Пламенное сердце

Машина, корабль, танк, самолёт… неважно. Всех их объединяет одна проблема – двигатель. Это не значит, что двигатель определяет всё, но значит, что без совершенного двигателя никакая машина не может быть совершенной. Поэтому мне немного неуютно становится, когда сейчас в разных изданиях рассуждают про разработку новейшей техники, но забывают или только вскользь упоминают о двигателях. Это неправильно, это… короче постараюсь, как смогу, чуток, если не закрыть тему, то хотя бы показать, насколько она сложна на самом деле. 

Нельзя объять необъятное, поэтому сокращу до авиации, а в ней до истребителей, насколько это получится. Раньше я затрагивал этот вопрос немного… немного именно потому, что в публикациях всегда много пишут про изделия, но мало про двигатели. Всё правильно – это «скучный» вопрос для широких масс. Ну и я про это редко поминаю. 

Однако невозможно было не уделить внимание двигателям, например, в теме про текущее состояние строительства в Сэшэании истребителей Фу-35 без радаров. Самый примитивный уровень – не ставят, потому что не могут наладить выпуск новых радаров. Это так и это важно, но куда важнее здесь то, что проблема главным образом состоит в том, что мощности генератора для установки новых радаров на этих самолётах сильно не хватает. И просто заменой генератора эту проблему не решить – нужно переделывать весь двигатель. То есть то, что решение проблемы в Сэшэании на самом деле отложили на неопределённый срок – вполне нормально. Быстро эту тему сейчас они поднять не смогут ни организационно, ни технически. 

Однако и у нас всё непросто. Это значит, что работа над двигателями не прекращается никогда. Поэтому сначала немного про наши двигатели. Те двигатели, которые сейчас на наших самолётах, это АЛ-31Ф, стоявший на Су-27. Потом применили новые сплавы на некоторых деталях, установили новый компрессор низкого давления, новый компрессор высокого давления, новое сопло и новый вентилятор. А также установили плазменную систему зажигания. Получился АЛ-41Ф-1, у которого ресурс вырос с 1000 часов у базового до 4000 часов, а тяга выросла с 12500 кгс до 15000 кгс. 

Но двигатели АЛ-31Ф продолжили выпускать в виде АЛ-31ФП, добавив им электродистанционную систему управления и электромеханическое управление вектором тяги, которая осталась на уровне 12500 кгс. Их ставили на Су-30СМ и ещё ряд экспортных вариантов этого самолёта. При этом модернизация двигателей не остановилась. Разработали двигатели АЛ-31ФМ-1, потом – 2, потом – 3. Ресурс увеличился до 2000 часов, тяга сначала до 13500 кгс, а потом до 14500 кгс. Именно их ставят на китайские J-20. Потом работа продолжилась, и тяга возросла до 13700 кгс, а потом, в варианте АЛ-31ФМ-5 до 14000 кгс. Ресурс вырос до 3000 часов. 

Двигатели АЛ-41Ф с тягой 18000 кгс производился для опытного МиГ-1.44, но они не пошли в серию из-за захвативших власть в стране уголовников, начиная с Горбачёва. 

Для самолёта Су-57 потребовался двигатель размерами поменьше. Так появился «двигатель первого этапа» АЛ-41Ф-1 (он же – изделие 117С) с тягой 15000 кгс. 

На Су-35С, Су-30СМ2 и бомбардировщики Су-34М устанавливаются двигатели АЛ-41Ф-1С с тягой 14500 кгс. 

Двигатель АЛ-41Ф-2 – это вариант с плоским управляемым всеракурсным соплом. Серийно сейчас нигде не устанавливается, но испытания Су-57 с ним уже проходили и даже показывали этот вариант на выставках:

Ещё имеется двигатель АЛ-41ФА с тягой 14000 кгс и ресурсом в 4000 часов, который был разработан для замены на индийских Су-30МКИ и для установки на возможных будущих индийских вариантах Су-57. Китайцы от двигателей АЛ-41ФА для своих J-20 и J-10 отказались в пользу проверенных временем АЛ-31. 

Ресурс планера больше ресурса двигателя, но и ресурс двигателя – это непростая величина. Какие-то части живут меньше, какие-то больше, что-то новое в принципе можно установить и на существующие двигатели. Короче идея модульного двигателя давно витала в воздухе. Её опробовали на новом двигателе АЛ-51Ф (он же – «изделие 30»). 

Однако двигатель АЛ-51Ф с тягой 18000 кгс оказался избыточным для Су-57, да и по размерам в него не помещался. Тогда на его базе был разработан двигатель известный сейчас как «двигатель второго этапа» или «изделие 177» или АЛ-51Ф-1 с тягой 16000 кгс на форсаже. Именно его ставят сейчас на Су-57. Если с первым двигателем истребитель мог разогнаться до 2600 км в час на форсаже, то с новым скорость возрастёт до 3000 км в час. Без форсажа Су-57 до сверхзвуковой скорости разгоняется и сейчас, что важно для скрытности в тепловом диапазоне.  

Говорят, что эта самая «модульная архитектура», применённая на «изделии 177» позволит упростить производство и последующее обслуживание двигателей. Не берусь судить об этих вещах, но думаю, что заменить один модуль в двигателе на самом деле может быть проще, чем менять весь двигатель. Что касается производства, то требования к точности изготовления наверняка возрастут, хотя позволят расширить производство. Общий ресурс в этом случае определяется самым малым ресурсом модулей. Пишут, что он существенно выше двигателей линейки АЛ-41Ф-1. 

Что касается самого изначального «изделия 30» АЛ-51Ф с тягой 18000 кгс, то пока непонятно, где будет установлен этот двигатель. Но думаю, что без дела он не останется. Сейчас перезапустили производство двигателей для перехватчиков МиГ-31. Заодно и улучшили их. Теперь это Д-30Ф6-2 с тягой на форсаже 17 000 кгс. Может там он пригодится? 

Что творится с двигателями истребителей в Сэшэании понять очень непросто. На сегодня у них в производстве находятся палубник F/A-18, «тяжёлый» F-15ЕХ (модернизированный старейший в мире летающий истребитель), «лёгкий» F-16 и «невидимый» F-35. 

С двигателем последнего не задалось с самого начала. Сейчас говорят, что он вообще был чем-то вроде двигателя первого этапа, а на самом деле на него хотели поставить совсем другой двигатель. Может и так. В Сэшэании действительно несколько лет назад до 2023 года жила-была программа проектирования нового двигателя для Фу-35 под названием «AdaptiveEngine Transition Program» (AETP), что в переводе «Программа перехода на адаптивные двигатели». В конце гонки остались двигатели XA100 компании «General Electric» и XA101 от «Pratt & Whitney», которая сейчас является подразделением компании «Raytheon», которая сменила название и теперь это «RTX»… да вот так всё сложно. И вроде бы всё шло хорошо, и двигатель XA101 вроде бы типа победил, но неожиданно работу над ним прикрыли, как и всю программу AETP. 

Но идею экономичных «адаптивных» двигателей никто не отменял. Возможно, это было связано исключительно с играми вокруг программы проектирования нового истребителя по программе NGAD. Сейчас с новым самолётом вроде бы определились и даже официально присвоили ему марку Фу-47, но сам самолёт ни в каком виде ещё ни разу не показали, тем более ничего не известно про двигатель, который на него поставят. Однако известно, что для разработки этого двигателя когда-то была запущена программа «Next Generation Adaptive Propulsion» (NGAP), что в переводе «Адаптивная двигательная установка нового поколения». И та же компания «Pratt & Whitney» даже в этих рамках представила двигатель «XA103»: 

Вообще-то выглядит такое положение вещей несколько странновато. Загибайте пальцы, как говорится: самолёта Фу-47 никто нигде не показывал. То есть его пока в природе не существует. И не стоит рассуждать про секретность. Во-первых, для сэшэашников это вообще не свойственно, а во-вторых, никакая секретность не помешала им показать новый бомбардировщик В-21 ещё до первого полёта. И вот этот несуществующий самолёт твёрдо обещают начать производить уже в 2028 году, но при этом говорят, что за такой короткий срок разработать двигатель для него будет просто невозможно. Его появление откладывается минимум до 2030-го года. 

Отсюда возникает законный вопрос – а что же тогда собираются устанавливать на победителя в гонке на проектирование Фу-47? У отсталых стран типа нашей в таких случаях принято обращаться с вопросами к таким совершенно не важным людям, как проектировщики или, на худой конец, к изготовителям. Но Сэшэания – это очень продвинутая и развитая держава, поэтому главное слово там за настоящими специалистами. В данном случае главным специалистам по двигателям является у них некто Джон Снеден, который трудится руководителем отдела закупок в «Центре управления жизненным циклом ВВС» (AFLCMC). 

Второй вопрос – а что теперь будет с двигателями по программе «АЕТР»? Ведь она напрямую касалась Фу-35. Представители компании «Pratt & Whitney» в 22-ом году заявляли, что лучший вариант – это установить двигатель F135, но в улучшенном виде. Может оно и правильно… для них, ведь это они его производят, им виднее. Однако прошло три с лишним года, но вопрос остался подвешенным настолько, что в результате Фу-35 сейчас поставляется в армию без радаров. 

Однако в «бюджетном предложении ВВС» на 27-ой финансовый год пишут не про АЕТР, а про NGAP о том, что «создание прототипов и оценка двигателей» по ней продлится не менее чем до середины 2031 года. То есть про 30-й год можно забыть. Деньги по программе уже поделены. На следующий год – 513,7 млн., на 28-ой – 905,7 млн., на 29-й – 865 млн. потом будет резкое снижение до 300 млн. Хотя про инфляцию никто не поминает. 

Однако при этом Джон выдал и вот это: «Военно-воздушные силы всё ещё рассматривают возможные варианты». Это он не про двигатель, а про самолёт, на который его поставят, чем он косвенно, но недвусмысленно подтвердил, что никакого Фу-47 на сегодня просто нет… как и двигателя. «Программа F-47 строго засекречена, что также ограничивает информацию о самолетах и их предполагаемых возможностях в целом». Идут туманные намёки на то, что NGAD – это вообще не какой-то конкретно самолёт, а некая «концепция», которая приведёт к каким-то немыслимым высотам в деле разработки новых боевых самолётов. Но тогда возникает естественный вопрос – а что такое Фу-47? 

А ещё касательно программы NGAP пишут, что компании «General Electric» и «Pratt & Whitney» завершили проектирование и готовы приступить к сборке двигателей соответственно XA102 и XA103. Стоимость разработки выросла до 3,5 млрд. и рассчитана… до 2032 года! В целом сэшэашники не могут на сегодня дать ни одного внятного ответа на вопросы о двигателях для Фу-35 и Фу-47, но при этом уверенно ссылаются на свой опыт и на опыт… китайцев и наш. Мол и на J-20, и на Су-57 сначала устанавливались «двигатели первого этапа». 

Трудно спорить – так оно и было, но было так же известно, что работа продолжается и что это за работа. Что касается двигателей сэшэашных машин, то ясности здесь немного. Производятся и ставятся сейчас на строящиеся машины двигатели F135 Pratt & Whitney, F110 General Electric. Теоретически существует возможно двигатель F119 Pratt & Whitney который стоял на Фу-22, но его вроде сняли с производства. Однако на самом деле F135 Pratt & Whitney был создан именно на его базе, так что перезапустить производство может быть не так уж и сложно. Во всяком случае не заметно, чтобы авторы как-то радели за свой новейший XA101 Pratt & Whitney, а представители компании «General Electric» заявляют, что их двигатель на 10 процентов эффективнее, чем у конкурентов. Это может оказаться более важным, чем то даже, что двигатели F135 Pratt & Whitney сейчас начали устанавливать на новый бомбардировщик В-21 «Райдер». В конце концов на вооружение его пока не приняли. 

Также нельзя забывать, что в Сэшэании выпускаются ещё и двигатели F404 General Electric, которые стоят на F/A-18 «Хорнет». Вариант этого двигателя под маркой F404-103 сейчас устанавливается ещё на учебные Boeing T-7A. Можно, конечно, сказать, что они «устаревшие», а можно, что они «проверенные временем». Во всяком случае для «двигателя первого этапа» для виртуального самолёта NGAD вполне может сгодится. Ведь его на самом деле просто нет. 

Думаю, что неважно сейчас, что они поставят на будущий пока несуществующий самолёт прямо сейчас, потому что ничего нового минимум до 32 года у них не случится, а с тем, что есть сейчас, что-то революционное создать непросто. Хотя… кто знает.