军品视界俄ldquo产品30r

作者:张慧来源:空天防务观察

(俄联合飞机制造集团于年12月6日发布的苏-57配装一台“产品30”发动机完成首飞的视频。)

俄罗斯工业与贸易部年12月初宣布,在莫斯科郊外的格洛莫夫飞行试验中心,俄罗斯第五代战斗机苏-57完成了配装第二阶段发动机(“产品30”)的首飞,试飞过程中飞机混装了“产品30”(左侧)和第一阶段发动机AL-41F1(即),首飞持续了17分钟,表现了较为稳定的状态。“产品30”的飞行试验不仅对苏-57带来了新的作战能力和发展机会,更是俄罗斯国有发动机制造业的重要里程碑,证明俄在航空制造业仍具有深厚的潜力。

一、“产品30”是全新的发动机

“产品30”是由俄罗斯联合发动机制造集团下属的土星科研生产联合体承研、多家企业合作参研项目,该发动机不是对现有发动机的深度改型,而是俄罗斯多年来首次为军用飞机从零开始研制新型涡扇发动机,在国有航空工业发展过程中占有重要地位。

1.项目进度与苏-57匹配

目前已知在“产品30”项目研制中至少包括五项科研工作:研制3级低压压气机的“”计划(早期“产品30”也被误传为“号”);研制核心机的“”计划,核心机包括5级高压压气机、燃烧室和高压涡轮;研制1级低压涡轮的工作,没有专门编号;另外还有“”计划和“”计划,但工作内容并未公布。

与经常延期的苏-57相比,“产品30”一直在按进度推进,年确定技术方案,年制定设计文件,年11月开始试车,年11月首飞试验,预计在年前开始进行国家实验,随后投入批产。由于俄罗斯《-国家武器发展规划》面对预算缩减等原因,第一批服役的五代机生产数量不大,预计到年前生产12架,并且暂时安装第一阶段AL-41F1发动机,用于发现性能不足和训练飞行员;但到年底,预计俄空天军将得到配装“产品30”的60架苏-57。未来两年,俄罗斯将在苏-57的原型机上密集试飞“产品30”,从而在进度上保持与苏-57的交付时间匹配。

2.采用多种先进技术

当前,尽管“产品30”的大部分信息尚处于保密状态,但根据已有报道仍可以初步判断其采用的新技术和结构性能特点。具体包括:

首先,得到了更加完善的应用整体叶盘技术的新型高压压气机,采用了陶瓷增强的镍基高温合金复合材料制造的具有复杂结构形式的涡轮叶片;

第二,带有轴对称矢量推力系统,与AL-41F1相比提高了隐身性能,并使飞机具有较高的加速性,矢量偏转速度可达60度/秒,能够完成剧烈的机动动作;

“产品30”的尾喷管大致外形(图中右侧)与AL-41F1发动机的(图中左侧)对比。采用锯齿形边缘结构是改善隐身性能的举措之一。

第三,应用了新的全权限数字式控制系统和自诊断系统,并简化了结构,减少了部件数量,提高了可靠性、检测性;

第四,具有保障高空点火稳定性的等离子加力燃烧室,还具有高空发动机无氧起动系统,从而极大的提高战斗机生存力。

多种新材料工艺和技术的应用,使“产品30”确立了自身性能优势,并在燃油消耗降低的条件下增加推力。

二、“产品30”使苏-57真正跻身五代机行列

俄罗斯苏-57战斗机满足第五代战斗机的多项要求,具有超机动性和多功能的特点,目前配有N“松鼠”有源相控阵雷达和多种先进武器。飞机的主要不足是受到动力装置的制约,AL-41F1发动机的推力不能有效地实现无加力超声速巡航飞行,限制了苏-57的作战能力提升,如扩大作战半径、加快对威胁的反应速度等,并且对飞机雷达和红外隐身性能有一定损失,“产品30”的出现,很好的解决了以上问题,对苏-57项目的发展也起到了极大的推动作用。具体影响包括:

1.发动机具有更大的推力、更低的油耗和更长的寿命

最初苏-57的原型机都安装带有矢量推力的所谓4++代AL-41F1,该发动机是苏-35S批生产型的发动机的改进版。虽然改进后的发动机提高了推力、拥有复杂的自动化系统、全权限数字式控制系统、新的涡轮和改善的燃油性能,原则上可以满足新军用飞机的要求,且使飞机拥有不错的机动能力,但推力的限制使苏-57无法发挥更高的动力学特性。根据土星科研生产联合体公布的数据“产品30”最大推力为千牛,加力推力为千牛,比AL-41F1提高了近20%,使飞机具有不开加力的超声速巡航能力,并具有更好的燃油经济性和更长的寿命,极大的改善了飞机的使用性能和作战能力。

目前苏-57配装的是苏-35S战斗机上AL-41F-1S发动机的改进型AL-41F1,发动机(含推力矢量喷管)的控制与苏-35S一样被集成到飞机综合控制系统中,但该发动机仍限制了苏-57性能的发挥。图为苏-57第11架机携带大型副油箱飞行。“产品30”发动机于年11月11日在土星科研生产联合体完成首次试车。

2.提高苏-57战斗机的机动性

“产品30”具有轴对称矢量推力系统,在满足机动性的同时还满足隐身要求。飞机可以在空中“跳舞”,能够剧烈的改变方向和速度,使飞机可以避开敌方雷达控制的导弹,有效地同各种飞机进行近距格斗。作为对比,F-22配装的F-PW-发动机使用的是二元矢量推力喷管,推力也比“产品30”低。俄罗斯媒体认为,只考虑机动性的条件下,苏-57相对F-22是具有能力优势。但考虑到F-22已在美空军中服役十多年,而苏-57刚刚完成首次配装“产品30”发动机的试验,其作战能力还有待后续验证。

苏-35S配装的AL-41F-1S涡扇发动机,已安装推力矢量喷管。对苏-35S也好,对苏-57乃至其他各种先进战斗机也罢,人们依然更


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