לאחר שמטוס הקרב J-20 יצויד במנוע טורבופאן 10C ויממש את הייצור הלאומי, כאשר יצויד במנוע WS15 יהפוך למוקד תשומת הלב של כולם. החדשות האחרונות הן שה-WS-15 ייצור המוני, וה-J-20 עומד להגיע לייצור המוני במצב שלם.
תְמוּנָה
בפסגת ההשקעות השלישית בתעופה בסין ובגמר תחרות החדשנות והיזמות ה-7 בתעופה שהתקיימה לאחרונה, הטכנאים מסרו חדשות מרגשות ש-WS-15 פרצה דרך קשיים טכניים והשיגה ייצור המוני. כבר אין בעיות טכניות להיכנס לייצור סדרתי במצב שלם לפני 2025.
[החסימה נגד ארה"ב היא החזקה ביותר]
מנוע ה-WS-15 הוא מנוע הטורבו-פאן הצבאי מהדור הרביעי שפותח על ידי סין. הרמה הטכנית שלו ניתנת להשוואה ישירות למנוע F-119 טורבו-פאן האמריקאי. האחרון הוא המנוע של מטוס הקרב F-22, עם דחף מבער קרוב ל-17 טון. עם הדחף החזק של המנוע, מטוס הקרב F-22 השיג יכולת שיוט על-קולית, ויעילות הלחימה שלו שופרה מאוד.
תְמוּנָה
F-22 לוחם עם מנוע F-119
הביצועים העוצמתיים של מנוע ה-F-119 מגיעים מהטכנולוגיות, החומרים והתהליכים המתקדמים שבהם הוא משתמש, כולל דינמיקת נוזלים חישובית תלת-ממדית, חומרי גביש חד-גבישים, דיסקים אינטגרליים של טורבינה, סגסוגות טיטניום מעכבות בעירה בעלות חוזק גבוה, דור חדש של סגסוגות-על של אבקה, וטכנולוגיות ייצור מתקדמות ואומנות וכו'.
עקב אימוץ סדרה של טכנולוגיות מתקדמות, הביצועים של מנוע F-119 שופרו מאוד. הדוגמה הברורה ביותר היא שהטמפרטורה מול הטורבינה שלו היא עד 1900K, שזה כמעט 300K גבוה יותר מזה של מנוע F-110. ניתן לומר שהמדד הזה התקרב לחומר ולגבול התהליך הקר. הדחף של מנועים מודרניים מגיע מהאנרגיה שנוצרת מהתפשטות תרמית של האוויר, כך שדחף המנוע נמצא בקורלציה חיובית עם הפרש הטמפרטורה בין היניקה והפליטה. עבור מנועי אוויר מודרניים, הדרך הישירה ביותר להגביר את הדחף היא להגביר את הטמפרטורה לפני הטורבינה. בתנאי של דחף מבער מסוים, הגדלת הטמפרטורה לפני הטורבינה תעזור להגביר את הדחף ללא מבער, שהוא אחד התנאים החשובים ליכולת שיוט על-קולית ללוחם.
[קשה מדי להדביק את ה-F119, וזה אפילו מעורר ספקות]
בשל הטכנולוגיה הקשה ביותר של מנוע הטורבופאן F-119, אפילו לארצות הברית נדרשו כמעט 20 שנה כדי לפתח אותו בהצלחה ולהגיע לייצור המוני.
לכן, כשהחלטנו למדוד את ה-WS-15 מול מנוע ה-F-119 טורבו-פאן, זה גרם למחלוקת בתעשייה. אבל לאחר דיון, טכנאים יכולים להבטיח את הביצועים של WS-15 רק על ידי השוואת ביצועים מול F-119, כך של-J-20 תהיה יכולת שיוט על-קולית ולהשיג את המטרה להתחרות ב-F{{ 5}} מטוסי קרב.
על מנת להשיג מטרה זו, חזית מנועי האוויר של סין עשתה מאמצים מפרכים וערכה מחקר ארוך טווח. אם ניקח לדוגמה סגסוגות-על מעוותות, מנוע ה-F-119 טורבו-פאן משתמש בעד 40 אחוז מסגסוגת טיטניום ובעל טמפרטורת פעולה של 600 מעלות. השיעור של סגסוגת טיטניום-10 ביתית הוא כ-20 אחוז בלבד וטמפרטורת העבודה קרובה ל-500 מעלות. יש פער גדול בין השניים. באמצעות עבודה קשה, הטכנאים של היחידות הרלוונטיות פיתחו דור חדש של סגסוגת-על מעוותת ביתית, שהוחלה בהצלחה על WS-15, ופינה את הדרך ל-WS-15 לעלות על F-119 .
[J-20 משיג סיור-על, ויכול "להגיב עם F-22"]
לאחר שמטוס הקרב J-20 יותקן עם מנוע WS-15, תהיה לו יכולת שיוט על-קולית, וכעת רק למטוס הקרב F-22 יש יכולת כזו.
תְמוּנָה
טיסה על-קולית ארוכת טווח ללא מבער לאחר יכולה להשיג יתרונות טקטיים עצומים
כיוון שמערכת הקרב J-20 עדיפה על מטוס הקרב F-22, למשל, מטוס הקרב J-20 מצויד במערכת צמצם אופטי מבוזר, וביכולתו לזהות מטרות חמקנות טוב יותר מזה של ה-F-22. אם יש לו יכולת שיוט על-קולית, יהיה לו יתרון בקרב אוויר.
על מנת לשתף פעולה עם שדרוג הביצועים, ה-J-20 ביצע גם אופטימיזציה לעיצוב. לדוגמה, תא הטייס שלו הוסיף בליטה ברורה למילוי אזור הלחץ השלילי בטיסה, ובכך הפחית את התנגדות הטיסה, במיוחד את ההתנגדות במהירויות על-קוליות וטרנסוניות. לאחר שיפורים כאלה, יכולת השיוט העל-קולי של ה-J-20 שודרגה ביעילות, תוך שיפור נוסף בביצועי המטוס בתנאים על-קוליים.
תְמוּנָה
בהשוואה ל-F-22 בשנות ה-90, ל-J-20 יש יתרון מאוחר יותר במערכות אלקטרוניות
[פיתוח התעופה המקומי נמצא בשלביו המוקדמים, ומביא לפריחת מאה פרחים]
מנקודת המבט הנוכחית, הפיתוח המוצלח של WS-15 לא רק מממש את המכלול השלם של מטוסי הקרב J-20, אלא גם משיג שורה של הישגים טכניים שניתן להשתמש בהם כדי לשפר את המנועים הקיימים. לסלול את הדרך לפיתוח הדור הבא של מערכות הנעה בעלות ביצועים גבוהים.
דווח שמנועי טורבופאן 10 וטורבופאן 20 משתמשים בטכנולוגיית טורבינה מסתובבת נגדית, שהיא אחד המאפיינים של מנועי הדור הרביעי של הטורבופאן. אורך ומשקל הפיר מופחתים עקב יישור הטורבינה, הפחתת משקל המנוע. מנקודת מבט זו, הרמה הטכנית של מנועי טורבופאן 10 וטורבופאן 20 ביתיים טובה מזו של מנועי F-110 ו-CMF-56.
מבחינת מערכת ההנעה בעלת הביצועים הגבוהים של הדור הבא, יש לה דחף גדול יותר ויחס דחף למשקל גבוה יותר, ויש לה דרישות גבוהות יותר לעיצוב, חומרים, ייצור ואומנות. אנחנו יכולים להמשיך להתפתח על בסיס פרויקט WS-15 ולספק דור חדש של תנאים נוחים לפיתוח מערכות הנעה בעלות ביצועים גבוהים.
בעתיד, AECC גם תשפר את ה-WS-15 עם תוצאות הפיתוח של דור חדש של מנועים. מצד אחד ניתן לשפר את מנוע ה-WS-15, ומצד שני ניתן לאמת גם את הטכנולוגיה של המנוע החדש.
העולם החיצון משער שמטוס הקרב של סין מהדור ה-6 עשוי להמשיך לעקוב אחר רעיונות הפיתוח של ה-J-20, להשתמש תחילה במנוע WS-15 או בגרסה משופרת כדי לבדוק את עיצוב המטוס, ואפילו להשתמש ב- WS-15 שיפר את המנוע בשלב מוקדם. כך ניתן לקנות זמן לפיתוח מנוע הדור החמישי. לאחר התבגרות מנוע הדור החמישי, מטוס הקרב מהדור השישי יהיה מצויד כדי להפוך אותו למבצעי מלא. המחקר והפיתוח של דור חדש של מטוסי קרב בין סין לארה"ב עמדו לראשונה על אותו קו הזינוק, והפער הטכנולוגי הושווה לבסוף בעצם.
