Saturno AL-31

La variante AL-31FN fue desarrollada por Salyut para propulsar el Chengdu J-10 , con diferencias clave que incluían un empuje ligeramente mayor de 12,7 toneladas-fuerza (124,54 kN; 27 999 lbf) y la reubicación de la caja de engranajes de la parte superior a la inferior del motor. Las variantes posteriores del J-10 y los lotes de producción fueron equipados con la serie 3 mejorada del AL-31FN, con un empuje aumentado a 13,7 toneladas-fuerza (134,35 kN; 30 203 lbf) y una vida útil aumentada en 250 horas. ^{[ 8 ]} Los lotes de producción posteriores del J-10 serían equipados finalmente con el Shenyang/Liming WS-10A en lugar del AL-31FN. ^{[ 2 ]}    

Durante el Salón Aeronáutico de Zhuhai de 2024 , Rostec presentó la actualización Serie 5 del AL-31FN, que tiene un empuje teórico de 14 toneladas-fuerza (137,29 kN; 30.865 lbf) y una mejora del 6 % en el consumo de combustible. ^{[ 9 ]}  

Salyut también desarrolló variantes mejoradas adicionales del AL-31F con mayor empuje y fiabilidad. La primera es el AL-31FM1, también denominado AL-31F serie 42, que contaba con un ventilador KND-924-4 más grande, con un diámetro de entrada que aumentó de 905 mm (35,6 pulg.) en el AL-31 base a 924 mm (36,4 pulg.) , lo que incrementó el flujo de aire en un 6 %. Otras mejoras incluyen un núcleo optimizado para una mayor temperatura de entrada de la turbina y un sistema de control del motor mejorado. El motor también tenía un MTBO mejorado de 1000 horas, una vida útil proyectada de 2000 horas y su empuje se incrementó a 13,5 toneladas-fuerza (132,4 kN; 29 760 lbf) ; este motor superó las pruebas de aceptación estatales rusas en 2006 y se instaló en los Su-27SM, Su-30M2 y Su-34. ^{[ 1 ] [ 10 ]}      

El AL-31FM2 es un desarrollo posterior del AL-31FM1. La aerodinámica del ventilador se perfeccionó para aumentar su relación de presión. El motor también incorporó mejoras en la aerodinámica y la refrigeración de la cámara de combustión y los álabes de la turbina para lograr temperaturas de entrada más elevadas. El AL-31FM2 cuenta con un nuevo sistema de control digital de motor de plena autoridad ( FADEC ) con respaldo hidromecánico. El empuje se incrementó un 9 % en todo el rango de operación, alcanzando un empuje máximo de 14,5 toneladas-fuerza (142,2 kN; 31 970 lbf) en postcombustión. El motor tiene un MTBO de 1000 horas y una vida útil proyectada de 3000 horas. Una versión del AL-31FM2 impulsa los lotes de producción iniciales del Chengdu J-20 , mientras que los lotes posteriores pasaron al WS-10C; ambos motores son plantas motrices provisionales en sustitución del Xian WS-15 previsto para el J-20 . ^{[ 11 ]}  

El último de esta línea es el propuesto AL-31FM3, que tendría un nuevo ventilador de 3 etapas, denominado KND-924-3, con una relación de presión aún mayor y mejoras adicionales en el núcleo para aumentar la temperatura de entrada de la turbina en 150  °C. El empuje máximo se incrementó a 15 toneladas-fuerza (147,1 kN; 33 070 lbf) en postcombustión. ^{[ 1 ]} El AL-31FM3 se había propuesto como una planta motriz potencial para el diseño T-50 PAK FA de Sukhoi , pero Sukhoi no siguió adelante con esto, sino que eligió al rival de Salyut, NPO Saturn, y su AL-41F1. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 10 ]}  

Los desarrollos del AL-31 por parte de Salyut provocarían serias disputas con la corporación sucesora de Lyulka-Saturn, NPO Saturn, que los considera no autorizados y que violan los derechos de propiedad intelectual. ^{[ 2 ]}

Debido al declive del programa de cazas de quinta generación Mikoyan Project 1.42/1.44 MFI en la década de 1990, el Ministerio de Defensa ruso inició el programa PAK FA para un caza polivalente de próxima generación más asequible, con la convocatoria del concurso en 2001. Dado que los diseños serían más pequeños que el MFI, el diseño original Lyulka-Saturn AL-41F para el MiG 1.42/1.44 era demasiado grande. En su lugar, Sukhoi contrató una versión mejorada del AL-31F de Lyulka-Saturn (más tarde NPO Saturn), denominada izdeliye 117, para su diseño T-50, que finalmente ganaría el concurso en 2002 y entraría en servicio en 2020 como el Su-57 . El izdeliye 117, o AL-41F1, propuesto por primera vez por Saturn en 2001, comenzó formalmente su desarrollo en abril de 2004 con la firma del contrato por parte de NPO Saturn. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Si bien el AL-41F1 tiene la misma arquitectura general que el AL-31 base, con un compresor de baja presión de 4 etapas (ventilador) y un compresor de alta presión de 9 etapas y turbinas de una etapa de baja presión y una etapa de alta presión, el motor fue profundamente mejorado con hasta un 80% de piezas nuevas y la aplicación de tecnología del AL-41F. ^{[ 16 ]} Tiene un diámetro de ventilador aumentado a 932 milímetros (36,7 in) , nuevas turbinas de alta y baja presión, provisiones para toberas de vectorización de empuje similares a las del AL-31FP y un sistema de control digital ( FADEC ) integrado en el sistema de control de vuelo de la aeronave. Aunque los detalles permanecen clasificados, el empuje del AL-41F1 fue aumentado en 2,5 toneladas-fuerza (24,5 kN; 5510 lbf) con respecto al AL-31 mientras que el crecimiento del peso del motor fue reducido en 150 kg (330 lb) . El motor produce 9 toneladas-fuerza (88,26 kN; 19.840 lbf) de empuje en seco, 14,5 toneladas-fuerza (142,2 kN; 31.970 lbf) con postcombustión y 15 toneladas-fuerza (147,1 kN; 33.070 lbf) en caso de emergencia, con un peso en seco de aproximadamente 1.600 kg (3.527 lb) . ^{[ N 2 ]} El motor permite al Su-57 alcanzar velocidad supersónica sin postcombustión, o supercrucero , a Mach 1,3. ^{[ 17 ] [ 18 ]}             

Tras completar las pruebas estatales para cumplir con los requisitos de la Fuerza Aérea Rusa, la producción en serie del AL-41F1 comenzó en 2019 para su instalación en los cazas Su-57 de producción suministrados a la Fuerza Aérea Rusa y a potenciales clientes extranjeros. ^{[ 19 ]} Una versión sin postcombustión del AL-41F1 impulsa el vehículo aéreo de combate no tripulado (UCAV) Sukhoi S-70 Okhotnik . ^{[ 20 ]} Si bien los lotes de producción actuales del Su-57 están propulsados ​​por el AL-41F1, la aeronave será la base de una familia de aviones de combate furtivos; se planea que futuras variantes mejoradas estén propulsadas por el Saturn izdeliye 30, posteriormente designado AL-51F-1 , un nuevo diseño que se ajusta a la misma huella que el AL-41F1.

Para distribuir los riesgos de desarrollo y los costos asociados al programa PAK FA de quinta generación, Sukhoi aplicó parte de la tecnología, incluido el sistema de propulsión, a una variante mejorada del Su-27, denominada T-10BM (conocida popularmente como Su-35BM), antes de ser designada simplemente como Su-35. El motor de la aeronave, el NPO Saturn izdeliye 117S, o AL-41F1S, es una versión ligeramente simplificada del AL-41F1 del Su-57, con la diferencia clave en el sistema de control de motor independiente del AL-41F1S. El Su-35 y sus motores AL-41F1S fueron desarrollados originalmente por Sukhoi y Saturn internamente para la exportación, aunque el cliente inicial sería el Ministerio de Defensa de Rusia. ^{[ 21 ]} El motor produce 8,8 toneladas-fuerza (86,30 kN; 19 400 lbf) de empuje en seco, 14 toneladas-fuerza (137,3 kN; 30 860 lbf) en postcombustión y 14,5 toneladas-fuerza (142,2 kN; 31 970 lbf) en una emergencia. ^{[ 22 ]} El diámetro del ventilador del AL-41F1S se incrementó en un 3 % con respecto al AL-31 de referencia, de 905 mm (35,6 pulg.) a 932 mm (36,7 pulg.) , y también tiene una temperatura de entrada de turbina aumentada. Este motor pesa 1604 kg (3536 lb) en seco y tiene una vida útil asignada de 4000 horas y un MTBO de 1000 a 1500 horas. ^{[ 23 ]} El primer vuelo de este motor se completó en un Su-35BM el 20 de febrero de 2008. ^{[ 24 ]} El 9 de agosto de 2010, UMPO comenzó a suministrar el AL-41F1S destinado a los cazas Su-35S. El motor también está equipado en el Su-30SM2 como parte del plan de actualización para unificar sus sistemas con los del Su-35S. ^{[ 25 ]}