Los problemas encontrados en el desarrollo del nuevo motor WS-15 significan que los primeros J-20 de la Fuerza Aérea PLA no son tan furtivos a velocidades supersónicas
China lanzó su primer jet avanzado de combate sigilo en servicio antes de lo previsto el año pasado, utilizando motores de paros cortos, frente a los crecientes desafíos de seguridad en la región
Pero eso significa que sus capacidades serán severamente limitadas, afectando su maniobrabilidad y eficiencia de combustible, así como su sigilo a velocidades supersónicas.
Sin decir cuántos estaban en operación, la Fuerza Aérea del Ejército de Liberación Popular confirmó el viernes que el J-20, el luchador de quinta generación del país, había ingresado al servicio de combate, lo que significa que estaba listo para el combate.
Sin embargo, la aeronave estaba equipada con motores inferiores diseñados para aviones de guerra anteriores cuando se unió a la fuerza aérea en marzo del año pasado porque "problemas críticos" con su motor WS-15 hecho a medida, expuesto por un accidente en 2015, no habían sido reparados , dijeron dos fuentes militares independientes
El motor WS-15 diseñado para el J-20 explotó durante una prueba de tierra en 2015", dijo una fuente, y agregó que nadie resultó herido en el accidente.
"La explosión indicó que el WS-15 no es confiable, y hasta ahora no hay una solución fundamental para superar ese problema ... es por eso que el J-20 está utilizando motores WS-10B ahora".
El WS-10B es una versión modificada del motor WS-10 Taihang, que fue diseñado para los cazas J-10 y J-11 de cuarta generación del país.
La explosión fue confirmada por otra fuente cercana al ejército, quien dijo que las razones por las que sucedió eran complicadas, y una de ellas era el control de calidad de sus palas de turbina de cristal único, el componente clave para un potente motor turboventilador.
Una fotografía sin fecha del caza furtivo J-20 de China se somete a pruebas antes de su debut público en el salón aeronáutico de Zhuhai en noviembre de 2016. Foto: Xinhua
Se suponía que las láminas de turbina de cristal único de nueva generación diseñadas para WS-15 podían soportar las mayores cargas mecánicas causadas por velocidades de rotación significativamente más altas y temperaturas extremadamente altas.
El ex presidente de la Corporación de la Industria de la Aviación de China (AVIC), Lin Zuoming, dijo el año pasado a los medios estatales que las palas de turbina de tercera generación de China podrían soportar temperaturas de hasta 3,632 grados Fahrenheit (2,000 grados Celsius) en motores WS-10, ampliando el motor vida útil de 800 horas a 1.500 horas en comparación con los que utilizan la generación anterior de la pala de turbina.
Sin embargo, la relación empuje-peso del motor original WS-10 fue de solo 7.5, mientras que la del WS-10B alcanzó su máximo en alrededor de nueve. La relación empuje-peso del motor turbodiesel WS-15 Emei de todos los sentidos es más de 10, uno de los requisitos básicos para dar al J-20 la capacidad de "supercruzar".
Supercruise permite a los luchadores sigilosos como el F-22 Raptor de los EE. UU. Volar a velocidades supersónicas sin usar postquemadores, lo que los hace más difíciles de detectar. El F-22 es impulsado por el motor a reacción más avanzado del mundo, el Pratt & Whitney F119.
Pero lograr un supercrucero requeriría que las palas de turbina de cristal único del motor WS-15 soporten temperaturas aún más extremas que las manejadas por el WS-10.
Los técnicos chinos pueden producir palas de turbina de un solo cristal de alta calidad cuando se concentran en un único elemento específico", dijo la segunda fuente militar. "Pero aún no han convertido la tecnología avanzada en un producto estándar para la producción en masa". Es un problema de cuello de botella que necesita más tiempo para superar después de innumerables experimentos y pruebas, basadas en experiencias occidentales ".
"Usar los motores WS-10B es solo una etapa temporal y conveniente del desarrollo del motor del J-20 ... en el futuro, el avión puede usar otro motor nuevo, la versión de motor de rendimiento mejorado (IPE) del WS-10, el WS -10 IPE, hasta que el desarrollo del WS-15 sea exitoso ", dijo la primera fuente.
"Es tan vergonzoso cambiar motores para un proyecto de avión tan importante varias veces ... solo por la falta de fiabilidad de los actuales motores WS-15. Es el problema central de larga data entre los aviones de cosecha propia ".
Es al menos la tercera vez que el J-20 ha cambiado de motor. El primer vuelo de la aeronave fue impulsado por dos motores rusos AL-31, que son menos capaces que el WS-10B de China.
Rusia se ha negado a exportar sus motores más avanzados a China porque son la tecnología principal de su industria de la aviación. Eso llevó a China a desarrollar una alternativa indígena, la WS-15, como parte de su impulso para producir uno de los aviones de combate más avanzados del mundo.
Pekín ha intensificado el desarrollo de sofisticados motores a reacción desde el cambio de siglo, con al menos 150 mil millones de yuanes (US $ 23.7 mil millones) invertidos entre 2010 y 2015, informaron fuentes militares al Post en 2016.
La empresa estatal Aero Engine, una compañía formada en agosto de 2016 mediante la fusión de 24 filiales de AVIC con aproximadamente 10.000 empleados, ha liderado el desarrollo y la producción de motores de aviones y turbinas de gas en China en los últimos años. Una de las antiguas filiales de AVIC, el Shenyang Aeroengine Research Institute, desarrolló WS-10 y WS-15.
La Televisión Central de China alardeó el año pasado de que el rendimiento de la WS-15 había coincidido con el de la F119, con un documental emitido en mayo que afirmaba que los motores WS-15 serían ampliamente utilizados en la J-20 para 2020.
Eso convertiría a China en el tercer país en tener un luchador de quinta generación, después de EE. UU. Y Rusia. Justin Bronk, investigador especializado en energía aérea de combate en el Royal United Services Institute, dijo a Business Insider que el diseño del J-20 le dio "mayor alcance, más capacidad interna de combustible y mayor capacidad de armas internas" que sus contrapartes estadounidenses. el F-22 y el F-35, y eso significaba que representaba una amenaza real para las fuerzas estadounidenses en el Pacífico.
Sin embargo, los analistas militares dijeron que era demasiado pronto para tales pronósticos porque el motor WS-15 subdesarrollado aún no era tan sofisticado como el F119, que tenía una vida útil de más de 4.000 horas.
El prototipo del primer avión de combate de quinta generación de Rusia, el Su-57, salió al aire por primera vez en enero de 2010, pero su vuelo inaugural impulsado por el nuevo motor Izdelie 30, que fue especialmente diseñado para él, solo tuvo lugar el pasado mes. El nuevo motor permitirá que el Su-57 logre velocidad de supercrucero y vuele constantemente a 1.242 mph (2.000 km / h), pero aún enfrenta muchas pruebas, con el sitio web Russia Beyond diciendo que no estaría montado en el Su-57 antes. 2019 o 2020
El proyecto WS-15 de China comenzó en la década de 1990, con el primer prototipo entregado en 2004 y la primera prueba de tierra exitosa realizada en 2015, dijo Antony Wong Dong, un observador militar con sede en Macao.
"China tardó 11 años en probar el WS-15 después de que se creó su prototipo", dijo Wong. "Es muy normal tomar de tres a ocho años para un mayor desarrollo.
"Y sigue siendo un logro significativo para China desarrollar el WS-10B como una solución provisional para el J-20. La base de tecnología de motores de aviones avanzados de China es muy débil porque su investigación y desarrollo comenzó varias décadas más tarde que sus contrapartes occidentales "
Los estadounidenses Pratt & Whitney y General Electric pasaron más de 12 años desarrollando prototipos del motor F119 en la década de 1980, seguidos de otros 14 años de pruebas después del vuelo inaugural del motor, equipado con un F-22, en septiembre de 1997.
Los EE. UU. También comenzaron a desarrollar el F-35, un solo asiento, un solo motor, caza multijugador invisible para todo tipo de clima en la década de 1990, con el primer escuadrón, utilizando motores Pratt & Whitney F135, un derivado del F119, uniéndose a su aire fuerza en 2016.
Estados Unidos comenzó a desplegar F-35 en sus bases militares en la región Asia-Pacífico, y 12 llegaron a la base aérea de Kadena en Japón en noviembre. Corea del Sur ha dicho que planea recibir 40 F-35 este año.
Informes anteriores indicaron que la Fuerza de Autodefensa Marítima de Japón también estaba considerando comprar la versión de "salto a chorro" del F-35B para sus dos nuevos portaaviones Izumo de 25,000 toneladas con la parte superior plana. Eso empujó a Pekín a poner el J-20 en servicio tan pronto como sea posible, dijeron fuentes militares.
Andrei Chang, editor en jefe de Kanwa Asian Defense, con sede en Canadá , dijo que el J-20 podría necesitar al menos ocho años para mejorar el rendimiento del motor, pero aún era el avión de combate más capaz de la Fuerza Aérea del PLA cuando se trataba de contrarrestarlo. America's F-22.
"El J-20 es más avanzado que los cazas de cuarta generación de China debido a su sigilo", escribió en la última edición de la revista, y agregó que también podría transportar una mayor cantidad de misiles aire-aire más avanzados.
Chang dijo que no esperaba que China pusiera el J-20 en producción en masa hasta que el proyecto WS-15 concluyera, pero el entrenamiento de los pilotos J-20 había estado en marcha por un tiempo. Dijo que la Fuerza Aérea del Ejército de Liberación del Pueblo había desplegado J-20 en la Base de Entrenamiento y Pruebas de Dingxin en la provincia de Gansu, donde ellos y otros aviones de guerra se habían utilizado para estudiar contramedidas contra el F-22 y el F-35.
El comentarista militar con sede en Hong Kong, Liang Guoliang, dijo que era una necesidad "muy urgente" para China desarrollar un caza furtivo basado en portaaviones basado en el J-20 debido a que el entorno de seguridad regional era cada vez más desafiante.
"El F-35B de EE. UU es mucho más poderoso que el caza actual de portaaviones de China, con el J-15", dijo Liang. "En caso de una guerra, la capacidad de combate de un portaaviones Izumo japonés podría llegar a la de un portaaviones chino si cada barco está equipado con entre cinco y seis F-35B, con cada uno el equivalente a 10 J-15. "
Pero, advirtió, tomaría al menos una década convertir un avión de caza con base en tierra como el J-20 en un avión basado en portaaviones debido a las amplias modificaciones requeridas, y agregó que Estados Unidos había estado desarrollando aviones basados en portaaviones desde la década de 1930, mientras que China acaba de comenzar a hacerlo este siglo.
El J-15 basado en portaaviones de China se basa en el Su-33 ruso, una variante del caza Su-27 de cuarta generación.
"China debería apurarse; el liderazgo central debería tomar una decisión tan pronto como sea posible ", dijo Liang.
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