Цифровой журнал «Компьютерра» № 4

Относительно двигателей самолёта Т-50 высказывались самые разные мнения. Ещё в августе 2009 года Главком ВВС РФ Александр Зелин говорил, что пока новый истребитель будет летать с двигателем четвёртого поколения от НПО «Сатурн». Речь, видимо, шла о двигателе 117С, модернизированном варианте АЛ-31Ф, производимого для Су-27 и созданного ещё выдающимся конструктором-двигателистом Архипом Михайловичем Люлькой. Именно изделие 117, с увеличенным ресурсом и тягой, вектор которой может ещё и управляться, разогнало Су-35 до сверхзвука на крейсерском режиме.

Но вот в сообщениях о первом полёте Т-50 было сказано, что самолет пошёл в небо с принципиально новым двигателем, только что прошедшим испытания на летающей лаборатории. У этого двигателя, по словам управляющего директора НПО "Сатурн", директора программ для ПАК ФА Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) Ильи Федорова, повышенная, по сравнению с двигателем для Су-35, сила тяги и сложная система автоматизации, которая заложила в самолёт новые качества, в том числе сверхманевренность. Более детальные характеристики по понятным причинам режимного свойства не приводились, но имела место инвектива в адрес «специалистов», полагавших, что речь идёт только о модернизации старого мотора.

Не вдаваясь в увлекательную и традиционную распрю между «промышленниками» и «заказчиками» — получается, что пять месяцев назад Главком ВВС был не в курсе продвижения работ у двигателистов, — остановимся на ИТ-аспектах нового двигателя. Упомянутая господином Федоровом "сложная система автоматизации" наверняка цифровая. Кинематически работа турбореактивного двигателя кажется куда проще, чем у двигателя внутреннего сгорания — нет ни коленчатых, ни распределительных валов, бегающих туда-сюда поршней и шатунов. Но теория его работы куда сложнее — воздух, закрученный лопатками компрессора, летит на таких режимах, которые трудно назвать просто турбулентными. Горение топлива — это же цепная реакция по Семёнову, которую нужно удерживать в определённых рамках при всех режимах работы двигателя. Сгорание смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания это практически объёмный взрыв "вакуумной бомбы". А процессы в камере турбореактивного двигателя соотносятся с ними ну почти как взрыв водородной бомбы с управляемой термоядерной реакцией, которую атомщики обещают политикам уже больше полувека… Так что управление двигателями требует как сложнейших математических моделей, так и весьма значительных процессорных мощностей. А кроме этого нужны датчики, работающие в крайне жестких режимах по температурам и давлениям. Нужны очень надежные шины, гонящие сигналы от датчиков к системе автоматики и обратно, к исполнительным органам. Нужна архитектура, отрабатывающая прерывания с максимальной скоростью. Естественно, все эти узлы и системы проектировались, конструировались и отрабатывались с широчайшим применением систем автоматизированного проектирования и производства. Модели, нужные для проектирования, много подробнее. Отметим, что в 2008 году на «Сатурне» был запущен крупнейший на тот момент в промышленности России суперкомпьютер на 1344 четырёхъядерных процессорах Intel Xeon, производительностью в 14,3 терафлопса.

Но вот есть ещё один аспект, о котором хотелось бы поговорить. Спроектированный и сконструированный двигатель надо произвести. При этом задействуется металлообработка жаростойких и высокопрочных сплавов. И для того чтобы эта металлообработка была высокопроизводительной, очень часто задействуются режимы адаптивного резания. То есть автоматика в станке не только заменяет токаря или фрезеровщика (что обычно делают системы ЧПУ — числового программного управления) но и с огромной скоростью учитывает систематические и случайные факторы, влияющие на процесс резания, и выбирает оптимальные режимы скорости резания и подачи инструмента. Идея такого подхода принадлежит профессору Борису Сергеевичу Балакшину (скончавшемуся в 1974 году и ещё до войны разработавшему теорию размерных цепей, сыгравшую заметную роль в организации массового производства вооружений в годы Великой Отечественной войны). Изложил он его в вышедшей в 1973 году в издательстве «Машиностроение» книге "Адаптивное управление станками". Опять, как и в случае технологии stealth, отечественный приоритет! (Правда, о лауреате Ленинской премии Б.С.Балакшине нет даже коротенькой статьи в Википедии…)