Авиация и космонавтика 1998 01 - страница 15

СИСТЕМА БОЕВОЙ ЖИВУЧЕСТИ. Основные бортовые системы истребителя F-22A спроектированы устойчивыми к повреждениям так же, как и планер, причем любой одиночный отказ не может привести к отказу всей системы. Каналы управления зарезервированы, существует несколько независимых источников энергии, силовые приводы в большинстве дублированы, так что к катастрофе самолет могут привести лишь несколько одновременных отказов.

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. На самолете установлены два ТРДДФ ПраттУ-итни Fl 19-PW-100, которые являются дальнейшим развитием двигателей семейства F100. ТРДДФ находится в классе тяги 15900 кгс (35000 фунтов), хотя первые серии двигателей, вероятно, развивают несколько меньшую максимальную форсажную тягу (порядка 13900 кгс).

Двигатель имеет трехступенчатый вентилятор и семиступенчатый компрессор с цельными монолитными дисками ступеней (подобная конструкция позволила уменьшить массу, кроме того, она избавлена от потерь на перетекание воздуха в местах крепления лопаток.)

Требование обеспечить сверхзвуковой бесфорсажный режим определило величины запаса прочности, КПД агрегатов, а также вынудило создателей задать более термонапряженный режим работы турбокомпрессора, чем на ТРДДФ F-100, при сохранении ресурса.

ТРДДФ Fl 19-PW-100 имеет цельные лопатки вентилятора с большой хордой, созданные по той же технологии, что и лопатки другого двигателя - коммерческого PW4000. Для них характерно малое удлинение и сужение, что обусловило высокий КПД и жесткость. При этом увеличился объем прокачиваемого воздуха и отодвинулась граница срыва. Кроме того, возрасла птицестойкость лопаток и снизилась повреждаемость при засасывании посторонних предметов.

Лопатки компрессора также имеют малое удлинение, "управляемодиффу-зионный" профиль и спрямляющий аппарат с криволинейными лопатками, улучшающими КПД. Обечайки как вентилятора, так и компрессора раскрываются для улучшения доступа к турбокомпрессору. В конструкции камеры сгорания применена технология "плавающей стенки" - путем применения специальных перегородок достигается как конвективное, так и пленочное охлаждение стенок камеры. Специальные топливные форсунки обеспечивают надежность запуска.

Оба колеса двухступенчатой турбины имеют монокристаллические лопатки с воздушным охлаждением. Они работают при температуре, на несколько сот градусов превышающей температуру на турбине двигателя F100. Многоразовое конвективное и пленочное охлаждение используется для того, чтобы уменьшить температуру лопаток и продлить их ресурс. Каналы и отверстия охлаждения спроектированы с помощью вычислительной газодинамики и отработаны в ходе стендовых испытаний двигателя.

Компрессоры низкого и высокого давг ления вращаются в разные стороны, что, в сочетании с высокой угловой скоростью вращения, повышает КПД компрессора, турбины и подшипников. Диски турбины производятся с использованием технологии двукратного нагрева, что позволяет получить мелкозернистую микроструктуру металла на поверхности изделия (это увеличивает прочность), переходящую в крупнозернистую структуру в толще, что позволяет увеличить устойчивость к повреждениям.

Боковые подкрыльевые воздухозаборники двигателей - ромбовидного сечения, нерегулируемые с S-образными каналами для экранирования компрессоров двигателей.

Створки плоских сопел имеют сужающийся и расширяющийся участки, позволяющие регулировать проходное сечение сопла в больших пределах. Управление вектором тяги (УВТ) осуществляется в пределах +/-20°, причем перекладка из одного крайнего положения в другое занимает около одной секунды. Створки охлаждаются воздухом для уменьшения ИК-сигнатуры самолета и имеют специфическую форму для уменьшения ЭПР. Синхронное УВТ используется для компенсации уменьшения эффективности горизонтального оперения на малых скоростях полета и на больших углах. Устройство УВТ добавило 15-25 кг массы соплу, в то время как эквивалентное увеличение площади горизонтального оперения увеличило бы массу планера на 180 кг.

Управление вектором тяги осуществляется только по тангажу и всегда симметрично. На больших углах атаки УВТ используется для управления по тангажу, в то время как цельноповоротный стабилизатор - для управления по крену.