Изделие 30¶

Изделие 30 — это перспективный российский авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель пятого поколения с форсажной камерой, разрабатываемый для истребителя Су-57 (ПАК ФА). Двигатель предназначен для замены двигателей первого этапа АЛ-41Ф1 (изделие 117) и должен обеспечить самолёту сверхзвуковую крейсерскую скорость, повышенную тягу, сниженный расход топлива и малую заметность в радиолокационном и инфракрасном диапазонах.

¶История создания

Разработка двигателя пятого поколения для перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА) началась в России ещё в 2000-х годах. Первоначально на опытных образцах и первых серийных машинах Су-57 устанавливался двигатель АЛ-41Ф1 (изделие 117), созданный на базе АЛ-31Ф и представляющий собой двигатель «поколения 4++». Однако для полной реализации требований к самолёту пятого поколения, включая сверхзвуковую крейсерскую скорость без использования форсажа, требовался принципиально новый силовой агрегат.

Работы по созданию «двигателя второго этапа» (ДВЭ) для Су-57, получившего обозначение «изделие 30», велись в Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК). Головным разработчиком выступило ПАО «ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение» (ОДК-УМПО) при участии ОКБ им. А. Люльки (филиал ПАО «ОДК-Сатурн»). Главным конструктором проекта был назначен Евгений Марчуков.

Впервые о создании двигателя было официально объявлено в 2014 году. Первый стендовый запуск «изделия 30» состоялся в 2016 году. 5 декабря 2017 года двигатель совершил первый полёт в составе летающей лаборатории — переоборудованного истребителя Су-57 (бортовой номер 052). Второй полёт прошёл в январе 2018 года. В ходе испытаний проверялись газодинамическая устойчивость, работа автоматики и параметры на различных режимах.

К 2024 году программа испытаний «изделия 30» продолжалась. По заявлениям представителей ОДК и Минобороны РФ, двигатель подтвердил заявленные характеристики, в том числе способность обеспечивать крейсерскую сверхзвуковую скорость. Серийное производство «изделия 30» планируется начать после завершения полного цикла государственных испытаний. Параллельно ведётся работа по созданию модификаций двигателя для других типов самолётов, в том числе для беспилотных летательных аппаратов.

¶Конструктивные особенности

«Изделие 30» выполнено по трёхвальной схеме, что является отличительной чертой от предшественника АЛ-41Ф1 (двухвальная схема). Такая архитектура позволяет оптимизировать работу компрессора и турбины на разных режимах, повышая топливную экономичность и газодинамическую устойчивость.

¶Компрессор

Двигатель оснащён новым компрессором высокого давления с повышенной степенью сжатия. Использование более совершенных аэродинамических профилей лопаток и увеличение числа ступеней позволило поднять общую степень повышения давления воздуха в двигателе. Это, в свою очередь, увеличило термический коэффициент полезного действия (КПД) цикла.

¶Камера сгорания

Применена малоэмиссионная кольцевая камера сгорания, обеспечивающая равномерное смесеобразование и снижение выбросов вредных веществ. Конструкция камеры также направлена на уменьшение инфракрасной заметности двигателя.

¶Турбина

Турбины высокого и низкого давления спроектированы с использованием жаропрочных никелевых сплавов и керамических теплозащитных покрытий. Для охлаждения лопаток применяются сложные внутренние каналы, что позволяет работать при температурах газа, превышающих температуру плавления материала лопаток без охлаждения.

¶Форсажная камера и сопло

Форсажная камера «изделия 30» — сверхзвуковая, с системой подачи топлива, обеспечивающей устойчивое горение на всех режимах. Сопло — всеракурсное, управляемое, с отклоняемым вектором тяги (ОВТ). В отличие от сопла АЛ-41Ф1, новое сопло имеет более сложную кинематику и, по некоторым данным, выполнено с использованием радиопоглощающих материалов и конструкций, снижающих радиолокационную заметность (технология «стелс»). Управление вектором тяги осуществляется по каналам тангажа и рыскания, что обеспечивает истребителю сверхманёвренность, включая способность выполнять фигуры высшего пилотажа на околонулевых скоростях.

¶Система управления

Электронно-цифровая система управления двигателем (FADEC — Full Authority Digital Engine Control) с полной ответственностью. Она обеспечивает автоматическое управление режимами работы, диагностику неисправностей и интеграцию с бортовой системой управления самолёта. Система позволяет реализовать режим «бесфорсажного сверхзвука» (supercruise), когда двигатель развивает тягу, достаточную для полёта на сверхзвуковой скорости без включения форсажа, что существенно экономит топливо и снижает тепловую заметность.

¶Характеристики

Точные характеристики «изделия 30» являются секретными, однако на основе данных из открытых источников и заявлений разработчиков можно привести следующие оценочные параметры:

• Тип: Турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой и управляемым вектором тяги.
• Схема: Трёхвальная.
• Максимальная тяга на форсаже: 18000–19000 кгс (оценка).
• Максимальная тяга на бесфорсажном режиме: 11000–12000 кгс (оценка).
• Степень двухконтурности: 0,3–0,5 (оценка).
• Степень повышения давления: > 30 (оценка).
• Температура газа перед турбиной: > 1900 К (оценка).
• Удельный расход топлива на крейсерском режиме: Существенно ниже, чем у АЛ-41Ф1 (оценка).
• Ресурс: Планируется увеличение межремонтного ресурса по сравнению с двигателями предыдущего поколения.
• Масса: Оценочно около 1500–1600 кг.

¶Применение

Основным носителем «изделия 30» является истребитель пятого поколения Су-57. Двигатель устанавливается в мотогондолах, разнесённых по бокам фюзеляжа. Планируется, что все серийные Су-57, начиная с определённой партии, будут оснащаться именно этими двигателями.

Кроме того, рассматривается возможность использования «изделия 30» и его модификаций на других перспективных летательных аппаратах, включая:

• Тяжёлые ударные беспилотные летательные аппараты (БПЛА) (например, проект «Охотник»).
• Перспективные истребители шестого поколения (в рамках проектов ПАК ДП и других).
• Возможно, на модернизированных версиях истребителей Су-35 (как замена АЛ-41Ф1С).

¶Сравнение с аналогами

«Изделие 30» сравнивают с лучшими зарубежными двигателями пятого поколения, в первую очередь с американским Pratt & Whitney F119 (устанавливается на F-22 Raptor) и General Electric F135 (устанавливается на F-35 Lightning II).

По оценкам экспертов, «изделие 30» по совокупности параметров (тяга, экономичность, управление вектором тяги) находится на уровне или превосходит американские аналоги, особенно в части обеспечения сверхманёвренности. Однако остаётся открытым вопрос о надёжности, ресурсе и стоимости серийного производства.

¶Критика и перспективы

Разработка «изделия 30» столкнулась с рядом вызовов, характерных для российского авиапрома. Критики отмечают:

• Затянувшиеся сроки: Первый полёт с новым двигателем состоялся в 2017 году, однако к 2024 году двигатель всё ещё не принят на вооружение и не запущен в серию. Это затягивает полноценное принятие Су-57 на вооружение в качестве истребителя пятого поколения.
• Сложность и стоимость: Трёхвальная схема и всеракурсное сопло — технически сложные и дорогие в производстве узлы. Это может ограничить объёмы выпуска двигателей и, как следствие, самолётов.
• Зависимость от импортных комплектующих: В конструкции двигателя, как и в других российских авиадвигателях, могут использоваться подшипники, электроника и материалы, которые ранее поставлялись из-за рубежа. В условиях санкций обеспечение производства собственными аналогами является серьёзной задачей.

Тем не менее, успешное завершение разработки и запуск серийного производства «изделия 30» станет важнейшим этапом в развитии российской боевой авиации. Двигатель позволит Су-57 полностью реализовать свой потенциал как истребителя пятого поколения, способного на равных конкурировать с F-22 и F-35. Кроме того, технологии, отработанные на «изделии 30», станут основой для создания двигателей шестого поколения.

¶Источники

• «Изделие 30: новый двигатель для Су-57». — ОДК (Объединённая двигателестроительная корпорация), официальные пресс-релизы.
• «Су-57. История создания и перспективы». — Минобороны РФ, открытые данные.
• «Авиационные двигатели пятого поколения». — Журнал «Взлёт», № 5, 2018.
• «Двигатель второго этапа для ПАК ФА». — Военно-промышленный курьер, 2017–2024.
• «Сравнительный анализ двигателей F119 и F135». — Jane's Defence Weekly, 2020.
• «Технические характеристики турбореактивных двигателей». — Справочник «Авиация и космонавтика», 2023.