Двигатель F-35: тяга F135, модернизация и проблемы

Двигатель F-35 — это Pratt & Whitney F135, один турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой, развивающий тягу около 43 000 фунтов, больше, чем любой другой истребительный двигатель в строю. Один и тот же газогенератор используется на всех трёх модификациях, а на F-35B к нему добавлена подъёмная система, позволяющая самолёту зависать.

У двигателя есть проблема, которую конструкторы не предусмотрели. Электронике самолёта нужно гораздо больше охлаждения, чем ожидалось, и F135 приходится работать на более напряжённых режимах, отчего он быстрее изнашивается. Для её решения разрабатывается модернизация газогенератора. В этом материале объясняем, как устроен двигатель F-35 и что меняется.

Какой двигатель стоит на F-35?

На каждом F-35 один F135. Он создан на основе F119, которым оснащён двухдвигательный F-22, но с увеличенным вентилятором, чтобы получить больше тяги от одного двигателя. Первые серийные двигатели поставлены в 2009 году.

Вариантов три. F135-PW-100 ставят на F-35A. PW-400 для F-35C — тот же двигатель с материалами, стойкими к солевой коррозии в море. У PW-600 для F-35B спереди вал отбора мощности, а сзади поворотное сопло.

Как зависает F-35B?

F-35B не поворачивает вниз весь двигатель, как это делал Harrier. Вал от передней части двигателя вращает двухступенчатый подъёмный вентилятор, установленный вертикально за кабиной. Сзади трёхсекционное сопло поворачивает струю примерно на 95 градусов, направляя её к земле. Два небольших струйных руля под крылом выпускают воздух и удерживают самолёт от крена.

Вентилятор гонит холодный воздух, поэтому столб газа под носовой частью намного холоднее реактивной струи. Это бережёт палубу и не даёт горячим газам попадать обратно в воздухозаборники. Цена решения — масса и объём, поэтому у модификации B меньше топлива; подробнее в материале F-35A, F-35B и F-35C: в чём разница.

Зачем F135 нужна модернизация?

Двигатель выполняет две задачи. Он создаёт тягу, а кроме того, даёт сжатый воздух и мощность на валу для охлаждения и питания электроники. Потребность в охлаждении оказалась намного выше исходных требований, и воздуха от двигателя отбирают больше, чем он был рассчитан отдавать. Чтобы это компенсировать, он работает на более высокой температуре, и детали горячей части изнашиваются раньше срока.

По оценке Счётной палаты США (GAO), дополнительный износ прибавит десятки миллиардов долларов к расходам на содержание парка за весь срок его службы. Block 4 усугубляет ситуацию. Новому радару APG-85 и другим системам нужно ещё больше электроэнергии и охлаждения, чем способны дать нынешние двигатель и система терморегулирования.

Что такое модернизация газогенератора?

В 2023 году у Пентагона было два варианта. Первый — новый двигатель изменяемого цикла, который разрабатывали General Electric и Pratt & Whitney по исследовательской программе ВВС; он обещал гораздо большую дальность, но не подходил для F-35B. Второй — переделать газогенератор существующего F135. Выбрали второй.

Программа Engine Core Upgrade предусматривает замену компрессора, камеры сгорания и турбины улучшенными узлами при сохранении остальной части двигателя. По словам Pratt & Whitney, это возвращает двигателю расчётный ресурс, обеспечивает охлаждение, необходимое для Block 4, и даёт небольшой выигрыш в тяге и расходе топлива. Модернизация подходит для всех трёх модификаций и может выполняться при плановом заводском ремонте. Целевой срок — около 2029 года. Параллельно разрабатывается новая система энергоснабжения и терморегулирования.

Какие проблемы были у двигателя F-35?

Самая известная случилась в июне 2014 года: лопатка вентилятора задела корпус, и F-35A загорелся на взлёте на авиабазе Эглин. Полёты всего парка приостановили на несколько недель, и самолёт пропустил свой международный дебют в Фарнборо. Проблему решили изменением уплотнения вентилятора.

Позднейшие трудности были связаны не с конструкцией, а с обслуживанием. Из-за нехватки мощностей ремонтного центра в 2021 году десятки самолётов стояли без двигателей, а покрытия лопаток турбины в запылённой местности изнашивались быстрее ожидаемого. Второй двигатель, F136 разработки General Electric и Rolls-Royce, создавался как конкурент, но в 2011 году программу закрыли, и F135 остался единственным вариантом.

Лётные данные приведены в материале какая скорость у F-35, а доля двигателя в цене — в статье сколько стоит F-35.

Частые вопросы

Какой двигатель стоит на F-35?

Один турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой Pratt & Whitney F135.

Какую тягу развивает двигатель F-35?

Около 28 000 фунтов без форсажа и 43 000 фунтов на форсаже у F-35A и F-35C. Вариант для F-35B даёт на форсаже 41 000 фунтов.

У F-35 один двигатель или два?

Один. Для сравнения: у F-22 два двигателя F119.

Кто делает подъёмный вентилятор F-35?

Подъёмную систему F-35B, включая вентилятор, поворотное сопло и струйные рули, выпускает Rolls-Royce.

Что такое Engine Core Upgrade для F135?

Переделка газогенератора, которая должна восстановить ресурс двигателя и дать больше охлаждения системам Block 4; целевой срок — около 2029 года.

Сколько стоит двигатель F135?

Около 20 млн долларов в последних партиях, по сообщениям отраслевой прессы.