Kezdőlap A katonai repülés jelene Az orosz repülőipar új terméke, az „Изделие 30 ”-as hajtómű

Az orosz repülőipar új terméke, az „Изделие 30 ”-as hajtómű

Kategória

Az AL-41F-1-es hajtómű fejlesztésének „első fázisa” befejeződött, elkezdődött a szériagyártása, ugyanakkor ezzel párhuzamosan folyt a fejlesztés „második fázisa”, melyet „Изделие 30”, vagy a “30-as gyártmány” megkülönböztető jelöléssel láttak el. Az „Изделие 30” ötödik generációs hajtómű a PAK FA Szu-57-es vadászgép számára készült. Ez az első orosz fejlesztésű hajtómű, amely alacsony észlelhetőségű, teljesen digitalizált, automatikus üzemmód szabályozással (FADEC[1]) ellátott vezérlőrendszerrel készült orosz alkatrészekből. A tesztek során bizonyítást nyert, hogy a hajtómű teljesíti a harci repülőgépek hajtóműveire vonatkozó követelményeket.

Normális körülmények között a PAK FA hajtómű tervezésének el kellett volna kezdődnie mielőtt a repülőgép sárkányszerkezetének tervezése elkezdődik. A Szovjetunió összeomlása után az orosz védelmi ipar a káosz állapotban volt, és nem volt lehetőség arra, hogy az új repülőgéphez szükséges megfelelő hajtómű fejlesztési munkáit korábban, vagyis az 1990-es években kezdjék meg. Ez sok szempontból elvesztett évtized volt az orosz védelmi ipar számára.

Az AL-41F-1-es hajtóművet a MAKS-2001-es légibemutató és kiállítás során mutatta be az NPO Saturn gyár a látogatóknak.

A Szu-57-es új hajtóműve alapvetően jobb, mint elődje, az AL-41F-1-es volt. Az „Изделие 30”, az orosz gázturbinás hajtóműépítés történetének fontos mérföldköve. Jevgenyij Marcsukov fő konstruktőr vezetésével hosszú idő óta először, a nulláról hoztak létre egy hajtóművet és nem egy korábbi típus áttervezéséből született meg. Az új megközelítés, hogy nem egy meglévő típus tulajdonságaiból indultak ki, nagyobb lehetőséget adott a tervezőknek új elképzelések, új megoldások megvalósítására új típusú alapanyagok alkalmazásával.  

Az új turbinának javultak az áramlási jellemzői. Nem teljesen optimálisak, de mindazonáltal a megadott követelményeket jelentősen megnövekedett tolóerővel teljesítik és rendelkeznek teljesítmény tartalékkal. A hajtómű alapvetően merőben új, digitális (FADEC) vezérlési rendszerrel rendelkezik az elődhöz képest. A „második fázis” hajtóművét a Szu-57-es vadászgép számára a Ljulka Design Bureau fejlesztette ki, Jevgenyij Marshukov irányítása alatt más nagy orosz hajtóműfejlesztő vállalatokkal együttműködve. A Saljut kifejlesztett egy nagynyomású kompresszort, egy égéskamrát és egy gázsebességfokozót, amely tolóerőelfordító rendszerrel rendelkezik. Az égésgázok turbina előtti hőmérséklete eléri az 1950-2100 Kelvin fokot. A hajtómű maximális tolóereje bekapcsolt utánégetővel eléri a 17-18 tonnát.


Jevgenyij Marshukov a Ljulka Design Bureau főkonstruktőre

A „második fázis” hajtóműve az üzemanyag-hatékonyság és a tolóerő/tömeg viszony szempontjából jelentősen meghaladja a „első fázis” hajtómű jellemzőit. Tervezési és technológiai szempontból az elért paramétereket tekintve teljes mértékben megfelel az ötödik generációs hajtóművekkel szembeni elvárásoknak. A „második fázis” hajtóműve 107 kN tolóerőt biztosít utazó üzemmódban, és 176 kN tolóerőt utánégető üzemmódban.

A „második fázis” hajtóművének fejlesztése még számos további kutatási és fejlesztési (K&F) munkát tartalmaz:

Projekt kód és feladat:

K&F “129”: alacsony nyomású kompresszor, 3 fokozatú fejlesztése

K&F “133”: az 5. fokozat nagynyomású kompresszor + égéstér + 1 nagynyomású turbina fejlesztése

Alacsony nyomású turbina – egy fokozat – fejlesztése

K&F “135”: program nem ismert

K&F “137”: program nem ismert.

Több nagyhírű vállalat vett részt az új hajtómű sorozatgyártásának előkészítésében és szervezésében. Az intézmények mindegyike rendelkezett a szükséges finanszírozással, tudományos és technikai bázissal, képzett személyzettel és tervekkel, a legkisebb részletekig lebontva. Néhány vállalat az anyagkutatásban vett részt, mások a szériagyártáshoz szükséges technológiai folyamatokat fejlesztették. A Légierő Zsukovszkij Repülőmérnöki Akadémiájának anyagvizsgálatok tanszékén végzett kutatások eredményeire támaszkodva dolgozták ki, milyen bevonat szükséges a turbinalapátok felületére.

A koncepció egy olyan hajtómű kifejlesztését célozta meg, amely világszínvonalú paraméterekkel rendelkezik, és hatalmas erőfeszítéseket igényelt a tervezési folyamat tökéletesítésére, valamint speciális technológiák és anyagok kiválasztására. Oroszország számára a mai körülmények között ezt nem volt könnyű végrehajtani, mert egy ilyen hajtómű létrehozása a szükséges időkereten belül hatalmas pénzügyi (több mint egy milliárd dollár) terhet jelent. Ha Oroszországnak nem sikerül elérni a kitűzött célt, kifejleszteni egy világszínvonalú hajtóművet az elkövetkező 10 évben, akkor örökre lemarad a világ, vezető hajtóműgyártóitól.

A tervezési megoldások fejlesztése és az új, ötödik generációs repülőgéphajtómű sikeres megvalósítása érdekében a Szaljut vállalat együttműködött a CIAM[2], a CAGI[3], a VILS[4] és a légi közlekedés egyéb vezető kutatóintézeteivel. Egy hazai fejlesztés lehetővé tette, hogy elérjék a 2000-2100 Kelvin fokos turbina előtti gázhőmérsékletet.

A fejlesztők szerint a hajtómű nagynyomású kompresszorában lévő alkatrészek száma az „első fázis” hajtóművének kompresszorához képest majdnem felére csökkent. A kompresszor gyártási költsége az új anyagok és technológiák alkalmazásával sem emelkedett. Az új hajtóműben különböző típusú kompozit anyagok felhasználásával csökkentették annak össztömegét és nagyobb gázhőmérsékletek elérését tették lehetővé.

A „második fázis” hajtóműve nagyobb szállítóképességű kompresszort és új égőteret kapott, teljes 360 fokban elfordítható tolóerővektor vezérléssel, reverz tolóerővel rendelkező gázsebesség fokozóval és digitális vezérlőrendszerrel, melyek összességében magasabb hatásfokot és tolóerőt eredményeztek.

Az új hajtómű képes a hangsebességfeletti repülés fenntartására utánégető használata nélkül.

2017-ben befejeződtek a hajtómű állami próbapadi tesztjei, 2017 decemberében megtörtént az ötödik generációs hajtómű első repülése a Szu-57-es repülőgépbe építve és 2018 februárjában kiadták az állami elfogadásról szóló bizonyítványt a hajtómű teszteredményeire.

Egyelőre az ígéretes „Изделие 30”-as a repülési tesztek szakaszában marad, és a kísérleti Szu-57-es repülőgépeken tesztelik. A mai napig körülbelül két tucat prototípus állapotú hajtóművet készítettek földi és légi ellenőrzések céljából. A hajtóművek repülési tesztjei több mint egy évig tartanak, és még

több időt igényelnek. A múlt év elején kiadott információk szerint a teljes repülési tesztciklus három évig fog tartani.

Írta: Dobos Endre

Forrás: Nauka i tehnika, Global Security


[1] FADEC full authority digital engine control – teljes felügyeletű digitális hajtómű vezérlés

[2] CIAM Центральный Институт Авиационного Моторостроения – Repülőmotorok Központi Kutatóintézete

[3] CAGI Центра́льный аэрогидродинами́ческий институ́т – Központi Aerodinamikai Kutatóintézet

[4] VILS Всероссийский институт лёгких сплавов – Könnyű Ötvözetek Összoroszországi Kutatóintézete

Friss írások

Elhibázott lépés, hogy az Egyesült Államok nem vesz részt Japán hatodik generációs hadászgép programjában?

A japán médiában megjelent hírek azt sugallják, hogy Tokió az Egyesült Királysággal való együttműködésen gondolkodik, hogy segítsen megépíteni az F-X néven ismert következő generációs...

A Rafale vagy a Szu-35SM a hatékonyabb harci gép?

Mind a francia Rafale, mind az orosz Szu-35SM többcélú harci gép több ország légierejének legütőképesebb gépe, de vajon melyikük a jobb, hatékonyabb harci eszköz? Az...

Az F-35-ös harci gép kifinomult rendszerei új lehetőségeket tárnak fel a hadvezetés számára

A Distributed Aperture System DAS osztott kamerarendszer jelentősége Az F-35-ös AN/AAQ-37 Distributed Aperture System (DAS) passzív érzékelőit eredetileg rakétaközeledés figyelmeztető rendszernek tervezték, ami az F-22-es...

Az amerikai légierő rakétafejlesztései

Egy új projekttel bővült az amerikai légierő következő generációs légiharc rakétaprogramja. Noha nagyon keveset tudunk a Modular Advanced Missile programról, amely először a légierő...

A hatodik generációs vadászgép fejlesztések hozzájárulnak az eurocanard gépek frissítési programjához

Európa két hatodik generációs vadászgép kifejlesztésén dolgozik, ugyanakkor az úgynevezett eurocanard-nak nevezett gépeik hármasának sikerült megállnia a helyét a nemzetközi vadászgépek piacán. Még öt évvel...