Сердце самолёта: авиадвигатель и технические решения, способные вывести перспективный российский СВВП на новый уровень ( 6 фото )

В статье Вертикальный взлёт: тупиковое направление или будущее боевой авиации были рассмотрены реальные и мнимые недостатки, приписываемые самолётам вертикального взлёта и посадки (СВВП).

Можно заметить, что с появлением новых поколений СВВП всё ближе по характеристикам к «классическим» боевым самолётам сопоставимых массогабаритных характеристик. Если Як-38 значительно уступал МиГ-21бис м МиГ-23МЛ по лётно-техническим характеристикам (ЛТХ), то разница между ЛТХ Як-141 и МиГ-29 уже не так значительна, при этом по некоторым параметрам Як-141 даже выигрывал. Если же говорить об американской линейке F-35, в которой присутствуют «классический» F-35A, СВВП F-35B и авианосный вариант F-35C, то их характеристики уже вполне сопоставимы.

Когда говорят о малом распространении СВВП, то забывают, что сама по себе эта технология значительно сложнее – она не каждой стране по плечу. К примеру, конвертопланы пока тоже очень мало распространены, их нет даже у нас, несмотря на достаточно развитую авиационную промышленность, при этом мало кто сомневается в эффективности и перспективности конвертопланов. С СВВП ситуация аналогична – построить их, не имея технического задела, достаточно сложно. По сути, сделать это в XXI веке пока смогли только США.

Страны Европы вообще постепенно теряют компетенции по строительству боевых самолётов, их разработки крайне продолжительны по времени и затратны по финансам. Если говорить, например, о Швеции, то в их «Гриппене» стоит турбореактивный двигатель (ТРД) на базе американского двигателя General Electric F404 от F/A-18 Hornet, то есть сами шведы не могут создать двигатель даже для классического самолёта, что уж тут говорить об СВВП. Британия потеряла компетенции по созданию СВВП, отказавшись от разработки следующего поколения СВВП «Харриер» и перейдя на американские F-35B. Франция только экспериментировала в этом направлении.

То же самое и с КНР, у них много чего разрабатывается и производится, но с авиадвигателями всё никак не сложится – имеется серьёзное отставание по тяге и по ресурсу ТРД. А ведь создать двигатель для СВВП ещё сложнее. Можно предположить, что как только двигателестроительная промышленность Китая решит свои проблемы, то тематикой СВВП они займутся вплотную.

По информации от китайских и американских СМИ, в КНР активизированы работы по СВВП J-18 («Цзянь-18», по классификации НАТО «Красный орел»). Планер СВВП должен быть выполнен с использованием технологий снижения заметности, радиус действия составит около 2 000 километров, также на J-18 будет установлена радиолокационная станция (РЛС) с активной фазированной антенной решёткой (АФАР).

Китай пытается разработать СВВП ещё с 60-х годов XX века, для чего в Британии у коллекционера даже был приобретён списанный «Харриер». В 1994 году для этих же целей предположительно был куплен российский СВВП Як-141. Предполагается, что китайский СВВП может появиться к 2025 году.

В части создания СВВП и ТРД для них России достался такой задел от СССР, которому другие страны могли только позавидовать. Несмотря на то, что прошло уже достаточно много времени, этот задел можно и нужно использовать.


СССР был одной из двух стран, способных создать серийные образцы СВВП, и именно в СССР был создан Як-141 – машина, опередившая своё время на десятилетия.

Сердцем самолёта, от которого по большей части зависят его ЛТХ, является турбореактивный двигатель. Несложно проследить логическую цепочку – по мере роста удельной и максимальной мощности ТРД параметры СВВП всё больше приближались к параметрам «классических» самолётов.

И для создания российского СВВП в первую очередь потребуется создать для него подходящий двигатель.

Двигатель для СВВП

Существует два пути.

Первый – создавать авиадвигатель для перспективного СВВП на базе перспективного ТРД «Изделие 30» – двигателя второго этапа для Су-57, работа над которым ведётся с большими задержками. Сложно сказать, насколько это реально, поскольку характеристики ТРД «Изделие 30» засекречены, нет информации и о том, можно ли оснастить этот двигатель поворотным соплом, которое значительно отличается от обычного сопла с управляемым вектором тяги (УВТ).

Оснащение СВВП подъёмными двигателями, не вариант – это технология прошлого века, то есть от «Изделия 30» необходимо обеспечить отбор мощности на вентилятор. И возможно ли это в принципе на этом ТРД – неизвестно.


Применение ТРД для вертикального взлёта и посадки создаёт проблемы при эксплуатации СВВП из-за разрушения взлётно-посадочных полос (ВПП) горячей реактивной струёй

Однако существует ещё одна возможность – в своё время двигатель самолёта Як-141 показывал выдающиеся характеристики, и на его базе продолжаются разработки перспективных ТРД, о которых было рассказано в статье Советское наследство: турбореактивный двигатель пятого поколения на базе «Изделия 79».

Потенциально, сердцем перспективного российского СВВП может стать ТРД Р579-300, разрабатываемый АМНТК «Союз».


ТРД Р579-300 разработки АМНТК «Союз»

ТРД Р579-300

Почему именно ТРД Р579-300?

По утверждению производителя, этот авиадвигатель можно с полной уверенностью отнести к пятому поколению авиационных двигателей, причём высокие характеристики достигаются за счёт применения эффективных конструкторских решений, а не за счёт использования сложных технологических операций и материалов, освоение которых нашей промышленностью может вызвать задержки разработки и серийного производства перспективных ТРД.

На сайте разработчика размещена таблица с характеристиками ТРД Р579-300 в различных вариантах исполнения, в том числе представлены варианты для СВВП с максимальной форсажной тягой до 21–23 тысячи кгс.


Варианты реализации ТРД Р579-300 для различных летательных аппаратов

В ТРД Р579-300 имеются две особенности, делающие его крайне многообещающим решением для перспективного российского СВВП.

Первая – это возможность подключения на валу ТРД нагрузки мощностью более 40 МВт.

Вторая – адаптивная степень двухконтурности и регулируемая степень сжатия.

Возможность подключения на валу ТРД нагрузки позволяет разместить на нём подъёмный вентилятор, подобно тому, как это реализовано в F-35B. Подъёмный вентилятор не только позволяет отказаться от тяжёлых и расходующих много топлива вспомогательных подъёмных двигателей, но и снизить тепловую нагрузку на ВПП.

Кроме того, с высокой вероятностью, основой боевой устойчивости боевых самолётов в XXI веке станут перспективные комплексы бортовой самообороны, в том числе лазерные комплексы бортовой самообороны и средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Увеличение мощности РЛС с АФАР также требует наличия на борту мощного источника электроэнергии. Таковым может стать электрогенератор на валу ТРД.


Прототип сверхпроводящего синхронного авиационного двигателя мощностью 1 мегаватт, с плотностью мощности 20 киловатт на килограмм, разработанного в Германии – учитывая обратимость синхронных электрических машин, на базе данной технологии могут быть созданы компактные электрогенераторы с минимальными габаритами и высоким КПД..