Tworzenie silników turboodrzutowych (silników turboodrzutowych) do nowoczesnych samolotów bojowych to technologia, która nie jest dostępna we wszystkich krajach. Tylko wiodące potęgi technologiczne są w stanie zaprojektować i wyprodukować silniki turboodrzutowe, ponieważ wymaga to zaawansowanych szkół projektowania, zaawansowanych technologicznie materiałów i złożonych procesów technologicznych. W okresie zimnej wojny czołowymi twórcami silników turboodrzutowych dla lotnictwa były Stany Zjednoczone i ZSRR, Wielka Brytania i Francja, które oddychały tyłem głowy.
Rasa pokoleń
Jednymi z najbardziej skomplikowanych i zaawansowanych technologicznie są silniki dla myśliwców, które muszą łączyć wymagania dotyczące wysokiego ciągu maksymalnego z dopalaczem i bez, wysokiej wydajności paliwowej i stosunkowo kompaktowych wymiarów. Przez długi czas Związek Sowiecki i Stany Zjednoczone szły praktycznie „łeb w łeb”, od czasu do czasu jeden kraj, a potem inny wysuwał się do przodu. Wady radzieckich silników lotniczych często przypisywano niewielkiemu zasobowi - możliwości technologiczne Stanów Zjednoczonych były zawsze wyższe, często można było utrzymać parytet tylko dzięki pomysłowości radzieckich inżynierów i projektantów. Jednak do czasu upadku ZSRR problem ten został już praktycznie rozwiązany.
Upadek ZSRR poważnie sparaliżował przemysł lotniczy kraju - utracono personel, kompetencje technologiczne, zmarnowano czas. Właśnie w tym momencie trwał rozwój najnowszego samolotu piątej generacji, do którego potrzebne były odpowiednie silniki.
W rezultacie Stany Zjednoczone objęły prowadzenie, tworząc najpierw silnik F119-PW-100 dla myśliwca ciężkiego piątej generacji F-22, a następnie silnik F-135-PW-100/400/600 dla F- 35 lekki jednosilnikowy myśliwiec.
W Rosji ciągnął się rozwój myśliwców piątej generacji i silników do nich. Biura projektowe Suchego i Mikojana, w warunkach chronicznego niedofinansowania, samodzielnie prowadziły prace nad myśliwcami piątej generacji.
W 1997 roku Biuro Projektowe Sukhoi przedstawiło projekt wysuniętego do przodu myśliwca Su-47 (temat S-37). Na prototypie zainstalowano silnik turboodrzutowy D-30F6 z myśliwca przechwytującego MiG-31, ale na maszynie seryjnej planowano zainstalować inny silnik - P179-300. Z kolei Biuro Projektowe Mikoyan pracowało nad projektem wielofunkcyjnego myśliwca frontowego MiG-1.44, który swój pierwszy lot odbył w 2000 roku. Jako silnik miał zostać użyty silnik turboodrzutowy AL-41F, specjalnie opracowany dla samolotów piątej generacji o szacowanym ciągu na dopalaczu 18 ton.
Oba projekty opierały się na rozwiązaniach ubiegłego wieku i nie spełniały już współczesnych wymagań. W połączeniu z chronicznym niedofinansowaniem pogrzebało to oba projekty. Przypuszczalnie rozwój MiG-1.44 może zostać wykorzystany przez Chiny w rozwoju myśliwca piątej generacji J-20.
Zamknięte projekty Su-47 i MiG-1.44 zostały zastąpione projektem obiecującego kompleksu lotniczego dla lotnictwa frontowego (PAK-FA), na który przetarg wygrało Biuro Projektowe Sukhoi, które ostatecznie stworzyło Su -57. Wydawałoby się, że wszystko jest w porządku? Jednak na drodze do stworzenia tej maszyny pojawiło się wiele problemów technicznych i technologicznych. Jednym z najbardziej krytycznych był brak silnika piątej generacji.
Wydawałoby się, że taki silnik powstał - jest to silnik turboodrzutowy AL-41F, którym w 2000 roku latał również MiG-1.44. Jednak jego wymiary nie pozwalały na umieszczenie go na myśliwcu Su-57. Na bazie AL-41F stworzono silnik turboodrzutowy AL-41F1 o zmniejszonych wymiarach, którego ciąg zmniejszył się z 18 000 kgf do 15 000 kgf, co już uważa się za niewystarczający dla myśliwca piątej generacji.
Ostatecznie turboodrzutowy silnik AL-41F1 stał się silnikiem pierwszego stopnia dla Su-57, z którym będzie produkowana tylko część maszyn seryjnych. Aby go zastąpić, opracowywany jest silnik drugiego etapu pod oznaczeniem „Produkt 30”, nie ma jeszcze na ten temat zbyt wielu informacji - ciąg dopalacza ma wynosić 18 000 kgf, czyli mniej niż w przypadku już masowo produkowany amerykański F-135-PW-100/400 (19500 kgf). Rozwój i testowanie „Produktu 30” już się przeciągały.
Jednak istniała (i nadal istnieje) alternatywa dla rozwoju linii silników AL-41F1/AL-41F/AL-41F1/"Produkt 30". Powyżej wspomniano, że silnik turboodrzutowy R-179-300 był uważany za rzekomy silnik seryjny do Su-47 - ale co to za silnik?
Alternatywne rozwiązanie
Silnik turboodrzutowy R179-300 został opracowany na bazie silnika R79V-300 (produkt 79) samolotu pionowego startu i lądowania Jak-141 (VTOL).
Parametry ciągu w trybie maksymalnym i dopalającym silnika Р79В-300 znacznie przewyższają parametry innych silników turboodrzutowych czwartej generacji. Masa Р79В-300 jest nieco wyższa, ale nie zapominaj, że zawiera dyszę obrotową, która umożliwia korzystanie z dopalacza zarówno w trybie poziomym, jak i pionowym.
Na łamach specjalistycznych publikacji i w Internecie często mówi się o braku lekkiego jednosilnikowego myśliwca - odpowiednika amerykańskiego F-16 - w rosyjskich siłach powietrznych (siłach powietrznych). Ale w rzeczywistości taki samolot został praktycznie stworzony - to Jak-141. Tak, Jak-141 to samolot VTOL, ale jego charakterystyka jest dość porównywalna z myśliwcami o podobnym wymiarze wagowym - samolotami MiG-29 i F-16.
Można przypuszczać, że na bazie Jaka-141 można było stworzyć lekki wielofunkcyjny myśliwiec jednosilnikowy o parametrach lotu lepszych od MiG-35 i F-16 najnowszych wersji
W związku z tym, wraz z modernizacją rodziny samolotów Su-27, lekki myśliwiec na bazie Jaka-141 może zostać zmodernizowany, przede wszystkim w zakresie pokładowego wyposażenia elektronicznego (awioniki) i integracji nowego uzbrojenia.
Taki samolot mógł być poszukiwany zarówno przez rosyjskie siły powietrzne, jak i na rynkach zagranicznych, gdzie ten sam MiG-29 nie zyskał popularności.
Ogólnie rzecz biorąc, w tym przypadku w rosyjskim przemyśle mógł powstać pewien „triumwirat”, w którym Biuro Projektowe Jakowlewa skoncentrowałoby się na lekkich jednosilnikowych myśliwcach i samolotach VTOL, Biuro Projektowe Suchoj budowałoby ciężkie myśliwce klasy Su-27, a Biuro Projektowe MiG miało opracować linię ciężkich myśliwców przechwytujących dalekiego zasięgu (później wielofunkcyjnych) typu MiG-31. Oczywiście podział pracy nie byłby obowiązkowy, każde biuro projektowe mogłoby brać udział w konkursach „na temat”, bo konkurs to błogosławieństwo
Wróćmy jednak do silników lotniczych. Według niepotwierdzonych doniesień, technologie R-79-300 „wyciekły” do Chin na początku lat 90.:
„Na Forum Sinodefence jeden z uczestników przyniósł maszynowe tłumaczenie artykułu z pewnego chińskiego zasobu internetowego, w którym rzekomo stwierdzono, że Chiny otrzymały dokumentację techniczną z Rosji i sam silnik R-79-300, który był wyposażony w Samolot Jak VTOL -141.
W 1992 roku przeżywająca głęboki kryzys gospodarczy Rosja postanowiła zaprzestać rozwoju myśliwca Jak-141. Ta decyzja została podjęta podczas pokazu techniki lotniczej w Maczulishchi (koło Mińska na Białorusi). Opracowany przez AMNTK Sojuz silnik R-79-300 nie był planowany do zainstalowania na żadnym z samolotów. W sierpniu 1996 roku Rosja podpisała ustawę o przeniesieniu silnika na stronę chińską, a także dostarczyła komplet rysunków i dokumentacji technicznej (silnik został przeniesiony bez dyszy do wektorowania ciągu). Ale później, w 1998 roku, kiedy azjatycki kryzys finansowy spowodował trudności gospodarcze w Rosji, Chiny były w stanie pozyskać dyszę silnika R-79-300V ze swoją technologią.
Na bazie R-79 Chiński Instytut Badawczy Silników Turbin Gazowych (Xi'an) rozpoczął opracowywanie własnej wersji WS-15. Silnik jest rozwijany w kilku modyfikacjach:
- WS-15-10 dla eksportowej wersji myśliwca J-10M;
- WS-15-13 dla obiecującego lekkiego myśliwca stealth J-13;
- WS-15-CJ dla obiecującego myśliwca z krótkim startem i pionowym lądowaniem;
- WS-15X dla obiecującego dwusilnikowego ciężkiego myśliwca stealth J-20.
Dzięki udanemu rozwojowi silnika WS-15 Chiny mają praktycznie zapełnić lukę w rozwoju zaawansowanych wojskowych silników odrzutowych ze Stanami Zjednoczonymi, Europą i Rosją.
Pomimo całej negatywności tych informacji, można z nich wywnioskować, że silnik turboodrzutowy R79V-300 może być wykorzystany jako podstawa dla obiecujących silników lotniczych
Obiecujący silnik turboodrzutowy R179-300 opracowany na bazie silnika R79V-300 miał właściwości odpowiadające ówczesnym wymaganiom silników piątej generacji. Wraz z AL-41F był uważany za podstawę obiecującego myśliwca piątej generacji, ale wojsko wybrało AL-41F, ponieważ wierzono, że można go szybciej doprowadzić do zdatności do lotu.
Czy wybór był uzasadniony, czy też miały wpływ inne czynniki? Pytanie otwarte, czy wojsko miało rację, czy nie. Wybór na korzyść AL-41F został dokonany już w latach 80., ale „Produkt 30” dla myśliwca Su-57, oparty na rozwoju AL-41F, nie został jeszcze doprowadzony do etapu gotowości.
Jaki wniosek można z tego wyciągnąć?
Silnik jest podstawą każdego pojazdu bojowego - samolotu, statku, czołgu. To od charakterystyki silnika zależy, który pojazd bojowy będzie miał zasięg i prędkość, obciążenie bojowe, opancerzenie itp.
Przy tworzeniu złożonej technologii zawsze istnieje ryzyko, że deweloper stanie w martwym punkcie – zejdzie na złą drogę, w wyniku czego może nastąpić opóźnienie lat, a nawet dziesięcioleci. Biorąc pod uwagę znaczenie samolotów bojowych w ogóle, aw szczególności samolotów myśliwskich, „wkładanie jajek do jednego koszyka” jest absolutnie niedopuszczalne. Państwo mogło sobie pozwolić na powierzenie rozwoju silników lotniczych piątej generacji dwóm biurom projektowym. Ponadto, jak powiedzieliśmy powyżej, zdrowa konkurencja ma bardzo pozytywny wpływ na jakość i koszt produktu końcowego.
Nie jest jednak za późno, sytuację z silnikiem turboodrzutowym można jeszcze naprawić. AMNTK „Sojuz” zachowała swoje kompetencje techniczne i aktywnie rozwija silniki do samolotów piątej generacji. Na przykład na forum Army-2020 zaprezentowano obiecujący silnik turboodrzutowy P579-300, którego deklarowane cechy są dość zgodne z wymaganiami dotyczącymi silników lotniczych dla samolotów piątej generacji.
Daleko jest od faktu, że silnik turboodrzutowy R579-300 lub inny oparty na nim silnik lotniczy będzie mógł zostać zintegrowany z płatowcem Su-57 ze względu na rozbieżność rozmiarów, chociaż nie jest to dokładne, być może AMNTK Sojuz może dostosować Silnik turboodrzutowy P579-300 do Su-57.
Ale nawet jeśli silnik turboodrzutowy P579-300 nie nadaje się do Su-57, można na nim zbudować lekki myśliwiec wielofunkcyjny, w tym w wariancie VTOL, obiecujący kompleks samolotów przechwytujących dalekiego zasięgu lub inny samolot na potrzeby Sił Powietrznych Federacji Rosyjskiej lub dostaw eksportowych.
Na przykład w wiadomościach na stronie Sojuz mówi się o możliwości stworzenia obiecującego silnika opartego na silniku turboodrzutowym R579-300 do strategicznego UAV o prędkości lotu powyżej 3-4 M, który również może być używany do wystrzeliwania małych statków kosmicznych.
Więcej silników, dobrych i innych – to powinno być motto naszej branży. Zasoby państwa w pełni pozwalają na równoległe finansowanie kilku projektów, aby zmniejszyć techniczne i tymczasowe ryzyko tworzenia obiecujących produktów.
