Las toberas de los motores F119 del F-22 Raptor tienen una forma plana y rectangular. El Su-57 está equipado con toberas axiales simétricas redondas AL-41F1. Sin embargo, ambos aviones utilizan un vector de empuje controlado.
"Pervyy tekhnicheskiy" explica por qué los diseñadores rusos mantuvieron la capacidad de controlar el empuje en varias dimensiones, mientras que los estadounidenses apostaron por la desviación bidimensional del chorro y la baja observabilidad.
El Su-57 recibió una tobera redonda con vector 3D
El AL-41F1 del Su-57 utiliza una tobera axial simétrica. Su diseño redondo permite desviar el chorro de empuje de manera mucho más libre que una tobera plana 2D.
Las dos toberas del Su-57 operan en diferentes planos: sus ejes de desviación están angulados entre sí. Por lo tanto, el trabajo conjunto de los motores crea momentos de control no solo en cabeceo, sino también en guiñada y alabeo.
Esto resulta en una diferencia fundamental: el F-22 tiene un vector de empuje 2D, mientras que el Su-57 tiene un vector 3D. El esquema ruso ofrece más posibilidades para controlar la aeronave en ángulos de ataque elevados.
El F-22 desvía la tobera solo hacia arriba y hacia abajo
Cada motor F119 desarrolla un empuje de hasta 35,000 libras, aproximadamente 15.9 toneladas. Su tobera tiene un diseño convergente-divergente bidimensional: las aletas móviles cambian la sección transversal del canal de salida y al mismo tiempo dirigen el chorro.
La tobera del F-22 se desvía ±20°, pero solo en cabeceo, hacia arriba o hacia abajo. El control está integrado en el sistema digital FADEC y está vinculado al sistema de control de la aeronave.
Es decir, el F-22 no puede girar cada tobera hacia un lado. La aeronave obtiene el control de guiñada a través de las superficies aerodinámicas, y el vector de empuje ayuda principalmente en las maniobras de cabeceo.
Por qué el F-22 tuvo que "aplanar" la tobera
La tobera plana resuelve otra tarea: reducir la visibilidad en el hemisferio trasero. El flujo rectangular de gases de escape se mezcla más rápidamente con el aire circundante, y la forma de la tobera limita la visibilidad directa de las partes calientes del motor.
Pero la baja observabilidad tuvo un costo: la limitación del vector de empuje a un solo plano. El Su-57 eligió otro compromiso: la tobera axial simétrica redonda se adapta peor al concepto de reducción de la observabilidad infrarroja, pero permite un control más versátil del chorro de empuje.
Por lo tanto, la tobera plana del F-22 no puede considerarse simplemente más moderna. Los estadounidenses obtuvieron ±20° de desviación hacia arriba y hacia abajo y ganaron en baja observabilidad. El Su-57 mantuvo la tobera redonda y obtuvo control de empuje en 3 ejes.