La creació de motors turborreactors (motors turboreactors) per a avions de combat moderns és una tecnologia que no està disponible per a tots els països. Només les principals potències tecnològiques tenen la capacitat de dissenyar i fabricar motors turborreactors, ja que això requereix escoles de disseny avançades, materials d'alta tecnologia i processos tecnològics complexos. Durant la Guerra Freda, els principals desenvolupadors de motors turboreactors d’aviació van ser els Estats Units i l’URSS, Gran Bretanya i França van respirar al capdavant.
Raça de generacions
Un dels més complexos i avançats tecnològicament són els motors per als combatents, que han de combinar els requisits per a una elevada empenta màxima amb i sense postcombustió, una alta eficiència de combustible i unes dimensions relativament compactes. Durant molt de temps, la Unió Soviètica i els Estats Units van anar pràcticament "de cap a cap", de tant en tant un país i un altre van tirar endavant. Les mancances dels motors d’avions soviètics sovint s’atribuïen a un recurs petit: les capacitats tecnològiques dels Estats Units eren sempre més altes, sovint només era possible mantenir la paritat a causa de l’enginy dels enginyers i dissenyadors soviètics. No obstant això, quan es va ensorrar l'URSS, aquest problema ja s'havia resolt pràcticament.
El col·lapse de la URSS va paralitzar greument la indústria aeronàutica del país: es van perdre personal, les competències tecnològiques i el temps perdut. Va ser en aquest moment quan es va desenvolupar l'últim avió de cinquena generació, per al qual es van requerir els motors corresponents.
Com a resultat, els Estats Units es van posar al capdavant, creant primer el motor F119-PW-100 per al combat pesat F-22 de cinquena generació, i després el motor F-135-PW-100/400/600 per al F- Lluitador monomotor de 35 lleugers.
A Rússia, el desenvolupament de caces i motors de cinquena generació per a ells es va prolongar. Les oficines de disseny de Sukhoi i Mikoyan, en condicions de subfinançament crònic, van dur a terme treballs de manera independent als combatents de cinquena generació.
El 1997, l’Oficina de Disseny de Sukhoi va presentar un disseny per al lluitador escombrat cap endavant del Su-47 (el tema S-37). El motor turborreactor D-30F6 del caça-interceptor MiG-31 es va instal·lar al prototip, però estava previst instal·lar un motor diferent a la màquina de sèrie: el P179-300. Al seu torn, Mikoyan Design Bureau estava treballant en el projecte del caça multifuncional MiG-1.44, que va fer el seu primer vol el 2000. El motor turborreactor AL-41F s'havia d'utilitzar com a motor, especialment desenvolupat per a l'avió de cinquena generació amb una empenta estimada a la postcombustió de 18 tones.
Tots dos projectes es basaven en les solucions del segle passat i ja no complien els requisits moderns. Combinat amb un subfinançament crònic, això va enterrar tots dos projectes. Presumiblement, els desenvolupaments del MiG-1.44 podrien ser utilitzats per la Xina en el desenvolupament del seu caça J-20 de cinquena generació.
Els projectes tancats del Su-47 i del MiG-1.44 van ser substituïts pel projecte d’un prometedor complex d’aviació per a l’aviació de primera línia (PAK-FA), la licitació del qual va ser guanyada pel Sukhoi Design Bureau, que finalment va crear el Su -57. Sembla que tot està bé? No obstant això, en el camí per crear aquesta màquina, van sorgir molts problemes tècnics i tecnològics. Un dels més crítics va ser la manca d’un motor de cinquena generació.
Sembla que es va crear un motor d’aquest tipus: es tracta del motor turborreactor AL-41F, que també va ser pilotat pel MiG-1.44 el 2000. Tot i això, les seves dimensions no permetien col·locar-lo sobre el caça Su-57. Sobre la base de l'AL-41F, es va crear el motor turborreactor AL-41F1 de dimensions reduïdes, l'empenta del qual va disminuir de 18.000 kgf a 15.000 kgf, cosa que ja es considera insuficient per a un combat de cinquena generació.
En última instància, el motor turborreactor AL-41F1 es va convertir en el primer motor del Su-57, amb el qual només es produirà una part de les màquines de sèrie. Per substituir-lo, s’està desenvolupant un motor de la segona etapa sota la designació de “Producte 30”, encara no hi ha molta informació al respecte: l’empenta al postcombustible se suposa que és de 18.000 kgf, que és inferior a la del F-135-PW-100/400 (19500 kgf) fabricat en massa. El desenvolupament i les proves del "producte 30" ja han continuat.
No obstant això, hi havia (i encara existeix) una alternativa al desenvolupament de la línia de motors AL-41F1 / AL-41F / AL-41F1 / "Product 30". Es va esmentar just més amunt que el motor turborreactor R-179-300 es considerava el suposat motor de sèrie del Su-47, però de quin tipus de motor es tracta?
Solució alternativa
El motor turborreactor R179-300 es va desenvolupar sobre la base del motor R79V-300 (producte 79) de l’avió Yak-141 d’enlairament i aterratge vertical (VTOL).
Els paràmetres d'empenta en els modes màxim i postcombustió del motor Р79В-300 superen significativament els paràmetres d'altres motors turboreactors de la quarta generació. El pes del Р79В-300 és lleugerament superior, però no oblideu que inclou un broquet rotatiu, que permet utilitzar el postcombustible tant en modes horitzontal com vertical.
A les pàgines de publicacions especialitzades i a Internet, l’escassetat d’un caça monomotor lleuger –un analògic del F-16 nord-americà– es discuteix sovint a la Força Aèria Russa (Força Aèria). Però, de fet, un avió d’aquest tipus es va crear pràcticament: es tracta del Yak-141. Sí, el Yak-141 és un avió VTOL, però les seves característiques són bastant comparables als caces d’una dimensió de pes similar: els avions MiG-29 i F-16.
Es pot suposar que, sobre la base del Yak-141, es podria crear un caça monomotor multifuncional lleuger amb característiques de vol superiors a les del MiG-35 i el F-16 de les últimes versions
En conseqüència, de la mateixa manera que es modernitza la família d’avions Su-27, es podria modernitzar un caça lleuger basat en el Yak-141, principalment en termes d’equips electrònics a bord (aviónica) i la integració de noves armes.
Aquest avió podria ser sol·licitat tant per la Força Aèria russa com per als mercats estrangers, on el mateix MiG-29 no va guanyar popularitat.
En general, en aquest cas, es podria haver format un cert "triumvirat" a la indústria russa, en què el Yakovlev Design Bureau es concentraria en caces monomotors lleugers i avions VTOL, el Sukhoi Design Bureau construiria pesats caces de la classe Su-27, i el MiG Design Bureau desenvoluparia una línia de caces interceptors pesats de llarg abast (posteriorment multifuncionals) del tipus MiG-31. Per descomptat, la divisió del treball no seria obligatòria, qualsevol oficina de disseny podria participar en concursos "sobre el tema", ja que la competència és una benedicció
Però tornem als motors d’avions. Segons informes no confirmats, les tecnologies R-79-300 van "filtrar-se" a la Xina a principis dels anys 90:
Al Fòrum Sinodefence, un dels participants va portar una traducció automàtica d'un article d'un determinat recurs d'Internet xinès, que suposadament deia que la Xina havia rebut documentació tècnica de Rússia i el propi motor R-79-300, que estava equipat amb un Avió Yak VTOL -141.
El 1992, Rússia, que experimentava una profunda crisi econòmica, va decidir deixar de desenvolupar el caça Yak-141. Aquesta decisió es va prendre a la demostració de tecnologia d'aviació a Machulishchi (prop de Minsk, Bielorússia). No estava previst que el motor R-79-300 desenvolupat per AMNTK Soyuz s'instal·lés a cap de les aeronaus. L'agost de 1996, Rússia va signar una llei sobre la transferència del motor al costat xinès, i també va proporcionar un conjunt complet de dibuixos i documentació tècnica (el motor es va transferir sense un broquet vectoritzador d'empenta). Però més tard, el 1998, quan la crisi financera asiàtica va provocar dificultats econòmiques a Rússia, la Xina va poder obtenir el broquet del motor R-79-300V amb la seva tecnologia.
Sobre la base del R-79, l'Institut Xinès d'Investigació de Motors de Turbina de Gas (Xi'an) va començar a desenvolupar la seva pròpia versió del WS-15. El motor s'està desenvolupant en diverses modificacions:
- WS-15-10 per a la versió d'exportació del caça J-10M;
- WS-15-13 per al prometedor lluitador furtiu lleuger J-13;
- WS-15-CJ per a un lluitador prometedor amb un curt enlairament i aterratge vertical;
- WS-15X per al prometedor lluitador furtiu bimotor J-20.
Amb l'èxit del desenvolupament del motor WS-15, es va informar que la Xina pràcticament tanca la bretxa amb els Estats Units, Europa i Rússia en el desenvolupament de motors de reacció militars avançats.
Tot i la negativitat d’aquesta informació, es pot concloure que el motor turboreactor R79V-300 es pot utilitzar com a base per a motors d’avions prometedors
El prometedor motor turborreactor R179-300 desenvolupat sobre la base del motor R79V-300 tenia unes característiques que es corresponien amb els requisits d’aquella època per als motors de cinquena generació. Juntament amb l'AL-41F, es considerava com la base d'un caça de la cinquena generació prometedor, però els militars van triar l'AL-41F, ja que es creia que es podria portar a la navegabilitat més ràpidament.
L’elecció es va justificar o hi van intervenir altres factors? Si els militars tenien raó o no, és una pregunta oberta. L'elecció a favor de l'AL-41F es va fer als anys 80, però el "Producte 30" per al lluitador Su-57, basat en els desenvolupaments de l'AL-41F, encara no s'ha portat a la fase de preparació.
Quina conclusió se’n pot treure?
El motor és la base de qualsevol vehicle de combat: avió, vaixell, tanc. Són les característiques del motor les que determinen quin vehicle de combat tindrà autonomia i velocitat, càrrega de combat, protecció de blindatge, etc.
Quan es crea tecnologia complexa, sempre hi ha el risc que el desenvolupador es quedi aturat: anirà pel camí equivocat, com a conseqüència del qual pot haver-hi un retard d’anys, o fins i tot de dècades. Tenint en compte la importància dels avions de combat en general i dels avions de combat en particular, "posar ous en una cistella" és absolutament inacceptable. L’estat es podria permetre el luxe de confiar el desenvolupament de motors d’avions de cinquena generació a dues oficines de disseny. A més, com hem dit anteriorment, una competència sana té un efecte molt positiu sobre la qualitat i el cost del producte final.
Tot i això, no és massa tard, la situació del motor turborreactor encara es pot corregir. AMNTK "Soyuz" ha mantingut les seves competències tècniques i està desenvolupant de manera proactiva motors per a avions de cinquena generació. Per exemple, es va presentar un prometedor motor turborreactor P579-300 al fòrum Army-2020, les característiques declarades del qual són bastant consistents amb els requisits dels motors d’avions per a avions de cinquena generació.
Està lluny del fet que el motor turborreactor R579-300 o un altre motor d’avió basat en ell pugui integrar-se a la cèl·lula Su-57 a causa de la discrepància de mida, tot i que això no és precís, potser AMNTK Soyuz pot adaptar Motor turborreactor P579-300 per al Su- 57.
Però, fins i tot si el motor turborreactor P579-300 no és adequat per al Su-57, es pot construir un caça lleuger multifuncional, inclosa la variant VTOL, un prometedor complex d’avions d’intercepció de llarg abast o un altre avió per a les necessitats de la Força Aèria Russa o per a subministraments d’exportació.
Per exemple, a les notícies del lloc web Soyuz, es parla de la possibilitat de crear un motor prometedor basat en el motor turboreactor R579-300 per a un UAV estratègic amb una velocitat de vol superior a 3-4 M, que també es pot utilitzat per llançar petites naus espacials.
Més motors, bons i diferents: aquest hauria de ser el lema de la nostra indústria. Els recursos de l’Estat permeten finançar paral·lelament diversos desenvolupaments, per reduir els riscos tècnics i temporals de crear productes prometedors.
