زحل AL-31

طُوِّر محرك AL-31FN من قِبَل شركة ساليوت لتشغيل طائرة تشنغدو J-10 ، مع اختلافات رئيسية شملت زيادة طفيفة في قوة الدفع لتصل إلى 12.7 طن (124.54 كيلو نيوتن؛ 27,999 رطل) ونقل علبة التروس من أعلى المحرك إلى أسفله. زُوِّدت دفعات لاحقة من طائرات J-10 ومجموعات إنتاجية أخرى بمحرك AL-31FN المُحسَّن من السلسلة 3، مع زيادة في قوة الدفع إلى 13.7 طن (134.35 كيلو نيوتن؛ 30,203 رطل) وزيادة في العمر التشغيلي بمقدار 250 ساعة. ^{[ 8 ]} وفي نهاية المطاف، زُوِّدت دفعات إنتاجية أخرى من طائرات J-10 بمحرك شنيانغ/ليمينغ WS-10A بدلاً من محرك AL-31FN. ^{[ 2 ]}    

خلال معرض تشوهاي الجوي لعام 2024 ، قدمت شركة روستيك النسخة المطورة من السلسلة 5 من محرك AL-31FN، والذي يتمتع بقوة دفع نظرية تبلغ 14 طنًا (137.29 كيلو نيوتن؛ 30865 رطلًا) وتحسين بنسبة 6% في استهلاك الوقود. ^{[ 9 ]}  

طوّرت شركة ساليوت أيضًا نسخًا محسّنة إضافية من محرك AL-31F، تتميّز بزيادة قوة الدفع والموثوقية. أول هذه النسخ هو AL-31FM1، المعروف أيضًا باسم AL-31F series 42، والذي زُوّد بمروحة KND-924-4 أكبر حجمًا، حيث زاد قطر مدخل الهواء من 905 مم (35.6 بوصة) في محرك AL-31 الأساسي إلى 924 مم (36.4 بوصة) ، مما زاد تدفق الهواء بنسبة 6%. تشمل التحسينات الإضافية قلبًا مُحسّنًا لرفع درجة حرارة مدخل التوربين، ونظام تحكم مُحسّنًا في المحرك. كما تميّز المحرك بعمر تشغيلي مُحسّن يصل إلى 1000 ساعة، وعمر افتراضي مُتوقع يصل إلى 2000 ساعة، وزادت قوة دفعه إلى 13.5 طن-قوة (132.4 كيلو نيوتن؛ 29760 رطل قوة) . اجتاز هذا المحرك اختبارات القبول الحكومية الروسية في عام 2006، وتمّ تجهيز طائرات Su-27SM وSu-30M2 وSu-34 به. ^{[ 1 ] [ 10 ]}      

يُعدّ محرك AL-31FM2 تطويرًا لمحرك AL-31FM1. وقد جرى تحسين ديناميكيات المروحة الهوائية لزيادة نسبة الضغط. كما أُدخلت تحسينات على ديناميكيات غرفة الاحتراق وشفرات التوربين الهوائية ونظام التبريد لرفع درجات حرارة الدخول. يتميز محرك AL-31FM2 بنظام تحكم رقمي كامل جديد ( FADEC ) مع نظام احتياطي هيدروميكانيكي. وقد زادت قوة الدفع بنسبة 9% في جميع نطاقات التشغيل، لتصل إلى قوة دفع قصوى تبلغ 14.5 طنًا (142.2 كيلو نيوتن؛ 31,970 رطلًا) في وضعية الاحتراق اللاحق. ويبلغ متوسط ​​عمر التشغيل بين البدائل 1000 ساعة، مع زيادة العمر المتوقع إلى 3000 ساعة. وقد استُخدمت نسخة من محرك AL-31FM2 لتشغيل الدفعات الإنتاجية الأولى من طائرة تشنغدو J-20 ، بينما استُخدم محرك WS-10C في الدفعات اللاحقة؛ ويُعتبر كلا المحركين بديلين مؤقتين لمحرك شيان WS-15 المُخصص لطائرة J-20 . ^{[ 11 ]}  

آخر هذه المحركات هو المحرك المقترح AL-31FM3، والذي كان سيحتوي على مروحة جديدة ثلاثية المراحل، تحمل اسم KND-924-3، مع زيادة في نسبة الضغط وتحسينات إضافية في قلب المحرك لرفع درجة حرارة مدخل التوربين بمقدار 150  درجة مئوية. وقد زادت قوة الدفع القصوى إلى 15 طنًا (147.1 كيلو نيوتن؛ 33,070 رطلًا) في وضعية الاحتراق اللاحق. ^{[ 1 ]} كان المحرك AL-31FM3 قد طُرح كمحرك محتمل لتصميم طائرة سوخوي T-50 PAK FA، لكن سوخوي لم تُكمل هذا المشروع، واختارت بدلًا منه شركة NPO Saturn المنافسة لشركة ساليوت ومحركها AL-41F1. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 10 ]}  

أدت تطويرات ساليوت لـ AL-31 إلى نزاعات خطيرة مع شركة NPO Saturn، الشركة الخلف لشركة Lyulka-Saturn، والتي تعتبرها غير مصرح بها ومنتهكة لحقوق الملكية الفكرية. ^{[ 2 ]}

نظراً لتراجع برنامج مقاتلات الجيل الخامس من مشروع ميكويان 1.42/1.44 (MFI) في التسعينيات، أطلقت وزارة الدفاع الروسية برنامج PAK FA لمقاتلة متعددة المهام من الجيل التالي بتكلفة أقل، وأُعلن عن المنافسة في عام 2001. ولأن التصاميم ستكون أصغر حجماً من MFI، كان تصميم Lyulka-Saturn AL-41F الأصلي لمقاتلات MiG 1.42/1.44 كبيراً جداً. بدلاً من ذلك، تعاقدت شركة سوخوي مع نسخة محسّنة بشكل كبير من AL-31F من شركة Lyulka-Saturn (التي أصبحت لاحقاً NPO Saturn) والتي أُطلق عليها اسم izdeliye 117 لتصميمها T-50، والذي فاز في النهاية بالمنافسة في عام 2002 ودخل الخدمة في عام 2020 باسم Su-57 . اقترحت شركة ساتورن لأول مرة في عام 2001 صاروخ إزديلي 117، أو AL-41F1، وبدأ تطويره رسميًا في أبريل 2004 بتوقيع عقد من قبل شركة ساتورن. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

على الرغم من أن محرك AL-41F1 يتمتع بنفس البنية العامة لمحرك AL-31 الأساسي، مع ضاغط منخفض الضغط (مروحة) رباعي المراحل وضاغط عالي الضغط تساعي المراحل وتوربينات منخفضة الضغط أحادية المرحلة وتوربينات عالية الضغط أحادية المرحلة، فقد تم تحسين المحرك بشكل كبير باستخدام ما يصل إلى 80% من الأجزاء الجديدة وتطبيق تقنيات من محرك AL-41F. ^{[ 16 ]} يتميز المحرك بزيادة قطر المروحة إلى 932 مليمترًا (36.7 بوصة) ، وتوربينات جديدة عالية ومنخفضة الضغط، وتجهيزات لفوهات توجيه الدفع المشابهة لمحرك AL-31FP، ونظام تحكم رقمي كامل ( FADEC ) مدمج في نظام التحكم في الطيران للطائرة. على الرغم من أن التفاصيل لا تزال سرية، فقد زادت قوة دفع محرك AL-41F1 بمقدار 2.5 طن (24.5 كيلو نيوتن؛ 5510 رطل) مقارنةً بمحرك AL-31، بينما انخفض وزن المحرك بمقدار 150 كيلوغرامًا (330 رطلًا) . يُنتج المحرك قوة دفع تبلغ 9 أطنان (88.26 كيلو نيوتن؛ 19840 رطلًا) في حالته الجافة، و14.5 طن (142.2 كيلو نيوتن؛ 31970 رطلًا) عند استخدام الحارق اللاحق، و 15 طنًا (147.1 كيلو نيوتن؛ 33070 رطلًا) في حالات الطوارئ، بوزن جاف يبلغ حوالي 1600 كيلوغرام (3527 رطلًا) . ^{[ N2 ]} يُمكّن هذا المحرك طائرة Su-57 من الوصول إلى سرعة تفوق سرعة الصوت دون استخدام الحارق اللاحق، أو ما يُعرف بالتحليق فوق الصوتي ، بسرعة 1.3 ماخ. ^{[ 17 ] [ 18 ]}             

بعد إتمام الاختبارات الحكومية اللازمة لتلبية متطلبات القوات الجوية الروسية، بدأ الإنتاج التسلسلي لمحرك AL-41F1 في عام 2019 لتركيبه في مقاتلات Su-57 المُنتجة والمُوردة للقوات الجوية الروسية والعملاء الأجانب المحتملين. ^{[ 19 ]} ويُشغّل محرك AL-41F1، بنسخته غير المزودة بحارق لاحق، طائرة سوخوي S-70 أوخوتنيك القتالية بدون طيار. ^{[ 20 ]} وبينما تُشغّل دفعات إنتاج Su-57 الحالية بمحرك AL-41F1، فإن هذه الطائرة ستُشكّل أساسًا لعائلة من الطائرات القتالية الشبحية؛ ومن المُخطط أن تُشغّل النسخ المُحسّنة المستقبلية بمحرك ساتورن إزديلي 30، الذي سيُطلق عليه لاحقًا اسم AL-51F-1 ، وهو تصميم جديد يتناسب مع نفس حجم محرك AL-41F1.

لتوزيع مخاطر التطوير والتكاليف المرتبطة ببرنامج PAK FA من الجيل الخامس، طبّقت شركة سوخوي بعض التقنيات، بما في ذلك نظام الدفع، في نسخة مطوّرة للغاية من طائرة Su-27، أُطلق عليها اسم T-10BM (وتُعرف شعبياً باسم Su-35BM)، قبل أن تُعرف باسم Su-35 فقط. يُعدّ محرك الطائرة، NPO Saturn izdeliye 117S، أو AL-41F1S، نسخة مُبسّطة قليلاً من محرك AL-41F1 الخاص بطائرة Su-57، ويكمن الاختلاف الرئيسي في نظام التحكم المنفصل للمحرك AL-41F1S. طُوّرت طائرة Su-35 ومحركاتها AL-41F1S في الأصل داخلياً من قِبل شركتي سوخوي وساتورن للتصدير، على الرغم من أن وزارة الدفاع الروسية كانت أول عميل لها. ^{[ 21 ]} يُنتج المحرك قوة دفع تبلغ 8.8 طن (86.30 كيلو نيوتن؛ 19,400 رطل) في الحالة الجافة، و 14 طن (137.3 كيلو نيوتن؛ 30,860 رطل) عند استخدام الحارق اللاحق، و 14.5 طن (142.2 كيلو نيوتن؛ 31,970 رطل) في حالات الطوارئ. ^{[ 22 ]} زاد قطر مروحة محرك AL-41F1S بنسبة 3% مقارنةً بمحرك AL-31 الأساسي، من 905 مم (35.6 بوصة) إلى 932 مم (36.7 بوصة) ، كما زادت درجة حرارة مدخل التوربين. يزن هذا المحرك 1,604 كجم (3,536 رطل) في الحالة الجافة، ويبلغ عمره الافتراضي 4,000 ساعة، ومتوسط ​​وقت التشغيل بين كل عملية تشغيل (MTBO) من 1,000 إلى 1,500 ساعة. ^{[ 23 ]} أُجريت أول رحلة تجريبية لهذا المحرك على متن طائرة سو-35 بي إم في 20 فبراير 2008. ^{[ 24 ]} في 9 أغسطس 2010، بدأت شركة أومبو بتوريد محركات AL-41F1S المخصصة لمقاتلات سو-35 إس. كما تم تجهيز طائرة سو-30 إس إم 2 بهذا المحرك كجزء من خطة التحديث لتوحيد أنظمتها مع أنظمة سو-35 إس. ^{[ 25 ]}