Авиационные «де-связи» и «де-рискинг» произведены в Китае

chiny24.com 1 год назад

Летчики часто говорят: «Чтобы построить самолет, достаточно иметь хороший двигатель. Прикрепите его к двери сарая, и вы сможете летать! В этой пословице много правды. Двигатель, в котором двигатель является ключевым элементом, является сердцем самолета.

Независимо от размера самолета и его назначения, авиационный двигатель, как и конструкция корпуса, оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики – скорость, потолок, расход топлива, а значит, дальность, экономичность и эксплуатационные расходы.

За последние несколько лет китайская авиационная промышленность достигла огромного прогресса. Западная концепция «De-Coupling» и «De-Risking» была в значительной степени реализована с помощью...

Стоит помнить, что Китай не заканчивал строительство базовых электрических сетей и автомагистралей до первого десятилетия XXI века. Вместо того, чтобы гоняться за лучшими продуктами, основное внимание уделялось созданию основы для масштабирования с экономическим развитием.

Китайский прорыв в разработке турбореактивных двигателей

На протяжении многих лет китайская авиационная промышленность стремилась догнать и даже обогнать мировых лидеров по производству высокотехнологичных авиационных двигателей. В последнее десятилетие особое внимание уделяется разработке турбовентиляторных двигателей, являющихся ключевым компонентом движения пассажирских, военных и других летательных аппаратов.

Увеличение инвестиций и обязательств

Власти Китая и авиационная промышленность активизируют усилия по разработке и производству турбовентиляторных двигателей самостоятельно. В последние годы наблюдается значительный рост инвестиций в НИОКР в этой сфере, а также акцент на приобретение и освоение зарубежных технологий. Стоит отметить, что китайские компании, такие как Aviation Industry Corporation of China (AVIC) и Commercial Aircraft Corporation of China (COMAC), а также различные научно-исследовательские институты и университеты, проводят масштабные работы по проектированию и производству современных турбовентиляторов.

Технологический прогресс

В последние годы китайские инженеры и ученые добились значительного технологического прогресса в проектировании и производстве турбовентиляторных двигателей. Эти достижения включают разработку новых сплавов металлов, композитов и керамических материалов, которые характеризуются легкостью, долговечностью и устойчивостью к высоким температурам, что приводит к эффективности и экономичности двигателя. Китай уже разработал и внедрил титановые и рениевые сплавы. Рен (рений) — химический элемент с символом Re и атомным номером 75. Это металл с очень высокой температурой плавления (приблизительно 3186 градусов по Цельсию, 5767 градусов по Фаренгейту), что делает его пригодным для экстремальных применений. Это относительно устойчивые к коррозии и химические реакции, относительно жесткие и долговечные, что делает его полезным в ситуациях, когда требуется механическая прочность при высоких температурах. Технические возможности оптимизации конструкции, то есть минимизации массы и аэродинамического сопротивления, были разработаны с использованием современных методов проектирования, компьютерного моделирования и испытаний в аэродинамических туннелях.

Будущие перспективы

Китайская авиационная промышленность становится все более важной на международном уровне, и развитие турбовентиляторов является ключевым элементом этого успеха. Будущие перспективы многообещающие, и китайские компании планируют продолжить свои усилия по дальнейшему совершенствованию технологий, повышению производительности и охвату. Разработка собственных турбовентиляторов позволит Китаю не только снизить зависимость от зарубежных поставщиков, но и открыть новые экспортные возможности и укрепить позиции мирового игрока в авиационной отрасли. Способность к инновациям и быстрой адаптации к меняющимся рыночным условиям делает Китай все более серьезным конкурентом для традиционных лидеров этого сектора. Поэтому многие страны региона, а также те, у кого нет бюджета на американские или российские самолеты, рассматривают предложения КНР. Некоторые уже покупают китайские самолеты, которые оказываются действительно хорошими машинами. Пока, кроме двигателей. Например, некоторое время назад Индонезия всерьез рассматривала китайские самолеты, но в итоге приняла решение о Су-30МК2, именно из-за двигателей.

Развитие промышленности

двигатель WS-9

Двигатель WS-9 был одним из первых турбовентиляторных двигателей, разработанных в Китае для использования в военной авиации. Однако это не копия российского двигателя, а лицензионное производство Rolls-Royce Spey Mk202. Двигатель WS-9 снижал сжатие вентилятора с 17 до 14 градусов, использовалась другая горелка и сопло, а струна была увеличена на 500 кг.

После 30 лет работы, в 2004 году, Xi’an Aeroengine начала производить двигатели, на которые она получила лицензию от Rolls-Royce в 1970-х годах. В ходе производства WS-9 завод освоил 13 элементов передовых мировых технологий, таких как металлопрыскивание, вакуумная термообработка, трубная прикладная сварка, вакуумная пайка, изгиб NC труб и электрообработка. Кроме того, он освоил около 46 передовых технологий, которые могли бы быть успешно внедрены в Китае, включая мягкую матрицу и шлифование ползучими кормами.

Разработка двигателя WS-9 также улучшила технологии производства и технический уровень китайской металлургической, химической и машинной промышленности. Таким образом, разрыв между Китаем и передовыми авиационными странами в технологии производства двигателей значительно сократился.

Импортировано более 130 экземпляров проектных и вычислительных отчетов и тестовых отчетов, а также сложных документов по производству двигателей, которые послужили справочными руководствами по проектированию и разработке. Испытательное производство в Сиане началось в 1976 году. Огромные сотрудники приложили все усилия для перевода и копирования 420 000 страниц документов и около 30 000 проектных чертежей приборостроения и производства этих инструментов.

На этапе производства приборов Li Guofu Цюй Гуансин, Ма Шиин и другие технические руководители завода организовали работу по решению ключевых технических проблем и детальному производству пробных деталей, решив 76 критических техник. Теплообразование титанового сплава было уникальным процессом, разработанным совместно с BAMTRI, заменив процесс, указанный в предоставленных технических документах.

Этот импорт способствовал технической реформе завода, который закупил около 700 передовых станков и оборудования из-за рубежа. В машинном цехе было представлено 26 цифровых машин, как произведенных в Китае, так и за рубежом, оснащенных возможностями программирования, настройки, обработки и управления. Было 23 комплекта спецтехники для производства деталей WS-9, которые были доработаны заводом на основе имеющихся возможностей. Например, контурная машина HP и LP была изготовлена в Англии.

Модифицированная вертикальная фрезерная машина отлично справлялась с поставленными задачами. Помните, это было в конце 1970-х годов. Производственные линии для точного литья и ковки оснащены передовым оборудованием и разработаны оптимальные рабочие процессы. Это служило не только другим авиадвигателям, но и другим военным и коммерческим компаниям. Сиань стал производственной базой для авиационных двигателей, техника производства которых стала конкурентоспособной во всем мире.

История двигателей WS-9:

1980-е годы: Начало работ по проектированию двигателя WS-9 в Китае. Китай, долгое время зависимый от импортных авиадвигателей, начал разрабатывать собственные решения в этой области. Это соответствовало их долгосрочной стратегии по укреплению технологической независимости.
Начало 1990-х годов: Начало исследований и разработок двигателя WS-9. Китайские научно-исследовательские институты и промышленные компании, такие как China Aviation Industry Corporation (AVIC), занимаются этим проектом, стремясь создать двигатель, отвечающий потребностям отечественной авиационной промышленности.
1990-е годы: Постепенное совершенствование конструкции двигателя WS-9 с учетом новых технологий и опыта, накопленного в ходе испытаний и испытаний.
Начало 21-го века: Продолжаются работы по двигателю WS-9 с учетом меняющихся рыночных и технологических требований. Разработка этого двигателя проходила параллельно с другими проектами китайских авиадвигателей.

Технические характеристики двигателя WS-9:

Тип: Турбовентиляторный двигатель
Производитель: Xi’an Aero-Engine Corporation, аффилированная с China Aviation Industry Corporation (AVIC)
Масса: Приблизительно 1860 кг. Подробные данные WS-9 обычно отсутствуют.
Струна: Мощность двигателя WS-9: 54,29 кН, с усилителем 91,26 кН (может варьироваться в зависимости от версии).

Примеры применения двигателя WS-9:

Двигатель WS-9 используется на самолете Xi’an JH-7 – китайском ударном самолете, сочетающем в себе черты истребителя-бомбы, спроектированного и построенного в 1970-х и 1980-х годах. Эта машина поступила на вооружение ВМС и ВВС Китая.

Двигатель WS-10

Двигатель WS-10, также известный как Taihang, является еще одним поколением турбовентиляторных двигателей, разработанных Китаем. Это двигатель большой мощности, предназначенный в первую очередь для использования в истребителях.

В начале процесса своего развития Китай имел ограниченный доступ к передовым автомобильным технологиям, поэтому на начальных этапах развития можно было предпринять некоторые шаги для понимания и адаптации иностранных технологий. Иногда высказывались предположения, что двигатель WS-10 мог быть вдохновлен российским двигателем АЛ-31, который использовался в истребителях J-10.

В первых серийных моделях возникли проблемы с качеством из-за раннего прямого использования систем управления АЛ-31. Более того, Салют отказался продавать исходный код системы управления, что заставило Китай почти 20 лет самостоятельно разрабатывать собственный код.

История создания двигателя WS-10:

1990-е годы: Начало работ по проектированию двигателя WS-10 в Китае. Этот проект был запущен с целью создания независимой двигательной установки для китайских истребителей, таких как J-10.
Начало 21-го века: Продолжаются работы по разработке двигателя WS-10 при поддержке китайского правительства и китайской авиационной промышленности. Этот проект направлен на повышение независимости Китая в области передовых авиационных технологий.
2000-2010 годы: Постепенная разработка двигателя WS-10, включая испытания прототипов, исследования производительности и надежности и совершенствование конструкции для удовлетворения военных и гражданских требований.
С 2010 года: Внедрение двигателя WS-10 для серийного производства и установки на различных китайских самолетах, включая J-10 и штурмовые самолеты.

Технические данные двигателя WS-10A:

Тип: Турбовентиляторный двигатель
Производитель: Китайская компания Aero Engine Corporation (AECC)
Масса: Около 1600 кг (3500 фунтов)
Струна: Около 27 000 – 31 000 фунтов стерлингов (около 120 – 140 кН)

Применение двигателя WS-10A:

Двигатель WS-10A в основном используется в истребителях, включая версии J-10, а также в других летательных аппаратах, таких как штурмовики. Вот некоторые конкретные примеры самолетов с двигателем WS-10:

J-11B: Многозадачный истребитель, являющийся модификацией российского самолета Су-27, использует двигатель WS-10 в качестве альтернативы российскому двигателю АЛ-31Ф.
J-16: Многозадачный истребитель, являющийся модификацией самолета Су-30МКК. Как и J-11B, двигатель WS-10 является альтернативой российскому двигателю.
J-10B/C: Истребитель использует двигатель WS-10 в качестве одного из вариантов привода.
J-20: Самолет-невидимка пятого поколения предназначен для выполнения воздушных миссий по передовым целям. В качестве временного двигателя использовался WS-10C.
J-15: Бортовой истребитель, являющийся модификацией российского самолета Су-33, также может оснащаться двигателями WS-10 в качестве альтернативы оригинальным российским двигателям.

Двигатель WS-15

Двигатель WS-15, разработанный для современных боевых машин, является очень высокопроизводительным двигателем истребителя.

Китайский двигатель WS-15 был разработан в рамках программы, направленной на обеспечение независимости Китая в области двигателей для перспективных истребителей, таких как J-20. Конструкция и технологии, используемые в двигателе WS-15, охраняются китайской авиационной промышленностью.

Двигатель WS-15, также известный как Emei, имеет много преимуществ, которые делают его ключевым элементом в современных боевых машинах:

Это реактивный двигатель, который обеспечивает высокую мощность и эффективность, позволяя самолету достигать высокой скорости и маневренности.

Путем векторизации тяги, то есть движущегося сопла двигателя, направляющего выхлопные газы в нужном направлении в зависимости от маневра, двигатель WS-15 обеспечивает повышенную маневренность самолета.

Он предназначен для обеспечения возможности получения и поддержания сверхкруизных скоростей, что означает возможность поддержания сверхзвуковой скорости без использования ускорителя, лучшую надежность, что имеет решающее значение для боевых действий.

Он также направлен на улучшение характеристик истребителей, таких как J-20, благодаря большей экономии топлива, лучшей маневренности, большей дальности, дополнительному производству электроэнергии и потенциалу для будущих улучшений.

Разработка двигателя WS-15 рассматривается как технологический скачок в китайской авиационной промышленности, что способствует повышению независимости Китая в авиационных технологиях.

Все эти особенности делают его ключевым элементом в современных боевых машинах, способствуя способности Китая проектировать, производить и эксплуатировать передовые боевые машины.

История создания двигателя WS-15:

2000-е годы: Начались работы над проектированием двигателей WS-15 корпорации Xi’an Aero-Engine Corporation, Aviation Industry Corporation of China (AVIC) и различных научно-исследовательских институтов. Разработка этого двигателя была ответом на необходимость иметь передовые, независимые двигатели для китайских истребителей.
Начало 21-го века: Начать исследования и разработки двигателя WS-15 с упором на достижение высокой эффективности, надежности и соответствия военно-техническим требованиям.
2010: Первые прототипы двигателя WS-15 прошли статические испытания, что стало важным шагом на пути к проверке его производительности и долговечности.
2016: Разработка версии двигателя WS-15 была установлена на самолёт J-20 для выполнения лётных испытаний. Эти испытания были разработаны для оценки работы двигателя в реальных условиях полета и выявления возможных проблем и областей для улучшения.
С 2020 года: Китайские авиакомпании продолжают разработку двигателя WS-15.

Технические детали двигателя WS-15 (оценка):

Тип: Турбовентиляторный двигатель
Производитель: Xi’an Aero-Engine Corporation, в столичной группе Aviation Industry Corporation of China (AVIC)
Масса: 1600 кг
Струна: 181,3 кН (40750 фунтов)

Двигатель предназначен для управления китайским истребителем пятого поколения J-20. Самолет J-20 является основным боевым истребителем Китая, спроектированным как стелс-платформа, способная вести операции против передовых целей противника.

Двигатель WS-20

Двигатель WS-20, также известный как Taihang, является китайским турбовентилятором, который был разработан китайской авиакомпанией Aero Engine Corporation of China (AECC).

История создания двигателя WS-20:

1990-е годы: Начало работ по проектированию двигателя WS-20 в Китае. Этот проект стал ответом на необходимость создания независимого и технологически продвинутого турбовентилятора для китайских военных самолетов, в том числе транспортных и патрульных.
Начало 21-го века: Начало исследований и разработок двигателя WS-20. Китайские научно-исследовательские институты и промышленные компании, такие как AECC, участвуют в проекте, стремясь создать двигатель, способный обеспечить достаточную мощность, эффективность и надежность.
2011: Первые испытательные полеты WS-20. После многих лет разработки и испытаний китайские инженеры провели первые испытания двигателя в полете, что стало важным шагом на пути к оценке его производительности и выполнимости на практике.
2013: Начало серийного производства двигателя WS-20. После успешных испытаний и получения необходимых сертификатов серийное производство этого двигателя стало использоваться в различных типах китайских самолётов.

Технические данные двигателя WS-20:

Тип: Турбовентиляторный двигатель
Производитель: Китайская компания Aero Engine Corporation (AECC)
Масса: Масса двигателя WS-20 составляет примерно 2000-2500 кг (4400-5500 фунтов), в зависимости от версии и комплектации.
Струна: Мощность двигателя WS-20 составляет примерно 13 000-14 000 кг (28 600-30 800 фунтов), что делает его одним из самых мощных двигателей в китайском производстве. Эта последовательность может быть изменена в соответствии с потребностями и приложениями.

Двигатель WS-20 является еще одним элементом производственных мощностей Китая в авиации. Его разработка была важна для укрепления позиций Китая и удовлетворения внутреннего растущего спроса на современные двигатели для различных типов самолетов.

Двигатель WS-20 использовался для привода Xian Y-20. Это китайский транспортный самолет большой дальности, который является ключевой частью транспортной стратегии Китая, как в гражданском, так и в военном отношении. Этот самолет был разработан китайской авиакомпанией Xi’an Aircraft Industrial Corporation.

Двигатели WS-20 представляют собой четырехмоторный привод Y-20. Использование этих двигателей в Y-20 позволяет перевозить большие грузы на большие расстояния, что делает его пригодным для различных транспортных задач, в том числе для обеспечения снабжения крупных войск и материально-технического обеспечения военных операций.

Планировалось, что Y-20 с самого начала будет оснащаться китайскими двигателями WS-20, которые являются разработкой двигателя WS-10. Однако из-за задержек в серийном производстве ранние Y-20 оснащались двигателями российского производства, то есть Лотарев Д-30КП-2.

Стоит отметить, что двигатели WS-20, которые являются более технологически продвинутыми, являются предпочтительным выбором для Y-20 из-за их большей мощности и эффективности. Однако из-за недостаточного объема производства двигателей серии WS-20 в качестве временного решения используются двигатели российского производства.

Двигатель CJ1000A

Двигатель CJ1000A является еще одним турбовентилятором, который был разработан китайской авиакомпанией Aero Engine Corporation of China (AECC). Это двигатель, предназначенный для обеспечения независимого движения китайского пассажирского самолета C919.

История двигателя CJ1000A:

2012: Начните работу над проектом CJ1000A Китайской авиадвигательной корпорации (AECC) при поддержке китайского правительства. Проект направлен на обеспечение самостоятельного движения для отечественного пассажирского самолета C919.
2015: AECC объявила, что CJ1000A станет официальным двигателем для C919, что стало важным шагом в развитии этого двигателя.
2018: Начались статические испытания первого прототипа двигателя CJ1000A, что стало важной вехой в процессе разработки.
2020: Воздушные испытания двигателя CJ1000A на C919 были запланированы, однако из-за различных факторов, включая пандемию COVID-19, срок был отложен.

Технические характеристики двигателя CJ1000A:

Тип: Турбовентиляторный двигатель
Производитель: Китайская компания Aero Engine Corporation (AECC)
Масса: Предполагаемая масса двигателя CJ1000A составляет около 8,5 тонн.
Струна: Целевая тяга двигателя CJ1000A оценивается примерно в 190 кН.

Двигатель CJ1000A предназначен для продвижения пассажирского самолета C919, который должен конкурировать с машинами Boeing и Airbus на авиационном рынке.

Перспективы китайской авиации

Вспоминая будущее, стоит еще раз упомянуть двигатель WS-15. Максимальная тяга этого двигателя составляет 16 тонн, промежуточная тяга составляет 10 тонн, расход топлива составляет 2,02 кг / даН / ч, средний расход топлива составляет 0,665 кг / даН / ч, а отношение тяги к весу составляет 8,86 ~ 10. Скорость воздушного потока 138 кг/с, скорость обхода 0,382, общий коэффициент давления 28,71, температура на входе турбины 1477 градусов Цельсия, максимальный диаметр 1,02 м, длина 5,05 м и масса 1862,3 кг.

Сравнивая его с аналогичными продуктами, WS-15 имеет соотношение тяги к весу 10 и максимальную струну 16 тонн; американский двигатель F119 F-22 имеет отношение тяги к весу 11,7 и максимальную струну 15,5 тонн; российский Су-57 оснащен двигателем AL-41, который имеет отношение тяги к весу 11,1 и максимальную струну 14 тонн. Американский двигатель F-135 F-35 имеет отношение тяги к массе 10+ и максимальную тягу 17 тонн. Теперь можно сказать, что WS-15 вышла на глобальный уровень.

Разработка собственных турбовентиляторов позволит Китаю не только снизить зависимость от зарубежных поставщиков, но и открыть новые экспортные возможности и укрепить свои позиции в качестве глобального игрока в авиационной отрасли.

Китайская авиационная промышленность добивается значительных успехов в разработке турбовентиляторных двигателей, что выгодно не только стране, но и всей авиационной отрасли. Способность к инновациям и быстрой адаптации к меняющимся рыночным условиям делает Китай все более серьезным конкурентом для традиционных лидеров в этом секторе.

Если Китаю удастся сохранить экономический рост и непоколебимо инвестировать в авиапром, уровень производства авиадвигателей в Китае, скорее всего, скоро превысит российский, французский и немецкий, а затем в ближайшие несколько лет он станет сопоставим с США.

Китай работает над многими другими авиационными проектами. Вот некоторые из них:

COMAC C919: Китай планирует производить 150 самолетов COMAC C919 в год; этот самолет должен конкурировать с машинами Boeing и Airbus.
Строительство аэропорта: Китай планирует увеличить количество аэропортов. Планируется построить несколько десятков новых аэропортов.
Китай сотрудничает с Европейским агентством по авиационной безопасности (EASA) для удовлетворения потребностей граждан ЕС с точки зрения безопасности и устойчивого развития не только в Европе, но и на глобальном уровне.
Набор специалистов: Китай инвестирует в приобретение опытных инженеров и пилотов из западных стран, которые могут передать свои знания и опыт.

Эти проекты показывают, что Китай стремится повысить свою технологическую независимость и укрепить свои позиции в качестве глобального игрока. По мере развития этих проектов мы можем ожидать дальнейших инноваций и прогресса в китайской авиационной промышленности.

Автор Marek Rosin and Grzegorz Sośnicki Rosin

Издатель: Leszek B.

Электронная почта: [email protected]

Читать всю статью