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两颗西柚@发动机迷雾，苏-57进化论（三）

真假AL-41F
T-50原型机和苏-57早期生产型安装两台AL-41F1加燃涡扇发动机 ， 该发动机由土星-留利卡科研生产联合体研制 ， 是苏-27/30系列AL-31系列发动机的深度改进型 ， 也是苏-35AL-41F-1S发动机（“产品117S”）的增推型 ， 最大加力推力从前者的14.5吨增加到15吨 ， 该发动机代号“产品117” 。
两颗西柚@发动机迷雾，苏-57进化论（三）
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AL-31FN与AL-41F-1S（右） ， 前脸看起来一模一样
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安装了轴对称全向矢量尾喷管的AL-41F1
“产品117”作为一种过渡发动机 ， 虽然号称AL-41 ， 却与曾安装在米格1.44验证机上的AL-41F（“产品20”）截然不同 ， 后者具有全新的核心机 ， 最大加力推力17.7吨 ， 并针对长时间超音速巡航进行了优化 ， 在尺寸上也大于“产品117” 。
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正宗AL-41F
土星在AL-41F的研制中采用了包括粉末冶金在内的多项新技术 ， 发动机大量采用复合材料和新型合金等先进材料 ， 留里卡工程师们在降低发动机的红外和雷达特征上也付出巨大努力 ， 最终与苏-27战斗机的留里卡AL-31F发动机相比 ， AL-41F的性能在几乎每个方面都有了很大提高 。 例如涡轮温度上升12% ， 推重比从AL-31的8提高到了11 ， 另一个重要指标——推力/迎风面积比也得到了改善 。 AL-41F零件数量更少 ， 单晶叶片高压涡轮采用全新叶片冷却概念 ， 此外留里卡-土星科研生产联合体还必须满足一个关键指标：发动机操作成本降低约25% 。
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Al-41F与“产品117S”（下）的尺寸对比
但随着苏联在1991年底的解体 ， AL-41F发动机也最终随着米格1.44项目的终结而夭折 ， 仅制造出几十台原型发动机 ， 安装在图-16LL发动机测试平台和一架米格-25PD上进行了飞行测试 。 除了米格1.44外 ， 苏霍伊的苏-47“金雕”验证机也计划安装这种发动机 ， 但最后没有实现 。
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安装两台AL-41F发动机的米格1.44验证机
2002年苏霍伊公司在PAK-FA项目中获胜后 ， 俄罗斯重启第五代战斗机的研制 。 但苏霍伊公司设计的苏-57战斗机是一种与米格1.44和苏-47截然不同的隐身战斗机 ， 在进气系统和发动机设计继承了苏-27的吊舱式设计 ， 紧凑的外形意味着该机发动机舱将无法塞下庞大的AL-41F发动机 。
“产品117”
于是俄罗斯人决定采用两条腿走路的办法 ， 在T-50原型机和苏-57早期生产型上使用AL-31F发动机的重大改进型AL-41F1“产品117” ， 然后在后续生产型上安装全新研制的“产品30”发动机 。
使用“产品117”发动机完成过渡 ， 不会耽误苏-57的研发试飞和装备 ， 此外还能借鉴苏-35S在“产品117S”发动机上的使用经验 。 作为AL-41F-1S的进一步改进型 ， AL-41F1“产品117”具有了全权限数字式发动机控制系统以适应苏-57的全新飞控 。
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台架测试中的AL-41F1
“产品117”与AL-31相比更换了新的风扇、高低压涡轮 ， 数字控制系统 ， 以及在苏-30MKI上验证成熟的推力矢量喷管 ， 最大加力推力比Al-31F增加了16% ， 寿命比Al-31F大幅提高了2~2.7倍 ， 首次大修时间提高到1500小时 ， 此后的大修间隔也从500小时提高到1000小时 ， 该发动机依据使用条件的不同能达到1500~4000小时的设计寿命 ， 这对俄制发动机来说是重大飞跃 。
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尾喷管和LEVCON配合差动的苏-57
虽然“产品117”发动机的推力比AL-31F增加了2.5吨达15吨 ， 发动机重量减轻了330千克 ， 推重比增加到10.5 ， 由于军用推力不足（8.8吨） ， 影响了苏-57超音速巡航能力的发挥 ， 与F-22普惠F119发动机的10.6吨军用推力相比还有很大差距 。
超音速巡航是第四代隐身战斗机的一个重要能力 ， F-22能做1.5-1.6马赫的超音速巡航 。 由于超音速巡航无需开加力 ， 所以大幅提高战斗机在超音速机动中的滞空时间 ， 还能降低对隐身不利的红外辐射 ， 并具有更大的机动空间和空空导弹初始动能 ， 提高射程 。 虽然苏霍伊表示苏-57的最大超音速巡航速度1450公里/小时 ， 但这个数值应该是更换“产品30”发动机之后的估算数值 ， 安装“产品117”发动机的苏-57在干净气动外形下应该仅能进行“弱”超音速巡航 ， 意义不大 。
“产品30”
苏-57最终将换装“产品30”发动机 ， 也就是所谓的“第二阶段发动机” ， 该发动机不仅更轻、推力更大 ， 并且零件数量也大幅减少 。
目前这种发动机处于严格保密状态中 ， 相关信息很少 。 一般认为 ， “产品30”代表着俄罗斯在战斗机发动机领域的最高成就 ， 其设计军用推力11吨 ， 加力推力17-18吨 ， 达到甚至超过F119的水平 。 “产品30”属于俄制第5代喷气式战斗机发动机 ， 具有许多新特点 ， 其中最重要的就是能在不开加力的情况下让苏-57进行超音速巡航飞行 ， 这对提高该机作战半径和空战能力至关重要 。


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