Китайские военные двигатели: технологии? 

Часто слышу этот вопрос, и обычно за ним стоит одно: ?Они вообще что-то умеют, или просто копируют?? Люди смотрят на новейшие истребители или дроны и думают, что всё дело в авионике или форме. Сердце же — двигатель — остаётся в тени, а зря. Именно здесь, в камерах сгорания и на лопатках турбин, идёт самая сложная и долгая работа. И да, китайские инженеры здесь давно не просто ученики. Но путь был не прямым, и даже сегодня есть нюансы, которые не видны со стороны.

От догоняющих к создающим: эволюция подхода

Если отбросить пропаганду с обеих сторон, картина становится очень предметной. В 2000-х речь шла о лицензионном производстве и реверс-инжиниринге. Помню, как анализировали тогдашние образцы — по надёжности и ресурсу до лидеров рынка было далеко. Ключевой проблемой были материалы и культура производства. Можно скопировать чертёж, но если у тебя нет той же самой жаропрочной стали или точности обработки лопаток в тысячные доли миллиметра, двигатель будет ?потеть? и быстро деградировать.

Перелом, на мой взгляд, начался не с военных, а с гражданского сектора. Массовый спрос на качественные электродвигатели для промышленности, медтехники, точной механики создал среду, где выросли серьёзные производители компонентов. Вот, к примеру, возьмите компанию ООО Шэньчжэнь Яцзя Мотор (https://www.hhmotor.ru). Они с 2004 года делают высокоточные микродвигатели — бесщеточные, шаговые, редукторные. Напряжение от 0,7 В, мощность до 2500 Вт. Казалось бы, какое отношение это имеет к истребителям? Самое прямое. Такие предприятия оттачивают технологии миниатюризации, управления, качества сборки. Их двигатели для стабилизации камер или привода механизмов — это тоже элемент общей технологической цепочки. Без этой широкой базы сложно растить узких военных специалистов.

Поэтому, когда говорят о прорыве в ВКС, например, с двигателем WS-10 для J-10/J-11, а потом и WS-15 для J-20, нужно понимать, что это вершина айсберга. Под ней — десятилетия инвестиций в металлургию, станкостроение, систему контроля качества. Первые серии WS-10, по слухам из цехов, имели нестабильный ресурс. Проблемы с подшипниками, с уплотнениями. Но ключевое — эти проблемы не замалчивали, а методично решали. Сейчас тот же WS-10 в поздних модификациях — уже вполне зрелый и надёжный продукт. Это и есть главная технология — не одноразовый успех, а способность итеративно улучшать.

Где реальные сложности, а не мифы

Многие ошибочно полагают, что главный вызов — это создать тягу, как у Pratt & Whitney или Saturn. Нет. Создать-то можно. Сложнее создать двигатель, который сохраняет характеристики в широком диапазоне режимов, обладает высокой живучестью и при этом его можно массово производить с предсказуемым качеством. Вот здесь и кроются детали, о которых редко пишут.

Например, система управления (FADEC). Ранние китайские системы были менее гибкими, что сказывалось на отзывчивости двигателя на резкие манёвры. Разработка собственной элементной базы, устойчивой к помехам и перегрузкам, — титаническая работа. Или охлаждение турбинных лопаток. Сложнейшая система каналов внутри лопатки, от точности литья которых зависит, расплавится она или нет. Китайские производители долго отставали в этой технологии точного литья по выплавляемым моделям. Прогресс стал заметен, когда они начали активно внедрять аддитивные технологии для прототипирования и производства некоторых критических компонентов.

Ещё один момент — испытания. Построить стенд для испытаний двигателя в полётных режимах — это отдельная наука. Нужно имитировать разреженную атмосферу, ледяной дождь, попадание птицы. Инфраструктура для таких испытаний в Китае сейчас одна из самых масштабных в мире. Но в начале 2010-х были случаи, когда двигатели, показывавшие хорошие данные на стенде, ?захлёбывались? в реальных условиях на большой высоте. Это привело к пересмотру многих протоколов испытаний.

Синергия с дронами и ?нишевые? решения

Если в больших турбореактивных двигателях Китай шёл долго и сложно, то в сегменте малых газотурбинных и электрических двигателей для БПЛА прогресс был стремительным. И здесь опять видна связь с промышленным сектором. Спрос на компактные, экономичные и мощные силовые установки для коммерческих и разведывательных дронов стимулировал бурный рост.

Здесь уже не требуется ресурс в тысячи часов, как у истребительного двигателя. Но требуются другие качества: быстрый выход на режим, высокая удельная мощность, интеграция с электроникой. И китайские компании здесь впереди многих. Они научились делать очень эффективные малоразмерные ТРД, которые, к примеру, используются на ударном дроне CH-92. А в сегменте электродвигателей для небольших разведывательных дронов они практически монополисты на мировом рынке. Те же компании, что производят промышленные моторы, как Шэньчжэнь Яцзя Мотор, со своей экспертизой в бесщеточных двигателях постоянного тока, естественным образом вошли в эту supply-цепочку.

Это важный момент: военные технологии сегодня часто не являются чем-то абсолютно изолированным. Это доведённые до высочайших требований по надёжности и стойкости коммерческие или двойные технологии. Умение создать высокооборотный бесщеточный мотор для медицинского насоса с точным контролем скорости — это тот же фундамент, что и для привода в системе наведения или винта малошумного разведывательного дрона.

Будущее: гиперзвук и электрификация

Сейчас все взгляды обращены к гиперзвуку. Прямоточные двигатели (ГПВРД) — это новая frontier. Китайские испытания в этой области очень активны. Сложность здесь запредельная: смесеобразование и горение на скоростях в 5-6 Махов и выше. По открытым данным, у них были как успешные запуски, так и неудачи — аппараты разрушались из-за тепловых нагрузок или нестабильности горения. Это нормальный процесс. Технология здесь сырая у всех, и тот, кто быстрее накопит массив данных с реальных испытаний (включая неудачных), получит преимущество.

Другое направление — электрификация вспомогательных систем. Замена гидравлических и механических приводов на электромеханические (ЭМП) с высокомоментными двигателями. Это повышает живучесть и управляемость. И здесь опять мы возвращаемся к базовой промышленной компетенции. Способность производить мощные, компактные и устойчивые к перегрузкам электродвигатели, как раз те, что указаны в ассортименте многих китайских производителей, становится критически важной для бортовых систем нового поколения.

Так что, если кратко: вопрос не в том, ?есть ли у Китая технологии?. Они есть, и они глубокие. Вопрос в их зрелости и сбалансированности. В некоторых областях (малые двигатели для дронов, элементы электропривода) они уже мировые лидеры. В других (большие турбореактивные двигатели с сверхвысокими параметрами) — уверенно догоняют, имея за спиной уже не только копии, а собственный, порой горький, опыт разработки и доводки. И этот опыт, подкреплённый мощной промышленной базой, как раз и является их главным технологическим активом.

Выводы без глянца

Итак, что мы имеем? Огромный, методичный технологический рывок, основанный не на волшебстве, а на гигантских инвестициях и умении учиться на ошибках. Двигателестроение — это не та область, где можно сделать ?рывок? за пять лет. Здесь видны результаты труда, начатого 20-30 лет назад.

Слабым местом, как мне видится, до сих пор может быть ?последняя миля? — абсолютная стабильность качества в каждой серийной единице. Когда производство исчисляется сотнями и тысячами штук, могут всплывать нюансы, которые в мелкосерийной или опытной партии были не видны. Но судя по темпам, с которыми они закрывают такие проблемы (взять ту же историю с ресурсом WS-10), система работает.

Поэтому, когда в следующий раз увидите новость о новом китайском двигателе, смотрите не на громкие цифры тяги, а на контекст. Кто производитель? Для какой платформы? Какая у него предполагаемая миссия? За этим обычно стоит более интересная и реалистичная история, чем просто ?скопировали? или ?совершили прорыв?. Это история постепенного, иногда с рывками и откатами, овладения одной из самых сложных инженерных дисциплин. И судя по всему, эта история далека от завершения.