俄羅斯披露蘇-57戰鬥機新型發動機“產品30”技術細節

俄羅斯披露蘇-57戰鬥機新型發動機“產品30”技術細節

據aviaport網站2020年3月20日刊文,代號為“產品30”的俄羅斯第五代戰鬥機發動機是根據“未來前線航空系統”(PAK FA)項目框架研製和試驗的新型動力裝置,目前該發動機處於第二階段試驗,蘇霍伊設計局正在對其進行空中試驗(照片左側的發動機即為“產品30”)。

據悉,“產品30”採用等離子點火系統和推力矢量控制系統,其改進的噴嘴必須在提供煤油的同時保障等離子弧點火,這有助於避免由於燃燒室中的過量燃料而導致噴嘴噴火,從而提高戰鬥機的紅外和雷達隱身能力。

“產品30”的另一項重大創新是可變涵道比,發動機按照飛行員的指令,能夠適應任何飛行條件。

推重比是發動機推力與其重量的比值,“產品30”的推重比將達到10以上。

這種發動機應用了許多新的設計方法和技術,其平均油耗與AL-31F發動機相當(在巡航模式下為每小時670克/千克力),但推力指標極大增加。

根據已知數據,“產品30”是帶有加力燃燒室的渦扇發動機。在一些基本概念上,“產品30”類似於之前的AL-31和AL-41系列發動機,但是其所有部件都是新開發的,並採用了現代技術,因此所有基本特性均得到顯著提高,屬於新一代一代渦扇發動機。

該發動機具有同類產品的典型架構,包括多級高壓和低壓壓氣機、燃燒室和多級渦輪機。渦輪後面是加力燃燒室和帶有推力矢量控制的噴口。在發動機的外表面上分佈各種必要的部件。

壓氣機保障壓縮進入的空氣,提供高達20-23 千克/秒的空氣流量。燃燒室配有直接安裝在噴嘴上的等離子點火系統。這些部件保障在燃料進入燃燒室後立即點燃,確保最佳燃燒模式,避免噴火。渦輪前氣體溫度範圍為1950至2100°K。作為對比,批產的AL-31F發動機商,此參數不超過1700°K。

“產品30”安裝了具有推力矢量控制功能的新型噴口,噴口尺寸明顯小於之前的產品且外形不同,噴口後緣由獨立的葉片組成,能夠形成不規則的形狀。

可變涵道比是發動機設計的一個重要特點,保證其獲取新的性能指標。通過優化進氣口和噴口設計,提高了雷達和紅外隱身能力。

俄羅斯為這種新型發動機研製了獨創的電子數字控制系統,該系統從許多不同的傳感器獲取數據,並監視所有發動機部件工作,從飛行員那裡接收指令,綜合當前參數和各種因素來自動完成。發動機控制自動化簡化了飛行員的工作,並簡化了發動機在某些條件下的調節。

根據公開數據,“產品30”發動機的最大推力達到11000 千克力,加力推力達到18000千克力,作為比較,AL-41F1的推力分別為9500和15000 千克力。因此,即使最大起飛質量超過35噸,蘇-57飛機的推重比也將大於1,在正常起飛重量下,此參數將達到1.15-1.2。

主要參數的優化可帶來飛機飛行性能的提高。預計在不開加力狀態下,配裝“產品30”發動機的蘇-57戰鬥機巡航速度可以達到M1.5,通過推力矢量控制可顯著改善所有模式下的操作性。


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