俄罗斯会拥有第五代发动机的飞机吗？
“不是心脏，而是一个炽热的引擎！” 每个人都知道这首歌中的这些台词，而且确实很现代 航空 引擎确实是一个非常火热的心脏，而且，从字面意义上来说。
发动机不仅确保空中运动本身，而且确保所有辅助系统的运行，没有这些系统，飞行根本不可能：液压、电气和电子。 因此，毫无疑问，发动机是飞机功能的主要部分。
如果你回头看，在 历史，还有单独的飞机设计，仅由发动机飞行和控制。 “载人导弹”Su-9和F-104，其速度和机动特性正是由发动机推力决定的。
如今，发动机不仅是飞机性能特征的决定性部件，甚至是飞机类别和代次划分的决定性部件。 空气动力学和重量分布实际上已经让位于发动机；这里的一个例子是试图为客户降低美国 F-16 的成本，当时取代了被归类为第四代的 F100-PW-200 发动机，安装了上一代的J79-GE，第三代。
结果是如此可怕，以至于连第三世界国家都对具有这样特点的F-16敬而远之。
今天，没有人对某一代战斗机必须配备具有适当特性的发动机这一事实有任何抵触。 当然，也可能有例外，俄罗斯Su-57仍然使用Su-35的发动机飞行，但据说这只是暂时现象。
发动机的发展决定了70年代第四代飞机的出现，例如F-15和F-16、Su-27和MiG-29。 经济的旁通发动机成为该飞机的主要显着特征，因为在所有其他方面，第四代发动机并不比前一代发动机优越。
这里的战场，尽管是工程战场，仍然是苏联飞机，苏联飞机在保持其近战传统优势的同时，由于制导武器的出现显着提高了其打击能力，其特性丝毫不逊色于美国那些 武器.
通过对 F-15 和 F-16 以及舰载型 F-18 进行现代化改造，美国工程师试图提高其打击潜力，这将使他们有机会在空战中对抗 MiG-29 和 Su-27，尤其是在短距离内。 但这只取得了部分成功，因此当新一代飞机的开发开始时，重点恰恰放在了飞行数据上。
因此，在开始研发下一代战斗机时，美国空军司令部将飞行数据放在了首位。 与配备 AL-31F 发动机的俄罗斯飞机一样：速度、机动性、航程。 为此，只需要制造一个具有受控推力矢量的发动机，并与飞机控制系统相结合。
另外还有增加飞机航程的问题。 通常，为了实现这一目标，设计人员试图增加油箱的容量以减少燃油消耗或为飞机配备空中加油系统或外部油箱。
为了让飞机每公里行驶消耗更少的煤油，他们开始提高压气机入口处的空气压缩程度、燃烧室的工作温度，并将其分为高低压回路，结果，涡轮风扇发动机出现了 - 带加力燃烧室的两回路发动机。
涡轮风扇发动机在亚音速飞行条件下的表现简直太棒了。 但在战斗模式下，我们不得不付出性能下降的代价。 已经提到的Su-9或英国闪电可以轻松地以超音速飞行，无需加力，但飞机的作战半径非常小。
配备单回路涡扇发动机的米格-25和配备涡扇发动机的米格-31具有巡航加力超音速飞行模式，但这些机器的航程不是由发动机的效率决定的，而是由大体积决定的。汽油桶。 但拦截路径是 MiG-25 和 MiG-31，完全不适合为机动作战而设计的战斗机。
那么，实现这一目标的另一种方法是使用隐形技术的概念。 苏联工程学院走的是提高飞机机动性、增加雷达和导弹射程的道路，而美国人则依靠最大限度地减少暴露标志。 再加上“先见先杀”的原则，这一概念可以在战斗中提供一定的优势。
而第一步是由美国人迈出的——世界上第一架第五代系列战斗机洛克希德·马丁公司的F-22A猛禽出现了，它配备了普拉特·惠特尼F119-PW-100涡扇发动机，这使得战斗机获得了最大速度2公里/小时（M=410），非加力最高速度2,25公里/小时（M=1），巡航速度800公里/小时（M=1,7）。 上限为850米。
必须回答的是俄罗斯设计师，但回到苏联，许多项目的工作开始了，这些项目很可能被认为是第五代的先驱。 S-32/S-37、米格 1.44/1.42，为其创建了 D30F9 发动机（D30F6 发动机的深度现代化）和 AL-41F（实际上是基于 AL-31FP 的新型发动机）。
Su-47“贝尔库特”
MiG 1.44到MAX-2017
这些发动机应该提供与美国发动机相同的巡航速度，但海拔应该更高（超过22米），计算出的最大速度在000-2,3M范围内（最高2,5公里/小时）。
从纸面上看，一切看起来都不错，但我们的球队再次发现自己处于追赶的位置。 这到底是好是坏很难判断，但如果一个国家的情报运转良好，那么稍微滞后一点也没有什么问题，反而有机会研究敌人的问题和劣势，并从中为自己的项目带来好处。
或者甚至购买/窃取开发的东西 - 这没有什么问题。 美国人是否从雅科夫列夫设计局购买了用于 F-141 的 Yak-35 开发版本？
总的来说，俄罗斯设计师在第五代飞机上的工作结果并不比美国的差，除了一点——发动机，它总体上扼杀了过去20年所做的一切。
新的是……？
不，当然，不是那个被遗忘的旧的。 恰恰相反，今天的设计师们正在燃烧他们大脑中的神经元，以寻找开发发动机制造的新方法。 你能想到的一切都被使用了：组合装置、变循环推进系统、单回路多轴发动机、带有远程压缩机的“双管”发动机......但直到今天，大多数战斗机（除了F-35B）垂直着陆，但这完全是一个单独的主题））仍然配备传统的涡轮风扇发动机。 确实，它们有足够的创新，而且发动机仍在开发中，这表明在一段时间内，这一代飞机将携带飞机飞越天空，而不会去任何地方。
当然，要努力降低涵道比，同时提高压缩机的压缩比，增加转数，提高主燃烧室出口处气体的温度，通过新的冷却和润滑方法延长发动机寿命发动机和新材料的使用将继续。 这条路径已经过测试，对于航空技术开发国家的工程师来说是清晰易懂的。
从复杂到简单的现代方法已经取得了成果。 我们将同时谈论ESR，有效分散面积，诅咒和祝福。 当第五代发动机的工作开始时，为了降低能见度，计划用具有复杂内部结构的复合材料烘烤涡轮叶片（该方案已生效），在其上涂上重型无线电吸收涂层，或制作轮廓叶片的结构使得当雷达照射时，信号相互抑制。
结果，这些极其复杂的问题通过雷达阻挡器得到了解决，雷达阻挡器本质上是一个非常简单的装置，位于加力燃烧器火焰稳定器后面，可以简单地抑制雷达信号。 是的，气体流动的动力学有所恶化，但根据设计师的说法，这是值得的。
F-22A 发动机加力燃烧室火焰稳定器后面的雷达阻挡器。
我们有什么？
我们拥有 AL-41F1，第五代“第一级”发动机。
全角度可变推力矢量喷管与美国F119-PW-100有本质区别。 美国发动机仅在垂直平面内改变推力矢量。 这是AL-31F的遗产，带有球形接头的喷管，这是美国人想不到的。 这就是为什么他们的喷嘴是扁平的，而在俄罗斯飞机上它仍然是圆形的，但这在空气动力学和重量上都有好处。 我们只是对气流控制的效率保持沉默。
美国人之所以选择扁平喷嘴，是因为它具有锯齿边缘，可以降低 ESR。 今天已经证明他们有点夸大了这个设计步骤的重要性。 美国战斗机的垂直面偏差，唉，是苏联上世纪80年代研制的水平。
美国人从一开始就选择了创造全新发动机的道路，这一事实可以证明这一点。 用于经验丰富的诺斯罗普 YF-119 和洛克希德马丁 YF-5000 战斗机的普惠 YF120-PW (PW37) 和通用电气 YF23-GE (GE22) 都是全新开发的。
俄罗斯 AL-41F1 发动机 NPO Saturn 以 A.M. 命名Lyulki及其兄弟彼尔姆Aviadvigatel生产协会的D30F9是在第四代发动机的基础上创建的，如果我们谈论彼尔姆发动机制造商的工作，那么它们通常是基于第二代D30。 正因为如此，许多专家将这些发动机归类为4++一代，但重点是我们不应该放数字，而应该看完成的现代化工作量。
总的来说，这个想法非常现实：使用已经测试和掌握的引擎作为基础可以减少测试和微调的时间。 但可惜的是，在国家和整个军工联合体系统全面崩溃的背景下，发动机工作的停止看起来并不是致命的。
工作又恢复了，但晚了几年。 苏霍伊设计局的S-37MFI飞机于1997年1.44月首飞，ANPK米格2000MFI原型机仅在37年首飞。 S-47 随后被命名为 Su-1.44 Berkut，但该项目已关闭。 来自米高扬设计局的竞争对手也没有那么幸运，米格 XNUMX 项目在唯一的原型机进行了几次飞行后也被关闭。
很难说这些飞机属于哪一代，有些人认为它们是第五代，有些人认为是第四代，但关键是在 S-37 和 MiG 1.44 的工作过程中，它们的发动机没有经过测试和掌握。 测试计划只完成了一小部分，因此无法得出有关俄罗斯第五代发动机的概念有多成功以及第一批原型机有多成功的结论。 时间已经过去了。
顺便说一下，时间差不多了。 美国人以他们的简直轰炸航空工业，花了119多年的时间测试并消除了F100-PW-10的缺点！ 第一个量产发动机直到 2000 年才组装完成。是的，正如预期的那样，该发动机与原型机有很大不同。 然而，这个量产发动机也像我们的“第一级”一样，它对推力有限制，只是禁止“拧开”到全功率，但它能够提供最重要的东西 - 一种理解F-22 作为一架飞机存在并开始运行，这使得发动机和大部分设备都可以投入使用。
我国也有类似的情况，不能说是不好的。 此过程中唯一的负面因素是时间因素，但更多内容请参见下文。
因此，第五代发动机的工作仍在继续，但明显落后于美国。
值得注意的是，制造新发动机的过程本来就很困难，但 AL-41F1 与其看似前身和基本 AL-41F 的零部件仍有约 75-80% 的差异。 为什么，几乎所有事物都在一个或另一个方向上有所不同，但所有这些差异都必须计算并体现在金属中。
燃气轮机压缩机的可调节入口导叶，使压缩机平稳稳定运行（由我们的工程师Ivanov和Kritsky开发并获得专利），压缩机第一级具有宽冲程，新的控制系统，过流部分的不同尺寸（增加），甚至不同的转子叶片。
所有这一切都需要巨大的压力，与其说是由于人员短缺造成的，到目前为止一切似乎都很好，但从财务角度来看，这完全是一场噩梦。 长期没有国家订单，导致不少航空业企业为了生存，通过贷款将自己逼入了债务深渊。 这种生存方式在今天看来很可疑，但在90年代，贷款似乎是一种救命稻草。 然后，多年来，负债累累的企业试图解决这个问题，因为国家并不急于出手救援。
最令人不快的是，新一代发动机是由90年代饱受“不适应市场”之苦的设计局和研究所研制的。 他们不得不裁员，改变结构，但最重要的是他们能够继续工作，这确实是一项真正的劳动壮举。 但就在那时，“产品 117”的工作开始了，它后来成为 AL-41F1。
谁是英雄？ 是的，都一样。 科技中心以“土星”命名。 是。 Lyulki 承担了发动机约 70% 的研发工作。 燃气轮机科学与生产中心“礼炮”建造，制造了高压压缩机。 乌法发动机制造协会接管了技术的实际开发。 CIAM，以中央航空发动机工程设计研究院研究所命名。 经过。 苏霍伊公司，该发动机是为其飞机设计的。
我们会发现研发主题的制定得有多好或多差，但要晚得多。 一般来说，只有在“充分利用”某项技术之后，才有可能理解并认识到该技术的有效性。
事实证明，俄罗斯发动机制造商走过的道路非常艰难。 这里的一切都反映在堆里：缺乏资金、单一的控制中心、脱离苏联军团的企业、发现自己位于其他不完全友好的共和国的领土上，等等。
这就是为什么无法将 AL-41F1 的数字电子控制系统开发到放弃电子液压机械重复的可靠性程度。 在串行 AL-41F1S 上，系统可以工作，但是，可惜，它是模拟的，而不是数字的。 这是多余的重量、体积、沟通。 另外，如果主系统出现故障，备用系统将无法提供完整的操作，最多只能退出战斗并着陆，但这已经可以拯救战机了。
事实上，正是因为这样的缺点，才出现了该发动机的完整版本，即AL-41F1S，目前正在Su-35上使用。 通过将推力从 15 公斤力限制到 000 公斤力，推力降低了，但这增加了大修之间的时间，同时他们以某种方式能够“啃掉”14 公斤的飞机质量，这使得与旧的和更重的发动机控制系统一起工作。 飞机的总重量保持不变。 气体动力学得到改进，Su-500作为第四代空气动力学飞机，现在具有超音速非加力巡航模式。
因此，像 Su-41 这样的机身上配备像 AL-1F35S 这样的发动机，最终生产出的飞机即使不如第五代飞机，在隐身性方面也只是略微逊色。
也就是说，美国的道路实际上被重复了，他们的工程师强行将F119-PW-100发动机的推力限制在同样神奇的500公斤力，并且能够加速发动机的燃尽，实际上使飞机的力矩达到了满负荷。权力更近。 虽然是以降低飞机的飞行性能为代价的。
结果对我们来说有点不同。 是的，Su-57的测试系列飞行，它在“第一系列”的发动机上飞行，完成了测试框架内所需的一切，但在战斗编队中，它并不是截断的“低脂肪”该机的版本，而是Su-35的完全正常作战单位。 是的，在笔者看来，这是一架各方面都非常先进、功能强大的飞机，而且，它丝毫不逊色于五代机。
AL-41F1S已在Su-35S飞机上批量生产并在战斗部队中运行，也就是说，第二系列测试实际上正在进行中，即使AL-41F1S与AL-41F1并不相似。 总的来说，现在很难谈论差异，因为许多发动机参数由于显而易见的原因没有公开。 但即使是已经解密的内容（起飞时的推力、重量、尺寸）也允许我们进行某些计算，例如干质量与发动机推力的比率、推力与横截面积的比率以及发动机在发动机中所占据的体积。机身。 在这里，我们的发动机不仅不比美国发动机差，而且在很多方面都优于美国发动机。
另外，我们的飞机（不管是Su-57还是Su-35S）侧面还有轴对称喷管，具有良好的空气动力学性能和全角度推力矢量偏转。 有一种观点认为，美国人的矩形喷嘴有点失准，两架飞机的推力矢量偏转不是俄罗斯发动机的喷嘴所能产生的。 这绝对是必看的。
当然，许多专家指出，美国发动机传统上使用寿命长，这使得飞机可以服役很长时间（观众大喊：“别紧张！” - 谁喊的？ - MiG-21...） 。 当然，现在是时候重复相同 AL-41F1S 的理论寿命（4 小时）和维修间寿命（000 小时）的数据了，但很清楚为什么是理论寿命？ 因为这一点还有待操作实践的证实，而且迄今为止还没有一架 Su-1S 接近其发动机寿命的终点。
所以还有很多事情要做。
因此，我们同时拥有两个迭代中第一阶段的引擎。 但是第二级发动机又如何，它仍将使 Su-57 成为第五代飞机吗？
看来他确实是这样。 同样是大家都在谈论，却没有人真正见过的“Product 30”。 更准确地说，是有最直接联系的人，不仅看到了，还用手触摸过，但这些人的数量很少，而且在发布信息方面似乎受到一定的义务约束。 但即使没有这些，有些事情也是已知的。
有一个发动机。 Su-57（当时称为 T-50）使用不同的发动机进入测试的事实可以简单地解释：当时发动机还没有准备好。 但相关工作正在进行中。
不可能百分百确信“产品100”是什么，但它的各个组成部分是已知的，因为它们是通过政府采购网站针对非保密预算项目进行的。 虽然未分类的内容只提供了一个非常粗略的图片，因为已经公布了几个开发主题：
- “129”——三级低压压缩机；
- “133”——由五级高压压缩机、主燃烧室和单级高压涡轮组成的气体发生器；
- “135”和“137”- 发动机系统。
当然，还有数十个主题正在研究，但所有内容都已经分类在适当的分类下。
也许这里更重要的是最终结果。 结果是这样的：11年2016月30日，产品5在展台上首次发布，2017年XNUMX月XNUMX日，发动机进行了空中测试。
今天，2023 年结束了。 还有什么？ 没事了。 是的，有报道称，作为 Su-57 测试的一部分，在克里米亚的第三条线上也描绘了类似的情况。 在我们的现实中，最有可能的是这样的：他们迅速飞到乌克兰武装部队防空作战的地区，迅速发射导弹，然后迅速返回。
是不是看起来非常好看呢？ 是的。 但这正是我要做的。 目标是检查敌方雷达真正“照亮”飞机的程度，特别是与其他品牌的飞机相比。 找出 Su-57 防空导弹难以接近的程度也不是很聪明。 可用，这是毫无疑问的。 即使这是一次战斗测试，损失由如此多的劳动力建造的 12 架飞机中的一架也是不切实际的。 人们只能想象乌克兰媒体和世界各地将会发出怎样的哀嚎。
不，美国人只在最可怕的防空武器是“毒刺”的地方才使用 F-22，这并非没有道理。
我们还有测试，不是吗？ 不仅是飞机的隐身性，还有许多其他部件。 而今天，在从北方军区收到如此多的信息后，一般可以修改整个陆军航空兵的使用概念。
如今，对于飞机来说，普遍存在一个持续存在的问题：几乎在所有高度范围内，各种防空系统都运行良好，显然占据了上风。 关于飞机的高度你可以谈论很多，但是如果现代发动机基本上给飞机提供了18-20米的上限，并且现代防空系统（例如S-000）在400米以上的高度安静地运行，那还有什么意义呢？到27米？
而低空和超低空的布局也好不到哪儿去。 那里的情况更可悲，因为“爱国者”、“铠甲”等现代系统可以自信地攻击15米高度的目标，这对飞机来说已经是一个问题。
剩下什么？ 嗯，是的，只是更高更快。 当火箭起飞、上升并追上飞机时，飞行员将有时间做出反应。 在这里，引擎是第一位助手；一切或几乎一切都取决于它的参数。
世界上有些国家是明白这一点的，而且这样的国家还会越来越多。 在中国，他们对 AL-41F1 的工作表现出非常浓厚的兴趣，这并非没有原因。 也许，我们的任何开发项目都没有像这款发动机那样让中国军方如此感兴趣。
强大的发动机和隐形技术可以将飞机带到防空导弹无法到达的高度。 我们很可能很快就会回到军用航空诞生之初就放弃的东西：高度和速度将再次成为飞机作战行动的决定性数值，无论是与敌方战斗机的空战，拦截轰炸机或打击地面目标。
今天的趋势是无人机，它在乌克兰和以色列的北部军区也很好地证明了自己。 然而，实践也表明无人机在有组织防空和空袭中的脆弱性。 无人机操作员无法像飞行员在驾驶舱控制情况一样控制设备的飞行。 嗯，高度/速度关系并不在无人机这边。 我们不再谈论武器，无论是数量还是质量。
无人机可以成为飞机的助手，但不能替代。 无论如何，这都是仿制品。 至少在技术进步的发展现阶段是这样。 很难预测明天会发生什么，但今天飞机是一种获得空中优势、摧毁陆地、水上、空中目标的工具，我们别无选择。
因此，无论他们如何赞美 无人驾驶飞机，它们还无法替代其他空中武器。 这意味着现在注销飞机还不算太早，相反，我们应该继续努力。
我不止一次在一些媒体上看到和听到说我们对这款五代机不再感兴趣。 在这上面浪费时间和金钱是没有意义的；我们必须立即开始第六号的工作。 或者第七代。 我相信，你们，读者，可能也熟悉这个观点。
这句话的说出来和写出来并不是出于伟大的智慧。 另一个“模拟”玩具，在一个原型中模制在膝盖上（这是对所谓的“Shakhimat”Su-75的喊叫），将仍然是一个玩具，只是再次将国家的尊重跌入深渊。 当然，到 2023 年，任何飞行原型机都不会飞到任何地方，因为没有什么可以飞的。
我们需要的不是主要遏制俄罗斯航空业的信息领域的颠覆者，而是能够执行真正战斗任务的真正的飞机。
是的，就像在美国一样，F-22 的表现并不理想，但该飞机于 1997 年试飞，迄今为止已生产了近 35 架。 F-XNUMX 在某种程度上可以被认为是错误的作品，有所有的优点和缺点，但这种飞机已经生产了近千架。
一切似乎都按照我们的计划进行，但滞后程度简直令人震惊。 大约 14 年前，即 2010 年，Su-57 原型机进行了首飞。 还有什么？ 没事了。 12 个测试单元 - 怎么样？ 不可能。
但只有发动机量产后，飞机才能量产。 只有当数百台发动机投入生产时，产品 30 的所有优势才会成为现实，而不是纸上谈兵，并且不仅能确保 Su-57 的生产，还能确保 Su-75 的生产。 当然，如果有必要的话。
你可以对第六代超级战斗机、高超音速和无人驾驶的战斗机尽情咆哮，你可以用激光和爆能枪武装它们，总的来说，你可以在法律框架内说任何你想说的话。 但新一代飞机也需要新一代发动机。 可以这么说，高超音速。 或离子光子。 这并不重要，重要的是需要不同功率、甚至可能不同原理的发动机。
但在我国，“产品30”不会进入AL-41F1阶段。
但如果没有它，就无法创造第六代。 或者需要几十年的时间，就像美国人一样，他们从头开始设计发动机。 是的，他们制造了它们，但谁说它们是杰出的东西呢？
如果不让 Su-57 与 AL-41F1 达到标准，就建造一架配备新动力装置的新飞机，这就像跨越了缺失环节的深渊，其结果非常不可预测。 更准确地说，在我们的现实中，这是可以预见的——浪费金钱和时间，产出为零。 不幸的是，这是我们常规做法的一部分。
我们需要将 AL-41F1 投入生产，我们需要 Su-57 飞行。 他们不只是飞行，他们还执行战斗任务。 不是测试，而是操作，仅此一项就可以看出飞机的决策有多么正确；只有根据其结果才能确定开发和解决方案的正确性以及未来使用这些开发的意义有多大。
今天我们可以说，AL-41F1工作的完成正在减缓俄罗斯第五代战斗机的整个想法。 解决发动机问题以及后续生产一系列飞机是俄罗斯空天军保持最佳状态的保证。
- 罗马Skomorokhov
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