俄羅斯發(fā)布了新一代渦扇發(fā)動機產(chǎn)品30發(fā)動機

俄羅斯的最新一代戰(zhàn)斗機即第五代戰(zhàn)斗機蘇-57及其進展備受外界關(guān)注，其將配裝的新一代發(fā)動機“產(chǎn)品30”作為戰(zhàn)斗機的最核心系統(tǒng)在3月下旬發(fā)布了一些技術(shù)細節(jié)，航空工業(yè)信息網(wǎng)及本公眾號及時跟進發(fā)布了相關(guān)信息。現(xiàn)將“產(chǎn)品30”項目相關(guān)情況做一下簡單梳理。

“產(chǎn)品30”發(fā)動機空中試驗

“產(chǎn)品30”發(fā)動機是帶有加力燃燒室的新一代渦扇發(fā)動機，與之前發(fā)動機系列相比，其采用了新的開發(fā)部件和技術(shù)，性能有很大提升?！爱a(chǎn)品30”發(fā)動機由留里卡設(shè)計局承擔(dān)，與俄羅斯其他大型發(fā)動機制造公司合作開發(fā)，是蘇-57戰(zhàn)斗機（設(shè)計代號：I-21/T-50）的第二階段發(fā)動機（其第一階段發(fā)動機是由蘇-35C戰(zhàn)斗機發(fā)動機改進而來的AL-41F1--“產(chǎn)品171”），目前正處于第二試驗階段，已由蘇霍伊設(shè)計局對其進行空中試驗?！爱a(chǎn)品30”發(fā)動機包括多項研發(fā)任務(wù)。同時，“產(chǎn)品30”發(fā)動機的研發(fā)被認為是一種極具挑戰(zhàn)性的工作，因為其被認為要在一個有限的時間內(nèi)實現(xiàn)超高參數(shù)引擎的開發(fā)，且財務(wù)成本將很高。所以有種觀點認為，“如果俄羅斯在未來十年內(nèi)沒有達到如此高的水平，它將永遠落后于世界領(lǐng)先制造商”?！爱a(chǎn)品30”發(fā)動機與AL-41F1的不同之處在于其提高了燃料效率并降低了生命周期成本。據(jù)悉，新型發(fā)動機的開發(fā)費用達30億盧布（約2.8億人民幣）。?

一、主要技術(shù)創(chuàng)新特征

提升的紅外和雷達隱身能力。該發(fā)動機采用等離子點火系統(tǒng)和推力矢量控制系統(tǒng)等，優(yōu)化了進氣口和噴口設(shè)計，其改進的噴嘴必須在提供煤油的同時保障等離子弧點火，這有助于避免由于燃燒室中的過量燃料而導(dǎo)致噴嘴噴火，從而提高戰(zhàn)斗機的紅外和雷達隱身能力。

可變涵道比?？墒拱l(fā)動機按照飛行員的指令適應(yīng)任何飛行條件。

推力大。推重比將達到10以上，即發(fā)動機推力是其自身重量的10倍以上（先進戰(zhàn)斗機的發(fā)動機推重比一般都在10以上）。最大推力達到11000 千克力，加力推力達到18000千克力（AL-41F1的推力分別為9500和15000 千克力）。因此，即使最大起飛重量超過35噸，蘇-57戰(zhàn)斗機的飛機推重比也將大于1，在正常起飛重量下，此參數(shù)將達到1.15-1.2。

油耗低。平均油耗與AL-31F發(fā)動機（第四代發(fā)動機，用于蘇-27、蘇-30和蘇-35戰(zhàn)斗機）相當，即在巡航模式下為每小時670克/千克力，但推力指標極大增加。

使戰(zhàn)斗機的速度和操縱性提升。預(yù)計在不開加力狀態(tài)下，配裝“產(chǎn)品30”發(fā)動機的蘇-57戰(zhàn)斗機巡航速度可以達到M1.5。采用新研的電子數(shù)字控制系統(tǒng)，使發(fā)動機控制自動化；加上推力矢量控制，可顯著改善所有模式下的操作性。

二、部分技術(shù)細節(jié)

帶有加力燃燒室的新一代渦扇發(fā)動機?；靖拍铑愃朴贏L-31和AL-41系列發(fā)動機，但所有部件均新開發(fā)，并采用現(xiàn)代技術(shù)，所有基本特性均得到顯著提高。

具有同類產(chǎn)品的典型架構(gòu)。包括多級高壓和低壓壓氣機、燃燒室和多級渦輪機。渦輪后面是加力燃燒室和帶有推力矢量控制的噴口。在發(fā)動機的外表面上分布各種必要的部件。壓氣機保障壓縮進入的空氣，提供高達20-23 千克/秒的空氣流量。燃燒室配有直接安裝在噴嘴上的等離子點火系統(tǒng)。這些部件保障在燃料進入燃燒室后立即點燃，確保最佳燃燒模式，避免噴火。

渦輪前氣體溫度范圍為1950-2100°K（AL-31F不超過1700°K）。

安裝具有推力矢量控制功能的新型噴口。噴口尺寸明顯小于之前的產(chǎn)品且外形不同，噴口后緣由獨立的葉片組成，能夠形成不規(guī)則的形狀。

新研的電子數(shù)字控制系統(tǒng)，使發(fā)動機控制自動化。該系統(tǒng)可從許多不同的傳感器獲取數(shù)據(jù)，并監(jiān)視所有發(fā)動機部件工作，從飛行員那里接收指令，綜合當前參數(shù)和各種因素來自動完成監(jiān)測任務(wù)，這簡化了飛行員的工作，并簡化了發(fā)動機在某些條件下的調(diào)節(jié)動作。

三、研制生產(chǎn)合作情況

由留里卡設(shè)計局在Evgeny Marchukov的領(lǐng)導(dǎo)下，與俄羅斯其他大型發(fā)動機制造公司合作開發(fā)。

禮炮公司（Salyut）開發(fā)了高壓壓縮機、燃燒室和“產(chǎn)品30”發(fā)動機帶有推力矢量控制的噴嘴。

該發(fā)動機將在俄羅斯烏法發(fā)動機制造生產(chǎn)聯(lián)合體（PJSC ODK-UMPO）生產(chǎn)，目前其正在為蘇-35C戰(zhàn)斗機生產(chǎn)AL-41F1S或“產(chǎn)品117C”發(fā)動機。

俄羅斯航空材料研究院（VIAM）、俄羅斯中央航空發(fā)動機研究院(CIAM)、俄羅斯國家航空技術(shù)研究所（NIAT）均參與了新發(fā)動機的量產(chǎn)開發(fā)和組織。每個機構(gòu)都有必要的資金，科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，訓(xùn)練有素的人員和計劃，并進行了最詳盡的考慮。

四、事件簡要時間表

2015年7月14日，俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機制造集團股份公司(UEC)表示，在為蘇-57創(chuàng)立第二階段發(fā)動機項目，發(fā)動機的技術(shù)設(shè)計已經(jīng)形成，并且已開始生產(chǎn)驗證發(fā)動機和氣體發(fā)生器。

2016年11月11日，由留里卡設(shè)計局開發(fā)的首臺“產(chǎn)品30”發(fā)動機進行了測試，并被認為是成功的，但有關(guān)測試的詳細信息并未公開。

2017年，按計劃要進行“產(chǎn)品30”的技術(shù)驗證機機上測試，并計劃在2018年開始新發(fā)動機原型測試。2017年12月5日，“產(chǎn)品30”在蘇-57戰(zhàn)斗機上進行了首次試飛。從2023年至2025年，“產(chǎn)品30”將將投產(chǎn)并開始在T-50上安裝（蘇-57則要到2027年才能投入批量生產(chǎn)）。

據(jù)2020年3月20日消息，蘇霍伊設(shè)計局正在對“產(chǎn)品30”進行第二階段試驗的空中試驗。