Saturno AL-51

El Saturn AL-51 , ^{[ N 1 ]} designación de desarrollo interno izdeliye 30 , ^{[ N 2 ]} es un motor turbofán de bajo bypass con postcombustión que está siendo desarrollado por NPO Saturn para suceder al Saturn AL-41F-1 para variantes mejoradas del Sukhoi Su-57 , así como nuevos cazas tácticos potenciales como el Sukhoi Su-75 Checkmate .

En la década de 1990, el colapso de la Unión Soviética provocó la interrupción de la financiación y largas demoras del Proyecto Mikoyan 1.44 para el programa de cazas de quinta generación MFI ( Mnogofunksionalni Frontovoy Istrebitel , "Caza de primera línea multifuncional") junto con sus motores, el NPO Lyulka-Saturn AL-41F de ciclo variable de 18 toneladas (177 kN, 40 000 lbf) , designado internamente izdeliye 20. ^{[ 1 ]} En 1999, a medida que los programas MFI y LFI se abandonaban gradualmente, el Ministerio de Defensa ruso inició el programa de cazas de próxima generación PAK FA, más asequible, para reemplazar al MiG-29 y al Su-27 . La competición se anunció en abril de 2001, y Sukhoi presentó su propuesta T-50 con un par de motores Lyulka-Saturn AL-41F1 de 14,5 toneladas (142 kN, 32 000 lbf), designados internamente como izdeliye 117, para el PAK FA. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Sukhoi fue seleccionado como ganador de la competición en abril de 2002 y en abril de 2004 firmó un contrato con Lyulka-Saturn, ahora NPO Saturn, para desarrollar el AL-41F1. ^{[ 4 ]} A pesar de su nombre, el motor es en realidad una variante altamente mejorada del Lyulka AL-31 de generación anterior , diseñado originalmente para el Su-27. Aunque el AL-41F1 utilizaba la misma arquitectura básica que el AL-31, tenía un 80% de piezas nuevas y aplicaba tecnología del AL-41F original de Lyulka-Saturn, que era demasiado grande para el T-50. ^{[ 5 ] [ 6 ]}    

Aunque Sukhoi especificó el AL-41F1 en el contrato, la oficina anticipa que su diseño T-50, eventualmente designado Su-57, sería la base para una familia de aviones de combate furtivos, con futuras variantes que emplearían motores más potentes. Después de una competencia entre NPO Saturn y MMPP Salyut, el primero fue seleccionado para desarrollar el nuevo motor, un diseño completamente nuevo designado izdeliye 30 , que equiparía la variante mejorada Su-57M a mediados de la década de 2020. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} En comparación con el AL-41F1, el nuevo motor tendrá mayor empuje, menores costos, mejor eficiencia de combustible y menos piezas móviles; el motor también tiene álabes guía de entrada (IGV) de plástico reforzado con fibra de vidrio y una nueva tobera con flaps dentados para reducir la firma de radar de la aeronave. Estas características, junto con la consiguiente mejora en la fiabilidad y los menores costos de mantenimiento, mejorarán el rendimiento y la fiabilidad de la aeronave. ^{[ 10 ] [ 11 ]} El izdeliye 30 está diseñado para tener menos etapas que el AL-41F1 y ser hasta un 18% más efectivo. ^{[ 12 ]} El desarrollo a gran escala comenzó en 2011 y el compresor del motor comenzó las pruebas en banco en diciembre de 2014. ^{[ 12 ]} Los primeros motores de prueba se completaron en 2016. ^{[ 13 ]} La nueva planta motriz está diseñada para ser un reemplazo directo para el AL-41F1 con cambios mínimos en la estructura del avión. ^{[ 14 ]}

El primer vuelo del motor en un prototipo del Su-57 tuvo lugar el 5 de diciembre de 2017 con el segundo prototipo (T-50-2, bort no. 052). ^{[ 15 ] [ 16 ]} Sin embargo, el desarrollo del motor ha tenido un ritmo lento de pruebas de vuelo; originalmente planeado para entrar en servicio a principios de la década de 2020, la introducción prevista del izdeliye 30 se ha retrasado hasta mediados de la década de 2020. ^{[ 17 ] [ 18 ]} En 2023, el motor recibió la designación AL-51 , con la variante base como AL-51F-1. ^{[ 19 ]} A principios de diciembre de 2024, se realizó la primera prueba conocida del AL-51F-1 con una nueva tobera de vectorización de empuje 2D utilizando el segundo prototipo del T-50. En el vuelo de prueba de 17 minutos, el piloto de pruebas jefe de Sukhoi, Sergei Bogdan, voló el prototipo T-50-2 desde el centro de pruebas de vuelo MM Gromov, en Zhukovsky. ^{[ 20 ]}

El AL-51F-1 es un motor turbofán de postcombustión de bajo bypass y dos ejes. Su arquitectura consta de un ventilador de tres etapas accionado por una turbina de baja presión de una sola etapa y un compresor de alta presión de cinco etapas accionado por una turbina de alta presión de una sola etapa. ^{[ 10 ]} A diferencia de su predecesor, el AL-41F1, este motor cuenta con álabes guía de entrada (IGV) de plástico reforzado con fibra de vidrio y toberas convergentes-divergentes que utilizan flaps dentados para reducir su firma de radar, además de una relación empuje-peso un 19 % mayor, un empuje específico un 6,4 % mejor y un consumo específico de combustible un 9 % menor; el empuje estimado es de 107,9 kN (24 300 lbf) en seco y de 161,8 kN (36 400 lbf) con postcombustión. ^{[ 27 ]} El AL-51F-1 dispone de un sistema de control digital de motor de plena autoridad (FADEC) para garantizar su fiabilidad en diversas condiciones de funcionamiento. ^{[ 28 ]}    

• Sukhoi Su-57M (previsto)
• Sukhoi Su-75 Checkmate (planeado, derivado)

Datos de Key Aero, ^{[ 28 ]} Aviation Week, ^{[ 10 ]} NPO Saturn y UMPO ^{[ 27 ]}

Características generales

• Tipo: Motor turbofán de dos ejes
• Longitud: ~4,9  m (190  pulgadas) (comparable a AL-41F1)
• Diámetro: ~1,28  m (50  pulgadas) (comparable a AL-41F1)
• Peso en seco: 1.450 kilogramos (3.200  lb)

Componentes

• Compresor: 3 etapas de baja presión, 5 etapas de alta presión
• Cámaras de combustión : Anulares
• Turbina : Una etapa de baja presión, una etapa de alta presión

Actuación

• Empuje máximo :
  • 11 tf (108 kN ; 24.251 lbf ) de empuje en seco   
  • 16,5  tf (162  kN; 36.376  lbf) con postcombustión
• Relación empuje-peso : 7,45:1 con empuje en seco, 11,4:1 con postcombustión.

• Saturno AL-41
• Saturno AL-31

Motores comparables

• Pratt & Whitney F119
• Xian WS-15

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves