Двигатель для перспективного заподноевропейского истребителя EFA

Подполковник Л. Сергуненков, кандидат технических наук

Заподногерманский консорциум по разработке и производству авиадвигателей «Евроджет», включающий фирмы «Роллс-Ройс» (Великобритания), MTU - «Моторен унд турбинен унион» (ФРГ), «Фиат» (Италия), «Сенер» (Испания), ведет работы по созданию нового двигателя, получившего обозначение EJ.200, для перспективного западноевропейского истребителя EFA.

К этому двигателю предъявляются следующие требования: повышение удельной массы для достижения высокой маневренности самолета; многорежимность, обеспечивающая высокие значения удельной тяги и низкий удельный расход топлива в условиях крейсерского полета как с дозвуковой, так и со сверхзвуковой скоростью; улучшение управляемости и повышение значений допустимой неравномерности воздушного потока на входе; значительное увеличение ресурса двигателя и его компонентов; существенное упрощение технического обслуживания и высокая надежность в работе; высокий уровень диагностики состояния двигателя и его эксплуатационно-технического обеспечения; резкое снижение стоимости жизненного цикла.

По мнению западных специалистов, эти требования могут быть удовлетворены путем внедрения комплексных мероприятий, касающихся увеличения суммарной степени повышения давления, реализации высокоэффективного термодинамического цикла, повышения температуры газа перед турбиной и снижения потерь в отдельных компонентах. Кроме того, их выполнению будет способствовать относительная простота конструкции, содержащей минимальное число управляющих элементов и ступеней турбокомпрессора.

EJ.200, создаваемый на базе экспериментального двигателя XG.40 фирмы «Роллс-Ройс», представляет собой двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДДФ), состоящий из шести модулей. Его конструкция включает трехступенчатый вентилятор и пятиступенчатый компрессор высокого давления с приводом от двух одноступенчатых охлаждаемых турбин, кольцевую камеру сгорания испарительного типа, а также профилированное сверхзвуковое регулируемое выходное сопло. В EJ.200 применяются регулируемые входные направляющие аппараты компрессора, литые (вместе с лопатками) диски рабочих колес вентилятора и первой ступени компрессора, монокристаллические лопатки и диски турбин, полученные с помощью методов порошковой металлургии. Двигатель оснащен полноправной цифровой системой регулирования со встроенным контролем и объединенной системой диагностики, позволяющей проводить обслуживание по состоянию.

Основные проектные характеристики ТРДДФ EJ.200 в сравнении с характеристиками ТРДДФ RB.199 (производства консорциума «Турбо унион») приведены ниже.

В будущем планируете довести суммарную степень повышения давления до 30 и вентилятора до 4,5, снизить число ступе-
ней турбокомпрессора до 7 (8), увеличить отношение тяги двигателя к его массе до 12 (13), а также поднять температуру газа на входе в турбину.

Долевое участие в создании двигателя EJ.200 каждой фирмы консорциума определяется следующим образом:
- «Роллс-Ройс» (33 проц.) разрабатывает камеру сгорания, турбину высокого давления (ТВД) и промежуточный корпус компрессора; принимает участие в разработке вентилятора, турбины низкого давления (ТНД), форсажной камеры и сопла;
- MTU (33 проц.) разрабатывает вентилятор, компрессор высокого давления и полноправную цифровую систему регулирования; принимает участие в разработке ТВД;
- «Фиат» (21 проц.) разрабатывает ТНД, форсажную камеру, редуктор и систему смазки; принимает участие в разработке промежуточного корпуса компрессора;
- «Сенер» (13 проц.) разрабатывает сверхзвуковое регулируемое выходное сопло и кольцевой канал наружного контуре.

Отмечая чрезвычайно низкую степень технологического риска разработки ТРДДФ, завидные специалисты указывают на широкое применение известных технологий и конструкционных материалов при его создании. Использование системы автоматизированного проектирования, содержащей базу данных по аэротермодинамическим характеристикам элементов двигателя, позволяет разработать турбокомпрессор, обладающий высокой эффективностью и устойчивостью работы при более высоких значениях частоты вращения вала по сравнению с последним поколением двигателей.

Программа создания двигателя EJ.200 включает следующие фазы: разработка концепции двигателя и определение технологических потребностей; экспериментальное подтверждение концепции двигателя; полномасштабная разработка двигателя, летные испытания и сертификация; производство.

Первая фаза реализации программы практически завершена. В конце 1988 года начались экспериментальные исследования в рамках второй фазы. Успешно проведены испытания компрессора высокого давления (специалистами фирмы «Роллс-Ройс») и первого из трех экспериментальных двигателей (MTU).

Во второй половине 1989 года начались полномасштабная разработка двигателя, включающая наземные испытания, в которых моделируется его работа в различных условиях полета, и предварительные летные испытания. К летным испытаниям на опытных образцах самолета EFA намечено приступить в 1992 году. Вследствие отставания программы разработки двигателя от программы создания самолета запланированные на 1991 год летные испытания первых двух из пяти опытных образцов EFA будут проводиться с двигателями RB.199 Мк 104D, а начиная с третьего опытного образца намечается устанавливать EJ.200.

Зарубежное военное обозрение №8 1990 С.43-44