airforceworld.com/
topwar.ru
Автор: Manager | 22 Ноября 2015
Те, кто хоть раз летал на современном гражданском самолете, например Airbus A320, наверняка видел на каких двигателях работает данное воздушное судно. У некоторых могли возникнуть вопросы, что это за двигатель, а кто-то зашел даже дальше, и задался вопросом – какие двигатели используются на истребителях. Именно об этом мы вам расскажем сегодня подробней.
Современные истребители развивают скорость более 1000 километров в час, выходя на сверхзвук. Такое можно обеспечить несколькими технологиями, но в авиационном строительстве чаще всего применяют двигатели с так называемой форсажной камерой. Где применяются такие двигатели? Например:
Примечательно, что двигатели с форсажной камерой применяют не только на отечественных разработках, но и в китайских, а также американских истребителях. Эта технология позволяет развивать не просто большую скорость, но и достигать ее в короткие сроки. Такие двигатели позволяют использовать короткую ВПП, что позволяет снизить размеры взлетных площадок, что особенно актуально на авианосцах.
Двигатели с форсажной камерой также имеют другие плюсы. Например, позволяют быстро набирать высоту, вплоть до 300 метров в секунду. На классическом винтовом двигателе, или на турбо-реактивном, такое технически невозможно. Но это не значит, что подобные двигатели вовсе перерастали использоваться. В некоторых моделях предыдущих поколений используются и другие двигатели.
Турбо-реактивный двигатель (сокращенно ТРД) использовался лишь на старых моделях истребителях. Сегодня ТРД используется преимущественно на гражданских самолетах. Это объясняется тем, что ТРД не позволяет развивать необходимых для истребителей скоростей. Хотя у данного типа двигателей есть серьезные плюсы, например их надежность и неприхотливость в работе. Соперничать с ними по неприхотливости могут разве что винтовые двигатели. Если вам необходим ремонт турбин, то загляните на страницу http://турбоком-инвест.рф/turbini/inostranii/k03-5303-970-0029, там вы найдете информацию о турбинах и турбокомпрессорах.
Последнее время стало появляться все больше разработок в технической сфере, которые модернизируют старую турбо-реактивную технологию. Винтовая технология отжила уже свое, но турбинные самолеты могут получить вторую жизнь.
millitari.ru
В Башкирии начинается выпуск авиационных двигателей пятого поколения. Новые агрегаты установят на истребитель Т-50 (ПАК ФА), который приходит на смену Су-27.
Новая силовая установка на Т-50 с увеличенной мощностью сделает самолет еще более маневренным, а главное – откроет новую эпоху в отечественном авиастроении.
На прототипе Т-50 установлены двигатели первого этапа АЛ-41Ф1. Это авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги, созданный «НПО «Сатурн». С двигателем АЛ-41Ф1 сверхзвуковая скорость самолета способна развиваться без использования форсажа. В кабине пилота внедрена полностью цифровая система управления и плазменная система зажигания.
Масса двигателя – почти 1,4 тыс. кг. Тяга в бесфорсажном режиме составляет 8800 кгс (килограмм-сила), а на форсаже увеличивается до 15-тонной величины.
А в будущем, в диапазоне 10-12 лет, планируется оснастить истребитель еще более совершенными двигателями, которые засекречены под шифром «Изделие 129». Форсажная тяга каждого из них должна превысить 20-тонную отметку.
Двигатели оснастят поворотными осесимметричными реактивными соплами, поворот которых осуществляется в плоскостях, ориентированных под углом к плоскости симметрии самолета.
Для парирования разворачивающего момента при отказе одного из двигателей их оси ориентированы под острым углом к плоскости симметрии самолета так, чтобы вектор тяги работающего двигателя проходил ближе к центру масс самолета.
«Таких самолетов и таких двигателей еще в мире нет. Этот двигатель – с увеличенной мощностью и поворотным управлением реактивного сопла. Я думаю, это основное его преимущество.»
начальник сборочного цеха «УМПО» Ишбулды Клысов
Перспективная машина способна выполнять задачи в широком диапазоне высот и скоростей полета.
Масса планера снижена за счет широкого применения уникальных материалов холдинга «РТ-Химкомпозит», и если по массе композитные материалы составляют 25% веса пустого самолета, то по площади поверхности занимают 70%.
Благодаря разработкам НПП «Звезда», истребитель Т-50 оборудуют новой системой подачи кислорода в дыхательную маску пилота. Система позволяет получать кислород для дыхательной смеси прямо из воздуха во время полета.
Масса нового оборудования составляет всего 30 кг, тогда как система кислородных баллонов на два часа полета весит порядка 90 кг. Это позволяет экономить на полезной нагрузке. Систему генерации кислорода разрабатывали на протяжении пяти последних лет. Теперь она установлена на четырех летных прототипах Т-50, которые проходят испытания в подмосковном Жуковском.
Помимо заводских тестов, новый мотор должен пройти государственные испытания, которые намечены на 2015 год. В данный момент на всех производственных площадках «Уфимского моторостроительного объединения» проходит подготовка к серийному выпуску двигателя пятого поколения.
Двигателестроители точную дату запуска серийного производства не называют. Опытно-конструкторские работы могут затянуться на несколько лет. Между тем по данным Министерства обороны России, самолеты Т-50 должны поступить на вооружение российских Военно-воздушных сил в 2016 году. Профильное ведомство заказало 60 истребителей Т-50, при этом потребность ВВС в таких самолетах оценивается в 150-200 единиц.
Над проверкой расчетов, отладкой технологии обработки деталей и узлов будущего двигателя в Уфе работают большое число специалистов. Двигатели проходят и стендовые испытания: каждый агрегат тестируется дважды. Техники проверяют качество сборки и работоспособность, затем изделие проходит приемо-сдаточный контроль.
Например, после сборки трансмиссии проходит обязательная операция прокачки маслом для устранения посторонних частиц. Если образец не соответствует всем требованиям, его отправляют на доработку.
В 2010 году Т-50 успел пройти 3 успешных полета, после чего был перебазирован из Комсомольска-на-Амуре в Жуковский на военно-транспортном самолёте ВВС России Ан-124 «Руслан». За время секретных испытаний Т-50 совершил более 500 вылетов.
Основные элементы конструкции истребителя производятся предприятиями Ростеха. Силовая установка разрабатывается конструкторами Объединенной двигателестроительной корпорации. Фонарь кабины и обшивку делают специалисты холдинга РТ-Химкомпозит. Авионику и бортовое радиоэлектронное оборудование, удовлетворяющее требованиям самолета пятого поколения, создают в концерне «Радиоэлектронные технологии».
rostec.ru
Летний ветерок щекотал траву на летном поле аэродрома. Через 10 минут самолет набирал высоту 6000 метров, где температура за бортом опускалась ниже –20°, а атмосферное давление становилось вдвое ниже, чем у поверхности Земли. В таких условиях ему предстояло пролететь сотни километров, чтобы затем вступить в схватку с противником. Боевой разворот, бочка, потом — иммельман. Бешенная тряска при стрельбе из пушек и пулеметов. Перегрузки в несколько “же”, боевые повреждения от огня противника…
Авиационные поршневые моторы времен Второй мировой продолжали работу в любых, подчас самых жестоких условиях. Чтобы понять, о чем идет речь, переверните современный автомобиль “вверх тормашками” и посмотрите, куда потечет жидкость из расширительного бачка.
Вопрос про расширительный бачок был задан неспроста. Многие из авиационных моторов расширительных бачков попросту не имели и охлаждались воздухом, сбрасывая избыточное тепло цилиндров напрямую в атмосферу.
Увы, столь простого и очевидного пути придерживались далеко не все: половина парка истребителей ВМВ имела моторы жидкостного охлаждения. Со сложной и уязвимой “водяной рубашкой”, насосами и радиаторами. Где малейшая пробоина от осколка могла стать фатальной для самолета.
Появление моторов жидкостного охлаждения стало неизбежным следствием погони за скоростью: уменьшение площади поперечного сечения фюзеляжа и снижение силы лобового сопротивления. Остроносый стремительный “мессер” и тихоходный И-16 с тупым широким носом. Примерно так.
Нет, не так!
Во-первых, интенсивность теплопередачи зависит от градиента (разности) температур. Цилиндры моторов воздушного охлаждения при работе раскалялись до 200°, в то время как макс. температура в системе водяного охлаждения была ограничена температурой закипания этиленгликоля (~120°). В результате появлялась необходимость в громоздком радиаторе, что увеличивало лобовое сопротивление, нивелируя кажущуюся компактность моторов водяного охлаждения.
Дальше — больше! Эволюция авиационных моторов привела к появлению “двойных звезд”: 18-цилиндровых моторов воздушного охлаждения ураганной мощности. Расположенные друг за другом, оба блока цилиндров получали достаточно хороший обдув, в то же время такой мотор помещался в пределах сечения фюзеляжа обычного истребителя.
С двигателями водяного охлаждения было сложнее. Даже с учетом V-образного расположения разместить такое кол-во цилиндров в пределах длины моторного отсека представлялось весьма проблематичным.
Наконец, КПД мотора воздушного охлаждения всегда был несколько больше, ввиду отсутствия необходимости отбора мощности на привод насосов системы охлаждения.
В результате самые скоростные истребители Второй мировой зачастую не отличались грацией “остроносого мессершмитта”. Однако, установленные ими рекорды скорости поражают воображение даже в век реактивной авиации.
Советский Союз
Победители летали на истребителях двух основных семейств — Яковлева и Лавочкина. “Яки” традиционно оснащались моторами жидкостного охлаждения. “Ла” — воздушного.
Поначалу первенство было за “Яком”. Один из самых маленьких, легких и вертких истребителей Второй мировой, “Як” оказался идеально приспособлен к условям Восточного фронта. Там, где основная масса воздушных боёв происходила на высотах менее 3000 м, а главным боевым качеством истребителей считалась их маневренность.
К середине войны конструкция “Яков” была доведена до совершенства, а их скоростные качества не уступали американским и британским истребителям — гораздо более крупным и технически изощренным машинам с двигателями фантастической мощности.
Рекорд среди Яков с серийным мотором принадлежит Як-3. Различные модификации Як-3 развивали на высоте скорость 650...680 км/ч. Показатели были достигнуты с применением двигателя ВК-105ПФ2 (V12, 33 л, взлетная мощность 1290 л.с.).
Рекордным стал Як-3 с экспериментальным двигателем ВК-108. После войны на нем была достигнута скорость 745 км/ч.
Ахтунг! Ахтунг! В воздухе — Ла-5.
Пока КБ Яковлева пыталось решить с капризным двигателем ВК-107 (предыдущий ВК-105 к середине войны исчерпал резервы наращивания мощности), на горизонте стремительно взошла звезда Ла-5. Новый истребитель КБ Лавочкина, оснащенный 14-цилиндровой “двойной звездой” воздушного охлаждения.
В сравнении с легким, “бюджетным” Яком, могучий Ла-5 стал очередным этапом в карьерах прославленных советских асов. Наиболее известным пилотом Ла-5/Ла-7 стал самый результативных советский истребитель Иван Кожедуб.
Вершиной эволюции “Лавочкиных” военных лет были Ла-5ФН (форсированный!) и его еще более грозный преемник Ла-7 с моторами АШ-82ФН. Рабочий объем этих монстров 41 литр! Взлетная мощность 1850 л.с.
Неудивительно, что “тупоносые” Лавочкины ничуть не уступали Якам по своим скоростным характеристикам, превосходя последние по взлетной массе, и как следствие — по огневой мощи и совокупности боевых характеристик.
Рекорд скорости для истребителей своего семейства установил Ла-7 — 655 км/ч на высоте 6000 м.
Любопытно, что опытный Як-3У, оснащенный мотором АШ-82ФН развил большую скорость, чем его “остроносые” братья с моторами жидкостного охлаждения. Итого — 682 км/ч на высоте 6000 м.
Германия
Подобно ВВС РККА, на вооружении Люфтваффе стояло два основных типа истребителя: “Мессершмитт” с мотором жидкостного охлаждения и “Фокке-Вулф” с воздушным охлаждением.
Среди советских пилотов, наиболее опасным противником считался Мессершмитт Bf.109, концептуально близкий легкому маневренному Яку. Увы, несмотря на всю арийскую гениальность и новые модификации двигателя “Даймлер-Бенц”, к середине войны Bf.109 окончательно устарел и требовал немедленной замены. Которой взяться было не откуда. Так и продули войну.
На Западном ТВД, где воздушные бои велись преимущественно на больших высотах, прославились более тяжелые истребители с мощным двигателем воздушного охлаждения. Атаковать порядки стратегических бомберов было куда удобнее и безопаснее на тяжеловооруженных бронированных “Фокке-Вулфах”. Они, словно нож в масло, вонзались в порядки “Летающих крепостей”, круша все на своем пути (FW.190A-8/R8 “Штурмбок”). В отличие от легких “Мессершмиттов”, чьи моторы умирали с одного попадания пули 50-го калибра.
Большая часть “Мессершмиттов” комплектовалась 12-цилиндровыми моторами “Даймлер Бенц” линейки DB600, крайние модификации из которых развивали взлетную мощность свыше 1500 л.с. Максимальная скорость самых быстрых серийных модификаций достигала 640 км/ч.
Если с “Мессершмиттами” все понятно, то с “Фокке-Вулфом” произошла следующая история. Новый истребитель с радиальным двигателем хорошо зарекомендовал себя в первую половину войны, но к началу 1944 года случилось неожиданное. Немецкая суперпромышленность не осилила создание новых радиальных двигателей воздушного охлаждения, в то время как 14-цилиндровый BMW 801 достиг “потолка” в своем развитии. Арийские юберконструкторы быстро нашли выход: изначально спроектированный под радиальный двигатель, истребитель “Фокку-Вулф” закончил войну, имея под капотом V-образные двигатели жидкостного охлаждения (упоминавшийся выше “Даймлер-Бенц” и потрясающий Jumo-213).
Оснащенные Jumo-213 “Фокке-Вулфы” модификации D достигли больших высот, во всех смыслах этого слова. Но успех “длинноносых” FW.190 был связан отнюдь не с радикальным преимуществами системы жидкостного охлаждения, а банальным совершенством двигателей нового поколения, по сравнению с устаревшим BMW 801.
1750...1800 л.с. на взлете. Свыше двух тысяч “лошадей” при впрыске в цилиндры смеси Methanol-Wasser 50 !
Макс. скорость на больших высотах для “Фокке-Вулфов” с двигателем воздушного охлаждения колебалась в пределах 650 км/ч. Последние из FW.190 с двигателем Jumo 213 могли кратковременно развить на больших высотах скорость 700 и более км/ч. Дальнейшее развитие “Фокке-Вулфов”, Танк-152 с тем же Jumo 213 оказался еще быстрее, развив 759 км/ч на границе стратосферы (кратковременно, с применением закиси азота). Впрочем, этот выдающийся истребитель появился в последние дни войны и его сравнение с заслуженными ветеранами попросту некорректно.
Великобритания
Королевская авиация летала исключительно на двигателях с жидкостным охлаждением. Такая консервативность объясняется не столько верностью традициям, сколько созданием чрезвычайно удачного двигателя “Ролл-Ройс Мерлин”.
Если поставить один “Мерлин” — получится “Спитфайр”. Два — легкий бомбардировщик “Москито”. Четыре “Мерлина” — стратегический “Ланкастер”. Подобным приемом можно было получить истребитель “Харрикейн” или палубный торпедоносец “Барракуда” — всего более 40 моделей боевых самолетов различного назначения.
Кто бы что ни говорил о недопустимости подобной унификации и необходимости создания узко-специализированной техники, заточенной под конкретные задачи, подобная стандартизация пошла лишь на пользу Королевским ВВС.
Каждый из перечисленных самолетов мог считаться эталоном своего класса. Один из самых мощных и элегантных истребителей Второй мировой, “Супермарин Спитфайр” ни в чем не уступал своим ровесникам, а его летные характеристики всякий раз оказывались выше, чем у его аналогов.
Наибольшие показатели имели крайние модификации “Спитфайра”, оснащенные еще более мощным двигателем “Роллс-Ройс Грифон” (V12, 37 литров, жидкостное охлаждение). В отличие от немецкого “вундерваффе”, британские моторы с турбонаддувом имели превосходные высотные характеристики, могли продолжительное время выдавать мощность свыше 2000 л.с. (“Грифон” на высококачественном бензине с октановым числом 150 выдавал 2200 л.с.). Согласно официальным данным, “Спитфайр” подсерии XIV развивал скорость 722 км/ч на высоте 7 километров.
Hawker Tempest
Помимо легендарного “Мерлина” и менее известного “Грифона”, у британцев был еще один 24-цилиндровый супермотор “Нэйпиер Сейбр”. Оснащенный им истребитель “Хаукер Темпест” также считался одним из самых скоростных истребителей британской авиации на завершающем этапе войны. Установленный им рекорд на большой высоте составил 695 км/ч.США
“Капитаны небес” пользовались широчайшим спектром истребительной авиатехники: “Киттихоки”, “Мустанги”, “Корсары”... Но в конечном итоге, все многообразие американской авиатехники сводилось к трём основным двигателям: “Паккард” V-1650 и “Аллисон” V-1710 с водяным охлаждением и чудовищной “двойной звезде” Пратт&Уитни R-2800 с воздушным охлаждением цилиндров.
Индекс 2800 был присвоен ей не спроста. Рабочий объем “двойной звезды” составлял 2800 куб. дюймов или 46 литров! В результате, её мощность превышала 2000 л.с., а у многих модификаций достигала 2400...2500 л.с.
R-2800 “Дабл Уосп” стал пламенным сердцем для палубных истребителей “Хэллкет” и “Корсар”, истребителя-бомбардировщика “Тандерболт”, ночного истребителя “Черная вдова”, палубного бомбардировщика “Саваж”, сухопутных бомбардировщиков A-26 “Инвейдер” и B-26 “Марадер” — всего около 40 типов боевых и транспортных летательных аппаратов!
Второй двигатель “Аллисон” V-1710 не снискал столь большую популярность, тем не менее, он использовался в конструкции могучих истребителей P-38 “Лайтнинг”, также в семействе знаменитых “кобр” (основной истребитель “Ленд-лиза”). Оснащенная этим двигателем P-63 “Кингкобра” развивала на высоте скорость 660 км/ч.
Гораздо больший интерес связан с третьим двигателем “Паккард” V-1650, который, при ближайшем рассмотрении, оказывается лицензионной копией... британского “Роллс-Ройс Мерлин”! Предприимчивые янки лишь оснастили его двухступенчатым турбонаддувом, что позволяло развивать мощность 1290 л.с. на высоте 9 километров. Для таких высот, это считалось невероятным большим результатом.
Именно с этим выдающимся мотором была связана слава истребителей “Мустанг”. Самый быстрый американский истребитель Второй мировой развивал на высоте скорость 703 км/ч.
Американцам на генетическом уровне была чужда концепция легкого истребителя. Но созданию крупных, хорошо оснащенных самолетов препятствовало основное уравнение существования авиации. Важнейшее правило, согласно которому невозможно изменить массу одного элемента, не затронув остальные элементы конструкции (при условии сохранения изначально заданных ТТХ). Установка новой пушки/бака с топливом неизбежно повлечет за собой увеличение площади поверхности крыла, что, в свою очередь, вызовет дальнейший рост массы конструкции. “Весовая спираль” будет виться до тех пор, пока все элементы самолета не увеличатся в массе, а их соотношение не станет равным первоначальному (до установки дополнительного оборудования). В этом случае, летные характеристики сохранятся на прежнем уровне, но все упрется в мощность силовой установки...
Отсюда — яростное стремление янки к созданию сверхмощных моторов.
Истребитель-бомбардировщик (истребитель дальнего сопровождения) Рипаблик P-47 “Тандерболт” имел взлетную массу, вдвое большую, чем масса советского “Яка”, а его боевая нагрузка превышала нагрузку двух штурмовиков Ил-2. По оснащению кабины “Тандерболт” мог дать фору любому истребителю своего времени: автопилот, многоканальная радиостанция, кислородная система, писсуар... 3400 патронов хватало на 40-секундную очередь из шести “Браунингов” 50-го калибра. При всем при этом, неуклюжий с виду “Тандерболт” являлся одним из самых быстрых истребителей Второй мировой. Его достижение — 697 км/ч!
Появление “Тандерболта” было не столько заслугой авиаконструктора Александра Картвелишвили, сколько сверхмощной двойной звезды “Дабл Уосп”. Кроме того, сыграла роль культура производства — ввиду грамотной конструкции и высокого качества сборки, коэффициент лобового сопротивления (Сх) у толстолобого “Тандерболта” был меньше, чем у остроносого немецкого “Мессершмитта”!
Япония
Самураи отвоевали войну исключительно на двигателях воздушного охлаждения. Это никак не связано с требованиями кодекса Бушидо, но всего лишь показатель отсталости японского ВПК. Японцы вступили в войну на весьма удачном истребителе “Митсубиши А6М Зеро” с 14-цилиндровым мотором “Накадзима Сакае” (1130 л.с. на высоте). С этим же истребителем и мотором Япония закончила войну, безнадежно уступив господство в воздухе уже к началу 1943 года.
Любопытно, что благодаря мотору с воздушным охлаждением японский “Зеро” обладал не столь низкой живучестью, как это принято считать. В отличие от того же немецкого “Мессершмитта”, японский истребитель нельзя было вывести из строя попаданием одной шальной пули в двигатель.
topwar.ru
12:2818.06.2013
(обновлено: 16:50 12.08.2013)
11829171
По словам Михаила Погосяна, двигатель для истребителя пятого поколения создан, он называется двигатель первого этапа.
ЛЕ БУРЖЕ, 18 июн — РИА Новости. Двигатель для истребителя пятого поколения Т-50 (ПАК-ФА) создан в России, сообщил во вторник РИА Новости на выставке в Ле Бурже генеральный директор Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) Михаил Погосян.
В настоящее время испытания планера самолета Т-50 проходят на шести машинах в подмосковной Кубинке. На этих самолетах стоят двигатели первого этапа.
"Двигатель для истребителя пятого поколения создан, он называется двигатель первого этапа. Сейчас мы приступили к техническому проекту двигателя второго этапа, который будет установлен на самолеты ПАК-ФА второго этапа", — сказал Погосян.Он подчеркнул, что первые серийные истребители будут производиться с двигателем первого этапа. По мере разработки двигателя второго этапа им будут оснащаться истребители следующего этапа.
Разработкой двигателя для истребителя пятого поколения занимаются компании "Салют", "Сатурн" и корпорация имени Люльки, входящие в Объединенную двигателестроительную корпорацию.
Путин: российский истребитель Т-50 лучше американских аналогов
"Т-50 получается лучше, чем американский самолет пятого поколения. Это тоже становится очевидно всем специалистам", — сказал Путин на встрече с военными экспертами в феврале 2012 года.
"Совершенно очевидно, что мы его сделаем. Все, вопросов нет. Технологический вопрос закрыт. И сделаем достаточно быстро", — добавил он.
Госиспытания Т-50 начнутся в 2014 году
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Костюм для пилотов ПАК ФА Т-50. Кадры испытаний
В 2012 году была проведена оценка характеристик комплекса бортового радиоэлектронного оборудования, проведен большой объем испытаний, связанных с локатором с активной фазированной решеткой. "Мы получили подтверждение основных режимов работы комплекса, провели также испытания двигателя первого этапа", — сказал глава Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) Михаил Погосян.
Сейчас испытания проходят на шести самолетах, из которых четыре — летные, одно статическое. Еще один самолет используется в качестве комплексного авиационного стенда. "В этом году будет подключен к летным испытаниям еще один самолет, то есть летные испытания в этом году будут проходить уже на пяти самолетах", — сказал глава ОАК.
Поставки же самолета российские ВВС запланированы на 2016 год. Подробнее об этом
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
ПАК ФА Т-50 показал фигуры высшего пилотажа на МАКС -2011
Технические характеристики и история создания Т-50
Т-50 — это истребитель тяжелого класса со взлетным весом свыше 30 т, средней размерности (примерно соответствующий самолетам Су-27), представляющий собой моноплан с широко разнесенными двигателями и двумя килями, сильно отклоненными наружу от продольной оси.
Т-50 обладает большим внутренним отсеком вооружения. В нем могут размещаться до восьми ракет типа Р-77 воздушного боя или две огромные управляемые авиабомбы массой по 1500 кг.
Истребитель способен на внешней подвеске нести две ракеты сверхбольшой дальности разработки бюро "Новатор". Этими ракетами Т-50 способен уничтожать самолеты, например, типа АВАКС, на дальности до 400 км.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Парный пилотаж Т-50 ПАК ФА и МиГ-29. Кадры репетиции шоу в Жуковском
Он может взлетать и садиться, используя участки взлетно-посадочной полосы длиной 300-400 м. Самолет будет развивать скорость до 2,1 тыс км в час и совершать перелеты на расстояние до 5,5 тыс км. Истребитель также оснащён комплексом дозаправки в воздухе.
Т-50 — условное конструкторское название российского истребителя пятого поколения, разрабатываемого Объединенной авиационной корпорацией (ОАК). Точное название — перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации (ПАК ФА). Читайте подробнее
ria.ru
Самые быстрые истребители Второй мировой войны: совецкие «Яки» и «Ла»; немецкие «Мессершмитт» и «Фокке-Вулф»; британский «Супермарин Спитфайр»; американские «Киттихоки», «Мустанги» и «Корсары»; японский «Митсубиши А6М Зер».
Летний ветерок щекотал траву на летном поле аэродрома. Через 10 минут самолет набирал высоту 6000 метров, где температура за бортом опускалась ниже –20°, а атмосферное давление становилось вдвое ниже, чем у поверхности Земли. В таких условиях ему предстояло пролететь сотни километров, чтобы затем вступить в схватку с противником. Боевой разворот, бочка, потом — иммельман. Бешенная тряска при стрельбе из пушек и пулеметов. Перегрузки в несколько “же”, боевые повреждения от огня противника…Авиационные поршневые моторы времен Второй мировой продолжали работу в любых, подчас самых жестоких условиях. Чтобы понять, о чем идет речь, переверните современный автомобиль “вверх тормашками” и посмотрите, куда потечет жидкость из расширительного бачка.
Вопрос про расширительный бачок был задан неспроста. Многие из авиационных моторов расширительных бачков попросту не имели и охлаждались воздухом, сбрасывая избыточное тепло цилиндров напрямую в атмосферу.
Увы, столь простого и очевидного пути придерживались далеко не все: половина парка истребителей ВМВ имела моторы жидкостного охлаждения. Со сложной и уязвимой “водяной рубашкой”, насосами и радиаторами. Где малейшая пробоина от осколка могла стать фатальной для самолета.
Появление моторов жидкостного охлаждения стало неизбежным следствием погони за скоростью: уменьшение площади поперечного сечения фюзеляжа и снижение силы лобового сопротивления. Остроносый стремительный “мессер” и тихоходный И-16 с тупым широким носом. Примерно так.
Нет, не так!
Во-первых, интенсивность теплопередачи зависит от градиента (разности) температур. Цилиндры моторов воздушного охлаждения при работе раскалялись до 200°, в то время как макс. температура в системе водяного охлаждения была ограничена температурой закипания этиленгликоля (~120°). В результате появлялась необходимость в громоздком радиаторе, что увеличивало лобовое сопротивление, нивелируя кажущуюся компактность моторов водяного охлаждения.
Дальше — больше! Эволюция авиационных моторов привела к появлению “двойных звезд”: 18-цилиндровых моторов воздушного охлаждения ураганной мощности. Расположенные друг за другом, оба блока цилиндров получали достаточно хороший обдув, в то же время такой мотор помещался в пределах сечения фюзеляжа обычного истребителя.
С двигателями водяного охлаждения было сложнее. Даже с учетом V-образного расположения разместить такое кол-во цилиндров в пределах длины моторного отсека представлялось весьма проблематичным.
Наконец, КПД мотора воздушного охлаждения всегда был несколько больше, ввиду отсутствия необходимости отбора мощности на привод насосов системы охлаждения.
В результате самые скоростные истребители Второй мировой зачастую не отличались грацией “остроносого мессершмитта”. Однако, установленные ими рекорды скорости поражают воображение даже в век реактивной авиации.
Советский Союз
Победители летали на истребителях двух основных семейств — Яковлева и Лавочкина. “Яки” традиционно оснащались моторами жидкостного охлаждения. “Ла” — воздушного.
Поначалу первенство было за “Яком”. Один из самых маленьких, легких и вертких истребителей Второй мировой, “Як” оказался идеально приспособлен к условям Восточного фронта. Там, где основная масса воздушных боёв происходила на высотах менее 3000 м, а главным боевым качеством истребителей считалась их маневренность.
К середине войны конструкция “Яков” была доведена до совершенства, а их скоростные качества не уступали американским и британским истребителям — гораздо более крупным и технически изощренным машинам с двигателями фантастической мощности.
Рекорд среди Яков с серийным мотором принадлежит Як-3. Различные модификации Як-3 развивали на высоте скорость 650...680 км/ч. Показатели были достигнуты с применением двигателя ВК-105ПФ2 (V12, 33 л, взлетная мощность 1290 л.с.).
Рекордным стал Як-3 с экспериментальным двигателем ВК-108. После войны на нем была достигнута скорость 745 км/ч.
Як-3
Ахтунг! Ахтунг! В воздухе — Ла-5.
Пока КБ Яковлева пыталось решить с капризным двигателем ВК-107 (предыдущий ВК-105 к середине войны исчерпал резервы наращивания мощности), на горизонте стремительно взошла звезда Ла-5. Новый истребитель КБ Лавочкина, оснащенный 18-цилиндровой “двойной звездой” воздушного охлаждения.
В сравнении с легким, “бюджетным” Яком, могучий Ла-5 стал очередным этапом в карьерах прославленных советских асов. Наиболее известным пилотом Ла-5/Ла-7 стал самый результативных советский истребитель Иван Кожедуб.
Вершиной эволюции “Лавочкиных” военных лет были Ла-5ФН (форсированный!) и его еще более грозный преемник Ла-7 с моторами АШ-82ФН. Рабочий объем этих монстров 41 литр! Взлетная мощность 1850 л.с.
Неудивительно, что “тупоносые” Лавочкины ничуть не уступали Якам по своим скоростным характеристикам, превосходя последние по взлетной массе, и как следствие — по огневой мощи и совокупности боевых характеристик.
Рекорд скорости для истребителей своего семейства установил Ла-7 — 655 км/ч на высоте 6000 м.
Любопытно, что опытный Як-3У, оснащенный мотором АШ-82ФН развил большую скорость, чем его “остроносые” братья с моторами жидкостного охлаждения. Итого — 682 км/ч на высоте 6000 м.
Ла 7
Германия
Подобно ВВС РККА, на вооружении Люфтваффе стояло два основных типа истребителя: “Мессершмитт” с мотором жидкостного охлаждения и “Фокке-Вулф” с воздушным охлаждением.
Среди советских пилотов, наиболее опасным противником считался Мессершмитт Bf.109, концептуально близкий легкому маневренному Яку. Увы, несмотря на всю арийскую гениальность и новые модификации двигателя “Даймлер-Бенц”, к середине войны Bf.109 окончательно устарел и требовал немедленной замены. Которой взяться было не откуда. Так и продули войну.
На Западном ТВД, где воздушные бои велись преимущественно на больших высотах, прославились более тяжелые истребители с мощным двигателем воздушного охлаждения. Атаковать порядки стратегических бомберов было куда удобнее и безопаснее на тяжеловооруженных бронированных “Фокке-Вулфах”. Они, словно нож в масло, вонзались в порядки “Летающих крепостей”, круша все на своем пути (FW.190A-8/R8 “Штурмбок”). В отличие от легких “Мессершмиттов”, чьи моторы умирали с одного попадания пули 50-го калибра.
Большая часть “Мессершмиттов” комплектовалась 12-цилиндровыми моторами “Даймлер Бенц” линейки DB600, крайние модификации из которых развивали взлетную мощность свыше 1500 л.с. Максимальная скорость самых быстрых серийных модификаций достигала 640 км/ч.
Мессершмитт Bf 109 (Messerschmitt Bf.109)
Если с “Мессершмиттами” все понятно, то с “Фокке-Вулфом” произошла следующая история. Новый истребитель с радиальным двигателем хорошо зарекомендовал себя в первую половину войны, но к началу 1944 года случилось неожиданное. Немецкая суперпромышленность не осилила создание новых радиальных двигателей воздушного охлаждения, в то время как 14-цилиндровый BMW 801 достиг “потолка” в своем развитии. Арийские юберконструкторы быстро нашли выход: изначально спроектированный под радиальный двигатель, истребитель “Фокку-Вулф” закончил войну, имея под капотом V-образные двигатели жидкостного охлаждения (упоминавшийся выше “Даймлер-Бенц” и потрясающий Jumo-213).
На Западном ТВД, где воздушные бои велись преимущественно на больших высотах, прославились более тяжелые истребители с мощным двигателем воздушного охлаждения. Атаковать порядки стратегических бомберов было куда удобнее и безопаснее на тяжеловооруженных бронированных “Фокке-Вулфах”. Они, словно нож в масло, вонзались в порядки “Летающих крепостей”, круша все на своем пути (FW.190A-8/R8 “Штурмбок”). В отличие от легких “Мессершмиттов”, чьи моторы умирали с одного попадания пули 50-го калибра.Большая часть “Мессершмиттов” комплектовалась 12-цилиндровыми моторами “Даймлер Бенц” линейки DB600, крайние модификации из которых развивали взлетную мощность свыше 1500 л.с. Максимальная скорость самых быстрых серийных модификаций достигала 640 км/ч.
Если с “Мессершмиттами” все понятно, то с “Фокке-Вулфом” произошла следующая история. Новый истребитель с радиальным двигателем хорошо зарекомендовал себя в первую половину войны, но к началу 1944 года случилось неожиданное. Немецкая суперпромышленность не осилила создание новых радиальных двигателей воздушного охлаждения, в то время как 14-цилиндровый BMW 801 достиг “потолка” в своем развитии. Арийские юберконструкторы быстро нашли выход: изначально спроектированный под радиальный двигатель, истребитель “Фокку-Вулф” закончил войну, имея под капотом V-образные двигатели жидкостного охлаждения (упоминавшийся выше “Даймлер-Бенц” и потрясающий Jumo-213).
Оснащенные Jumo-213 “Фокке-Вулфы” модификации D достигли больших высот, во всех смыслах этого слова. Но успех “длинноносых” FW.190 был связан отнюдь не с радикальным преимуществами системы жидкостного охлаждения, а банальным совершенством двигателей нового поколения, по сравнению с устаревшим BMW 801.
1750...1800 л.с. на взлете. Свыше двух тысяч “лошадей” при впрыске в цилиндры смеси Methanol-Wasser 50 !
Макс. скорость на больших высотах для “Фокке-Вулфов” с двигателем воздушного охлаждения колебалась в пределах 650 км/ч. Последние из FW.190 с двигателем Jumo 213 могли кратковременно развить на больших высотах скорость 700 и более км/ч. Дальнейшее развитие “Фокке-Вулфов”, Танк-152 с тем же Jumo 213 оказался еще быстрее, развив 759 км/ч на границе стратосферы (кратковременно, с применением закиси азота). Впрочем, этот выдающийся истребитель появился в последние дни войны и его сравнение с заслуженными ветеранами попросту некорректно.
Фокку-Вулф Fw 190 (Focke-Wulf Fw 190)
Великобритания
Королевская авиация летала исключительно на двигателях с жидкостным охлаждением. Такая консервативность объясняется не столько верностью традициям, сколько созданием чрезвычайно удачного двигателя “Ролл-Ройс Мерлин”.
Если поставить один “Мерлин” — получится “Спитфайр”. Два — легкий бомбардировщик “Москито”. Четыре “Мерлина” — стратегический “Ланкастер”. Подобным приемом можно было получить истребитель “Харрикейн” или палубный торпедоносец “Барракуда” — всего более 40 моделей боевых самолетов различного назначения.
Кто бы что ни говорил о недопустимости подобной унификации и необходимости создания узко-специализированной техники, заточенной под конкретные задачи, подобная стандартизация пошла лишь на пользу Королевским ВВС.
Каждый из перечисленных самолетов мог считаться эталоном своего класса. Один из самых мощных и элегантных истребителей Второй мировой, “Супермарин Спитфайр” ни в чем не уступал своим ровесникам, а его летные характеристики всякий раз оказывались выше, чем у его аналогов.
Наибольшие показатели имели крайние модификации “Спитфайра”, оснащенные еще более мощным двигателем “Роллс-Ройс Грифон” (V12, 37 литров, жидкостное охлаждение). В отличие от немецкого “вундерваффе”, британские моторы с турбонаддувом имели превосходные высотные характеристики, могли продолжительное время выдавать мощность свыше 2000 л.с. (“Грифон” на высококачественном бензине с октановым числом 150 выдавал 2200 л.с.). Согласно официальным данным, “Спитфайр” подсерии XIV развивал скорость 722 км/ч на высоте 7 километров.
Помимо легендарного “Мерлина” и менее известного “Грифона”, у британцев был еще один 24-цилиндровый супермотор “Нэйпиер Сейбр”. Оснащенный им истребитель “Хаукер Темпест” также считался одним из самых скоростных истребителей британской авиации на завершающем этапе войны. Установленный им рекорд на большой высоте составил 695 км/ч.
Supermarine Spitfire
США
“Капитаны небес” пользовались широчайшим спектром истребительной авиатехники: “Киттихоки”, “Мустанги”, “Корсары”... Но в конечном итоге, все многообразие американской авиатехники сводилось к трём основным двигателям: “Паккард” V-1650 и “Аллисон” V-1710 с водяным охлаждением и чудовищной “двойной звезде” Пратт&Уитни R-2800 с воздушным охлаждением цилиндров.
Индекс 2800 был присвоен ей не спроста. Рабочий объем “двойной звезды” составлял 2800 куб. дюймов или 46 литров! В результате, её мощность превышала 2000 л.с., а у многих модификаций достигала 2400...2500 л.с.
R-2800 “Дабл Уосп” стал пламенным сердцем для палубных истребителей “Хэллкет” и “Корсар”, истребителя-бомбардировщика “Тандерболт”, ночного истребителя “Черная вдова”, палубного бомбардировщика “Саваж”, сухопутных бомбардировщиков A-26 “Инвейдер” и B-26 “Марадер” — всего около 40 типов боевых и транспортных летательных аппаратов!
Второй двигатель “Аллисон” V-1710 не снискал столь большую популярность, тем не менее, он использовался в конструкции могучих истребителей P-38 “Лайтнинг”, также в семействе знаменитых “кобр” (основной истребитель “Ленд-лиза”). Оснащенная этим двигателем P-63 “Кингкобра” развивала на высоте скорость 660 км/ч.
Гораздо больший интерес связан с третьим двигателем “Паккард” V-1650, который, при ближайшем рассмотрении, оказывается лицензионной копией... британского “Роллс-Ройс Мерлин”! Предприимчивые янки лишь оснастили его двухступенчатым турбонаддувом, что позволяло развивать мощность 1290 л.с. на высоте 9 километров. Для таких высот, это считалось невероятным большим результатом.
Именно с этим выдающимся мотором была связана слава истребителей “Мустанг”. Самый быстрый американский истребитель Второй мировой развивал на высоте скорость 703 км/ч.
Американцам на генетическом уровне была чужда концепция легкого истребителя. Но созданию крупных, хорошо оснащенных самолетов препятствовало основное уравнение существования авиации. Важнейшее правило, согласно которому невозможно изменить массу одного элемента, не затронув остальные элементы конструкции (при условии сохранения изначально заданных ТТХ). Установка новой пушки/бака с топливом неизбежно повлечет за собой увеличение площади поверхности крыла, что, в свою очередь, вызовет дальнейший рост массы конструкции. “Весовая спираль” будет виться до тех пор, пока все элементы самолета не увеличатся в массе, а их соотношение не станет равным первоначальному (до установки дополнительного оборудования). В этом случае, летные характеристики сохранятся на прежнем уровне, но все упрется в мощность силовой установки...
Отсюда — яростное стремление янки к созданию сверхмощных моторов.
Истребитель-бомбардировщик (истребитель дальнего сопровождения) Рипаблик P-47 “Тандерболт” имел взлетную массу, вдвое большую, чем масса советского “Яка”, а его боевая нагрузка превышала нагрузку двух штурмовиков Ил-2. По оснащению кабины “Тандерболт” мог дать фору любому истребителю своего времени: автопилот, многоканальная радиостанция, кислородная система, писсуар... 3400 патронов хватало на 40-секундную очередь из шести “Браунингов” 50-го калибра. При всем при этом, неуклюжий с виду “Тандерболт” являлся одним из самых быстрых истребителей Второй мировой. Его достижение — 697 км/ч!
Появление “Тандерболта” было не столько заслугой авиаконструктора Александра Картвелишвили, сколько сверхмощной двойной звезды “Дабл Уосп”. Кроме того, сыграла роль культура производства — ввиду грамотной конструкции и высокого качества сборки, коэффициент лобового сопротивления (Сх) у толстолобого “Тандерболта” был меньше, чем у остроносого немецкого “Мессершмитта”!
P-51 Mustang
Япония
Самураи отвоевали войну исключительно на двигателях воздушного охлаждения. Это никак не связано с требованиями кодекса Бушидо, но всего лишь показатель отсталости японского ВПК. Японцы вступили в войну на весьма удачном истребителе “Митсубиши А6М Зеро” с 14-цилиндровым мотором “Накадзима Сакае” (1130 л.с. на высоте). С этим же истребителем и мотором Япония закончила войну, безнадежно уступив господство в воздухе уже к началу 1943 года.
Mitsubishi A6M Zero
Любопытно, что благодаря мотору с воздушным охлаждением японский “Зеро” обладал не столь низкой живучестью, как это принято считать. В отличие от того же немецкого “Мессершмитта”, японский истребитель нельзя было вывести из строя попаданием одной шальной пули в двигатель.
Автор: Олег Капцов «Военное обозрение»
mensby.com
