Китайский ТРДДФ WS-15: фуллереновое покрытие и дополнительная камера не помогли. Лётные испытания J-20 перенесены

Фуллерен– одна из форм чистого углерода, в котором атомы соединены между собой в кристаллическую решетку, напоминающую по форме футбольный мяч. В зависимости от числа атомов фуллерены могут низшими (от 24х до 70 атомов) и высшими (70 и более атомов).

Уже не первый год ведется дискуссия о преимуществах китайского истребителя J-20 над российским Су-57 и американским F-35. Несмотря на отличную от других концепцию аэродинамической компоновки, не удается побороть главный недостаток J-20— его двигатель. Силовой агрегат имеет серьезный изъян — он существенно теряет тягу, когда двигатель выходит на рабочие температуры.

Двигатель WS-15 создается для замены российского АЛ-31Ф. Проблемы авиационного двигателя, который специально разрабатывается для истребителей пятого поколения – J-20 и J-31, опять стали причиной отмены лётных испытаний J-20. Это уже как минимум второй перенос сроков.

Как известно создание мотора – процесс сложный и предыдущий двигатель является основой для последующего.Разработка идеального двигателя – это не разовый процесс, а накопление технологий, опыта и, конечно, наличие подходящих материалов.До недавних пор в китайском самолетостроении было принято сначала проектировать самолет, а затем начинать разрабатывать для него двигатель. Чаще всего мотор с требуемыми характеристиками просто покупали. Опыта самостоятельной разработки двигателей у Китая нет. Вспомним ситуацию с украинским «Мотор Сич».

Новейший китайский истребитель J-20 не стал исключением, и на первом этапе испытаний на него устанавливали исключительно российские двигатели. К разработке собственного двигателя приступили позже. В мае этого года китайские СМИ сообщили о «прорывной технологии, открытой китайскими учёными». Речь шла о мембранном фуллереновом покрытии для турбин авиадвигателей. При этом такие мембраны, как сообщалось, позволяют довести рабочие температуры до 1800℃.

Тогда же было заявлено, что «окончательно решена проблема потери тяги при выходе двигателя на рабочие температуры» и то, что новое покрытие способно удвоить ресурс двигателей при их эксплуатации в условиях низкой влажности.

Но оказалось, что заявление об «окончательном решении проблемы двигателей для истребителей пятого поколения» сделано преждевременно. Выяснилось, что при выходе на рабочие температуры в камере двигателя возникают процессы, которые приводят к существенном росту сорбционных качеств тех самых мембран. Покрытие начинало поглощать рабочее вещество, либо становилось причиной его сгущения с протеканием «ненужной» химической реакции. В итоге расход топлива оказывался запредельным.

К началу сентября в Китае обещали исправить ситуацию и вывести J-20 с WS-15 на лётные испытания. Однако теперь снова приходится констатировать, что проблемы с технологической составляющей авиадвигателя не решены.

Как стало известно, китайские специалисты попытались решили проблему применимости уже фуллереновых плёнок, создав дополнительную камеру. В этом случае предполагалось, что температура будет равномерно распределяться по увеличенному объёму конструкции, что также снизить поглощающие свойства мембран. Но возникли проблемы и с дополнительной камерой — с конструкцией. В итоге ситуация свелась не только к увеличению размеров двигателя, но и к тому, что для его монтажа на J-20 пришлось бы перестраивать практически всю топливную систему истребителя.