На китайской авиакосмической выставке Airshow China 2024, проходившей в Чжухае, Россия в лице Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК) представила долгожданные новинки для многих любителей авиации и космонавтики.
Наибольший интерес китайской публики вызвал истребитель пятого поколения Су-57, а его полет под управлением летчика-испытателя Сергея Богдана вызвал невероятный восторг, ибо сверхманевренность Су-57 очень сильно контрастирует на фоне маневренности китайских истребителей 5-го поколения J-20 и J-35А.
Сергей Богдан на Су-57 показывает китайцам, как правильно нарушать силы гравитации и притяжения:
В этом видео Т-50-4 взлетает и начинает набирать высоту под углом примерно 60 градусов. Тяговооружённость достигает 0,93 кгс/кг, что позволяет самолёту развивать большую скорость и эффективно набирать высоту. Общая тяга двух двигателей АЛ-41Ф1 в бесфорсажном режиме составляет примерно 19000 кгс.
После включения форсажа тяговооружённость возрастает до 1,25 кгс/кг.
- Видео полетов китайских истребителей 5-го поколения, сильно проигрывающих в маневренности Су-57, можно посмотреть у меня в телеграм: https://t.me/dbKAY/596
Сверхманевренность всегда была отличительной чертой советских и российских истребителей, однако многие эксперты считали, что для 5-го поколения подобные выкрутасы в воздухе уже не нужны, но, как показали испытательные полеты и, главное, боевой опыт применения Су-57, при резкой смене курса, зависании в воздухе радары попросту теряют его из вида, и требуется заново наводить средства обнаружения и фиксации цели.
Американский F-22 получил сверхманевренность по средствам отклоняемых в вертикальной проекции сопел двигателя во многом благодаря эффекту «пропадания» с радаров во время сверхманёвров.
ОДК привезли в Китай демонстрационный макет Су-57 для стендового показа, а именно прототип Т-50-7 (бортовой номер 057), созданный для завершения этапа наземных статических испытаний.
Летный образец представлен прототипом первого этапа Т-50-4 (бортовой номер 054), который поднялся в воздух 12 лет назад.
Получается, в Китай привезли не полноценные истребители пятого поколения Су-57, а именно их прототипы, причем довольно ранние, например, последний десятый лётный прототип Т-50-11 (номер 511) поднялся в небо 6 августа 2017 года.
Серийное производство Су-57 началось в 2019 году, после завершения полного цикла всех испытаний (включая испытания по применению всей номенклатуры вооружения).
Так почему бы не привести в Китай полноценный Су-57 или хотя бы его последний прототип в виде Т-50-11?
- Делать этого категорически нельзя, так как последующие прототипы второго этапа уже несли на себе секретные технологии, включая СТЕЛС-покрытия, системы РЭП и многое другое.
Однако сам факт участия Су-57 в выставке — это знаковое событие, которое говорит о том, что работы по его экспортной версии были полностью завершены.
Собственно, на выставке был представлен облик Су-57E, базовой экспортной модификации:
Тактико-технические характеристики истребителя в экспортном виде были слегка уменьшены.
Первое — это максимальный взлетный вес. У Су-57 он составляет 35 500 кг, у экспортной модификации — 34 000 кг.
Количество точек подвески во внутренних отсеках у серийного Су-57 — 8 шт., у экспортного — 6.
С другой стороны, характер нового вооружения, разработанного для Су-57, предполагает 6 точек во внутренних подвесках, так что тут не сильно-то и убыло.
Например, в основных отсеках Су-57 могут размещаться любые образцы вооружения, включая ракеты средней и большой дальности РВВ-СД и РВВ-БД. Во внутренних отсеках можно разместить до 8 ракет РВВ-СД или 6 более тяжелых РВВ-БД.
- Ракеты РВВ-СД и РВВ-БД входят в комплекс авиационного вооружения истребителей Су-35С и Су-57. Дальность пуска РВВ-СД — 110 км, РВВ-БД — 200+ км.
А вот разрабатываемая специально для Су-57 ракета «Изделие 180», которая оснащена системой наведения с активной фазированной антенной решёткой (АФАР), что в модификации средней дальности, что в большой Су-57 будет нести 6 ракет во внутренних отсеках.
Следующей отличительной чертой экспортного варианта Су-57Е являются двигатели, которые разработаны специально для экспорта и не являются дефорсированными образцами двигателей, установленных на серийные Су-57.
Для экспортного варианта был разработан двигатель 5-го поколения "177С", предназначенный для самолетов оперативно-тактической авиации. То есть его можно устанавливать как на истребители 4 поколения, так и на пятое поколение.
В видео показан стенд ОДК на Airshow China 2024 в Чжухае с двигателем пятого поколения 177С, предназначенном для самолётов фронтовой авиации.
Есть мнение, что 177С — это та самая силовая установка второго этапа для истребителя Су-57.
Двигатель 177С, известный также как «Изделие 177С», своими габаритами и массой идентичны параметрам АЛ-31Ф, что позволяет обеспечить полную взаимозаменяемость.
177С является полноценным двигателем пятого поколения, включая меры по снижению его инфракрасной и радиолокационной заметности. Тяга двигателя на форсаже 14500 кгс, тяга в бесфорсажном режиме 9000 кгс.
Пытливый подписчик моего канала заметит, что тяга новейшего 177С меньше заявленной тяги разрабатываемого двигателя второго этапа, известного как «изделие 30», он же АЛ-51Ф1, тяга которого должна быть в районе 18000 кгс.
- Тяга 14500 кгс — это уровень АЛ-41Ф1С («Изделие 117С»), который серийно устанавливается на истребители Су-35С.
На самом деле есть большая путаница в этих «изделиях».
АЛ-41Ф («Изделие 20»), АЛ-41Ф1 («Изделие 117») и АЛ-41Ф1С («Изделие 117С») — по сути три разных двигателя, которые существенно отличаются друг от друга.
АЛ-41Ф должен был быть установлен на советский прототип истребителя пятого поколения МиГ-1.44 МФИ. Было изготовлено 28 двигателей, однако в связи с распадом СССР серийное производство не было запущено. Тяга на форсаже 18000 кгс.
АЛ-41Ф — это крупный двигатель, и он по массогабаритным характеристикам не подходит для Су-57.
АЛ-41Ф1 — это двигатель, разработанный на основе АЛ-41Ф и АЛ-31ФП, имеющий 80% новых деталей. Двигатель немного крупнее, чем АЛ-31ФП, но меньше, чем АЛ-41Ф. Запущен в серийное производство в 2018 году. Устанавливается как двигатель первого этапа на серийные Су-57. Тяга 15000 кгс.
Несмотря на схожее название с АЛ-41Ф1, АЛ-41Ф1С по своим геометрическим параметрам и местам крепления на самолете соответствует своим предшественникам АЛ-31Ф и АЛ-31ФП , естественно, со значительно улучшенными удельными характеристиками и более чем на 70% состоящим из новых деталей. Тяга двигателя 14500 кгс. Этот двигатель серийно производится с 2006 года и устанавливается на Су-35С.
Так что тогда представляет из себя двигатель 177С пятого поколения?
Этот тип двигателя создавался в рамках программы разработки универсального газотурбинного двигателя боевой авиации. У него должны быть те же габариты, что и у АЛ-31Ф, двигателя 4-го поколения для семейства самолетов Су-27, новый двигатель должен без переделки планера устанавливаться на все самолеты семейства Су-27. При этом у него должна быть увеличенная тяга при снижении удельного расхода топлива до 15% и увеличении ресурса эксплуатации до 30 лет или 6000 часов.
То есть 177С — это двигатель, который был представлен на слайдах в ходе научно-технической конференции по перспективам развития двигателестроения, организованной «ОДК-Кузнецов» в Самарском техническом университете в июле 2023 года.
А это значит, что двигатель 177С был разработан с использованием научно-технического задела, созданного при разработке двигателя второго этапа для Су-57, того самого АЛ-51-Ф1 (изделие 30), который также был показан в ходе этой конференции:
Выходит, что 177С — это развитие двигателя АЛ-31Ф-М3 либо дальнейшее совершенствование АЛ-41Ф1С, только в новом облике 5-го поколения. Ресурс 6000 часов, тяга на форсаже 14500 кгс и 9000 кгс в бесфорсажном боевом режиме.
Тем более на выставке был представлен двигатель АЛ-31ФН пятой серии, тягой в 14000 кгс и сниженным расходом топлива. Как сказали в ОКБ, при создании двигателя применялись технологии и материалы, характерные для силовых установок пятого поколения.
Двигатели АЛ-31ФН третьей и четвертой серии ранее устанавливались на китайские истребители 5-го поколения J-20, пока Китай не заменил их на свой аналог в виде WS-10C, которым с 2021 года начали серийно оснащаться J-20. Двигатель имеет форсажную тягу в 14200 кгс и обеспечивает полет на сверхзвуке без использования форсажа. Однако ресурс китайского двигателя WS-10C уступает ресурсу АЛ-31ФН-4, ресурс которого 2500 часов.
Точные данные засекречены, однако, по словам Лао Дуна, представителя Шэньянского НИИ 606, который занимается разработкой двигателей WS-10, их ресурс составляет 1500 часов.
В связи с этим Китай проявлял повышенный интерес к приобретению двигателей АЛ-41Ф1С, используемых на самолётах Су-35. Эти двигатели планировалось устанавливать на J-20 на первом этапе, до тех пор пока не будет готов китайский аналог — двигатель пятого поколения WS-15.
Тяга 14500 кгс с ресурсом 4000 часов у АЛ-41Ф1С против WS-10C с аналогичной тягой, но в 2,6 раза меньшим ресурсом. Однако в России наотрез отказались продавать эти двигатели без истребителей Су-35.
Китайцы закупили 24 российских истребителя Су-35. Однако не стоит думать, что китайцы скопировали двигатель АЛ-41Ф1С и создали свой WS-10C. Это не так, проект WS-10 стартовал в 1986 году для создания двигателя, сравнимого с АЛ-31Ф. Первые серийные модели страдали от проблем с качеством из-за раннего непосредственного использования систем управления от АЛ-31Ф, который китайцы решили просто скопировать 1 в 1.
Однако подобный подход в авиадвигателестроении не работает, нужен именно исходный код управления двигателем, но Россия отказалась предоставить исходный код системы управления, вынудив Китай потратить 20 лет на самостоятельную разработку собственного кода.
Система управления двигателем не менее наукоёмкая и сложная задача, чем создание двигателя в железе.
В результате Китай создал аналог АЛ-31Ф спустя 35 лет разработок. Даже с большей тягой 13500 кгс против 12500 кгс у АЛ-31ФН. У правда сухой вес WS-10 — 1795 кг, когда у АЛ-31Ф 1530 кг.
Массогабаритные параметры модификации WS-10С, устанавливаемой на истребители J-20, неизвестны, известно лишь, что форсажная тяга составляет 14200 кгс, у АЛ-41Ф1С с аналогичной тягой сухой вес составляет менее 1600 кг.
- Потому представленный на выставке АЛ-31ФН пятой серии тягой в 14000 кгс, да который можно купить без всяких проблем, да еще с ресурсом более 4000 часов — сильный конкурент WS-10С.
Что касается 177С, то это прямой конкурент разрабатываемому китайскому двигателю 5-го поколения WS-15.
Китай столкнулся с большими трудностями при разработке этого двигателя, которая идет уже 30 лет. Во время испытаний 2015 года при включении форсажной камеры WS-15 попросту взорвался. С тех пор Китай засекретил разработку двигателя, и теперь никто не имеет понятия, как там обстоят дела.
Краткая история разработки выглядит так:
Начало разработки — 1992 год.
- В 2005 году двигатель WS-15 впервые успешно прошёл стендовые испытания.
- В 2006 году был представлен на китайской международной авиационной и аэрокосмической выставке.
По информации китайских источников:
- В 2009 году двигатель достиг тяги 16000 кгс.
- В 2012 году начаты работы по достижению тяги в 18000 кгс.
- В 2015 году WS-15 взорвался в ходе натурных испытаний.
Дальнейшая судьба двигателя была засекречена.
В 2022 году китайские государственные СМИ сообщили, что разработка близка к завершению, все проблемы с двигателем были решены.
В 2023 году сообщается, что двигатель начал проходить летные испытания на J-20:
Какой реальный прогресс в разработке двигателя, никто толком не знает.
Например, китайские СМИ с 2010 года нахваливают WS-10, что он обладает более высокой безопасностью, надёжностью и сроком службы, чем АЛ-31Ф, вот только почему-то J-20 начал летать именно на АЛ-31ФН, в модификации с повышенной тягой.
Российские и американские источники утверждают, что в 2019 году WS-15 провалил важнейшие испытания, что привело к решению заменить АЛ-31ФН-4, который был двигателем промежуточного этапа, на WS-10C, поскольку Россия отказалась дальше продавать дополнительные двигатели без самолетов, а все сроки по оснащению J-20 двигателями WS-15 были сорваны.
Так как J-20 был принят на вооружение без полноценных пройденных летных испытаний (включая отработку вооружения) из-за обострения с США, и китайцы были вынуждены начать их массовое производство, которое к 2025 году превысит 300 шт., то все J-20, выпускаемые с 2021 г., были переведены с АЛ-31ФН на двигатель WS-10C.
Из-за сильно обострившихся отношений с США истребитель пятого поколения J-20 был принят на вооружение без полноценных лётных испытаний, включая проверку вооружения. С 2018 года китайцы были вынуждены начать массовое производство этих самолётов, которое к 2025 году должно превысить 300 единиц.
- Все самолёты J-20, выпущенные с 2021 года, были оснащены двигателем WS-10C вместо АЛ-31ФН.
Теперь вот Китаю Россия преподнесла подарок в виде полноценного двигателя 5-го поколения 177С, который взаимозаменяется с двигателем АЛ-31ФН, ресурс 6000 часов, тяга форсажная 14500 кгс, бесфорсажная 9000 кгс, экономия расхода топлива, уменьшенная заметность в инфракрасном и радиолокационном диапазоне, и, что главное, позволяет развивать бесфорсажную сверхзвуковую скорость.
Так что, если дела у китайцев с WS-15 так и не пойдут, то без двигателя пятого поколения J-20 точно не останется. Российский 177С, который можно покупать без истребителей в довесок, придет китайцам на помощь. Что сегодня очень вовремя для Китая.
Но а для Су-57 уготован другой двигатель — АЛ-51Ф1, являющийся дальнейшим развитием двигателя АЛ-41Ф1, главной особенностью которого будет не повышенная тяга в 18000 кгс, а повышенная топливная эффективность, меньшая стоимость жизненного цикла, изменяемая степень двухконтурности и меньшая заметность в инфракрасном и радиоволновом диапазоне.
Как оказалось, тяги двух двигателей в 17000 кгс для истребителя пятого поколения, вооружение которого размещается во внутренних отсеках, достаточно для того, чтобы он выходил на сверхзвуковую скорость без использования форсажа.
Таким образом, максимальная тяга в 14000 кгс двигателя истребителя пятого поколения будет достаточной для достижения сверхзвуковой крейсерской скорости.
Прототип YF-22 (будущий F-22 «Raptor») во время испытаний в 1990 году показал выход на сверхзвук в 1,5 Маха без форсажа на прототипе двигателя YF119-PW-100L (будущий F119-PW-100) с максимальной тягой на форсаже в 13607 кгс.
А его конкурент YF-23 вообще преодолел 2 Маха в бесфорсажном режиме на этих двигателях.
- Серийный F119-PW-100 развивает тягу на форсаже 15600 кгс.
Заявленный ресурс американского двигателя 5-го поколения F119-PW-100 — 4000 часов, на деле оказался меньшим, двигатели вырабатывают свой ресурс быстрее, чем рассчитывали, это тоже стало одной из причин отказа от F-22 в пользу модернизации F-15.
Про АЛ-51Ф1 и F119-PW-100 я ранее писал тут:
Постскриптум.
Предлагаю обсудить эту тему у меня в Telegram-канале, там можно задать вопрос, комментировать материалы, там я делюсь дополнительным контентом и мы общаемся на разные темы.
В «Дзен Премиум» можно почитать эксклюзивные материалы. Заглядывайте, там много всего интересного вышло, комментарии приветствуются.