Se ha publicado imágenes que muestran al avanzado caza ruso Sukhoi Su-57 Felon equipado con un nuevo tipo de boquilla de escape con vectorización de empuje. El diseño del escape radical tiene como objetivo mejorar las características de baja observabilidad del Felon, aunque el futuro de la nueva boquilla está lejos de ser cierto.
Los vídeos y fotos muestran el aspecto trasero del segundo prototipo de vuelo del programa Su-57, T-50-2, que fue volado por primera vez en marzo de 2011. Posteriormente se utilizó para probar el mejorado AL-51F-1 (también conocido como izdeliye 30) turbofan, que fue volado por primera vez en diciembre de 2017, con solo uno de los motores instalado en la aeronave, junto con uno de los AL-41F-1 originales.
Lo notable del turbofan visto montado en la góndola del motor izquierdo del T-50-2 es su boquilla, que es un ejemplo de la nueva versión aplanada que se espera equipar en el AL-51F1 una vez instalado en la versión mejorada Su-57M del caza. Hasta ahora, no se han realizado pedidos para esta variante de la aeronave.
Otra vista de la versión plana de la boquilla para el AL-51F1 (en la góndola del motor izquierdo), junto con la versión original tridimensional (en la góndola derecha). vía X
El AL-51F-1 se desarrolló como un diseño nuevo, destinado a ofrecer mayor empuje, peso más ligero y costos de operación más bajos en comparación con el anterior AL-41F-1. Otra desventaja del motor anterior es su incapacidad para proporcionar al Su-57 un rendimiento de supercrucero, volando a más de Mach 1.0 durante periodos prolongados sin utilizar postquemadores.
En este punto, vale la pena analizar el AL-41F-1, el motor original del Su-57 de referencia, y su configuración de boquilla. Este turbofan también se utiliza, en una forma simplificada, en el caza polivalente Su-35 Flanker. El AL-41F-1 (también conocido como izdeliye 117) se produjo modernizando el motor AL-31F existente utilizado en los anteriores cazas de la serie Su-27 y Su-30 Flanker.
Vídeo del Su-57, mostrando las boquillas tridimensionales de vectorización de empuje originales:
Un Su-35S y un prototipo Su-57 sobre el centro de pruebas de vuelo de Akhtubinsk en 2015. Mikhail Voskresenskiy/Sputnik vía AP Mikhail Voskresenskiy
Vídeo del Su-30MKM, que utiliza un sistema de vectorización de empuje tridimensional similar al Su-35:
En el Su-57 y el Su-35, el AL-41F-1 cuenta con una boquilla de vectorización de empuje de tipo axisimétrico. También conocido como vectorización de empuje tridimensional, que proporciona control de guiñada, cabeceo y alabeo.
En su forma inicial, el AL-51F-1 también conserva una boquilla de vectorización de empuje tridimensional similar, pero lo que vemos en las nuevas imágenes es una boquilla alternativa, esta vez de tipo bidimensional, que proporciona control de cabeceo así como un control de alabeo limitado si se activa asimétricamente. No está claro si la instalación angular de la boquilla está destinada a proporcionar un control adicional en este último caso.
La boquilla de vectorización de empuje tridimensional original para el Su-57, vista arriba, en comparación con la nueva boquilla de tipo bidimensional, vista abajo. vía X
Este tipo de boquilla de motor “plana” y sigilosa también se utiliza en el F-22 Raptor, por ejemplo, y se elige principalmente para reducir la firma de radar en comparación con un diseño de boquilla axisimétrico. También proporciona ventajas en la firma infrarroja.
Una vista detallada de las distintivas boquillas de escape de vectorización de empuje del F-22 en acción. Su “diseño hemisférico” único mejora el sigilo del F-22, incluso desde la parte trasera. De hecho, se dice que ni siquiera el F-35 puede igualar las capacidades de sigilo hacia atrás del F-22. pic.twitter.com/9NHC8DECZQ
— Air Power (@RealAirPower1) 16 de septiembre de 2024
Según Yevgeny Marchukov, director ejecutivo del Instituto de Diseño Arkhip Lyulka responsable del AL-51F-1, en comentarios reportados por Aviation Week, Sukhoi no estaba interesado en utilizar una boquilla plana para el Su-57 cuando se lanzó ese programa. Solo más tarde se ordenó la boquilla bidimensional, después de que el Su-57 y el AL-51F-1 estuvieran en vuelo.
Dado que Sukhoi “se resiste a realizar cambios en la estructura misma del avión”, explicó Marchukov, “Por eso ideamos una boquilla plana bastante compleja”.
Como se ve en el diagrama a continuación, la boquilla tiene cuatro aletas controladas de forma independiente, que funcionan modificando la sección transversal de salida de aire y el vector de empuje. De estas aletas, que están instaladas en un ángulo, se informa que dos están diseñadas para ser utilizadas en el régimen subsónico y dos para el vuelo supersónico. Las imágenes también parecen mostrar las aletas de vectorización siendo ventiladas, lo que, combinado con el aire forzado a través de estas áreas, ayudaría a enfriar el escape y reducir la firma infrarroja de la aeronave.
Dos diagramas de la nueva boquilla de un folleto de la empresa. vía X
Hablando en el verano de 2023, Marchukov confirmó que la nueva boquilla se había probado con éxito en un banco de pruebas en tierra, incluido con postquemador. Agregó que se esperaba un primer vuelo antes de finales de 2023, aunque no hay constancia de si eso sucedió alguna vez.
Para el Su-57, la boquilla plana aportaría ventajas notables en términos de mejorar su baja observabilidad desde el aspecto trasero. El diseño original del Felon optimizó la baja observabilidad desde el aspecto frontal, con menos atención prestada a los aspectos laterales y traseros. Al mismo tiempo, las boquillas revisadas reducirán en cierta medida la potencia de empuje, pero esto se considera claramente una penalización que vale la pena en función de las mejoras en los aspectos de baja observabilidad que aporta, que son muy necesarios para el tipo.
También es importante tener en cuenta que otro diseño de boquilla plana se ha desarrollado para la versión del motor AL-41F-1 utilizado en el vehículo aéreo no tripulado de combate pesado subsonico Sukhoi S-70 Okhotnik. En este caso, la boquilla bidimensional está destinada a reducir las firmas infrarroja y de radar, pero es mucho más simple, sin controles de vectorización.
vía X
El Okhotnik voló por primera vez con un motor provisional, con una boquilla redonda estándar, pero la boquilla revisada se instaló en la segunda aeronave, que se presentó en diciembre de 2021, como se puede leer aquí.
En cuanto a la versión de la boquilla plana del AL-51F-1, su futuro depende en gran medida del propuesto Su-57M.
El trabajo en esta versión mejorada del Felon ya estaba muy avanzado cuando el Su-57 entró en producción y servicio, aunque, con solo 76 ejemplares del modelo original bajo contrato, está lejos de ser seguro que avance más, al menos a corto plazo.
También conocido como el T-50M, el trabajo formal en el Su-57M “profundamente modernizado” comenzó cuando Sukhoi recibió un contrato del Ministerio de Defensa de Rusia en octubre de 2018. En un momento se informó de que un prototipo T-50M comenzaría las pruebas de vuelo a mediados de 2022 y la producción en serie para finales de 2024.
Obviamente, estos objetivos no se han cumplido, pero si Rusia, o un cliente de exportación, ordena más Felons, esto podría ayudar a impulsar el Su-57M también. En ese momento, podríamos ver una versión de producción de la versión de vectorización de empuje bidimensional del motor AL-51F-1 también.
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