Die Herstellung von Turbojet-Triebwerken (Turbojet-Triebwerken) für moderne Kampfflugzeuge ist eine Technologie, die nicht jedem Land zur Verfügung steht. Nur die führenden Technologiemächte haben die Fähigkeit, Turbojet-Triebwerke zu entwickeln und herzustellen, da dies fortschrittliche Konstruktionsschulen, Hightech-Materialien und komplexe technologische Prozesse erfordert. Während des Kalten Krieges waren die führenden Entwickler von Turbostrahltriebwerken für die Luftfahrt die Vereinigten Staaten und die UdSSR, Großbritannien und Frankreich im Hinterkopf.
Rasse der Generationen
Zu den komplexesten und technologisch fortschrittlichsten gehören Triebwerke für Jagdflugzeuge, die die Anforderungen an einen hohen maximalen Schub mit und ohne Nachbrenner, eine hohe Kraftstoffeffizienz und relativ kompakte Abmessungen vereinen müssen. Lange Zeit standen sich die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten praktisch "Kopf an Kopf" gegenüber, von Zeit zu Zeit zog ein Land, dann ein anderes voraus. Die Mängel sowjetischer Flugzeugtriebwerke wurden oft einer kleinen Ressource zugeschrieben - die technologischen Fähigkeiten der Vereinigten Staaten waren immer höher, oft war es nur dank des Einfallsreichtums sowjetischer Ingenieure und Konstrukteure möglich, die Parität aufrechtzuerhalten. Als die UdSSR jedoch zusammenbrach, war dieses Problem bereits praktisch gelöst.
Der Zusammenbruch der UdSSR hat die Luftfahrtindustrie des Landes schwer lahmgelegt - Personal, technologische Kompetenzen gingen verloren, Zeit verschwendet. In diesem Moment begann die Entwicklung des neuesten Flugzeugs der fünften Generation, für das entsprechende Triebwerke benötigt wurden.
Infolgedessen übernahmen die Vereinigten Staaten die Führung und entwickelten zuerst das F119-PW-100-Triebwerk für den schweren Jäger F-22 der fünften Generation und dann das F-135-PW-100/400/600-Triebwerk für das F- 35 leichte einmotorige Jagdflugzeuge.
In Russland zog sich die Entwicklung von Jägern der fünften Generation und Motoren für sie hin. Die Konstruktionsbüros von Sukhoi und Mikoyan führten unter chronischer Unterfinanzierung unabhängig Arbeiten an den Kämpfern der fünften Generation durch.
1997 präsentierte das Sukhoi Design Bureau einen Entwurf für den nach vorne gepfeilten Su-47 (das S-37-Thema). Das D-30F6-Turbojet-Triebwerk des MiG-31-Abfangjägers wurde auf dem Prototyp installiert, es war jedoch geplant, ein anderes Triebwerk auf der Serienmaschine zu installieren - das P179-300. Das Mikoyan Design Bureau arbeitete wiederum an dem Projekt des multifunktionalen Frontkämpfers MiG-1.44, der im Jahr 2000 seinen Erstflug machte. Als Triebwerk sollte darauf das Strahltriebwerk AL-41F verwendet werden, das speziell für das Flugzeug der fünften Generation mit einem geschätzten Schub am Nachbrenner von 18 Tonnen entwickelt wurde.
Beide Projekte basierten auf den Lösungen des letzten Jahrhunderts und entsprachen nicht mehr modernen Anforderungen. In Kombination mit chronischer Unterfinanzierung begrub dies beide Projekte. Vermutlich könnten die Entwicklungen an der MiG-1.44 von China bei der Entwicklung seines Jagdflugzeugs J-20 der fünften Generation genutzt werden.
Die geschlossenen Projekte der Su-47 und MiG-1.44 wurden durch das Projekt eines vielversprechenden Luftfahrtkomplexes für die Frontluftfahrt (PAK-FA) ersetzt, dessen Ausschreibung vom Sukhoi Design Bureau gewonnen wurde, das schließlich die Su. schuf -57. Es scheint, dass alles in Ordnung ist? Auf dem Weg zur Herstellung dieser Maschine traten jedoch viele technische und technologische Probleme auf. Einer der kritischsten war das Fehlen eines Motors der fünften Generation.
Es scheint, dass ein solches Triebwerk geschaffen wurde - dies ist das AL-41F-Turbojet-Triebwerk, das im Jahr 2000 auch von der MiG-1.44 geflogen wurde. Aufgrund seiner Abmessungen konnte es jedoch nicht auf dem Su-57-Jäger platziert werden. Auf der Basis des AL-41F wurde das AL-41F1-Turbojet-Triebwerk mit reduzierten Abmessungen geschaffen, dessen Schub von 18.000 kgf auf 15.000 kgf abnahm, was für einen Jäger der fünften Generation bereits als unzureichend gilt.
Letztendlich wurde das Turbojet-Triebwerk AL-41F1 das Triebwerk der ersten Stufe für die Su-57, mit dem nur ein Teil der Serienmaschinen hergestellt wird. Um es zu ersetzen, wird ein Triebwerk der zweiten Stufe unter der Bezeichnung "Produkt 30" entwickelt, darüber gibt es noch nicht viele Informationen - der Schub am Nachbrenner soll 18.000 kgf betragen, was weniger ist als der des bereits massenproduzierte amerikanische F-135-PW-100/400 (19500 kgf). Die Entwicklung und Erprobung von „Produkt 30“hat sich bereits in die Länge gezogen.
Es gab (und existiert) jedoch noch eine Alternative zur Entwicklung der Motorenlinie AL-41F1 / AL-41F / AL-41F1 / "Produkt 30". Gerade oben wurde erwähnt, dass das Turbojet-Triebwerk R-179-300 als angebliches Serientriebwerk für die Su-47 galt – aber was ist das für ein Triebwerk?
Alternative Lösung
Das Turbostrahltriebwerk R179-300 wurde auf Basis des Triebwerks R79V-300 (Produkt 79) des Vertikalstart- und Landeflugzeugs Yak-141 (VTOL) entwickelt.
Die Schubparameter im Maximal- und Nachbrennermodus des 79В-300-Triebwerks übertreffen die Parameter anderer Turbojet-Triebwerke der vierten Generation deutlich. Das Gewicht des Р79В-300 ist etwas höher, aber vergessen Sie nicht, dass es eine Rotationsdüse enthält, mit der der Nachbrenner sowohl im horizontalen als auch im vertikalen Modus verwendet werden kann.
Auf den Seiten von Fachpublikationen und im Internet wird in der russischen Luftwaffe (Luftwaffe) häufig der Mangel an einem leichten einmotorigen Jagdflugzeug - einem Analogon der amerikanischen F-16 - diskutiert. Tatsächlich wurde ein solches Flugzeug jedoch praktisch geschaffen - dies ist die Yak-141. Ja, die Yak-141 ist ein VTOL-Flugzeug, aber ihre Eigenschaften sind durchaus vergleichbar mit Jägern ähnlicher Gewichtsdimension - den Flugzeugen MiG-29 und F-16.
Es ist davon auszugehen, dass auf Basis der Yak-141 ein leichter multifunktionaler einmotoriger Jäger entstehen könnte, dessen Flugeigenschaften denen der MiG-35 und F-16 der neuesten Versionen überlegen sind
Dementsprechend könnte gerade mit der Modernisierung der Su-27-Flugzeugfamilie ein leichtes Jagdflugzeug auf Basis der Yak-141 modernisiert werden, vor allem in Bezug auf die elektronische Bordausrüstung (Avionik) und die Integration neuer Waffen.
Ein solches Flugzeug könnte sowohl von der russischen Luftwaffe als auch auf ausländischen Märkten nachgefragt werden, auf denen die gleiche MiG-29 nicht an Popularität gewann.
Im Allgemeinen könnte sich in diesem Fall in der russischen Industrie ein gewisses "Triumvirat" gebildet haben, in dem sich das Yakovlev Design Bureau auf leichte einmotorige Jagdflugzeuge und VTOL-Flugzeuge konzentrieren würde, das Suchoi Design Bureau würde schwere Jäger der Su-27-Klasse bauen, und das MiG Design Bureau würde eine Reihe von schweren Abfangjägern mit großer Reichweite (später multifunktional) des Typs MiG-31 entwickeln. Natürlich wäre die Arbeitsteilung nicht zwingend, jedes Konstruktionsbüro könnte an Wettbewerben "zum Thema" teilnehmen, denn Wettbewerb ist ein Segen
Aber zurück zu den Flugzeugtriebwerken. Unbestätigten Berichten zufolge sind R-79-300-Technologien Anfang der 90er Jahre nach China "durchgesickert":
„Auf dem Sinodefence-Forum brachte einer der Teilnehmer eine maschinelle Übersetzung eines Artikels aus einer bestimmten chinesischen Internetquelle mit, in der angeblich behauptet wurde, China habe technische Unterlagen aus Russland und das Triebwerk R-79-300 selbst erhalten, das mit einem Yak-VTOL-Flugzeuge -141.
Im Jahr 1992 beschloss Russland, das sich in einer tiefen Wirtschaftskrise befand, die Entwicklung des Jak-141-Jägers einzustellen. Diese Entscheidung wurde bei der Demonstration der Luftfahrttechnik in Machulishchi (bei Minsk, Weißrussland) getroffen. Das von AMNTK Sojus entwickelte Triebwerk R-79-300 sollte in keinem der Flugzeuge installiert werden. Im August 1996 unterzeichnete Russland ein Gesetz über die Übertragung des Triebwerks auf die chinesische Seite und lieferte auch einen vollständigen Satz von Zeichnungen und technischen Unterlagen (das Triebwerk wurde ohne Schubvektordüse übertragen). Aber später, im Jahr 1998, als die asiatische Finanzkrise Russland in wirtschaftliche Schwierigkeiten brachte, konnte China die Triebwerksdüse R-79-300V mit ihrer Technologie beschaffen.
Auf Basis des R-79 begann das Chinesische Forschungsinstitut für Gasturbinentriebwerke (Xi'an) mit der Entwicklung einer eigenen Version des WS-15. Der Motor wird in mehreren Modifikationen entwickelt:
- WS-15-10 für die Exportversion des Jägers J-10M;
- WS-15-13 für den vielversprechenden leichten Tarnkappenjäger J-13;
- WS-15-CJ für einen vielversprechenden Jäger mit kurzem Start und senkrechter Landung;
- WS-15X für den vielversprechenden zweimotorigen schweren Tarnkappenjäger J-20.
Mit der erfolgreichen Entwicklung des WS-15-Triebwerks soll China die Lücke zu den Vereinigten Staaten, Europa und Russland bei der Entwicklung fortschrittlicher militärischer Strahltriebwerke praktisch schließen.
Trotz aller Negativität dieser Informationen kann daraus geschlossen werden, dass das Turbojet-Triebwerk R79V-300 als Basis für vielversprechende Flugzeugtriebwerke verwendet werden kann
Das auf Basis des Triebwerks R79V-300 entwickelte vielversprechende Turbojet-Triebwerk R179-300 hatte Eigenschaften, die den damaligen Anforderungen an die Triebwerke der fünften Generation entsprachen. Zusammen mit der AL-41F galt sie als Basis für einen vielversprechenden Jäger der fünften Generation, aber das Militär entschied sich für die AL-41F, da man glaubte, dass sie schneller zur Lufttüchtigkeit gebracht werden könnte.
War die Wahl gerechtfertigt oder spielten andere Faktoren eine Rolle? Ob das Militär richtig oder falsch lag, ist eine offene Frage. Die Wahl zugunsten der AL-41F wurde bereits in den 80er Jahren getroffen, aber das "Produkt 30" für den Su-57-Jäger, basierend auf den AL-41F-Entwicklungen, wurde noch nicht zur Reife gebracht.
Welche Schlussfolgerung lässt sich daraus ziehen?
Der Motor ist die Basis jedes Kampffahrzeugs - Flugzeug, Schiff, Panzer. Es sind die Eigenschaften des Motors, die bestimmen, welches Kampffahrzeug Reichweite und Geschwindigkeit, Kampflast, Panzerschutz usw. hat.
Bei der Erstellung komplexer Technologie besteht immer die Gefahr, dass der Entwickler stehen bleibt - den falschen Weg einschlagen, wodurch es zu einer Verzögerung von Jahren oder sogar Jahrzehnten kommen kann. Angesichts der Bedeutung von Kampfflugzeugen im Allgemeinen und Kampfflugzeugen im Besonderen ist es absolut inakzeptabel, "Eier in einen Korb zu legen". Der Staat könnte es sich durchaus leisten, die Entwicklung von Flugzeugtriebwerken der fünften Generation zwei Konstruktionsbüros zu übertragen. Darüber hinaus wirkt sich ein gesunder Wettbewerb, wie bereits erwähnt, sehr positiv auf die Qualität und die Kosten des Endprodukts aus.
Es ist jedoch nicht zu spät, die Situation mit dem Turbojet-Triebwerk kann noch korrigiert werden. AMNTK "Sojus" hat sich seine technischen Kompetenzen bewahrt und entwickelt proaktiv Triebwerke für Flugzeuge der fünften Generation. Auf dem Forum Army-2020 wurde beispielsweise ein vielversprechendes Turbojet-Triebwerk P579-300 vorgestellt, dessen deklarierte Eigenschaften durchaus mit den Anforderungen an Flugtriebwerke für Flugzeuge der fünften Generation übereinstimmen.
Dass das R579-300-Turbojet-Triebwerk oder ein anderes darauf basierendes Flugzeugtriebwerk aufgrund der Größenabweichung in die Su-57-Flugzeugzelle integriert werden kann, ist noch lange nicht so, obwohl dies nicht genau ist, vielleicht kann AMNTK Sojus die P579-300 Turbojet-Triebwerk für die Su-57.
Aber auch wenn das Turbojet-Triebwerk P579-300 nicht für die Su-57 geeignet ist, kann darauf ein leichter Multifunktionsjäger gebaut werden, auch in der VTOL-Variante, ein vielversprechender Langstrecken-Abfangflugzeugkomplex oder ein anderes Flugzeug für die Bedürfnisse der russischen Luftwaffe oder für Exportlieferungen.
In den Nachrichten auf der Sojus-Website wird beispielsweise von der Möglichkeit gesprochen, ein vielversprechendes Triebwerk basierend auf dem R579-300-Turbojet-Triebwerk für ein strategisches UAV mit einer Fluggeschwindigkeit von mehr als 3-4 M zu entwickeln, die auch sein kann verwendet, um kleine Raumschiffe zu starten.
Mehr Motoren, gut und anders – das sollte das Motto unserer Branche sein. Die staatlichen Ressourcen ermöglichen die parallele Finanzierung mehrerer Entwicklungen, um die technischen und temporären Risiken bei der Entwicklung vielversprechender Produkte zu reduzieren.
