Зачем китайцам Су-57?
Китай очень хочет быть страной – примером для всех. Сильной, стабильной и уважаемой. И не хватает для этого совсем немного: армии, флота и промышленности. И по всем трем направлениям китайцы работают так, как и положено коммунистам. То есть – на прорыв.
Конечно, после того, как Китай показал свое отношение к демократии западного образца, то есть, в 1989 году на площади Тяньаньмэнь, Запад совершенно не горит желанием делиться с КНР не то что технологиями военного характера, под запрет попали и технологии двойного назначения. В общем – гайки закручены по полной, но Китай, ведомый лидером, не сдается и продолжает работать в области изобретения новых полезных технологий и научных разработок.
Ну или, как это всем известно, добывает технологии всеми доступными средствами, совершенно не страдая совестью при выборе способов.
Сегодня, в продолжении прошлой темы двигателей пятого поколения, мы поговорим как раз о том, что китайцев очень интересуют наши разработки в области самолетов пятого поколения. А если быть точными – именно двигатели для этих самолетов.
Стоп. У НОАК же есть самолеты пятого поколения, скажете вы. Chengdu J-20.
Да, самолет реально неплох, у него есть приличный потенциал, но… У него нет двигателя завтрашнего дня.
Если вспомнить, то первые экземпляры Chengdu J-20 летали на российских АЛ-31ФН. Затем вроде бы (не подтверждено нашей стороной) их сменили АЛ-31Ф-М2. После 2016 года китайцы активно охотились и с удовольствием покупали списанные двигатели этих моделей.
Далее в ход пошел WS-10С, который был очень похож на АЛ-31, но имел немного большую мощность – 142 кН против 137 кН. На этих двигателях Китай с 2017 года начал использовать лопатки турбин собственного производства из рений-никелевых суперсплавов. Шаг, конечно, внушительный, но межремонтный интервал составил всего 500 часов, что в сравнении с российскими и американскими двигателями, у которых эта цифра втрое больше, не смотрится совершенно.
К 2023 году должен был начать службу двигатель WS-15 с управляемым вектором тяги и мощностью 181 кН на форсаже. Однако с двигателем вышли задержки и полеты если и были, то не афишировались.
Потому многие страны региона и те, у кого нет бюджета на американские или российские самолеты, идут на рассмотрение предложений от КНР. И некоторые покупают китайские самолеты, потому что они действительно весьма неплохие машины. За исключением двигателей. Например, какое-то время назад Индонезия всерьез присматривалась к китайским самолетам, но в итоге предпочла Су-30МК2. Именно из-за двигателей, потому что Китай не смог выполнить условия, которые заключались в том, чтобы поставить свои самолеты, со своей авионикой, но российскими двигателями.
Так что российские турбореактивные двигатели – это действительно сфера интересов Китая. По крайней мере, пока там не освоят выпуск таких же надежных и мощных двигателей.
Как уже было сказано, развитие современной авиации – это в первую очередь развитие двигателей. Двигатель не только отрывает самолет от земли и разгоняет его, но теперь и задает направление полета, обеспечивает системы электроэнергией и гидравлической жидкостью под определенным давлением.
Поэтому если мы говорим всерьез о развитии авиации, мы должны понимать, что без развития двигателей оно просто невозможно. Это прекрасно понимают и в Китае. Но там сегодня сложное положение: с одной стороны, НИИ и КБ работают над новыми моделями, с другой – за ними не успевает промышленность. Уже много говорилось о недостатке редкоземельных металлов и отсутствии у Китая квалифицированных специалистов по разработке сплавов.
Да и самими заводами не очень красиво. Авиационную промышленность обслуживают Шанхайский и Аньшанский металлургические комбинаты, которые способны выполнять поставки необходимых сплавов. Однако, когда речь идет о мизерных партиях для тех же лопаток, здесь более уместно было бы использовать небольшие частные предприятия, но такой вариант не устраивает поборников секретности в руководстве отрасли.
Сегодня китайские инженеры пытаются решить проблемы своих двигателей при помощи старого союзника титана. Однако, титан по своим температурным возможностям не позволяет значительно повысить температуру смеси перед газогенератором. Возможно было бы выходом применить такой ход, как напыление на лопатки компрессора высокого давления керамических материалов с последующим запеканием их, но и в этой сфере китайские инженеры не достигли значительных успехов. А керамическое покрытие титановых лопаток могло бы поднять температуру на входе КВД примерно на 100-150К.
Еще один выход – это создание титано-рениевого сплава. Рений – весьма тугоплавкий материал, который смог бы обеспечить t=1 900 – 2 100 К перед КВД. Почему именно рений, а не скажем, вольфрам? Просто в провинции Хэнси, недалеко от города Сиань, в котором находится ряд предприятий авиастроительной промышленности, недавно открыли крупное месторождение рения.
Как говорят наши соседи – «Имеем то, что имеем». Поэтому у китайских инженеров впереди большая работа по созданию новых легких сплавов, которым не страшны высокие температуры.
Еще одна вещь, которую китайцы с удовольствием позаимствовали бы любым способом. Им очень нужна новая система зажигания для двигателей, которая обеспечила бы запуск двигателя во время полета, да еще и избавила бы инженеров от такой вещи, как сгорания избытков топлива в камере с эффектом взрыва.
В общем, плазменное зажигание российского АЛ-41Ф1 было бы ну очень кстати.
Может, сообща?
В китайских СМИ промелькнула тема того, что НПО «Сатурн» и УМПО (Уфимское моторостроительное производственное объединение), которые работают над двигателем пятого поколения под обозначением «Изделие-30», испытывают значительные финансовые затруднения. Естественно, в общем это касается и ОАК, как головной конторы российского авиапрома.
Доказательная аргументация следующая: китайцы располагают информацией о том, что предсерийный вариант «Изделия 30» уже летает на самолете-лаборатории Т-50-7. А всего была выпущена предварительная серия для испытаний из 10 штук. Для сравнения, на испытание двигателя АЛ-31 ушло 68 двигателей. Если УМПО и «Сатурн» не выпускают серию двигателей для испытаний, хотя бы приблизительно схожую с предшественниками, значит, у российских авиастроителей проблемы.
Это интересное замечание, комментировать которое пока не стоит. Оно имеет право на жизнь, но такому подходу, как выпуск небольшой серии двигателей для испытаний, можно дать и другие объяснения.
Вообще китайские инженеры знакомы с серией этих двигателей.
АЛ-31Ф – стоит на Су-30МКК.
АЛ-41Ф1С – на Су-35СК.
Оба истребителя давно стоят на вооружении ВВС НОАК (особенно Су-30МКК) и естественно, для них по отдельным контрактам закупались двигатели на замену отработавших свой ресурс.
Естественно, китайские специалисты проводили неполную разборку двигателей с ознакомительными целями.
Там для них был очень неприятный сюрприз: межремонтный интервал для двигателя АЛ-41Ф1С составляет 1500 часов, а общий ресурс – 3 000 часов, но, если заменить ступени КВД и других элементов, срок службы можно продлить еще на 1 000 часов. Прискорбно (для китайцев), но их двигатели пока не способны обеспечить хотя бы половину такого ресурса.
Китайские инженеры считают, что на форсаже АЛ-41Ф1С выдает 14 000 кгс тяги, но это не предел, и в экстренных случаях двигатель может выдать до 18 000 кг тяги, то есть, имеется определенный задел для модернизаций. Потому новые керамические материалы в «горячей» части и новая система зажигания делают перспективу более значительной.
Вообще, работе с температурой китайцы уделяют большое внимание и путь российских коллег им понятен и интересен. Двигатель АЛ-31ФП имел в КВД t=1 665К, АЛ-41Ф уже 1 828К, а в АЛ-41Ф1С около 1 900К. То есть, наблюдается постоянный прогресс, который можно двигать за счет новых материалов.
И вот вершина китайского авиастроения, J-20.
Основное большинство этих истребителей летает на российских АЛ-31Ф. Самолеты, выпущенные после 2019 года – на WS-10, которые мощнее, но недолговечные. Отсюда вполне нормально смотрится желание Китая приобрести для своих самолетов АЛ-41Ф1С и в перспективе тот самый АЛ-41Ф1, который все еще пока «Изделие 30».
Зачем китайцам АЛ-41Ф1 понятно: для модификации J-20А, который должен стать «дальше, выше и быстрее», для чего отечественных двигателей явно недостаточно.
Запросы у соседей просто шикарные. По минимальным подсчетам, НОАК хотела бы закупить около 330 двигателей АЛ-41Ф1С. И расчета существующих и строящихся J-20, по два двигателя на самолет.
Это, знаете ли, ПАРТИЯ. Тут, конечно, будут очень долгие торги, поскольку китайцы не будут таковыми, если не попробуют прогнуть наш авиапром на скидки за такое количество. Но по факту это очень непростое решение, которое показывает, насколько наши двигатели пока лучше китайских.
Но есть проблемы.
И главная проблема не в цене, главная проблема – это неспособность российских заводов переварить такой заказ. Тут надо понимать, что тот же УМПО не бросит все заказы в угоду китайскому. Но 330 двигателей – это не на пару месяцев работы, сами понимаете. Это весьма долгосрочный контракт. А ведь кроме китайского заказа УМПО должен строить двигатели и для ВКС России, да и другие страны тоже делают заказы.
Здесь кроется хитрый ход: китайцы размещением столь огромного заказа для своих ВВС пытаются отсрочить заключение аналогичного контракта между российскими производителями и ВВС Индии. Индусы отнюдь не дураки и тоже хотят модернизировать свои Су-30МКИ. На этих самолетах стоит АЛ-31ФП, двигатель более продвинутый, чем тот, что на китайских самолетах за счет отклоняемого вектора тяги, пусть и только в вертикальной плоскости.
В принципе, установка АЛ-41Ф1С вместо АЛ-31ФП даст весьма неплохой результат в плане маневренности и мощности, так что устремления индусов понять можно: Су-30МКИ не самый современный и эффективный самолет сегодня, но не отправлять же их на свалку, тем более что они живучие в пример многим другим моделям?
В общем, хитрый план китайской стороны состоит и в том, чтобы ослабить индийские ВВС по мере возможности, оставив их без современных двигателей. Но это только одна из компонент успеха.
Вторая заключается в том, что оснастив свои самолеты российскими двигателями, китайцы вполне спокойно смогут довести до кондиции WS-15, который пока доводиться не очень хочет.
WS-15 многообещающий проект, выполненный по схеме «я его слепила из того что было». И при всех плюсах у двигателя минусов вагон: мощность в 15 000 кгс не выдает, потому что абсолютно устаревшая система зажигания. По этой же причине двигатель невозможно запустить в случае того, если он заглохнет в полете или будет заглушен. Он очень плохо реагирует на перегрев благодаря опять же устаревшей схеме порошкового литья узлов и не отличается надежностью деталей на больших скоростях вращения. Ну и лопатки из монокристалла DD6 второго поколения с внутренним жидкостным охлаждением – это не показатель для современного самолета.
В общем, понятно, что для того, чтобы J-20 стал полноценным самолетом пятого поколения, ему нужен и полноценный двигатель пятого поколения. АЛ-41Ф1С не является таковым, это все-таки 4++, но и WS-15 – он еще меньше двигатель пятого поколения.
Однако покупка АЛ-41Ф1С в таких количествах однозначно двинет ВВС НОАК вперед и эксплуатация российских двигателей даст возможность довести WS-15 до кондиции. Даже путем полной разборки и прямого копирования всех узлов российского двигателя.
А уж система плазменного зажигания, которая обеспечивает бескислородный запуск двигателя в полете – это вообще вишенка на тортике, на которую китайцы очень давно облизываются.
И тут еще стоит вспомнить, что аппетит приходит во время еды в том плане, что у ВВС НОАК на вооружении находятся несколько сотен самолетов, оснащенных двигателями WS-10 разных модификаций, речь идет о J-11DG и J-16, которые ведут свою родословную от Су-27, а значит, АЛ-41Ф1С там вполне спокойно приживутся. И для откровенно слабоватых в этом плане J-11 это будет очень достойной модернизацией, ну а J-16, который и старым не назвать, получит еще больше возможностей.
Ну и естественно, китайцев очень интересует следующая ступень, АЛ-41Ф1.
Специалисты НОАК считают, что российские инженеры смогут стабилизировать тягу в районе 11 000 кгс в крейсерском режиме и 18 000 кгс на форсаже. Но чтобы утвердить ресурс на уровне 5 000 часов, по мнению специалистов НОАК, мощность на форсаже придется снизить до уровня 16 000 кгс. Но даже в этом случае, по оценкам китайских инженеров, мощность АЛ-41Ф1 будет примерно на 20% выше, чем у АЛ-31Ф, который стоит на самолетах ВВС НОАК.
Так что в любом случае, игра стоит свеч.
Однако, не все в российских двигателях устраивает китайцев. С усмешкой прочитал на страницах «Ежедневной газеты» НОАК такую «здоровую» критику в сторону российских двигателей, что беззлобно смеялся.
Оказывается, главная проблема российских двигателей – это недостаточный ресурс и небольшие межремонтные интервалы! Вот это я понимаю, вот это патриотизм! То, что китайские двигатели не способны выдать и трети от российских – это мелочи, ведь за свои двигатели НОАК платит юанями, а за российские – долларами.
Но делать нечего, китайцам придется ожидать, потому что иных вариантов просто нет и не предвидится. Или АЛ-41Ф1С и когда-то АЛ-41Ф1, или свои WS-15.
В Китае считают, что дальнейший путь развития российских двигателей (а другие им, простите, не светят), выраженный в модели, заявленной как АЛ-41Ф2, приведет к созданию трехконтурного двигателя. Это сделает его более экономичным на крейсерском режиме и снизит температурную картинку всего самолета, поскольку за счет продувки третьего контура температура выхлопных газов обязана снизиться.
Кроме того, проходила информация о том, что в новом двигателе российские инженеры решили реализовать идею S-образных воздухозаборников. С одной стороны, это сильно замедлит прохождение воздуха в двигатель, с другой – полностью скроет лопатки, хорошо отражающие сигнал РЛС.
Конечно, двигатель будет с плазменным зажиганием, которое позволит запускать двигатель на высотах до 5 000 метров.
И последнее – двухплоскостные вектора отклонения тяги. Есть информация о том, что угол отклонения вектора будет составлять 40-60 градусов, чего более чем достаточно для обеспечения самолету сверхманевренности.
Идеальный двигатель? С точки зрения специалистов НОАК – да. И портит картину только одно: этот двигатель разрабатывается в России, а не в Китае.
Увы, но китайские двигатели, при всей критике российских (зачастую, несправедливой) в подметки им не годятся. В основном в вопросах ресурса. Буквально в прошлом году китайские инженеры честно признали, чем просто ошеломили многих, что их механизмы отклонения вектора тяги на WS-15 имеют максимальный ресурс в 50 часов. И отклоняют сопло в вертикали не более чем на 17 градусов, а в горизонтальной не более чем на 15 градусов.
Российские механизмы отклонения вектора тяги служат по 150-200 часов. И угол отклонения у наших двигателей больше, чего уж, если наисовременный WS-15 работает в этом плане как наш АЛ-31ФП и не более того. И естественно, несмотря на то что китайцы копировали свои двигатели с наших, они совершенно не взаимозаменяемы. Иные блоки управления, другое программное обеспечение.
И главная проблема – Китай не располагает должным количеством инженеров-конструкторов именно по ОВТ, и подготовить их особо негде. Кроме России. Да, есть возможность поискать остатки инженерных кадров в Украине, возможно, там еще кто-то остался, вот только с выездом там проблема, сопоставимая с китайскими. В любом случае, подготовка своих кадров займет годы, что совершенно не в интересах Китая. Значит, предстоит поиск и переманивание специалистов на стороне. Печаль в том, что сторон не так уж и много.
И та сторона, которая Запад, ничего Китаю не даст. Хотя – и не особенно нужно, потому что когда китайцы попробовали скопировать американские двигатели для своего Xian H-6, выяснилось, что намного проще вместо того, чтобы копировать JT8D от «Пратт-Уитни», купить российские Д-30КП-2 от Ил-76. Да, Д-30КП-2 мягко говоря, не были похожи на АМ-3, «родные» двигатели для Ту-16/ Xian H-6, но китайцы совершенно беспроблемно переделали отсеки своих самолетов под эти двигатели. И хоть Д-30КП-2 вообще не были приспособлены под Ту-16, если партия сказала – то все будет летать. Это Китай…
И кстати, история с Д-30КП-2 может служить примером того, как даже большое желание разбивается о невозможность.
В самом конце прошлого века китайские военные, отвечавшие за ремонт техники (Управление вооружения и техники ВВС НОАК) пришли к выводу, что очень накладно обслуживать Д-30КП в России. Да и времени этот процесс занимает прилично. Естественно, встал вопрос о том, чтобы ремонтировать двигатели в Китае, получив для этого соответствующие разрешения и документацию.
Чэндусская моторостроительная корпорация (420-й завод авиадвигателей) направила в 1998 гоу командованию ВВС НОАК предложение о передаче ей для освоения процедур частичного или полного ремонта и аэродромного обслуживания двух моторов Д-30КП-2. Процесс изучения Д-30КП-2 китайскими специалистами занял больше двух лет. В 2000-м году Китай начал серию переговоров и консультаций по двигателям с российской стороной.
В результате появился WS-18 — китайская копия Д-30КП-2. Его начали устанавливать на транспортник Xian Y-20 и бомбардировщик H-6K. Все было красиво и патриотично, но…
В 2009 году стало известно о контракте на поставку большой партии Д-30КП-2 в Китай, и с 2009 по 2020 год Китай получил из России 436 двигателей Д-30КП-2. Вот вам и весь расклад до юаня. WS-18 свой, но летать лучше на российском Д-30КП-2.
И так практически с любым китайским двигателем. Можно про любой найти подобную историю.
Теперь в китайской профильной прессе можно часто встретить высказывания на тему того, что ВВС НОАК больше не будут закупать Д-30КП-2. И отнюдь не потому, что WS-18 лучше, нет. Просто у китайцев теперь выделяется желудочный сок глядя на Д-30КП-3 «Бурлак».
Д-30КП-3 «Бурлак» — глубоко модернизированный в 2000-х годах в НПО «Сатурн» Д-30КП-2. Отличается новым вентилятором, увеличенной более чем в 1,5 раза степенью двухконтурности, увеличенной на 1 тонну (13 000 кгс) тягой, на 11 % снижен расход топлива. Песня, а не двигатель!
Конечно, специалисты 624 НИИ моторостроения в городе Чэньду и специалисты того же 420 двигателестроительного завода сделают все, чтобы освоить хотя бы ремонт этого двигателя, не говоря уже о том, чтобы собрать свой вариант.
Однако, это не так просто, как кажется. Авиационный двигатель – это, простите, не айфон скопировать.
Поэтому ни одна страна в мире не заинтересована в разработках российского авиапрома, как Китай. Китаю деваться некуда: Европа и США не бросятся на тендер по обеспечению Китая военной техникой, как это происходит в Индии каждый год. Китай обязан выходить из всех ситуаций сам. И потому иметь такого соседа, как Россию в друзьях очень даже выгодно.
Действительно, Су-57 Китаю не нужен. Они научились делать самолеты, другой вопрос, насколько эффективные. Но российский самолет интересен своим двигателем. Двигатель - сердце самолета и создать самолет пятого поколения на основе двигателя третьего - нет, так не получится. Вот поэтому военное сотрудничество будет еще долго интересно Китаю.
Информация