В ожидании чуда, которого скорее всего не случится
«Взлетит или не взлетит?» - такой вопрос задают в двух странах по обе стороны Тихого океана. То есть, в США и в Китае. Причем, задают в отношении одного и того же летательного аппарата, имея в виду не столько сам факт того, полетит или нет, а как полетит. Этот момент много важнее.
Мы уже разбирали J-20, когда он только-только появился, и, надо сказать, позитива было мало.
Chengdu J-20 - это большой (длина 23 м) и тяжелый (взлетный вес до 40 тонн) истребитель схемы «утка», созданный далеко не по самым передовым технологиям. Можно сказать, что «я его слепила из того, что было». А было во многом от прототипа МиГ-1.44/МФИ 1.44, данные по которому как-то так оказались в Китае.
МФИ 1.44
J-20
То, что J-20 во многом до безобразия схож с МФИ 1.44, об этом сказано более чем достаточно. Китайский самолет так же имеет треугольное крыло с наплывами и цельноповоротное переднее горизонтальное оперение. Вертикальное оперение – два цельноповоротных киля, сильно разнесенных в плане наклона в стороны. Схема такая же, как у МФИ 1.44, и размеры почти одинаковы. Но вот что «почти».
У нашего самолета крыло большей площади, что явно обеспечивало лучшую маневренность. Плюс 1.44 был намного легче китайского самолета, и даже на отсутствие вооружения скидки не сделать: разница в максимальном весе достигала почти 20 тонн.
Были и отличия: китайцы сделали развал килям заднего оперения, свою конфигурацию крыльев ПГО и наплывов крыла. Ну и немного содрали у американцев: носовая часть (многие отмечали) срисована с F-22А, воздухозаборники и конструкция фонаря – у F-35.
В целом получился некрасивый самолет, слепленный мало того, что из решений конструкторов разных стран, так еще и взятый из самолетов разных поколений. И о многих таких заимствованиях китайцам явно придется не то что сильно пожалеть, а скорее, сильно поработать, исправляя и модернизируя.
Особенно если мы говорим о столь популярной малозаметности. Нет, формами J-20 очень похож на что-то малозаметное, но вот содержанием… Скажем честно: аэродинамическая схема с передним оперением для малозаметного самолета – не лучшее решение. Переднее оперение и подфюзеляжные гребни увеличивают радиолокационную заметность самолета, и исправить это запросто никак невозможно.
Воздухозаборники, «слизанные» с F-35, тоже вызовут со временем желание переработать их. Пока J-20 летал на откровенно слабом WS-10A, это совершенно не сказывалось, но было ущербным изначально, ведь F-35 не планировался для больших скоростей, тем более, на много Махов на сверхзвуке. Да, форма воздухозаборников позволит установить более объемные, а значит, мощные двигатели, но это не значит, что самолет сразу полетит быстрее.
Хотя… что может быть хуже WS-10A с его отвратительной динамикой и низкой устойчивостью на разных режимах работы, сказать сложно. Плюс у этого двигателя ресурс примерно никакой. Потому что ни поставь вместо WS-10А, все будет прекрасно.
А вообще, в Китае как манны небесной летчики ждали WS-15, работы над которым начались еще в 90-е годы прошлого столетия, а доводка шла с момента первого запуска в 2006 году. Делаем выводы, потому что возможно дождались.
Конечно, четкого представления о J-20A, оснащенном двигателями WS-15 китайского производства, не получить. Там, в Поднебесной, хранить секреты умеют прекрасно. Хотя появление фотографии именно J-20А с двигателями, отличными от изначальных в американских военных журналах, наводит на мысли, что не все так и прекрасно, как хотелось бы товарищу Дун Цзюну. Или наоборот, все идет по плану, сейчас сказать сложно. Но теперь становится ясно, что самый существенный недостаток J-20 - его силовая установка - находится на пути к устранению. Если, конечно, это не попытка обмануть и запутать всех.
Фотография, о которой идет речь, начала широко распространяться в социальных сетях на прошедших выходных. На фото изображен прототип J-20A с серийным номером 2052 на взлетно-посадочной полосе в неизвестном месте. Вполне возможно, что это главный испытательный аэродром производителя Chengdu в городе Чэнду. Злые языки в США утверждают, что существуют два самолета с номером 2052, один летающий, со старыми двигателями, второй – с несуществующими. Но вот на снимке истребитель виден сзади, что позволяет детально рассмотреть сопла турбовентиляторных двигателей, не похожих на WS-10A и даже на WS-10G. Что это, действительно WS-15? Вполне возможно. Достоверности добавляет то, что самолет покрыт характерной желтой грунтовкой, которая наносится перед окончательной покраской. То есть – как есть, один из прототипов.
Версия J-20A - это усовершенствованная одноместная версия базового J-20 с изменениями, которые включают пересмотренную форму фюзеляжа, в том числе перепрофилированный носовой обтекатель, более глубокий выступ и слегка приподнятую кабину пилота, а также двигатели WS-15. Дополнительное пространство в хвостовой части, вероятно, предназначено для размещения авионики и/или топлива. Между тем, для новых двигателей точно потребуются модифицированные воздухозаборники с немного меньшим выступом (конструкция воздухозаборника DSI) на передней кромке для оптимизации воздушного потока. Так, по крайней мере, считают американские специалисты, которые разрабатывали исходный воздухозаборник.
Тяговооруженность J-20 мала, и он явно отстает по ней и от Су-57, и от F-22A, и от Су-35С, и даже от Су-30. Шансов на то, что для J-20 Россия продаст более мощные двигатели, невелики. Разве что - внутри солидной партии Су-35. Вот тут, конечно, возможны варианты - Россия может поставить двигателей больше, чем самолетов, если сделка будет заключена. И закрыть глаза на то, что часть их используется не по назначению.
Но проблемы китайцев это не решит, потому что J-20 с двигателями «первого периода» выпустили уже больше 300 штук.
А это, между прочим, 600 двигателей. С ограниченным ресурсом, да вообще ресурс любого двигателя ограничен каким-то количеством рабочих часов. И такую прорву двигателей по мере окончания ресурса придется менять. Соответственно – поставками из России такую проблему не решить. Так что пока не будет надежного и мощного китайского двигателя - любые разработки по новому поколению будут не более чем детские забавы.
Так что реальное появление WS-15 – реальный такой шаг вперед для китайской авиации. Если это действительно произошло, потому что замечено, что часто бывает так: китайские авиационные фотографии публикуются через несколько месяцев или даже через год после того, как они были сделаны. Что есть – то есть.
Независимо от того, когда была сделана фотография, она, безусловно, дает неплохой вид турбовентиляторных двигателей J-20A WS-15, двигателей, которые, как ожидается, значительно сократят разрыв между китайскими истребителями и их новейшими западными аналогами.
Еще в марте 2022 года в отчетах говорилось, что J-20 с двигателем WS-15 совершил полет, хотя было известно, что был установлен только один из этих двигателей, что является обычным явлением для ранних испытаний. Вторым стоял российский АЛ-31, что в целом понятно, и в случае чего именно на наш двигатель возлагались надежды на спасение прототипа.
В декабре 2022 года в Сети появились изображения с серийным номером 2051 — пример варианта J-20A, который, как ожидалось, получит WS-15. А вот J-20A с серийным номером 2052, как сообщается, летал с установленными двигателями WS-15 в июне 2023 года, когда фотографии и видео с испытательного полета начали распространяться в социальных сетях.
Первые снимки J-20A с двигателем WS-15 были низкого качества, выхлопные патрубки были затемнены, что затрудняло окончательное определение, действительно ли на самолете были установлены новые двигатели или на нем сохранились ранее установленные турбовентиляторные установки серии WS-10.
Или вообще, стоит вспомнить, что прототипы J-20 и первые серийные образцы оснащались турбовентиляторными двигателями российского производства АЛ-31. То есть, одна модель оснащалась целым букетом двигателей: WS-10A, WS-10B, WS-10C, WS-10G, АЛ-31 и, наконец, WS-15. И отличить один от другого не всегда представляется возможным.
Что касается WS-15, то достоверных фактов о нем известно немного. Пока никаких фотографий или видео, демонстрирующих двигатель, или даже полномасштабного макета публично не появилось. СМИ оперируют исключительно цифрами, тоже не совсем понятного происхождения (ссылки ведут в школу машиностроения Шаньдунского университета), которые говорят о том, что тяга WS-15 должна быть от 150 кН, что в целом меньше, чем у российских и американских двигателей, но больше, чем у китайских (там в зависимости от модификации от 120 до 140 кН).
Кстати, на фото совершенно невозможно увидеть механизацию, управляющую изменением вектора тяги, WS-15, и это несмотря на то, что вариант WS-10G уже имел УВТ. А на снимках виден двигатель со стандартным соплом.
Это не говорит о том, что WS-15 не имеет УВТ, первичные испытания (хотя – с 2006 года как бы) могут проходить и без УВТ, всю механику управления поставить потом не большая проблема, вопрос только именно в том, а чего сразу не установили.
И получается, что единственное преимущество WS-15 перед WS-10 – это большая тяга. Да, 2 000 кгс – это весьма прилично, это на уровне F-22, у которого Pratt & Whitney F119-PW-100 выдают примерно те же 15 000 кгс, но имеют УВТ в вертикальной плоскости и бесфорсажный режим на 10 000 кгс для так называемого «суперкруза». Так что китайским товарищам есть над чем подумать: F-22 при всех его минусах может довольно долго летать с полной боевой нагрузкой на сверхзвуке без применения форсажа. Сможет ли так летать J-20 – большой вопрос для большого самолета.
Тяга на уровне «Раптора» и Су-57 – это весьма неплохо, но в плане экономичности/дальности, малозаметности и маневренности – вот тут вопросов больше, чем ответов.
Своего рода замечание, но тяга - это не то, что делает двигатель подходящим для крейсерских полетов на сверхзвуке. Здесь все в комплексе. Но вот что отличает F119 от других двигателей в лучшую сторону, так это то, что у него очень высокая скорость/энергия выхлопа без форсажа, что означает, что он разгоняет самолет за счет относительно низкого расхода топлива до высокой скорости и даже далее до сверхзвука. Это, в свою очередь, позволяет ему иметь небольшую площадь двигателя и воздухозаборника и достигать высоких сверхзвуковых скоростей на обычной тяге.
Для достижения этого двигатель должен иметь очень низкий перепуск (поскольку перепускной воздух движется очень медленно), а для этого при достижении достойной эффективности требуется очень высокое давление и температура на входе в турбину. У F119 одно из самых низких передаточных чисел среди современных истребительных двигателей - 0,3: 1.
И тут основной вопрос не в том, создал ли Китай двигатель с тягой более 15 000 кгс. Это как раз не самое сложное, вопрос в том, сделали ли они это на надежном и достаточно эффективном двигателе с достаточно «горячим» выхлопом для высокоскоростного (M1,5+) крейсерского полета. И вот тут сомнений полно.
Если посмотреть на оценки американцев, а в начале каждого года Пентагон публикует отчет в том числе и о военной мощи Китая, как своего основного вероятного противника, то там в этом году прозвучали ожидания, что за счет двигателей WS-15 J-20 сможет получить ту самую вожделенную способность к сверхзвуковому крейсерскому полету и увеличить возможности в плане боевой нагрузки внутренних отсеков.
Но в целом генералы спокойны. «Это не то, из-за чего стоит терять много сна», - СКАЗАЛ генерал ВВС США Кеннет Уилсбах, глава Тихоокеанских военно-воздушных сил журналистам в сентябре 2022 года. «Конечно, мы внимательно следим за ними и видим, как они развиваются».
Но мы знаем, что определенная степень шапкозакидательства свойственна американским военным. Однако, случаи глубокого разочарования, начиная с того же 2022 года, имели место в среде военных США,
В то же время модернизация двигателя J-20 - не единственная реализуемая программа по расширению возможностей самолета. Сейчас на испытаниях находится двухместный J-20B, а в отношении этого самолета просачивалась информация, что одной из его функций будет управление беспилотниками. Все смотрится довольно логично, добавление второго члена экипажа сделало бы J-20 более подходящим для этой задачи. В том, что разработать и построить ведомые беспилотники в Китае смогут – сомнений нет никаких, а доработка самолета под задачи управления стаей ведомых определило бы J-20B в уникальную нишу среди существующих истребителей пятого поколения, потому что единственный пока, кто что-то продемонстрировал в этом направлении – это российский Су-57. А американская платформа NGAD пока похожа больше на гуся с перебитыми крыльями.
Для Китая критично важным является развитие WS-15. Значительные достижения в авиадвигателестроении страны – это залог развития авиации в частности и обороноспособности страны в целом. Разработка современных высокоэффективных реактивных двигателей долгое время была ахиллесовой пятой аэрокосмической отрасли Китая. Авиастроение долгое время полагалось на двигатели российских поставок, но если промышленность КНР сможет поставить на поток двигатели собственного производства, это скажется исключительно положительно на авиационной отрасли Китая.
А уж если китайские двигатели собственной разработки смогут стать на одну ступень с российскими и американскими в плане надежности и долговечности… Тогда перед Китаем распахнутся врата мирового рынка самолетов, куда пока что Китай иногда проталкивает свои самолеты в категории «для самых бедных».
Но для этого должно действительно произойти чудо. А оно, как показывает практика, не обязано это делать. То, что вроде бы WS-15 встал на свое законное место еще не говорит о том, что все так радужно, как хотелось бы. Двадцать лет войны за двигатель у китайских авиационных инженеров говорят о том, что путь еще далек от своего завершения.
Информация