Beşinci nesil avcı geliştirme programının bir parçası olarak havacılık endüstrinin ve ilgili endüstrilerin bir takım karmaşık sorunları çözmesi ve gerekli tüm ekipmanları yaratması gerekir. Böyle bir programın en zor bileşenlerinden biri, gerekli özelliklere sahip bir motorun oluşturulmasıdır. Umut verici enerji santrallerinin projeleri birkaç ülkede geliştirilmektedir ve bu tür birkaç sistem zaten seri üretime getirilmiştir. Bu alandaki mevcut durumu düşünün.
Birleşik Devletler
Beşinci kuşak savaşçılar için motor geliştiren ilk ülke Amerika Birleşik Devletleri girişimleriydi. Bu projeler aynı zamanda ilk tamamlananlardı ve daha sonra seri üretime ve ardından işletime alındı. Sonuç olarak, Amerika Birleşik Devletleri bugüne kadar yeni rekorlar ve yabancı rakiplerden ciddi bir ayrılık bildirmiştir. Sadece birkaç gün önce, Amerikan endüstrisi bir diğer önemli dönüm noktasının üstesinden geldiğini açıkladı.
Yeni neslin ilk Amerikan motoru, ATF programı altında oluşturulan ve şimdi Lockheed Martin F-119 Raptor avcılarında kullanılan Pratt & Whitney F22 ürünüydü. Birkaç gün önce uzun süredir tam olarak çalışan bu tür motorların toplam 500 uçuş saatine sahip olduğu açıklanmıştı. F119 proje yöneticisi Amanda Glode, bu başarının mevcut teknolojilerin yeteneklerini açıkça gösterdiğini belirtti. Ayrıca 2005 yılından bu yana tüm inşa edilmiş F-22 savaşçılarının havada toplam 200 bin saat geçirdiği bildiriliyor.
F119 motorunun geliştirilmesi, ATF programının gelecekteki beşinci nesil avcılarını donatmak amacıyla seksenlerde başladı. Tam tasarım sözleşmesi 1991 yılında imzalandı. Bir yıl sonra, ilk prototip F119 bir test tezgahına kuruldu ve 1997'de yeni bir tipin bitmiş ürünleri prototip uçaklarda test edildi. Lockheed YF-22 ve Boeing YF-23 prototip uçaklarında Pratt & Whitney motorları kullanıldı. İkincisi orduya tam olarak uymadı ve rekabetten çıktı. Sonuç olarak, seri üretim için F22-PW-119 modifikasyon motoruna sahip F-100 avcı uçağı önerildi.
Raptor üretim uçağı iki F119-PW-100 motorla donatılmıştır. Böyle bir ürün, bir yanma odası ve bir turbo vektörü aynı düzlemde kontrol eden bir dağıtılabilir memesi olan bir turbofan motorudur. Motor iki şaftlı bir şema üzerine inşa edilmiştir, yüksek ve alçak basınç devrelerinin rotorları ters yönlerde dönmektedir. Düşük basınçlı kompresör üç kademeli, yüksek basınçlı kompresör - 6. Her iki devrede de bir türbin kademesi vardır. Motor memesi düz yapılır ve döndürülebilir kapaklara sahiptir, böylece itme vektörünün yönünü değiştirirsiniz.
Pratt & Whitney F119-PW-100 motorun toplam uzunluğu 5,2 m'nin hemen altında ve maksimum çapı 1,2 m'nin altındadır. Ürün 1,8 ton ağırlığındadır.Türbin önündeki sıcaklık 1647 ° C'dir. Art yakıcı itme gücü - 15876 kgf (diğer kaynaklara göre 16785 kgf). Resmi kaynaklara göre, iki F119-PW-100 motoru, avcıya en az 0,88'lik bir itme-ağırlık oranı sağlıyor. Normal bir kalkış ağırlığı ile bu parametre 1,15'e ulaşır. 2410 km / s hıza kadar hızlanma olasılığı vardır. Art yakıcı kullanılmadan, uçak 1960 km / s hıza ulaşabilir. Savaş yarıçapı 760 km'de tanımlanırken, feribot menzili 2960 km'ye ulaşıyor.
Mevcut verilere göre, bugüne kadar tüm modifikasyonların 500'den fazla Pratt & Whitney F119 motoru üretildi. Bu ürünler, F-22 avcı uçağının birkaç prototipinde kullanıldı ve daha sonra üretim uçağına yerleştirildi. 195'si seri ve Hava Kuvvetlerine teslim edilmesi amaçlanan toplam 187 uçak inşa edildi. Son verilere göre, resmi operasyonun başlamasından bu yana, Raptor savaşçıları toplam 200 bin saat uçmayı başardılar. Aynı zamanda prototiplerin uçuş testleri de dahil olmak üzere motorların toplam çalışma süresi 500 bin saate ulaştı. Böylece, beşinci nesil bir avcı için ilk üretim motoru haline gelen F119, yakın gelecekte kırılması pek mümkün olmayan bir rekor kırmayı başardı.
Ağır ve çok pahalı F-22 avcı uçağına ek olarak, Amerikan endüstrisi Lockheed Martin F-35 Lightning II'yi yarattı. Bu tür ekipmanları donatmak için Pratt & Whitney F135 turbojet motoru oluşturuldu. Böyle bir elektrik santralinin gelişimi doksanlarda başladı ve son on yılın ortasında sona erdi. F135 motoru, mevcut F119 temel alınarak oluşturuldu, bu nedenle proje başlangıçta avcı geliştirme programının adından sonra F119-JSF olarak adlandırıldı.
F119-JSF / F135 projesinin geliştirilmesi 2007'li yılların ortasında tamamlandı ve 2013'de ilk üretim modeli sunuldu. Ekipmanın daha da iyileştirilmesi devam etti ve bunun sonucunda proje gözle görülür şekilde ertelendi. Ancak 135 yılına kadar Pratt & Whitney 35. üretim FXNUMX motorunu teslim etmişti. Bu zamana kadar, mevcut sorunların büyük bir kısmından kurtulmak ve ayrıca F-XNUMX avcı uçağının farklı sürümleri için tasarlanmış üç motor modifikasyonunu seri hale getirmek mümkün oldu.
Mevcut ürünün daha da geliştirilmesi olan F135 motoru temel özelliklerini koruyor. Benzer bir kompresör kademesi bileşimi ile bir çift devre kullanılır. Tek kademeli yüksek basınçlı bir türbin korunurken, düşük basınçlı çevrimde yeni bir iki aşamalı türbin kullanılmıştır. Çeşitli ek cihaz veya teknolojilerin yardımı ile üç motor modifikasyonu oluşturuldu: F135-PW-100, F135-PW-400 ve F135-PW-600.
Motorun PW-100 versiyonu, ailenin temel ürünüdür ve F-35A uçaklarının askeri uçaklarına kurulma amaçlıdır. 5,6 m'den fazla olmayan bir çapa sahip 1,17 m uzunluğa sahiptir.Ürünün kütlesi 1,7 tondur.Bu tür bir motorun azami itiş gücü 13 bin kgf, afterburner 19,5 bin kgf'dir. "Yüzüncü" motor temelinde, taşıyıcı tabanlı avcı F-135C için tasarlanan F400-PW-35 modifikasyonu oluşturuldu. Böyle bir motorun tek ciddi farkı, güçlendirilmiş bir korozyon önleyici kaplamanın varlığıdır. Tüm özellikler aynı kalır.
Uçak F-35B, kısaltılmış kalkış ve düşey iniş imkanı ile en ciddi farklılıklara sahip olan F135-PW-600 motorlarını alır. Bu motor, baskıyı dikey olarak aşağı doğru yönlendirmenizi sağlayan döner bir nozüle sahiptir. Ek olarak, ilave bir tahrik mili, motordan ileri sürülerek, kaldırma fanını döndürür. Bu işlemin bir sonucu olarak, santralin bir bütün olarak uzunluğu, 9,37 m'nin kaldırma fanının en büyük parçalarını oluşturduğu 1,35 m'ye yükselmiştir. Böyle bir motorun maksimum itme gücü 12250 kgf, brülör - 18600 kgf'dir.
F-35 ailesinin ilk uçağı 2006 yılında inşa edildi ve havaya kaldı. O zamandan beri, üç değişikliğe sahip otomobiller tam teşekküllü seri üretime getirildi. 230'ten daha fazla sayıda makine üretildi ve müşteriye teslim edildi. Tüm bu uçaklar ilgili modifikasyonun bir motorunu taşıyor. Maksimum hıza 1930 km / sa hıza ulaşma olasılığını ilan etti. Yakıcı kullanmadan, F-35A avcı uçağı, 1470 km / sa hızında uçabiliyor. Savaş yarıçapı 1400 km, menzil en az 2200 km.
Görüldüğü üzere, diğer ülkelere göre daha erken çalışmaya başlamış olan ABD, şimdiye kadar beşinci nesil savaş uçağı için iki turbojet motoru geliştirmeyi ve getirmeyi seri üretime getirmeyi başardı. Bu ürünler önemli miktarlarda üretilmiştir ve silahlı kuvvetler tarafından işletilmektedir.
Çin
Çin, onlar için beşinci nesil avcı uçağı ve motorları yaratmada kayda değer bir başarı elde etti. Şu anda Çin endüstrisi doğrudan gelecek vaat eden iki uçakta çalışıyor ve ayrıca onlar için gerekli bileşenleri yaratıyor. Bununla birlikte, aynı zamanda, motor yapımı alanında belirsiz bir durum söz konusudur. Modern uçak motorlarının geliştirilmesinde sınırlı yeteneklere sahip olan Çin, yabancı ürünleri en aktif şekilde kullanmak zorunda kalıyor.
Ocak ayında, beşinci kuşak savaşçı Chengdu J-2011 ilk kez yılın 20'unu uçurdu. Bugüne kadar, test için, yerleşik ekipmanın konfigürasyonunda ve bileşiminde farklı olan birkaç prototip üretildi. Bu nedenle, bilinen verilere göre, deneyimli J-20'in hem Çinli hem de yabancı üretim olmak üzere iki versiyonlu bir enerji santrali vardı.
Daha önce yüksek performans ile karakterize Rus motorları AL-31F alımı ile ilgili bilgiler ortaya çıkmıştı. Bu tür motorlar, uçakların seri üretimine ve benzer özelliklere sahip kendi ürünlerinin ortaya çıkmasına kadar kullanılabilir. Sovyet / Rus AL-10'in geliştirilmesinin Çin versiyonu olan Shenyang WS-31 motorunun en son değişikliklerinin kullanılması olasılığı hakkında da bilgi yayınlandı.
En son verilere göre, J-20 üretim uçakları, bugüne kadar geliştirilen Xian WS-15 turbojet motorlarıyla donatılacak. Proje doksanlı yıllarda yeniden başladı ve iki binin ortasında tezgah testlerine ulaştı. Son on yılın sonunda, bazı olumlu sonuçlar elde edildi. Daha önce, yabancı özel yayınlar, WS-15 projesinin Çin'in F119 motorunu kopyalamak için Çinli bir girişim olduğu varsayımını dile getirdi. Çin’in, AL-31 ailesinin en son değişikliklerinden Rus motorlarını kopyalamak istediğine dair söylentiler de vardı.
Mevcut verilerden Xian WS-15 ürününün bir brülöre sahip bir turbofan motor olduğunu izler. Üç kademeli düşük basınçlı kompresörün ve altı kademeli kompresörün yüksek basınçlı bir devrede kullanıldığı rapor edilmiştir. Motorun toplam uzunluğu 5 m'den fazla olup, 1600 ° C siparişinin türbininin önündeki bir sıcaklıkta, 19-20 bin kgf'ye kadar bir itiş gücü elde edilmesi planlanmaktadır.
Çeşitli tahminlere göre, iki WS-20 motorlu Chengdu J-15 avcı uçağı, en az 1,05 ile itme ağırlığı gösterebilecektir. Aynı zamanda 2100 km / s hıza ulaşabilecek. Afterburner kullanılmadan süpersonik hızlarda hızlanma olasılığı henüz belirtilmemiştir. Hangi özelliklerin bitmiş motorlu seri bir uçağı olacak - hala bilinmiyor.
Beşinci kuşak hafif avcı uçağı Shenyang J-2012'in uçuş testleri 31'tan devam ediyor. Mevcut verilere göre, en azından bir süre için bu uçak belirli bir konfigürasyonda test edildi. Dördüncü nesil savaş uçaklarında kullanılan iki adet Rus yapımı RD-93 turbojet motoru ile donatılmıştır. Geçtiğimiz on yılda, Çin Guizhou WS-93 adlı RD-13 versiyonunun yayınlanmasını başarabildi. Öngörülebilir gelecekte, J-31 uçağını geliştirilmiş bir WS-13E motorla donatmak planlanmaktadır.
Daha önce yayınlanan bilgilere göre, WS-13E, mevcut RD-93'in daha da geliştirilmesi olan çift devreli bir turbofan motor olacak. Temel değişiklik WS-13 seri ürünlerinde sekiz aşamada yüksek ve alçak basınç kompresörleri bulunur. 4,2 m'den az bir uzunluk ve yaklaşık 1 çapa sahip olan WS-13 motor, 1,14 T ağırlığındadır. Afterburner'daki mevcut ürün, 8800 kgf'ye göre itme gücü geliştirmektedir. Yeni WS-13 modifikasyonunda, brülör sonrası itişinin arttırılması ve 9-9,1'e getirilmesi planlanmaktadır.
Belli nedenlerden ötürü, umut vaat eden projelerin WS-13E ve WS-15 projelerinin kesin durumu açıklanmamıştır. Çin savunma endüstrisi geleneksel olarak ana sırlarını koruyor ve yeni projeler hakkında en ilginç bilgileri duyurmak için acele etmiyor.
Rusya
Rus endüstrisi, beşinci nesil savaşçı olan PAK FA veya T-50 ile çalışmaya devam ediyor. Büyük bir program çerçevesinde, geliştirilmiş performans ve yeni özelliklerdeki mevcut modellerden farklı olan ileriye dönük bir motor da geliştiriliyor. Bununla birlikte, bu tür işlerin karmaşıklığı, deneyimli uçağın kabul edilebilir özelliklere sahip mevcut tipteki motorlarla donatılması gerektiğine neden olmuştur. T-50 prototipleri hala AL-41Ф1 turbojet motorlarıyla donatılmıştır. Gelecekte, geliştirmeyi tamamlamak ve şimdiye kadar "Product 30" veya "Type 30" adı altında bilinen, tamamen yeni bir motor yerleştirmek planlanmaktadır.
Program kapsamında PAK FA "Ürün 30" olarak adlandırılır. ikinci kademe motor. Şimdilik, bu projenin yalnızca çalışan bir tanımı var, ancak gelecekte “AL” harfleriyle yeni bir isim ortaya çıkabilir. Daha önce, tasarım dokümantasyonunun geliştirildiği ve pilot motorların montajının başladığı bildirildi. Prototip üzerine "Products 30" kurulumu ve kullanımı ile ilk uçuşun bu yıl sonunda yapılması planlanıyor. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, yeni kontroller yapılacak ve 2020'te durum testleri bekleniyor.
Birkaç gün önce Gazeta.ru yayını, Moskova Tasarım Bürosu'ndaki adsız kaynaklardan alınan 30 Ürün projesinin ilerleyişi hakkında yeni detaylar yayınladı. AM Beşik. Kaynaktan gelen bilgilere göre, şirket son teslim tarihlerini karşılamak ve son teslim tarihlerini karşılamak için üç vardiya halinde çalışmaktadır. Aynı zamanda, taşeronlarla ilgili sorunlar var: motor yönetim otomatiği tedarikçisi yükümlülüklerini yerine getiremiyor. Mevcut çalışmanın tamamlanmasından sonra, uçan bir laboratuvara test motoru kurulması ve uçuşta test edilmesi planlanmaktadır. Bu tür ilk kontrol Kasım 6 için planlandı. Ancak, taşeronlar görevleriyle başa çıkmazlarsa, test takvimi değiştirilebilir.
Ayrıca, "Gazety.ru" kaynağı, gelecek vaat eden motorun AL-41F1 gibi mevcut ürünlerden belirgin şekilde farklı olduğunu, ancak yeni bir türbin ve tamamen dijital bir kontrol sistemi aldığını doğruladı. Sonuç, düşük yakıt tüketimi ile birlikte itme performansında artış olacaktır. Tüm bunlar, “30 Products” ile donatılmış uçağın, genel olarak teknolojinin kullanımı için olumlu sonuçlarla birlikte, brülör kullanımı olmadan süpersonik hız geliştirmesini sağlayacaktır.
Çeşitli kaynaklara göre, ümit verici bir motor, afterburner kullanmadan 11000 kgf'ye ve onu kullanarak 18 bin kgf'ye kadar itme gücü geliştirecektir. Bundan dolayı, T-50 uçağı, kalkış ağırlığına bağlı olarak en az 1 olan bir itme ağırlığı oranına sahip olacaktır. Maksimum hız 2500-2600 km / s, maksimum brülör kullanmadan maksimum hız - 2000 km / s'e kadar hesaplanır. "30 Tipi" motoru, itme vektörünü kontrol etmenize olanak tanıyan ayrılabilir bir nozül ile donatılmış olacaktır. Bu, uçağa tüm uçuş modlarında manevra kabiliyetinde önemli bir artış sağlayacaktır.
***
Elektronik sistemlerin hızla gelişmesine ve değerlerinin artmasına rağmen, motorlar gelecek vaat eden uçak parçalarının geliştirilmesinde hala en önemli ve karmaşık olanlardan biri olmaya devam ediyor. Beşinci nesil savaş uçağı için özel şartlar, motor yapımı bağlamında buna karşılık gelen sonuçlara yol açmaktadır. Tasarımcılar, özellikle karmaşık işleri çözmek zorundadır, ki bu olmadan tüm müşteri gereksinimlerini karşılamak ve gerekli özelliklere sahip bir uçak oluşturmak mümkün olmayacaktır.
Şu anda, birkaç ülke, beşinci nesil avcı uçağının kendi versiyonları üzerinde çalışıyor, ancak bu gelişmelerden çok uzakta ilerleme kaydedildi. Dahası, yalnızca bir ülke gelişmiş uçakları seri üretime getirebildi. Diğerleri hala test yapıyor veya araştırma ve geliştirme yapıyor. Bununla birlikte, önümüzdeki birkaç yıl içinde, Birleşik Devletler’in öncülüğünü yitireceği açıktır, zira birçok yabancı gelişmiş uçak bir seferde seriye girebilir.
Gelecek vaad eden savaşçılar için motorların durumu benzer görünüyor, ancak farkedilir şekilde farklı. Dolayısıyla, ABD’de halihazırda biri üç versiyonda da üretilen iki seri motora sahip olan Rusya, yalnızca benzer bir amaç için ilk örneği test etmeye hazırlanıyor ve Çin projelerinin ilerleyişi hakkında neredeyse hiçbir şey bilinmiyor. Bunun için umut verici teknoloji ve bileşenlerin geliştirilmesinin devam ettiği ve giderek yeni ve yeni sonuçlara yol açtığı açıktır. Tüm projelerin sonucu, silahlı kuvvetlere yönelik üretim uçaklarına kurulum için yeni motorların seri üretiminin başlangıcı olmalıdır. İki yeni nesil motor bu sorunu çoktan çözdü. Gerisi sadece yapmak zorunda.
Sitelerin malzemelerinde:
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/
Geleceğin gücü. Beşinci Nesil Avcı Motorları
- Yazar:
- Ryabov Kirill