Обзор УД-2: устройство и функциональность

Малолитражный стационарный мотор УД-2 используется для работы в передвижных или стационарных установках, как вспомогательный двигатель в станциях оснащенных электрогенератором, для самодельных минитракторов. Рассмотрим его устройство и характеристики подробно.

Устройство

УД-2 состоит из следующих частей:
А) распределительного механизма,
Б) систем охлаждения и смазки,
В) кривошипно-шатунного механизма,
Г) пускового механизма,
Д) системы питания с регулятором,
Е) зажигания.

Внешний вид УД 2

Б) Система смазки

Необходима для подачи масла к трущимся деталям. К шатунному подшипнику масло подается под давлением, а к поршню — путем разбрызгивания.

Двигатель охлаждается принудительно путем открытия или закрытия жалюзи в кожухе маховика.

Главные узлы и детали системы смазки:

1. масляный насос
2. маслоприемник
3. маслоуказатель
4. смазочный подшипник
5. масляный фильтр.

В) Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня и вращения коленчатого вала.

КШМ состоит из:

1. поршня
2. шатуна
3. коленчатого вала
4. цилиндра
5. поршневого пальца
6. картера
7. маховика.

Коленчатый вал размещается в картере на двух шарикоподшипниках. На переднем конце коленвала установлены:

• маховик
• шарикоподшипник
• шестерня коленчатого вала
• смазочный подшипник.

Шатун — двутаврового сечения, кованый, соединяется с поршнем при помощи поршневого пальца. Поршень изготовлен из сплава алюминия и оснащен одним стальным маслосъемным кольцом и двумя компрессионными.

Двигатель УД-2 оснащен цилиндром изготовленного из сплава специального чугуна.

Головка цилиндра отлита из алюминия и крепится к цилиндру при помощи шпилек.

Маховик произведен из серого чугуна и создан для вывода поршневой группы из мертвых точек, а также для подачи воздуха к головке цилиндра и цилиндрам двигателя.

Картер двигателя это основание для монтажа главных узлов и деталей который состоит из верхнего и нижнего картера, соединяющиеся между собой гайками и шпильками.

На нижнем картере есть сливное отверстие оснащенное пробкой и используемое для слива масла.

Д) Система питания

Предназначена для подготовки рабочей смеси и подачи в цилиндры двигателя и включает в себя следующие устройства:

1. карбюратор К-16В
2. воздушный фильтр
3. газопровод.

Воздушный фильтр очищает воздух поступаемый в цилиндры от твердых частиц. Топливо подается самотеком в карбюратор из бензобака.

Е) Система зажигания

Cостоит из:

1. магнето М68Б1 высокого напряжения
2. токоподводящих проводов
3. свечей.

Назначение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя.

Технические характеристики

Тип двигателя	Карбюраторный, бензиновый с принудительным воспламенением смеси
Число тактов	4
Мощность квт (л.с.)	5,89 (8)
Частота вращения, об/мин	3000
Количество цилиндров	2
Расположение цилиндров	Вертикальное
Диаметр цилиндра, мм	72
Ход поршня, мм	75
Рабочий объем цилиндров, см3	610
Степень сжатия	5,5
Охлаждение	Воздушное, принудительное
Система смазки	Комбинированная
Подвод смазки к шатунным подшипникам	Под давлением
Топливо	А-72, А-76
Удельный расход топлива г/квт. ч (г/л. с.ч.)	Не более 503 (370)
Масло	Автомобильное
Емкость масляной системы, л	4
Зажигание	От магнето высокого напряжения
Магнето	М-68Б1 правого вращения
Карбюратор	К-16В
Вес сухой, кг	72
Габаритные размеры, мм
Длина	550
Ширина	485
Высота	555

Переборка УД2 и вариант модернизации:

Tags: двигатель

Инструкция по эксплуатации двигателя уд 2. Двигатель УД2

В настоящей инструкции изложены основные конструктивные особенности двигателя и требования по эксплуатации и уходу за ним.

Инструкция не может служить теоретическим учебным пособием по стационарному малолитражному двигателю, поэтому лица, допущенные к эксплуатации двигателя «Ульяновец», должны иметь теоретические и практические знания по двигателям внутреннего сгорания и их эксплуатации.

Своевременное и точное выполнение приведённых в настоящей инструкции правил ухода и эксплуатации двигателя обеспечит их безотказную работу.

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку конструкция двигателей непрерывно совершенствуется, возможны некоторые отступления от рисунков и текста настоящей инструкции.

Все замечания и пожелания по инструкции и работе двигателя просим направлять по адресу: г. Ульяновск, 6, УМЗ ОГК.

Технические характеристики

Во времена СССР УД 2 был наиболее популярным силовым агрегатом среди умельцев, способных самостоятельно собрать мини-трактор, моторку и пр. Его эксплуатационно-технические параметры приведены в таблице.

ПАРАМЕТРЫ	ЗНАЧЕНИЕ
Мощность, л. с.	8
Объем цилиндров, см. куб.	610
Число цилиндров	2
Диаметр цилиндра, мм	72
Ход поршня, мм	75
Степень сжатия	5.5
Система смазки	Комбинированная (разбрызгивание+под давлением)
Масло	Минеральное
Объем заливаемого моторного масла, л	4
Система охлаждения	Воздушная, принудительная
Система подачи топлива	Карбюраторная
Тип карбюратора	К-16В
Топливо	Неэтилированный бензин А-72, А-76
Удельный расход топлива, г/л. с. час	370
Система зажигания	Принудительная (магнето высокого напряжения)
Тип магнето	М-68Б1 правого вращения
Свеча зажигания	А 10 Н
Размеры длина/ширина/высота, мм	550/485/555
Вес, кг	72
Моторесурс, час	3000

Модификации

По мере нахождения на конвейере этот силовой агрегат видоизменялся, на него устанавливали различное дополнительное навесное оборудование. Однако основа УД 25 осталась неизменной. Поэтому покупателям предлагается несколько модификаций, которые различаются лишь используемыми карбюраторами, топливными насосами и другим навесным оборудованием.

Также Ульяновский завод выпускал модель УД 15, которая фактически имеет аналогичную с двигателем УД 25 модель конструкции, за исключением отсутствия одного цилиндра. Эти модели полностью унифицированы, поэтому имеют одинаковые запчасти и аналогичный сервис при эксплуатации.

Описание

Мотор УД 2 представляет собой 4-х тактный силовой агрегат с нижним расположением клапанов. Базовым элементом мотора является картер, состоящий из двух корпусных деталей, соединенных между собой. Внутри него установлены детали кривошипно-шатунного механизма, преобразующего возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение цельнокованого коленвала.

Связывающими элементами между поршнями и коленвалом служат цельнокованые шатуны, имеющие в сечении вид двутавра. Каждый из них соединен с соответствующим поршнем специальным поршневым пальцем. На стенках поршней выполнены канавки, в которых установлены одно маслосъемное и два компрессионных кольца.

Ответственные детали механизма изготавливались из:

• высокопрочного чугуна – цилиндры, маховик;
• алюминиевого сплава – поршни, головки цилиндров.

Тяжелый маховик, установленный на переднем вылете вала, облегчает вывод шатунно-поршневой группы из «мертвых точек» и, кроме того, обеспечивает подачу охлаждающего воздуха к головке цилиндров и непосредственно к цилиндрам. Для этого он оснащен фигурными лопастями. Муфта внешнего привода установлена с тыльной стороны вала.

Карбюратор, бак с топливом и воздушный фильтр крепятся на внешних поверхностях картера. Бензин поступает в карбюратор самотеком из бака, а воздушный фильтр очищает воздух, который поступает в цилиндры, от пыли. Частота вращения коленчатого вала регулируется с помощью центробежного регулятора, который управляет дроссельной заслонкой карбюратора.

Неисправность двигателя УД-15 и УД-25

• После пуска двигателя стартер не выключается

• Двигатель работает с перебоями

• Двигатель не развивает номинальной мощности

• Двигатель перегревается (детонирует)

• Нет компрессии

• Переполняется поплавковая камера карбюратора

• Магнето дает перебои или не дает искры

• Магнето не дает искры

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ УД-15 и УД-25 Вероятная причина — Проверка и устранение Затруднен пуск двигателя Недостаточная или отсутствует подача топлива — Проверить: — наличие топлива в баке; — не засорены ли фильтры, топливопроводы и жиклеры; — достаточно ли плотно присоединен карбюратор к головке; — попадает ли в бензонасос топливо; Неисправность в системе зажигания — Проверить: — надежность присоединения проводов к свечам и магнето; — искрообразование магнето; — состояние изоляции проводов и электродов свечи и зазор между электродами; Частые обратные вспышки при запуске — Производить запуск более резким нажатием на педаль

— Проверить срабатывание ускорителя Затруднен или невозможен стартерный пуск двигателя Не проворачивается коленчатый вал двигателя или проворачивается очень медленно Проверить: — надежность контактов в местах присоединения проводов к стартеру и аккумуляторной батарее; — зарядку или исправность аккумуляторной батареи; — достаточно ли разогрет двигатель; — не пробуксовывает ли муфта свободного хода привода стартера. В случае пробуксовки привод заменить. — смазку шлицов вала и шестерни привода, не загрезнен ли коллектор; — износ или зависание щеток; — наличие разрушения обмоток якоря, при разрушении обмоток якорь заменить. После пуска двигателя стартер не выключается Заедание привода на валу якоря стартера — Разобрать стартер и устранить причину заедания Заедание якоря тягового реле — Устранить причину заедания Двигатель работает с перебоями Перебои в зажигании — См. ниже Забросало свечу — Промыть и просушить свечу, проверить зазор между электродами Разрегулировалась система холостого хода карбюратора — Отрегулировать состав смеси винтом холостого хода Засорился карбюратор — Промыть карбюратор

Двигатель не развивает номинальной мощности Неправильно установлено зажигание — Установить угол опережения зажигания на 33о Неплотное присоединение карбюратора к головке — Проверить качество прокладок и затяжку гаек Недостаточная подача топлива бензонасосом — Снять регулировочную прокладку под бензонасосом Разрегулировались зазоры у клапанов — Отрегулировать зазоры Потеряна компрессия — См. ниже Засорен воздухофильтр — Промыть воздухофильтр и залить масло до метки Двигатель перегревается (детонирует) Неправильно установлено зажигание — Установить зажигание Большие утечки охлаждающего воздуха — Проверить плотность соединения кожухов Закрыт доступ охлаждающему воздуху — Открыть жалюзи решетки Бензин имеет низкое октановое число — Сменить топливо Большой нагар в камере сгорания — Очистить нагар Потеряна компрессия — См. ниже Обеднена смесь — Проверить плотность присоединения карбюратора к головке и состояние карбюратора Двигатель перегружен (дроссельная заслонка открыта на угол более 28о) — Проверить нагрузку и приборы Нет компрессии Закоксовались поршневые кольца в канавках — Освободить кольца, удалить с них нагар, правильно установить замки колец Отсутствует зазор клапанов — Отрегулировать зазор Клапан садится в седло не плотно или заедает в направляющей втулке — Очистить нагар, притереть клапан Пропуск газов между цилиндром и головкой Проверить состояние прокладки и подтянуть гайки крепления головки Переполняется поплавковая камера карбюратора Неплотная посадка запорной иглы — Проверить состояние запорной иглы и гнезда Большая подача топлива бензонасосом — Увеличить количество прокладок под бензонасосом Магнето дает перебои или не дает искры Замаслились или подгорели контакты — Зачистить и промыть контакты Разрегулировался зазор между контактами — Отрегулировать зазор до 0,25 – 0,35 мм Провод вывода не вставлен до упора в гнездо распределителя — Вставить плотно провод Пробой изоляции высоковольтного провода — Заменить провод Износилась подушечка рычага прерывателя — Рычаг прерывателя заменить новым, отрегулировать зазор между контактами Пробит вывод высокого напряжения — Заменить вывод Рассыпались шарикоподшипники ротора — Заменить шарикоподшипники Магнето не дает искры Пробит конденсатор — Заменить конденсатор Обрыв первичной цепи — Заменить трансформатор Обрыв вторичной цепи — То же Пробой изоляции трансформатора — То же Замыкание на «массу» деталей первичной цепи — Устранить замыкание Пробой распределителя — Заменить распределитель Пробой бегунка — Заменить бегунок

Техническое обслуживание

Двигатели УД, как и любые другие ДВС, нуждаются в регулярном техобслуживании (ТО). При этом различают:

1. Ежесменное ТО.
2. Первое ТО.
3. Второе ТО.

Ежесменное ТО сводится к проверке перед каждым пуском силового агрегата:

• уровня масла в двигателе;
• отсутствия протечек масла;
• надежность креплений деталей и узлов.

Неисправности

В инструкции двигателя УД-25 есть перечень неисправностей, которые могут возникать в процессе работы мотора. Любой двигатель рано или поздно ломается – это лишь вопрос времени. Итак, при работе силовой установки могут возникать следующие неполадки:

1. Посторонние металлические звуки. Чаще всего это говорит о проблеме с клапанной системой. Она требует точной регулировки, и если возникает стук клапанов, то мотор необходимо вскрывать и производить их регулировку.
2. Мотор дымит и при этом нестабильно работает. Подобная проблема довольно сильно распространена на моторах с больших пробегом, требующих капитального ремонта. Она решается путем вскрытия двигателя и последующей замены маслосъемных колец и колпачков.
3. Отсутствие необходимой мощности. Бывает и такое, что силовая установка работает, но при этом ее эффективность и КПД снижены. Часто проблема заключается в карбюраторе, который не создает качественную обогащенную воздушно-топливную смесь, и из-за этого может наблюдаться отсутствие требуемой мощности. Также проблема может заключаться в топливном фильтре, который банально не пропускает в систему необходимый объем топлива. В этом случае проводится диагностика топливной системы в целом, вскрывается карбюратор, осуществляется поиск проблемы и устраняется неисправность.
4. Протечки масла в верхней части мотора. Прохудившаяся прокладка клапанной крышки – основная причина протечки масла. Для устранения протечки головка блока цилиндров снимается, поврежденная прокладка заменяется на новую. В случае обнаружения масла на моторе действовать нужно быстро, т.к. масло может вытечь, и тогда мотор будет работать на сухую, что приведет к его быстрому износу.

Запланированные обновления и модернизация F-16

F-16, или «Боевой сокол», — всемирно известный истребитель. Пилоты и экипажи также часто называют его «Гадюкой» из-за сходства со змеей-гадюкой. Первоначально он был произведен для ВВС США (USAF) в 1973 году компанией General Dynamics. В 1993 году производство F-16 перешло к Lockheed Martin.

Одномоторный многоцелевой тактический истребитель F-16 намного меньше и легче своих предшественников. Благодаря усовершенствованной аэродинамике и авионике F-16 удалось добиться повышенной маневренности в более компактном корпусе.

По состоянию на 2015 год F-16 является самым многочисленным самолетом в мире, находящимся на вооружении. Он находится на действительной службе в ВВС США, Командовании резерва ВВС, Национальной гвардии ВВС США, воздушной демонстрационной группе Thunderbirds ВВС США и ВМС США. F-16 также служит в 23 других ВВС союзников. Благодаря запланированным модернизациям Lockheed Martin, а также помощи ВВС США и стран-партнеров эти истребители, вероятно, будут готовы к выполнению миссий до 2060-х годов или позже.

На сегодняшний день более 4600 самолетов F-16 было поставлено в США и союзные страны с момента их первоначального производства, и более 3000 самолетов F-16 все еще находятся в эксплуатации по всему миру. Многие страны до сих пор используют F-16 в своих ВВС, включая Бахрейн, Бельгию, Данию, Египет, Грецию, Израиль, Индонезию, Ирак, Иорданию, Марокко, Нидерланды, Норвегию, Оман, Пакистан, Польшу, Португалию, Румынию, Сингапур, Южная Корея, Тайвань, Таиланд, Турция и Объединенные Арабские Эмираты. Болгария, Словакия и Филиппины ждут поставок. Япония также использует вариант F-16 под названием F-2.

Поскольку глобальный спрос на F-16 продолжает расти, предприятие Lockheed по производству и модернизации F-16 в Гринвилле, Южная Каролина, приступило к созданию новых F-16 и модернизации старых версий. В январе Lockheed получила бессрочный контракт на сумму 64,3 миллиарда долларов на производство новых F-16. Обновленным самолетом станет F-16 Block 70/72, который включает в себя новый радар, дисплеи, конформные топливные баки и другие усовершенствования, чтобы сохранить его современным. Они также будут модернизировать более 1000 самолетов в странах-партнерах до конфигурации F-16V.

Очевидно, что этот выносливый истребитель никуда не денется. Если вы ищете способы удовлетворения потребностей рынка послепродажного обслуживания F-16 и других военных самолетов, обратите внимание на AllClear Aerospace & Defense. AllClear обеспечивает техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт (MRO) более 25 компонентов военных самолетов, включая F-16 Fighting Falcon.

Являясь одним из ведущих поставщиков решений для обеспечения жизнеобеспечения F-16 Fighting Falcon, AllClear предлагает военным эксплуатантам F-16 по всему миру доступ к оригинальным запасным частям, расходным материалам, запасным частям, ремонту и специализированным продуктам. Наши соглашения с ведущими OEM-производителями F-16, такими как AMETEK, Aerosonic, Collins Aerospace, Eaton, Essex, Meggitt, PPG, Stauder и другими, позволяют нам предоставлять услуги по обслуживанию и модернизации самолетов.

Клиенты AllClear полагаются на нас, чтобы мы могли безопасно поддерживать их парк F-16 в воздухе, получая эксклюзивные детали OEM, поэтому свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить собственное индивидуальное решение для самолета.

Двигатель F-35 находится на перепутье, на карту поставлены миллиарды долларов для промышленности. Но, несмотря на годы разработки и дебатов, путь вперед еще не ясен.

В связи с тем, что ракетная мощность истребителя пятого поколения, средства радиоэлектронной борьбы и системы наведения выходят за рамки первоначально задуманного, а ВВС США обеспокоены потенциалом войны против Китая, служба планирует повысить мощность и охлаждающую способность истребителя. Ф-35.

Но есть несколько вариантов, как туда добраться. Один из подходов заключается в проведении серии модернизаций существующего двигателя F135 производства Pratt & Whitney, который в настоящее время используется на F-35 в рамках программы Enhanced Engine Program.

Еще один потенциальный вариант — замена совершенно нового двигателя с использованием передовых технологий, таких как третий поток воздуха для повышения топливной экономичности и тяги. Pratt & Whitney и General Electric Aviation разработали конкурирующие версии в рамках программы Adaptive Engine Transition Program, известной как AETP.

Официальные представители Министерства ВВС и обороны пока не решили, получит ли F-35 новый адаптивный двигатель или модернизированный F135. Но в течение следующего года компании ожидают, что будущие планы военных станут предметом пристального внимания.

Решение военных определит будущую мощность и двигательные возможности краеугольного камня истребительного флота ВВС, не говоря уже о том, на что в конечном итоге пойдут миллиарды оборонных долларов.

У компаний разные взгляды на то, подходит ли адаптивный двигатель для F-35. GE Aviation заявляет, что XA100 — его версия адаптивного двигателя — значительно улучшит тягу, скорость, дальность полета и управление теплом, что даст ему возможность работать с более совершенными системами.

Но в то время как Pratt & Whitney продолжает работу над своим адаптивным двигателем XA101, даже предполагая, что он будет использоваться для разрабатываемой ВВС платформы Next Generation Air Dominance, официальные лица компании утверждают, что было бы ошибкой ставить совершенно новый двигатель в одном- двигатель истребителя.

Если новый адаптивный двигатель на одномоторном F-35 выйдет из строя в воздухе, говорят в Pratt & Whitney, самолет и пилот могут оказаться в опасности. И если проблема будет обнаружена на земле, предупреждает компания, это может вывести из строя важную часть парка истребителей ВВС до тех пор, пока не будет найдено решение, что нанесет удар по боевой готовности.

Двигатель Pratt & Whitney F135, используемый в истребителе F-35 Lightning II, проходит испытания на базе ВВС Арнольд в Таллахоме, штат Теннеси. (PRNewsfoto/Pratt & Whitney) Двигатель повлечет за собой меньше новых факторов и меньший риск, а усовершенствованная версия по-прежнему будет иметь улучшенный сердечник, обеспечивающий дополнительную мощность, тягу, дальность полета и охлаждение.

Но чиновники, отвечающие за F-35, так или иначе должны принять решение, сказал Defense News Дэн Грейзер, военный аналитик Проекта государственного надзора и критик программы, — и программа может’ не могу ждать.

«Чем дольше они будут откладывать это решение, тем больше будет построено F-35, которые нужно будет модифицировать для работы с этими двигателями», — сказал Грациер. «Чем раньше они примут решение об этом, тем лучше будет для всех, потому что любая задержка приведет к увеличению будущих расходов».

Работа в горячем состоянии

Требования к управлению температурным режимом F-35 значительно возросли с момента его создания, когда была разработана текущая силовая установка F135. По мере того, как истребитель достигает своей полной способности Block 4, которую Счетная палата правительства теперь ожидает в 2029 году.— истребитель будет греться сильнее, что потребует более мощного охлаждения.

Модернизация Block 4, которая удовлетворит повышенные потребности F-35 в охлаждении, будет включать в себя расширенные возможности радиоэлектронной борьбы, улучшенное распознавание целей и способность нести больше ракет, среди других функций.

На апрельских слушаниях в комитете Палаты представителей по делам вооруженных сил министр ВВС Фрэнк Кендалл заявил, что двигатель AETP, хотя до его полной разработки еще несколько лет, может обеспечить повышение производительности на 20-25% и значительную экономию средств.

«Это будет существенное улучшение по сравнению с текущими возможностями», — сказал Кендалл. «Двигатель AETP обеспечит повышенную мощность, которая нам понадобится, поскольку мы продолжаем модернизировать F-35. … И у нас будет очень большой парк F-35. Таким образом, экономия топлива, которую мы могли бы достичь с помощью этого двигателя, была бы значительной выгодой».

В конце июня на круглом столе с журналистами в Пентагоне руководитель отдела закупок ВВС Эндрю Хантер высоко оценил прогресс, достигнутый GE и Pratt & Whitney в разработке адаптивных двигателей, назвав первые результаты испытаний «очень обнадеживающими».

«Преимущества в мощности, управлении температурным режимом и эффективности использования топлива, которые мы искали, были продемонстрированы в программе испытаний», — сказал Хантер.

Хантер добавил, что возможности, которые первоначально предназначались для обеспечения AETP, такие как увеличенная дальность полета и лучшая способность справляться с высокими температурами при использовании современной электроники, оказываются именно тем, что понадобится F-35 в борьбе с Китаем.

В самой последней Стратегии национальной обороны администрации Байдена по-прежнему указывается Китай — с его модернизированными военными и передовыми возможностями, такими как гиперзвуковое оружие — как главная угроза, стоящая перед Соединенными Штатами, называя его «нашим самым значительным стратегическим конкурентом» в публичном резюме секретный документ. В нем также указано, что Россия представляет «острую угрозу».

В настоящее время ведутся два ключевых исследования, которые помогут определить путь развития будущего двигателя F-35. Управление совместной программы F-35 с помощью ВВС, ВМС и Корпуса морской пехоты проводит оценку экономического обоснования, изучая доступные и предлагаемые варианты системы управления температурным режимом двигателя и мощности, которые могут обеспечить желаемые возможности охлаждения.

Это исследование, которое, как ожидается, будет завершено к августу, оценит стоимость, график, производительность и технические риски каждого варианта, чтобы как руководители служб США, так и официальные лица из стран-партнеров, летающих на F-35, могли принять решение.

Члены 380-й экспедиционной эскадрильи материально-технического обеспечения Оперативного центра аэровокзала выкатывают двигатель F-35A Lightning II из самолета C-17 Globemaster III, 26 августа 2020 года, на авиабазе Аль-Дафра, Объединенные Арабские Эмираты. (Технический сержант Чарльз Тейлор / ВВС США)

Главный старшина Мэтью Олей, представитель Объединенного программного офиса F-35, сказал, что его офис управления программой двигателей проинформирует Объединенный исполнительный руководящий совет истребителя о результатах исследования. падение. Но он сказал, что пока не ясно, когда будет принято окончательное решение.

Военно-воздушные силы также проводят дополнительную оперативную оценку, предназначенную для более широкого исследования, в котором рассматривается, как эти различные решения могут проявиться в реальной боевой ситуации. В мае ВВС проинформировали официальных лиц о первоначальных выводах исследования, и ожидается, что оно завершится в сентябре.

«Если решение дает дополнительную дальность, выносливость или полезную нагрузку, возникает вопрос: что это на самом деле означает на войне?» Генерал-лейтенант Эрик Фик, бывший исполнительный директор совместной программы F-35, рассказал об оперативной оценке ВВС во время еще одного апрельского слушания перед комитетом Палаты представителей по вооруженным силам. «Что это на самом деле означает в Азиатско-Тихоокеанском [регионе], когда дело доходит до фактического использования этой системы в бою?»

В этом году ВВС стремились собрать информацию, которая могла бы заложить основу для внедрения адаптивного двигателя в F-35. В январе служба опубликовала запрос информации о программе замены адаптивных двигателей F-35, целью которой является запуск низкопроизводительного начального производства в 2028 году. струя. В заявках должны были быть указаны потенциальные проблемы в цепочке поставок, способы устранения потенциальных рисков, основные факторы затрат и способы сокращения расходов подрядчиком.

Но если ВВС выберут маршрут AETP, сказал Кендалл законодателям Палаты представителей, он полностью заменит F135, а это означает, что в арсенале F-35A не будет второго типа двигателя.

Кендалл сказал, что стоимость полной разработки AETP и запуска производства может превысить 6 миллиардов долларов.

Компания Pratt & Whitney заявила, что ее усовершенствованная модернизация двигателя для F135 может сделать работу намного дешевле, примерно за одну треть стоимости разработки AETP. Pratt & Whitney прогнозирует, что модернизированные двигатели будут стоить столько же, сколько F135, и могут сэкономить до 40 миллиардов долларов на затратах в течение жизненного цикла.

Отраслевые предложения

Джен Латка, вице-президент Pratt & Whitney по программе двигателей F135, сказала, что компания будет следить за следующим заседанием Объединенного исполнительного совета F-35 этой осенью, чтобы узнать, что будет с двигателями для истребителей в будущем.

«Решения относительно потоков финансирования в [прогнозах расходов на оборонную программу будущих лет] должны быть приняты относительно скоро, — сказал Латка в интервью Defense News 6 июня, — потому что мы опоздали с этим. Это должно быть заложено в бюджете».

В интервью 21 июня в офисе GE Aviation в округе Колумбия вице-президент по передовым программам боевых двигателей сказал, что опубликованное в следующем году бюджетное предложение на 2024 финансовый год будет показательным.

«Это будет очень важный документ, чтобы увидеть, куда хотят двигаться ВВС и куда [канцелярия министра обороны]», — сказал Дэйв Твиди в интервью Defense News.

Обе компании рассказывают об ожидаемых улучшениях, которые могла бы обеспечить их предпочитаемая двигательная установка.

Pratt & Whitney заявила, что ее подход к программе Enhanced Engine Program, которая позволит модернизировать F135, может обеспечить полную мощность блока 4, увеличить тягу и дальность полета более чем на 10%, а также обеспечить более чем 50% улучшение тепловой мощности.

Твиди сказал, что двигатель GE XA100 способен обеспечить на 25% большую топливную экономичность, чем текущий F135, что увеличило бы дальность полета F-35 на 30%. Он также сказал, что это может обеспечить на 10-20% больше тяги, что приведет к увеличению ускорения на 25-40% и удвоению теплового режима.

(GE Aviation)

«Вы хотите что-то, что может обеспечить трансформационные возможности, актуальные для эксплуатации на годы и десятилетия вперед?» — сказал Твиди. «Не просто поэтапный подход, который может решить проблемы следующих пяти лет?»

Твиди сказал, что двигатель XA100 состоит из трех элементов, которые позволяют ему реализовать эти возможности. Один из них — это адаптивный цикл, который позволяет «бесшовно приспосабливаться» к конфигурации, обеспечивающей наибольшую мощность и эффективность в данной ситуации.

Он также имеет третий поток воздуха, который служит для охлаждения как двигателя, так и струи — функция, ранее не существовавшая в авиационных двигателях.

И, наконец, адаптивный двигатель GE использует новые передовые материалы и технологии производства; Двигатель отходит от традиционного суперсплава на основе никеля и вместо этого использует композиты с керамической матрицей для турбин и других компонентов, которые могут выдерживать тысячи градусов, при которых работают эти двигатели.

Эти композиты в три раза легче традиционных сплавов, сказал Твиди, и могут выдерживать еще сотни градусов.

«Когда вы запускаете двигатели на более высоких температурах, вы получаете от них больше производительности», — сказал Твиди. «Но в то же время при этих более высоких температурах и более высоких характеристиках [композиты] обеспечивают повышенную долговечность по сравнению со сплавами на основе никеля».

(любезно предоставлено Pratt & Whitney)

Твиди также сказал, что двигатель более широко использует аддитивное производство или 3D-печать, что позволяет его инженерам создавать компоненты, которые невозможно изготовить с помощью традиционных методов изготовления.

Pratt & Whitney признает, что такие усовершенствования, как композиты с керамической матрицей, могут быть ценными, но компания не считает, что использование совершенно другого материала в F-35 является правильным шагом.

«Когда вы отправляетесь в поле, вы узнаете что-то новое о любой новой технологии, а не только о двигателях», — сказал Латка. «С двигателями сложно чему-то научиться, потому что вы запускаете эту штуку в воздухе. Когда у тебя одномоторный истребитель, стандарты безопасности другие. Потому что, если этот двигатель даст сбой и выключится, вы потеряете самолет и подвергнете пилота опасности».

Вопросы стоимости и вариантов

Латка также указал на соображения стоимости и устойчивости, когда дело доходит до установки нового адаптивного двигателя на однодвигательный F-35.

«Если у вас есть две конфигурации двигателей, вам нужно иметь две инфраструктуры поддержки для их поддержки», — сказал Латка. «Это не просто объекты — разные склады, другое вспомогательное оборудование. Это также означает наличие двух разных инженерных организаций, поскольку вы управляете несколькими конфигурациями. Это инструменты, вспомогательное оборудование, обучение, ремонт — все это должно быть несколько продублировано».

Твиди сказал, что адаптивный двигатель GE может помочь контролировать затраты на содержание F-35. «Когда вы начинаете экономить 25% расхода топлива и начинаете повышать надежность, это действительно может привести к снижению затрат в течение жизненного цикла в долгосрочной перспективе».

Но есть проблема, которая может увеличить стоимость адаптивного двигателя: текущие предложения не подходят для всех трех версий F-35.

Адаптивные двигатели GE и Pratt & Whitney будут устанавливаться на F-35A, на которых летает ВВС. GE заявила, что ее двигатель также подойдет для варианта авианосца F-35C, который эксплуатируется ВМС и Корпусом морской пехоты. Но в настоящее время двигатели не работают в самолетах морской пехоты F-35B с коротким взлетом и вертикальной посадкой.

Ударный истребитель морской пехоты F-35B, кажется, парит над взлетно-посадочной полосой во время первого короткого взлета и вертикальной посадки на базе ВВС Эглин, штат Флорида, 25 октября. Важная учебная миссия пилотировал майор Брендан М. Уолш из Учебной штурмовой эскадрильи истребителей морской пехоты-501. Уолш недавно прошел квалификацию по операциям вертикальной посадки на авиабазе морской пехоты Юма, штат Аризона, в рамках подготовки к этой миссии. (Фото ВВС США/Сэмюэл Кинг-младший)

Компания Pratt & Whitney заявила, что все три варианта F-35 могут принять модернизированный F135 в рамках программы Enhanced Engine Program, или EEP, требующей минимальных испытаний и изменений планера для интеграции.

Грег Хейс, исполнительный директор компании Raytheon Technologies, владеющей Pratt & Whitney, прошлой осенью выразил сомнение в том, что ВВС могут позволить себе разработку адаптивного двигателя с учетом ограничений вариантов.

Фик также выразил скептицизм по поводу того, сможет ли адаптивный двигатель работать на F-35, отличных от модели «А», что означает, что ВВС должны будут взять на себя его полную стоимость. В сентябре журнал Air Force сообщил, что Фик сказал, что двигатель AETP «потребует значительных модификаций», чтобы соответствовать F-35C, и назвал его «полностью не пусковым» для F-35B.

Но Твиди сказал, что это решаемая проблема, и сейчас GE пытается выяснить, как создать версию адаптивного двигателя, которая подошла бы для F-35B. По его словам, инженерное исследование адаптивного двигателя F-35B проводится совместно с Корпусом морской пехоты в надежде, что этой осенью будет получена информация о потенциальных характеристиках.

«Это не «можем ли мы» [вопрос], это «насколько хорошо мы можем с этим справиться?», — сказал Твиди.

Pratt & Whitney заявила, что ее F135 способен справиться с потребностями в мощности модернизации F-35 Block 4, но что они выдвинут его возможности охлаждения далеко за пределы первоначальных спецификаций. Латка сказал, что система управления температурным режимом на F135 теперь работает в два раза быстрее, чем она была разработана.

А когда двигатель должен работать больше, он нагревается сильнее, что приводит к увеличению потребности в техническом обслуживании и увеличению стоимости жизненного цикла. «Этот двигатель делает все, что нужно пилоту», — сказал Латка. «Это вопрос стоимости, а не вопрос возможностей».

Вот почему F135, который практически не изменился с первых дней программы F-35, требует работ по модернизации в рамках EEP, сказал Латка.

«Чтобы включить Блок 4 для будущей угрозы, требуется [система управления температурным режимом]», — сказал Латка. «Но вы бы никогда не поставили новый двигатель, чтобы удовлетворить это требование [охлаждения]. [Есть] гораздо более простые, менее дорогостоящие и менее разрушительные решения для удовлетворения этого требования».

Третий поток воздуха в адаптивном двигателе — это впечатляющая технология, сказала она, но это не единственная технология, которую можно использовать для повышения эффективности F-35. По ее словам, улучшенное ядро ​​EEP обеспечивает большую эффективность использования топлива в F135 — не так сильно, как адаптивный двигатель, но все же значительное увеличение.

«Мы уже на пути к выводу этой технологии на рынок», — добавил Латка.

Pratt & Whitney заявила, что планирует завершить испытания своего адаптивного двигателя XA101 в 2023 году, и что пока тесты показывают, что технология соответствует поставленным задачам.

Твиди сказал, что GE построила и испытала два полномасштабных прототипа двигателя XA100, один из которых впервые был запущен в конце декабря 2020 года на своем заводе в Эвендейле, штат Огайо, недалеко от Цинциннати. Испытания этого двигателя, в том числе некоторые на высоте над уровнем моря, продолжались в течение первых трех месяцев 2021 года.

Компания GE начала первую фазу испытаний другого прототипа на объекте в Эвендейле в августе 2021 года, которые продлились до ноября. По словам Твиди, это было сосредоточено в первую очередь на структурных и механических испытаниях и началось рассмотрение характеристик двигателя.

В настоящее время этот двигатель проходит второй этап испытаний в Инженерно-конструкторском комплексе Арнольда на базе ВВС Арнольд в Теннесси, где испытания больше напоминают условия полета и более точно измеряют результаты, чем на собственном предприятии GE. Эти испытания с участием команд из GE, Центра управления жизненным циклом ВВС и авиабазы ​​Арнольд начались 25 марта и, как ожидается, завершатся к концу лета.

Твиди сказал, что текущие тесты запускают двигатель в нескольких различных условиях, с которыми он может столкнуться в полете, таких как разные высоты и настройки мощности, чтобы определить, как он будет работать в различных сценариях. Он сказал, что испытания уже доказали, что XA100 может обеспечить дополнительную топливную экономичность, тягу и другие рабочие характеристики, для которых он был разработан.

Более точные исследования, проводимые на авиабазе Арнольд, позволят получить точные данные, которые потребуются для проектных работ, если система перейдет в стадию разработки и производства, сказал он.

«Основной вопрос: работает ли эта технология? Он зрелый?» Мы как бы ответили на этот вопрос», — сказал Твиди. «Вот почему я думаю, что вы начинаете видеть гораздо более серьезные обсуждения, конечно, публично, но также и в частном порядке, о том, каковы следующие шаги для продвижения вперед с этой технологией?»

Купол Капитолия США виден на восходе солнца над Вашингтоном, округ Колумбия, 25 сентября 2013 г. В Сенате США предстоят воскресные дебаты по поводу того, следует ли продолжать работу правительства, но споры по поводу подписанного президентом США Бараком Обамой закона о здравоохранении угрожают федеральным агентствам близко к отключению. Расколотый Конгресс изо всех сил пытается одобрить временный законопроект о расходах, который держит двери правительства открытыми после того, как текущий финансовый год закончится в следующий понедельник. ФОТО AFP / Saul LOEB / ФОТО AFP / SAUL LOEB (Фото должно быть написано SAUL LOEB/AFP через Getty Images)

Твиди сказал, что GE ожидает, что ВВС продолжат работу над AETP, сославшись на свой запрос на финансирование программы в размере 286 миллионов долларов в 2023 финансовом году для этой программы.

И Конгресс выложил свою чековую книжку за усилия. В законопроекте о расходах на 22 финансовый год законодатели резко увеличили первоначальный запрос на финансирование AETP почти на 124 миллиона долларов на 460 миллионов долларов, в результате чего общие утвержденные расходы составили около 584 миллионов долларов.

Но для Грациера сложности и многолетние дебаты по поводу двигателя F-35 показывают «прямое следствие тех решений», которые были приняты, когда более двух десятилетий назад разрабатывалась концепция совместного ударного истребителя.

Проблема с вариантами F-35 и вероятность того, что адаптивный двигатель не будет работать для всех трех, «является одним из лучших аргументов против совместной программы, такой как F-35», — сказал он. По его словам, разные службы имеют разные задачи и потребности в своих истребителях, и попытка создать один общий планер, применимый к каждому из них, резко увеличила сложность и стоимость программы.

«Было бы здорово, если бы эти концепции были полностью раскрыты во время испытаний, до того, как мы начали закупать сотни и сотни F-35», — сказал Грациер.