W ostatnich dniach w sieci pojawiły się materiały dowodzące, że istnieje już prototyp chińskiego myśliwca J-20 wyposażonego w docelowe silniki WS-15 Emei i że wykonał on już pierwszy lot. Jeżeli to prawda, a silnik rzeczywiście osiągnął wymagane parametry i jest gotów do seryjnej produkcji byłby to olbrzymi sukces chińskiego przemysłu lotniczego.
O pracach nad WS-15 wiadomo od lat. Stosowane do tej pory rosyjskie AŁ-31FN i rodzime WS-10 Taihang nie spełniały wymogów stawianych przed jednostkami napędowymi dla samolotów bojowych piątej generacji, czyli najogólniej mówiąc: nie umożliwiały osiągania prędkości naddźwiękowych bez użycia dopalacza (supercruise). Pod koniec ubiegłego roku na lotnisku zakładów lotniczych w Chengdu, producenta J-20, zaobserwowano nieznany wcześniej model tego myśliwca w charakterystycznym dla prototypów żółtym malowaniu.
Eventually a new J-20 prototype was spotted or at least a strange yellow one and even if this blurry image is not revealing any clear details, it appears to feature at least a different flatter (?) canopy?! 🤔
Some suggest it uses WS-15s.(Image via @我是痞子好吧 from Bilibili) pic.twitter.com/qyXiImDb3A
— @Rupprecht_A (@RupprechtDeino) December 23, 2022
Zdjęcia, które pojawiły się wówczas w mediach społecznościowych, były słabej jakości, udało się jednak zidentyfikować numer samolotu jako 2051. Widoczne różnice sprowadzały się do zmienionego kształtu grzbietu kadłuba za kabiną pilota i być może nowych dysz silnika. Dało to przyczynek do spekulacji na temat zastosowania WS-15.
Here's already a first side profile available for comparison: On top prototype no. 2051 aka eventually J-20B and on the bottom the regular J-20A. pic.twitter.com/tFvLcQ7sGk
— @Rupprecht_A (@RupprechtDeino) December 23, 2022
Temat powrócił, gdy pojawiły się materiały mające dokumentować przeprowadzony 29 czerwca oblot maszyny z nową jednostką napędową. Samolot miał wzbić się w powietrze o godzinie 15.35 czasu lokalnego. Oprócz zdjęć pojawił się nawet krótki film. Zdjęcia i nagranie z bardzo dużym prawdopodobieństwem zrobiono znowu w zakładach Chengdu. Zdaniem Andreasa Rupprechta, jednego z czołowych specjalistów od chińskiego lotnictwa wojskowego, na użycie WS-15 może wskazywać dźwięk silników, inny niż w przypadku WS-10.
What I find interesting is, when I saw that video it was one of my first impressions, the sound is different to a WS-10C, more of a dull, deep rumble.
— @Rupprecht_A (@RupprechtDeino) June 29, 2023
J-20B, czyli co?
Nowy wariant szybko zyskał w sieci oznaczenie J-20B. Nie jest to oznaczenie oficjalne, ale jedynie nadane przez zachodnich analityków i podchwycone także przez chińskich internautów. Żeby jeszcze bardziej zagmatwać sprawę, co zapewne jest Chińskiej Armii Ludowo-Wyzwoleńczej na rękę, to już trzeci tak nazwany wariant J-20.
Pierwszy J-20B to maszyna wyposażona w silniki WS-10C. Chińskie lotnictwo 8 stycznia 2021 roku oficjalnie potwierdziło przyjęcie maszyn z krajowymi jednostkami napędowymi, nie podało jednak ich oznaczenia. Drugi J-20B pojawił się jesienią 2021 roku. Ochrzczono tak prototyp wersji dwumiejscowej, pojawiały się jednak również oznaczenia J-20AS lub J-20S. Oczywiście ChALW nie komentowała i nie podała oficjalnego oznaczenia. Zwróćmy uwagę, że w kontekście starych nieoficjalnych oznaczeń, J-20AS oznaczałby wykorzystanie rosyjskich silników AŁ-31FN. Jaką jednostkę napędową wykorzystano, nie wiadomo.
Taihang i Emei
Silniki były przez lata piętą achillesową chińskiego przemysłu lotniczego. Ratowano się importem rosyjskich jednostek napędowych, przede wszystkim rodziny Saturn AŁ-31. Taka zależność nie mogła trwać w nieskończoność. Chodziło nie tylko o import. Rosyjskie prace nad silnikami nowej generacji ciągną się w ślimaczym tempie i pozostają daleko w tyle za nowymi chińskimi projektami i związanymi z tym rosnącymi wymaganiami. Co całkowicie zrozumiałe, nawet bez tego Chińczycy dążyliby do uniezależnienia się od importu tego kluczowego elementu.
W rozwój zaawansowanych jednostek napędowych zainwestowano więc olbrzymie środki. Pierwszym nowym silnikiem przewidzianym dla myśliwców jest WS-10. Osiągać ma on ciąg maksymalny z dopalaczem 135 kiloniutonów, w AŁ-31FN wartość ta wynosi 122,5 kiloniutona. Do tego Taihang, w przeciwieństwie do rosyjskiego odpowiednika, otrzymał w pełni cyfrowy układ sterowania i lepszy dopalacz.
Początki były jednak trudne i WS-10 zasłynął awaryjnością. Z tego powodu otrzymywały go tylko niektóre egzemplarze dwusilnikowych J-11B i J-16. Przełomem okazała się wersja WS-10C, w którą wyposażono dostarczane od roku 2020 myśliwce J-10C, a następnie J-20. Brak odpowiedniej jednostki napędowej miał być zresztą jednym z głównych powodów ograniczonej produkcji chińskiego myśliwca piątej generacji. Sam Taihang powoli staje się standardowym silnikiem produkowanych w Chinach maszyn czwartej generacji i jest ciągle rozwijany. Na ubiegłorocznej wystawie Zhuhai zaprezentowano aż pięć jego wariantów, w tym jednej z dyszą zaprojektowaną z myślą o ograniczeniu wykrywalności i możliwością sterowania wektorem ciągu.
AECC va présenter cette année 5 versions différentes du moteur WS-10 au salon #ZhuhaiAirShow2022. pic.twitter.com/0cm4gm0Hvi
— East Pendulum (@HenriKenhmann) November 6, 2022
W teorii para WS-10 umożliwia osiągnięcie supercruise, najwyraźniej jednak wojskowi wymagają więcej i żądają silnika o parametrach plasujących się między amerykańskimi Pratt & Whitney F119 i F135, używanymi odpowiednio do napędzania F-22 i F-35. Poprzeczka ustawiona jest wysoko, a prace nad WS-15 miały ruszyć jeszcze w latach 90. W marcu tego roku, podczas konferencji towarzyszącej siódmemu konkursowi innowacji i przedsiębiorczości w chińskim lotnictwie, dyrektor projektu w Pekińskim Instytucie Materiałów Aeronautycznych, będącym częścią Chińskiej Korporacji Silników Lotniczych (AECC), ogłosił że z „technicznego punktu widzenia” wszystkie wąskie gardła na drodze do seryjnej produkcji WS-15 zostały pokonane. Zhang ogłosił również zakończenie badań i weryfikacji materiałów i osiągnięcie seryjnej produkcji tak WS-10, jak i WS-15.
WS-15 in Mass Production
One of Project Leader from State-owned AECC Group Disclosed(00:27) that the WS-15 Aeroengine Now in Mass Production during His Speech in a Material Contest Presentations
Congrats, PLAAF🇨🇳
We Made it🇨🇳
Subtitles Added pic.twitter.com/jLTZMu0ija
— David Wang (@Nickatgreat1220) March 26, 2023
Sukces jest niewątpliwy, ale do takich ogłoszeń trzeba zawsze podchodzić ostrożnie. Wyposażony w nowe silniki wariant J-20 wzbił się w powietrze trzy miesiące po oświadczeniu Zhanga. Nie wiadomo, na jakim etapie są próby samolotu, należy więc raczej myśleć o gotowości do produkcji seryjnej WS-15. Nie wiadomo też, jakie są realne osiągi chińskich silników w trakcie eksploatacji. Oprócz ciągu istotnym parametrem jest zużycie paliwa i koszty eksploatacji. Istnieje ryzyko, że na obecnym etapie chińskie lotnictwo może dostawać silniki o bardzo dobrych osiągach, za to paliwożerne i drogie w utrzymaniu.
Równocześnie trwają prace nad innymi jednostkami napędowymi. Warto wspomnieć o WS-20, który ma być docelowym silnikiem ciężkich samolotów transportowych Y-20 i zastąpić rosyjskie Sołowiow D-30KP-2. Pierwsze tak wyposażone maszyny miały wejść do służby już w tym roku, o rok wcześniej niż pierwotnie zakładano.
China 🇨🇳Y-20B revealed with WS-20 indigenous High Bypass turbofan engines, replacing D-30KP-2.
Max engine thrust of 140KN means Y-20 attains its maximum Lifting capacity.
Hence single One platform for Multiple Strategic roles- Tanker, Heavy Lifter & AEW&C.
PAF 🇵🇰next decade. pic.twitter.com/4hsQZp8CaU— AERIAL WARRIOR (@zspcl) April 7, 2023
Zobacz też: Peru odkupiło sześć hiszpańskich SH-3H za 600 euro