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聚焦 2020-03-23 15:03

俄罗斯披露苏-57战斗机新型发动机“产品30”技术细节

张慧 摘自 aviaport网站

据aviaport网站2020年3月20日刊文,代号为“产品30”的俄罗斯第五代战斗机发动机是根据“未来前线航空系统”(PAK FA)项目框架研制和试验的新型动力装置,目前该发动机处于第二阶段试验,苏霍伊设计局正在对其进行空中试验(照片左侧的发动机即为“产品30”)。

据悉,“产品30”采用等离子点火系统和推力矢量控制系统,其改进的喷嘴必须在提供煤油的同时保障等离子弧点火,这有助于避免由于燃烧室中的过量燃料而导致喷嘴喷火,从而提高战斗机的红外和雷达隐身能力。

“产品30”的另一项重大创新是可变涵道比,发动机按照飞行员的指令,能够适应任何飞行条件。

推重比是发动机推力与其重量的比值,“产品30”的推重比将达到10以上。

这种发动机应用了许多新的设计方法和技术,其平均油耗与AL-31F发动机相当(在巡航模式下为每小时670克/千克力),但推力指标极大增加。

技术细节

根据已知数据,“产品30”是带有加力燃烧室的涡扇发动机。在一些基本概念上,“产品30”类似于之前的AL-31和AL-41系列发动机,但是其所有部件都是新开发的,并采用了现代技术,因此所有基本特性均得到显着提高,属于新一代一代涡扇发动机。

该发动机具有同类产品的典型架构,包括多级高压和低压压气机、燃烧室和多级涡轮机。涡轮后面是加力燃烧室和带有推力矢量控制的喷口。在发动机的外表面上分布各种必要的部件。

压气机保障压缩进入的空气,提供高达20-23 千克/秒的空气流量。燃烧室配有直接安装在喷嘴上的等离子点火系统。这些部件保障在燃料进入燃烧室后立即点燃,确保最佳燃烧模式,避免喷火。涡轮前气体温度范围为1950至2100°K。作为对比,批产的AL-31F发动机商,此参数不超过1700°K。

“产品30”安装了具有推力矢量控制功能的新型喷口,喷口尺寸明显小于之前的产品且外形不同,喷口后缘由独立的叶片组成,能够形成不规则的形状。

可变涵道比是发动机设计的一个重要特点,保证其获取新的性能指标。通过优化进气口和喷口设计,提高了雷达和红外隐身能力。

俄罗斯为这种新型发动机研制了独创的电子数字控制系统,该系统从许多不同的传感器获取数据,并监视所有发动机部件工作,从飞行员那里接收指令,综合当前参数和各种因素来自动完成。发动机控制自动化简化了飞行员的工作,并简化了发动机在某些条件下的调节。

根据公开数据,“产品30”发动机的最大推力达到11000 千克力,加力推力达到18000千克力,作为比较,AL-41F1的推力分别为9500和15000 千克力。因此,即使最大起飞质量超过35吨,苏-57飞机的推重比也将大于1,在正常起飞重量下,此参数将达到1.15-1.2。

主要参数的优化可带来飞机飞行性能的提高。预计在不开加力状态下,配装“产品30”发动机的苏-57战斗机巡航速度可以达到M1.5,通过推力矢量控制可显著改善所有模式下的操作性。

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