Автор: Роман Барский
Опубликовано: 21.02.2020, 09:17
 

Реактивный двигатель для истребителей F-35. Слияние корпораций и судьба мотора


[image]

В результате слияния крупнейших американских аэрокосмических и оборонно-промышленных корпораций Raytheon Company и United Technologies Corporation создана объединеная Raytheon Technologies Corporation, которая по объему продаж скорее всего, станет второй после Lockheed Martin в США и мире оборонно-промышленной компанией.

Наиболее ценная военная франшиза, которой обладает объединенное предприятие, принадлежит не Raytheon, а подразделению Pratt & Whitney United Technologies. Эта франшиза - двигатель F135, который питает все три варианта истребителя F-35 плюс бомбардировщик B-21 следующего поколения ВВС. В сочетании с другими программами в портфеле Pratt F135 сделает Raytheon Technologies ведущим в мире поставщиком силовых установок для военных самолетов в обозримом будущем.

Располагая продажами в 74 миллиарда долларов и штатом в 60 000 инженеров, недавно созданная компания Raytheon Technologies, скорее всего, будет доминировать на коммерческих, гражданских и военных рынках, при этом потребитель получит широко диверсифицированного, технически опытного поставщика аэрокосмической и оборонной техники в мире.

Если говорить о бизнесе Raytheon, которая занимается в первую очередь системами противовоздушной и противоракетной обороны, радиолокационными системами, средствами управления воздушным движением, а также составными частями и комплектующими названных видов продукции - от полупроводниковых материалов до ракет и систем управления. В целом компания контролирует множество параллельных и смежных производств, включая изготовление противотанковых и авиационных ракет, авиабомб и разработку командно-штабных симуляторов для подготовки офицеров вооруженных сил.

Двигатель Pratt & Whitney F135 разработан для самолетов F-35A, F-35B и F-35C. Он является самым мощным двигателем для истребителя в мире. 26 октября 2001 года фирма Pratt & Whitney получила 10 летний контракт на 4.8 миллиарда долларов на создание и развитие этого двигателя. Было выполнено 17500 часов испытаний.

Технологически F135 является успешным развитием двигателя F119, устанавливаемого на F-22. В марте 2009 года, F119 достигли важного рубежа - его суммарная наработка превысила 110 тысяч часов летной эксплуатации, эти двигатели показали свою очень высокую надежность и простоту обслуживания техническим составом.

F135 обладает улучшенными характеристиками проверок систем двигателя и выявления отказов. Он имеет приблизительно на 40 процентов меньше деталей, чем прежние двигатели Pratt & Whitney, что также способствует его повышенной надежности. Все его оперативно заменяемые компоненты могут быть заменены набором всего из шести инструментов. Ему требуется на 50% меньше человеко-часов для обслуживания, чем предшествующим двигателям.

Технологически F135 является успешным развитием двигателя F119, устанавливаемого на F-22. В марте 2009 года, F119 достигли важного рубежа - его суммарная наработка превысила 110 тысяч часов летной эксплуатации, эти двигатели показали свою очень высокую надежность и простоту обслуживания техническим составом.

F135 обладает улучшенными характеристиками проверок систем двигателя и выявления отказов. Он имеет приблизительно на 40 процентов меньше деталей, чем прежние двигатели Pratt & Whitney, что также способствует его повышенной надежности. Все его оперативно заменяемые компоненты могут быть заменены набором всего из шести инструментов. Ему требуется на 50% меньше человеко-часов для обслуживания, чем предшествующим двигателям.

F135 позволяет доминировать тактическим самолетам 21-го века. Программа истребителей F-35 на сегодняшний день является крупнейшей военной технологической программой в мире, стоимость жизненного цикла которой превышает триллион долларов. Пентагон планирует купить 2456 серийных версий самолетов в трех вариантах, некоторые из которых будут действовать до 2070 года. Еще 700 будут эксплуатироваться зарубежными союзниками, и это число в конечном итоге может удвоиться. На сегодняшний день Pratt & Whitney F135 - единственная силовая установка, подходящая для использования на одномоторном F-35, не только из-за мощности и надежности двигателя, но и из-за его стелс-характеристик, которые позволяют истребителю быть невидимым.

F135 более мощный и надежный. F135 генерирует двойную тягу двигателя, используемого на устаревшем истребителе F-16, который заменил F-35. Двигатель для F-16 был разработан поколение назад корпорацией Pratt & Whitney и сегодня остается самой безопасной двигательной установкой в истории ВВС. Тем не менее, F135 разработан, чтобы быть еще безопаснее и надежнее. Благодаря скорости выполнения задач более 95% и встроенным диагностическим функциям для прогнозирования проблем двигатель F135 обеспечивает беспрецедентные показатели готовности.

F135 будет приносить доход на вторичном рынке в течение полувека. Турбовентиляторные двигатели, как правило, требуют большего обслуживания, чем другие системы самолета. Авиационные моторные компании адаптировали свои бизнес-стратегии для коммерческих рынков так, что двигатели продавались с убытком, понимая, что после установки двигатели будут генерировать непрерывный поток доходов для запасных частей и услуг поддержки. Бизнес-модель военных двигателей несколько иная, но доходы от вторичного рынка (после производства) по-прежнему доминируют на протяжении всей жизни таких программ, как истребитель F-35 и бомбардировщик B-21. Компания Raytheon Technologies, являющаяся единственным поставщиком основной двигательной установки самого распространенного в мире истребителя, может рассчитывать на устойчивый поток доходов от поддержки своего двигателя до середины столетия.

У F135 есть возможности для роста, и нет реального конкурента. Pratt & Whitney предложила серию обновлений, которые позволят еще больше повысить производительность и топливную эффективность F135. Подобные улучшения неизбежны в течение всего срока службы двигателя с длительным сроком службы, учитывая темпы инноваций в технологиях силовых установок. ВВС США рассматривают вопрос о разработке преемника F135, ради выигрыша в производительности, но, пока, не ясно насколько будут оправданы эти затраты, учитывая дополнительные преимущества, которые могут быть внесены в F135. Также не очевидно, что единственный конкурент Pratt & Whitney в области двигателей-истребителей, General Electric Aviation, мог бы успешно конкурировать, учитывая, что он неоднократно упускал возможности оснащать истребители пятого поколения. На сегодняшний день GE не предлагает на рынок двигатель для ВПК, сравнимый с F135, поэтому его способность предлагать лучший двигатель далеко не бесспорна.

Модернизация F135 бюджетнее, чем новые двигатели. Требуется более десяти лет, чтобы разработать новый военный турбовентиляторный двигатель, и гораздо больше времени, чтобы привести этот двигатель в действие. В связи с тем, что бюджет министерства обороны сейчас вступает в фазу постепенного снижения затрат, которая, вероятно, продлится многие годы, упор будет сделан на модернизацию, а не на новые начинания.

ВВС США приобретут 72% истребителей F-35, которые будут использоватся внутри страны, поэтому они более заинтересованы в объединении сил и создании устойчивости в космосе, чем в улучшении характеристик истребителей. Инвестиционные приоритеты, указанные в бюджетном запросе ВВС 2021 года, предполагают, что двигатель F135 будет единственным двигателем для его наиболее распространенного истребителя до конца 2030-х годов.

То же самое относится и к ВМС США, которые покупают истребитель F-35 в гораздо меньших количествах. Зарубежные союзники тоже не планируют искать замену F135.

F135 - двухконтурный двухроторный турбореактивный двигатель с форсажом. Его роторы вращаются в противоположные стороны для компенсации гироскопических моментов.

Трехступенчатый компрессор низкого давления получен от F119, но с новыми особенностями, дающими больший массовый поток воздуха с более высокой степенью повышения давления, с улучшенной стабильностью потока, с максимальной устойчивостью к повреждениям от попадания в воздухозаборник посторонних предметов и при минимальной РЛ-сигнатуре. Диски роторов с лопатками отлиты как одно целое.

Шестиступенчатый компрессор высокого давления, получен от F119. Камера сгорания: кольцевая, короткая, получена от F119. Стойкие к окислению материалы с высоким содержанием кобальта и передовые охлаждающие методы дают там рекордную температуру газов, превышающую 2200C.

Турбина компрессора высокого давления: очень нагруженная, одноступенчатая, созданная на базе турбины F119, с улучшенным профилем, покрытием и удвоенным охлаждением. Она вращается с чрезвычайно высоким числом оборотов - 15000 оборотов в минуту.

Турбина компрессора низкого давления: двухступенчатая, позволяющая значительно больший отбор мощности для подъемного вентилятора, чем могла бы дать одноступенчатая турбина низкого давления.Форсажная камера: с полностью регулируемым выходным устройством, с радар-блокерами, снижающими РЛ-заметность, с сужающе-расширяющимся осесимметричным соплом.

 
Ссылки по теме:
Дайджест прессы за 21 февраля 2020 года | Дайджест публикаций за 21 февраля 2020 года
Авторские права на данный материал принадлежат журналу «Наука и техника». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.

Комментарии к новости