Войти

Решение проблем с F-35 и новый двигатель для военных самолетов

4146
2
+2

В мае 2011 г. ВВС США получили в свое распоряжение первый серийный истребитель пятого поколения Lockheed Martin F-35 Lightning II, машину, разработка которой становится все дороже и дороже. Согласно последней оценке министерства обороны США, стоимость эксплуатации истребителей F-35 в течение 30 лет составит около $1 трлн. Причем изначально предполагалось, что эти машины будут более дешевой альтернативой истребителям F-22 Raptor. Эксперты считают, что постоянное удорожание программы F-35 связаны с частыми поломками истребителей и с несовершенным прогнозированием.


Компания Lockheed Martin в июле 2011 г. объявила о том, что стоимость истребителей F-35 из первых трех партий мелкосерийного производства (LRIP) подорожает на $771 млн. Такое повышение стоимости, безусловно, вызвало недовольство у военных США, но условия контракта, заключенного между Lockheed Martin и министерством обороны США, обязывают военных покрывать дополнительные расходы программы.


Удорожание истребителей из этой партии в Lockheed Martin объясняют несколькими причинами. В частности, в 2004 г. компания провела модернизацию F-35, что позволило уменьшить массу пустого истребителя. Поставщики комплектующих для этого проекта не смогли вовремя перестроиться на новый ритм поставок, и в производственном процессе возникли задержки. Для того чтобы исключить влияние этих задержек на развитие проекта, сотрудникам Lockheed Martin пришлось работать в сверхурочное время, соответственно, компания понесла дополнительные расходы и их нужно было компенсировать.


Кроме того, Lockheed Martin изменила конструкцию истребителей из мелкосерийных партий с целью возможности их дальнейшей модернизации, чтобы они могли соответствовать серийным машинам, производство которых должно начаться в 2016 г. Такие доработки также повлияли на увеличение стоимости проекта F-35. Необходимо отметить, что начиная с четвертой партии LRIP, истребители F-35 будут поставляться ВВС США уже по фиксированной цене, поэтому удорожание этих машин Lockheed Martin будет вынуждена компенсировать за свой счет.


Недовольство данным проектом у военных США вызвано не только его стоимостью, но и постоянными задержками в программе. Ряд задержек возникали несколько раз в течение последних месяцев. Так, например, 17 июня 2011 г. были приостановлены испытательные полеты палубной версии истребителя F-35C Lightning II из-за неполадок с механизмом раскладывания крыльев. По информации Lockheed Martin, программное обеспечение самолета не обеспечивало отключения механизма раскладывания крыльев во время полета. Сообщается, что такие неполадки могли привести к неправильной работе закрылков, элеронов и прочей механизации крыла. В ходе испытаний таких проблем не возникало, но в целях предосторожности полеты все же были приостановлены.


Lockheed Martin частично устранила неполадки в программном обеспечении, и с 23 июня 2011 г. полеты истребителей F-35C были возобновлены, правда, на них был наложен ряд ограничений. В компании пытаются оптимизировать работу программного обеспечения, чтобы полностью предотвратить возникновение подобных неполадок. Только после этого все ограничения на полеты будут сняты.


В начале августа текущего года командование ВВС США приостановило полеты уже всех 20 истребителей F-35 из-за отказа системы IPP, которая отвечает за снабжение бортового оборудование необходимой энергией. Отказ произошел в ходе испытательного полета самолета F-35 с бортномером AF-4. Что именно послужило причиной этого отказа, пока неизвестно, но по предварительной информации, неисправность была вызвана неправильным функционированием одного из клапанов. Система IPP также используется для запуска двигателей истребителя, а также обеспечивает электропитание оборудования, отвечающего за охлаждение источников питания. Отметим, что 18 августа возобновились испытания истребителей F-35 катапультой, то есть в общей сложности самолеты провели на земле 16 дней. А 23 августа Объединенное бюро по руководству программой F-35 выдало разрешение на возобновление испытательных полетов.


До этого испытательные полеты истребителей F-35 приостанавливались в марте 2011 г., когда на том же самолете с бортномером AF-4 во время полета отказали два генератора. Кроме того, была зафиксирована утечка масла. Еще ранее в октябре 2010 г. полеты истребителей приостанавливались из-за ошибки в программном обеспечении, которая могла привести к остановке топливных насосов в тот момент, когда самолет поднимался на высоту более 3 тыс. метров. Аналогичные неисправности были выявлены и на палубной версии F-35C, на которой генератор выдавал только 65% от всей энергии, необходимой для питания самолета. Тогда Lockheed Martin удалось устранить эту неисправность без остановки испытательных полетов палубных F-35C.


Помимо всего прочего Министерство обороны США ведет проверку работы бортовой системы генерации кислорода (OBOGS) на всех боевых самолетах ВВС, включая F-35. Это расследование было вызвано катастрофой самолета F-22 в ноябре 2010 г., которая предположительно произошла из-за отказа системы OBOGS производства компании Honeywell.


Задержки в программе разработки истребителей F-35 подтолкнули компанию Boeing к увеличению общего количества выпущенных самолетов F/A-18E/F Super Hornet до 1000 ед. Кроме того, производство этих истребителей должно быть сохранено до 2020 г. Основная часть продаж придется на зарубежных покупателей, однако еще в 2010 г. ВМС США подписали контракт на поставку 124 истребителей F/A-18E/F. Стоимость этого контракта оценивается в $8,3 млрд.


В конце июля 2011 г. компания Lockheed Martin опубликовала отчет по летным испытаниям истребителей F-35. В числе основных моментов данного отчета следует отметить, что по состоянию на 25 июля в текущем году самолетами F-35 было выполнено 518 полетов, тогда как было запланировано 476 полетов. Также сообщается, что истребители F-35A (обычный взлет и посадка) выполнили в 2011 г. 250 полетов, на долю версии F-35B STOVL пришлось 187 полетов, тогда как самолеты палубной версии F-35C выполнили 81 полет. До настоящего времени, в общей сложности, было выполнено 122 вертикальные посадки. А с начала летных испытаний истребителей F-35 в декабре 2006 г. всего было выполнено 1065 полетов, включая полеты серийных экземпляров и полеты первого опытного самолета AA-1.


Несмотря на все свои недостатки и задержки в программе развития истребители F-35 все же продаются на международном рынке. Недавно командование ВВС Австралии в очередной раз подтвердило свое намерение закупить 14 самолетов F-35, которые будут призваны заменить устаревающие F/A-18F. Еще один контракт на поставку 20 машин F-35 в скором времени должен быть подписан между ВВС Израиля и компанией Lockheed Martin. В конце 2010 г. между сторонами уже было подписано соглашение на поставку 20 истребителей F-35. До 130 таких же истребителей в будущем планируют закупить вооруженные силы Италии.


В то же время компания Lockheed Martin начала борьбу за контракт на поставку истребителей 5-го поколения с Южной Кореей. В этом же тендере участвует и российский истребитель ПАК ФА (Т-50). Отметим, что на данный момент корейские компании занимаются разработкой собственного многоцелевого малозаметного истребителя KF-X. Lockheed Martin, в свою очередь, готова выступить партнером Южной Кореи в программе KF-X и открыть ей доступ к технологиям малозаметности и производства самолетов 5-го поколения при условии, что ВВС Южной Кореи закупят истребители F-35. В целом же, ведущие эксперты отмечают, что после 2025 г. истребители ПАК ФА и F-35 будут единственными машинами пятого поколения на рынке, и основная борьба за покупателей развернется именно между этими истребителями. Но прежде Lockheed Martin необходимо разрешить все проблемы в проекте F-35. И работа в этом направлении уже ведется.


Так, например, компания Pratt & Whitney (P&W) смогла решить проблемы, возникшие с двигателями F135 для истребителей F-35 STOVL (укороченный взлет и вертикальная посадка). Отмечалось, что проблемы были связаны с подъемным устройством двигателя. Кроме того, компания принимает все необходимые меры для сокращения расходов на производство двигателей F135, согласно договоренности с Министерством обороны США, которое было заключено еще в 2009 г. Так, двигатели для четвертой партии истребителей F-35 мелкосерийного производства (LRIP 4) будут на 15% дешевле по сравнению с двигателями для LRIP 3. Причем в P&W считают, что это не предел, и стоимость силовых установок для самолетов из LRIP 5 будут еще меньше.


Двигатель для будущих истребителей


Кроме того, P&W не отказывается от идеи разработки реактивных двигателей для бомбардировщиков и истребителей шестого поколения. Борьба за контракт на развитие таких двигателей началась достаточно давно, и P&W, как обычно, конкурировала со своими давними соперниками - General Electric и Rolls-Royce. В 2007 г. Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) выбрала GE и Rolls-Royce для демонстрации технологий следующего поколения. С производителями были заключены контракты в рамках двух программ: ADVENT (adaptive versatile engine technology) и HEETE (highly efficient embedded turbine engine). Тогда P&W подала свои заявки на оба тендера, но в конечном счете проиграла борьбу своим конкурентам.


Однако с 2007 г. запросы ВВС США изменились, и командование уже не заинтересовано в двигателях следующего поколения для новых бомбардировщиков. Вместо этого командование ВВС США намерено повысить эффективность уже существующих технологий в максимально возможной степени. И такие планы являются хорошим сигналом для P&W, чьи двигатели F135 с тягой 178 кН будут находиться в производстве к моменту появления бомбардировщиков 6-го поколения.


Но отдельного внимания заслуживает тот факт, что P&W разрабатывает собственный реактивный двигатель следующего поколения, нацеленный на сегмент силовых установок с тягой от 89 до 156 кН. Именно в этом сегменте должны были появиться моторы ADVENT и HEETE. Известно, что двигатель от P&W получил внутреннее обозначение как PW9000, но остальная информация о новом моторе пока достаточно скудная. В частности, отмечается, что данная силовая установка представляет собой комбинацию военного F135 и семейства гражданских редукторных двигателей PurePower PW1000. Как считают в P&W, объединение этих технологий позволит значительно сократить расход топлива военных двигателей. Кроме того, силовые установки могут использоваться в различных диапазонах тяги, причем предусматривается создание версии с тягой до 45 кН. Как отметил Уоррен Боули, прежний президент Pratt & Whitney Military Engines, эти двигатели могли бы использоваться на беспилотных бомбардировщиках, на тактических самолетах шестого поколения, а также на самолетах, призванных заменить F-22 Raptor.


В настоящее время ВМС США рассматривают проекты на замену истребителям F/A-18E/F Super Hornet после 2025 г. Так называемый истребитель F/A-XX мог бы стать отличным кандидатом на установку двигателей PW9000 с тягой от 89 до 134 кН. Недавно компания Boeing уже продемонстрировала модель управляемого истребителя, который мог бы прийти на замену самолетам F/A-18E/F через 15 лет.


Но больший интерес все же представляют технологии, скрытые в новом двигателе. Ранее руководство P&W предоставляло мало информации о том, какие секреты таят в себе редукторные силовые установки GTF (напомним, что именно эту технологию планируется использовать в моторах PW9000). В основном, все внимание было сосредоточено непосредственно на редукторе, хотя, как считают ведущие эксперты, эффективность газогенератора GTF зависит не только от различной скорости вращения турбины высокого давления и вентилятора.


В марте 2011 г. P&W заявила, что общая степень повышения давления в газогенераторе GFT начинается с 45:1 и заканчивается 50:1 на силовых установках, которые будут применяться на лайнерах Airbus A320neo. В то же время степень повышения давления на двигателях F135, применяемых на истребителях F-35, достигает 30:1. Однако в GE нацелены на совершенно иные цифры. Предполагается, что степень повышения давления в газогенераторах двигателей, выполненных по технологии HEETE, будет достигать 70:1. Кроме того, одной из ключевых особенностей технологии ADVENT является использование третьего контура для отвода воздуха в обход газогенератора двигателя. Увеличение отношения воздуха, идущего в обход газогенератора, позволяет сократить расход топлива на высоких скоростях. Однако в P&W считают, что эффективность третьего контура значительно преувеличена.


Необходимо отметить, что на данный момент общая степень повышения давления является ключевым индикатором топливной эффективности реактивных авиационных двигателей. Она представляет собой отношение давления воздуха, выходящего из компрессора высокого давления, к давлению воздуха на входе в вентилятор. С увеличением этого отношения расход топлива снижается. Однако увеличивая степень повышения давления, приходится решать вопрос с охлаждением двигателя, что представляет серьезную задачу для конструкторов.


Несмотря на то, что на первых стадиях проектов ADVENT и HEETE исследованиями занимаются компании GE и Rolls-Royce, в P&W не испытывают разочарования, поскольку данные исследования финансируются правительством, таким образом, вся полученная информация в будущем станет доступна и другим производителям. В настоящее время все три производителя ждут запроса о предложениях от AFRL, чтобы начать третью фазу программ ADVENT и HEETE. И P&W может получить один из контрактов в этой фазе несмотря на неудачу на первых двух стадиях.


Обзор подготовлен по материалам Flightglobal, Defense News, Aviation Week, The Jerusalem Post и ЦАМТО.



Артур Нургалеев

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
19.08.2015
Строевая молния
28.01.2015
F-35 с грузом проблем
22.01.2014
По прогнозам, в лидерах будет F-35
06.05.2013
Лидеры прежние
08.11.2011
Призрак F-35 бродит по миру
01.07.2009
Новинки парижского салона
2 комментария
№0
31.08.2011 08:06
Еслиб такое написали про Т50, то сразуб прибежали ура-патриоты, иначали свою любимую дудку про просралиполимеры/распилили.
+3
Сообщить
№0
31.08.2011 20:13
ИМХО нормальная статья. Надо будет перечитать внимательно.

- самоль конечно доведут, но мля как-то у них идёт всё тяжело крайне и дорого. Да и его универсальность (A, B, C) явно во вред успешному продвижению проекта. И вообще, интересно что получится в реале по ТТХ "5--" [?].
- наша задача сделать Т-50 ранее этого аппарата, и занять по возможности рынок (уже обсуждали это). И для начала в Ю. Корее, тем более, что они эксплуатируют некоторые наши образцы ВВТ;

Что особо (сразу) зацепило глаз:
- тотальная завязка всех систем самолёта на компы и большое количество связанных с ПО сбоев. Это более напоминает "чёрный ящик", который (потенциально) будет работать нормально, но при стечении редких обстоятельств... Помните, как группа американских истребителей, на пути из С.Америки в Австралию дружно перевернулась вверх тормашками при пересечении экватора? :) - ошибка в ПО. Толи ещё будет...
- (завистливо :) ) на какую перспективу работают: "...к моменту появления бомбардировщиков 6-го поколения...", - нам бы так.
- ну и по двигателям конечно...

P.S. nagoHok, в Вашем посте мне представляется есть путанница, те кто кричат "просралиполимеры" не являются "ура-патриотами", это называется как-то по другому. Например, - "пораженцы", "чернушники", "очернители"... може ещё как.
P.S.2. Хотя с недавней темой "SSJ vs Божьева" аналогии самые прямые (ИМХО).
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 27.06 20:49
  • 28229
США отреагировали на начало российских военных маневров у границ Украины
  • 27.06 20:29
  • 5
Средняя Азия внутри России
  • 27.06 19:42
  • 1
Турция поможет вывезти украинское зерно. Но не просто так
  • 27.06 19:34
  • 9
Знакомьтесь: состав, районы размещения и вероятный характер действий польской оккупационной группировки войск
  • 27.06 18:59
  • 1
Лукашенко попросил Путина помочь приспособить белорусские самолеты под оснащение ядерными боезарядами
  • 27.06 18:52
  • 2
Zap Energy разработала термоядерный реактор, который можно поставить в гараже
  • 27.06 15:46
  • 248
В США удивились размерам Су-75
  • 27.06 14:53
  • 96
Названо оружие, способное разорвать МиГ на части
  • 27.06 11:46
  • 1
Путин: в Европе хранится 200 американских ядерных тактических боезарядов, для их возможного применения подготовлено 257 самолетов
  • 27.06 06:00
  • 2
"Танк для большой войны": немцы представили свою новую "Пантеру"
  • 26.06 18:46
  • 47
Легкий истребитель. Иная точка зрения
  • 26.06 15:40
  • 5
Кому быть младшим партнером
  • 26.06 08:54
  • 17
«Это больше не самолет. Истребитель только часть системы»
  • 26.06 08:50
  • 1206
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 25.06 16:43
  • 4
Опаснейшее место на планете: НАТО и Россия могут столкнуться здесь