Амбициозные планы Великобритании по созданию нового истребителя-невидимки следующего поколения должны ускориться в ближайшие 12 месяцев, поскольку четыре международные компании, возглавляющие программу, готовятся активизировать набор персонала и завершить разработку бизнес-кейса для проекта.
Программа Tempest имеет 2 млрд. фунтов стерлингов государственного финансирования до 2025 года и ее целью является создание концепции истребителя шестого поколения, который в настоящее время разрабатывается совместно Великобританией, Швецией и Италией.
«Team Tempest» - это консорциум, состоящий из Министерства обороны, Leonardo, BAE Systems, MBDA и Rolls-Royce, работающий в направлении замены класса Eurofighter Typhoon к 2035 году новым самолетом (Tempest), который сможет летать без пилота, имея интеллектуальные системы управления и обладая оружием направленной энергии, таким как лазер, микроволны и пучки частиц.
Новый скачек развития военной авиации
Проблема в том, что Tempest - это летательный аппарат, который будет потреблять очень много электрической энергии. Беспрецедентные уровни энергопотребления необходимы для питания переносных лазеров и другого энергетического оружия, мощных электрических систем и передовой авионики. Таким образом, старые двигатели, которые были сделаны в основном для создания тяги, не подходят для нового самолета.
Суперэнергетический двигатель
Rolls-Royce провел последние пять лет, работая над двигателем нового поколения для истребителя следующего поколения. По своей сути он оснащен электрическим стартером-генератором, который был полностью встроен в ядро газотурбинного двигателя. В 2014 году Rolls-Royce начал разработку встроенного стартера-генератора или демонстрационной программы E2SG, зная, что у будущих самолетов-невидимок «будет беспрецедентный уровень потребления электроэнергии и тепловых нагрузок».
При этом рассматривался новый концептуальный подход к конструкции истребителя, на который он будет установлен. В новой разработке гораздо больше внимания уделяется подаче электроэнергии в больших количествах непосредственно от двигателя.
«Электрический встроенный стартер-генератор сэкономит пространство и обеспечит большой объем электроэнергии, необходимый для будущих сражений», - говорит Конрад Бэнкс, главный инженер будущих программ Rolls-Royce. «Существующие авиационные двигатели вырабатывают энергию через редуктор, размещенный под двигателем, который приводит в действие генератор. Помимо добавления движущихся частей и сложности, увеличивается и пространство, необходимое для размещения редуктора и генератора, которое в свою очередь увеличивает размер планера, что нежелательно для стелс платформы».
Вместо одного генератора новый двигатель Rolls-Royce использует два электрических генератора, установленных на двух его каскадах, которые позволяют им действовать как электродвигатели или генераторы, передавая энергию от одного к другому. Предполагается, что этот механизм сделает двигатель более отзывчивым и эффективным.
Кроме того, в двигателе установлена новая система аккумуляции энергии. Существует также интеллектуальная система управления питанием и двигателем для управления электрической сетью с помощью алгоритмов, которые в режиме реального времени принимают решения о том, как обрабатывать информацию о потребностях в энергии, а также снижать тепловые нагрузки, что, безусловно, продлит срок службы компонентов. Этому способствуют полностью интегрированная система управления теплом, система подогрева и дожига газов в форсажной камере с улучшенной эффективностью и более легкий, аэродинамически оптимизированный компрессор, лопатки которого изготовлены из термостойких композитов.
В 2017 году компания запустила вторую фазу программы E2SG, в рамках которой были вложены огромные средства в интегрированное электрическое оборудование, а также второй электрический генератор и систему накопления энергии для управления подачей электроэнергии.
Вступая во вторую фазу, новая разработка была включена в британскую программу Tempest. По информации от Rolls-Royce, их разработка является ответом на признание того, что всем будущим военным транспортным средствам потребуется гораздо больше электрической энергии для выполнения более сложных задач. Это настолько актуальная задача, что для этого потребовалось строительство новых испытательных объектов с интегрированной электрической установкой, в которой газотурбинные двигатели могут быть физически подключены к электрической сети постоянного тока.
Компания продолжит совершенствовать электрические технологии, демонстрируемые программой на протяжении всей программы Tempest.
В настоящее время Rolls-Royce изучает возможность использования двухкаскадной генерации в своем двигателе, чтобы повлиять на его «работоспособность, управляемость и эффективность». В то же время, разрабатывая интеллектуальную систему управления Power Manager, которая использует искусственный интеллект для принятия решений в режиме реального времени Rolls-Royce планирует одновременно решать вопросы обеспечения текущего потребления электроэнергии в самолете, и в то же время оптимизировать другие важнейшие факторы, такие как снижение расхода топлива и температуры двигателя для продления срока службы компонентов и узлов двигателя.
Компания информирует, что третий этап программы будет сосредоточен на управлении температурным режимом и подводом-отводом мощности от электрического двигателя-генератора и завершится созданием полномасштабного демонстрационного двигателя, хотя о том, когда это будет завершено, пока не объявлено.
