AL-41

2. 설계 및 개발

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1982년, 냉전이 한창일 때 소련은 극비리에 차세대 터보팬 엔진 개발 사업을 "이즈델니예 20(Изделие 20)"이라는 위장 명칭으로 시작했다.^[1] 최초 프로토타입 엔진은 MiG-25 폭스배트(Микоян МиГ-25ПД) 시험기에 탑재되어 비행했다.^[2] 이 엔진은 미코얀 1.44/1.42 프로젝트용으로 개발되어 28대가 완성되었으나, 시제기 채택이 취소되면서 시제품 단계를 넘지 못했다.^[2]

이후 AL-41이라는 명칭은 Su-35와 초기형 Su-57에 사용된 엔진(이즈델니예 117)에 붙여졌다.^[4] 이 엔진은 AL-31 엔진을 대규모로 개량한 모델로, AL-41F1(АЛ-41Ф1 : 이즈델니예 117)과 AL-41F1S(АЛ-41Ф1С : 이즈델니예 117S)로 구분된다.^[4] 초기 AL-41의 일부 기술은 이즈델니예 117 및 117S 엔진에 참고되었으나,^[5] 이 엔진들의 코어는 AL-31F를 기반으로 하기 때문에 이즈델니예 20의 파생형으로 간주되지는 않는다.^[5]

AL-41F 엔진은 가변 바이패스 아키텍처를 사용하여 애프터버너 없이 마하 1.5 속도로 비행(슈퍼크루즈)이 가능하도록 설계되었다.^[8] 또한, 추력 벡터링을 통합하여 전투기 기동성을 향상시킬 예정이었다.^[8] 소련 붕괴 이후, MFI와 AL-41F는 자금 부족과 지연으로 어려움을 겪었고, MFI 생산 계획은 1997년에 중단되었다.^[2]

MFI 중단 이후, 러시아 국방부는 더 저렴한 PAK FA 5세대 전투기 프로그램에 착수했다.^[3] AL-41 명칭은 AL-31의 업그레이드된 변형에 재사용되어 수호이 T-50(이후 Su-57)의 PAK FA에 동력을 공급하게 되었다.^[4]

1981년 소련에서 5세대 엔진 작업이 시작되었고, 1987-1988년에는 Tu-16에, 이후에는 MiG-25LL에 탑재되어 시험 비행을 했다. 1990-1991년에는 고 마하수에서 엔진 재시동 시험이 이루어졌고, 구조 조정이 이루어졌다. 그러나 자금 부족으로 개발이 지연되었고, 1.44는 2000년 2월에 첫 비행을 했지만, 계획 자체가 중단되어 생산 수는 28기에 그쳤다.

AL-41F의 대항마로는 항공기 엔진 과학 기술 복합 소유즈/Авиамоторный научно-технический комплекс «Союз»^ru의 R-179M-300(Yak-141에 탑재된 소유즈 R-79V-300의 발전형)이 있었지만, 소련 공군은 AL-41F를 선택했다.

AL-41F는 모든 압축기 및 터빈은 전용으로 개발된 3차원 컴퓨터 모델을 사용하여 설계되었다. 구조용 소재에는 높은 품질의 내열성 세라믹, 탄소 재료, 붕소 화합물, 알루미늄, 서멧, 디스크, 샤프트 및 하중 지지체에는 고내하중 티타늄 합금과 압밀 내열성 분말 합금을 사용했으며, AL-31F와 비교하여 터빈 직전 온도는 250℃ 증가하여 1,600℃에 달했다. 이로 인해 추력 대 중량비는 11:1, 비추력 수준은 0.09를 달성했다.

AL-41F는 가변 사이클과 추력 편향을 위해 터빈 날개, 압축기의 고도화, 단결정 구조의 통합 등 새로운 기구를 사용하고 있다. 특히 가변 사이클은 저속 시에는 터보팬, 고속 시에는 터보제트와 같이 비행 상태에 따라 작동 사이클(방식)을 전환할 수 있으므로 넓은 비행 범위에 적응 가능하다.

노즐은 라이트탄 색상으로 착색되었으며 내부는 특수 내열 세라믹 타일로 코팅되었다. 또한 피칭, 요잉 방향의 2축식 추력 편향 노즐을 가지고 있다고 알려져 있지만, 이것이 표준 사양인지는 불명확하다.

엔진 제어에는 소련에서 처음으로 FADEC을 채택했다. 시제 엔진은 무게가 1,500kg이며, 추력(애프터버너 사용 시)은 176kN이었다.

2. 1. 초기 개발 (소련)

2. 2. 개발 중단과 재개

2. 3. AL-41F1 및 AL-41F1S