¿Puede China romper el cuello de botella de motores para aviones militares?

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Por Richard Fisher – Flightglobal.com

Traducción por Grulla.

Los lideres políticos y aeroespaciales de China están dolorosamente conscientes de que sus ambiciones de poderío aéreo se ven gravemente obstaculizados por la falta de lo que se llama un “corazón de China”, es decir, motores modernos autóctonos para aeronaves .

La última evaluación del Pentágono sobre las capacidades militares de China, publicada el 8 de mayo pasado, es aún más contundente, diciendo: “la industria aeronáutica china sigue siendo dependiente de la compra de componentes extranjeros para obtener motores de aeronaves confiables y de probadas altas prestaciones.”

De hecho, les ha tomado casi 30 años de desarrollo el obtener el primer turbofan chino de cuarta generación – el Shenyang-Liming WS-10A Taihang – para alcanzar un nivel útil de producción, no oficial, estimado en más de 300 unidades.

Para rectificar esta crisis, China podría estar lista para invertor US$ 300 mil millones en los próximos 20 años en el sector de motores aeroespaciales, de acuerdo con Shanghai Galleon Consulting. La cumbre anual del grupo de Tecnología de Propulsión Aeroespacial de China, llevado a cabo en cooperación con el gobierno y la industria de motores china, ofrece un raro ojo de cerradura para ayudar a comprender el estado del sector de los motores de aviones militares de China.

¿Puede China cumplir con lo que podría convertirse en una demanda pendiente de miles de nuevos turbofan para sus futuros programas de cazas, bombarderos, transportes, utilitarios, entrenadores y de vehículos aéreos no tripulados?

En Agosto de 2014, el informe de la Universidad Nacional de Defensa del Ejército Popular de Liberación (EPL) sobre “la integración cívico-militar” llamaba a la producción de 400 transportes estratégicos cuatrimotores Xian Aircraft Corporation (XAC) Y-20. Aunque es sólo una sugerencia política, este número de aviones podría requerir hasta 2.400 turbofan de alta derivación, asumiendo en la práctica que el EPL adquiriría una reserva del 50% de los motores.

La Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (PLAAF) puede aumentar su número de aviones de combate en 544 aeronaves adicionales hasta el 2020, según la estimación de principios de 2014 de un gobierno asiático, acentuando la demanda de turbofans avanzados. Además, la falta de motores autoctonos limita las ventas al exterior de aviones de origen chinos.

“Romper el cuello de botella del poder aéreo, revitalizar la industria de motores aeronáuticos,” fue un eslogan de exhortación chino que apareció en marzo, en el Congreso Anual Nacional Consultivo del Pueblo.

El cuello de botella se presenta en un sector motriz, “distribuido” al estilo soviético, en la que una empresa al mando de propiedad estatal , la Corporación de Industria de Aviación de China (AVIC) controla cuatro grandes “centros” de turbofan militares: el Grupo de Aeromotores AVIC Shenyang Liming, el Grupo de Aeromotores AVIC Xian , el el Grupo de Aeromotores AVIC Chengdu y el Grupo de Aeromotores AVIC Guizhou Liyang.

Cada uno, respectivamente, esta subordinado a una corporación aeronáutica más grande: a Shenyang Aircraft Corporation (SAC) y a Xian Aircraft Corporation (XAC), mientras que Aero Motores Chengdu Aero-Engine y Guizhou Liyang parecen trabajar principalmente con Chengdu Aircraft Corporation (CAC). Las afectadas a motores y aeronaves tienen sus propios institutos de diseño, fábricas y fabricantes de sub-sistemas. Esta estructura promovió el desarrollo ineficiente de motores únicos para cada modelo de avión, que no podían ser compartidos.

Dicha estructura se adapta a las estrategias de una larga guerra  del tipo “guerra popular” de Mao Zedong para repeler una invasión soviética. Más recientemente, ha sido alentada por las reformas logísticas del EPL en 1998 que promovían una mayor competencia entre las empresas de defensa. Pero ha impedido a China la creación de las modernas corporaciones integradas, capaces de inversiones sostenidas para producir los constantes avances de tecnología, necesarios para mejores motores.

Con la esperanza de mantener el control de sus empresas de motores y aeronaves, los funcionarios AVIC al menos hablaban un buen juego. Escribir en Noticias de Aviación China en julio pasado, el secretario del Partido Comunista para AVIC Chen Rui declaró: “Tenemos una necesidad urgente de desarrollar una industria de motores integrada, para resolver con eficacia el problema de la fuerza dispersa, de la fragmentación de la cadena de la tecnología de fabricación y adherir a la dirección de una reforma orientada al mercado”.

China depende de los turbofan rusos NPO Saturn AL-31F para propulsar a sus J-15. Imagen: Internet.
China depende de los turbofan rusos NPO Saturn AL-31F para propulsar a sus J-15. Imagen: Internet.

Pero los informes de finales de 2014 y abril de 2015 muestran claramente de que AVIC perdió y el Partido Comunista y tal vez el estado mayor del EPL, han decidido que una nueva compañía de motores de aviación tiene que ser tallada en AVIC. La organización, o su líder, no ha sido revelada oficialmente. Pero es interesante que el actual presidente de AVIC Lin Zuo Ming dijo a la revista Excelencia de China en marzo: “GE (General Electric) es mi maestro.”

Una realidad para China es que una nueva empresa como un motor aún requieren “asociaciones” con empresas extranjeras para mantenerse al tanto de la tecnología que avanza rápidamente y para asegurar la viabilidad comercial. Pero dada la política estratégica de larga data del EPL respecto a la integración cívico-militar del partido, pocas empresas extranjeras van a vender o ceder la tecnología, especialmente si pueden sostener las ventas de motores altamente lucrativos.

Según un comunicado de prensa del 30 de abril, en sus 30 años de negocios con China, CFM International declaró que China ha ordenado unos 3.900 turbofan CFM56 y Leap para propulsar a unas 1.950 aeronaves de Boeing, Airbus y Comac. La obtención de los primeros motores CFM56 en octubre de 1985, permitió en breve a Shenyang Liming Aero-Engine evaluar la tecnología del núcleo del turbofan, que influencio fuertemente el desarrolló de su turbofan militar WS-10A.

La dependencia de los motores militares rusos también ha sido profunda. Algunas estimaciones chinas sostienen que China ha importado de 1.000 a 1.200, turbofan militares rusos NPO Saturn AL-31F de 12.5 tn de empuje. En la exhibición aérea de Dubai 2009, los funcionarios de Salyut dijeron que este número era cercano a 1.000. El AL-31F propulsa a los Sukhoi Su-27 y Su-30MKK/MKK2 comprados a Rusia, así como a los cazas terrestres SAC J-11A y J-11Bs y al embarcado J-15.

Con los sistemas de control reubicados para la operación con un solo motor, el ligeramente más potente AL-31FN equipa al CAC J-10A, J-10S y al última J-10B. Una versión desconocida del AL-31F también propulsa a os prototipos del caza de quinta generación J-20.

A finales de 2014, según los informes, CAC adquirió un segundo lote de 100 turbofans rusos Klimov RD-93 de 8.3 tn de empuje (18.300 libras de empuje, 81 kN) para equipar a su caza ligero conjunto JF-17, producido con Pakistán, Dos turbofan RD-93 propulsan al prototipo del caza de quinta generación SAC J-31, y uno fue utilizado para propulsar al prototipo del UAV furtivo Shenyang-Hongdu Lijian.

Hay informes de que China compró más de 200 turbofan rusos Soloviev D-30-KP2 de 12tn de empuje. Estos propulsan a los Ilyushin Il-76, los primeros dos o tres prototipos del transporte estratégico XAC Y-20 y es probable también al lote inicial de bombarderos XAC H-6K.

Tanto China como Rusia quieren nutrir este “recurso”. Buscando la independencia, en julio de 2010 la televisión estatal china mostró a la Planta 5719, que había logrado de manera “independiente” extender la vida útil del AL-31F de 900 a 1.500 horas, es probable que Ucrania estuviera involucrada.

También en la feria de Dubai en 2009, los funcionarios de Salyut dijeron que China estaba interesada en sus turbofan mejorados AL-31F-M1 de 13.5 tn de empuje. Estos pueden propulsar al J-10B en la ausencia de una alternativa chino. Sin embargo, China informó de que tiene un interés clave en la compra del caza Su-35 y asi obtener un gran número de sus motores NPO Saturn 117S de 14.5 tn de empuje y empuje vectorial.

En 2010 hubo informes de que China co-produciría 250 turbofan AI-222-25F de 4.2 tn de empuje de la ucraniana Ivchenko-Progress para apoyar el programa del entrenador L-15 de Aeronaves Hongdu. Los datos de Galleon Consulting indican que la producción comenzó en 2013 en el Grupo de la Industria de Aviación AVIC Sur, que hace principalmente motores turbohélice y turboejes, pero esto no ha sido confirmado.

Quizás el programa de co-producción de un turbofan de mayor éxito de China fue el del Rolls-Royce Spey Mk202 de 9.2 tn de empuje. Después de haber obtenido un lote inicial de 50 en 1975, China se resistió a la coproducción y pasó los siguientes 20 años tratando de copiarlo. Pero en 1998 Pekín estuvo dispuesto a pagar por 80-90 Speys adicionales, pero usados, y de los conocimientos necesarios para empezar la co-producción en Xian Aero-Engine, donde se lo llama WS-9 Qinling. China requirió al WS-9 para el programa de cazabombardero Xian JH-7 y JH-7A, del que el gobierno asiático espera totalizar unos 320 aviones en el 2020, requiriendo posiblemente unos 960 motores. Hay informes de un WS-9A actualizado de 9.9 tn de empuje .

Debido al secreto generalizado, la importancia crítica del WS-10A Taihang para las ambiciones chinas de poderío aéreo no se refleja en la cantidad de información oficial abierta del programa. Pero después de tres décadas de desarrollo, datos históricos superficiales pero plausibles surgieron a principios de mayo en los portales chinos web Sina.com y Sohu.com.

Quizás el único folleto conocido del Taihang, publicado alrededor de 2002, establece que: “del motor Taihang derivaran un motor para cazas, un motor para bombarderos, un motor para transportes, una turbina de gas marítima y una turbina de gas industrial “. Así se desprende de la decisión del Instituto 606, o Instituto de Investigación y Diseño de Motores AVIC Shenyang, para emular el uso de GE del núcleo de su turbofan F101 para desarrollar una familia de motores.

El programa Taihang ganó la aprobación del gobierno en 1985 o 1986, a raíz del fallido WS-6, un turbofan de 12.5 tn de empuje previsto para el frustrado caza SAC J-9. El Taihang fue programado originalmente para el CAC J-10, pero los retrasos obligaron a la adaptación del NPO Saturn AL-31FN antes de que comenzaran las pruebas de vuelo en 2002. Un folleto de Shenyang emitida en la exhibición aérea de Zhuhai 2002 mostró un Taihang instalado en un Su-27 usado como banco de ensayos en vuelo, al parecer designado J-11WS.

EL desarrollo del Taihang en la última década fue lento, con repetidos fracasos retrasando la certificación hasta diciembre de 2005. Aunque previsto para el 2003, el primer J-11 propulsado por dos Taihang no voló hasta el 2007.

Un modelo del motor WS-10A Taihang en exhibición en una muestra aérea. Imagen: Internet.
Un modelo del motor WS-10A Taihang en exhibición en una muestra aérea. Imagen: Internet.

Los primeros motores de producción sufrieron problemas de “calidad” relacionados con materiales insuficientes y el temprano uso de los sistemas de control del AL-31F, entre otros. Hubo una serie de fallas en vuelo, y mejores versiones de producción no han surgido hasta el año 2009. La expansión de la envolvente de vuelo para incluir maniobras superiores a 8 g al parecer no se ha producido hasta el año 2013.

El Taihang, según informes, pronto propulsara a los ocho regimientos de cazas J-11B y biplazas J-11BS, lo que podría requerir más de 400 motores. Es utilizado por el nuevo cazabombardero biplaza J-16, 100 de los cuales se espera desplegar para el año 2020. También está empezando a aparecer en el caza embarcado J-15, para el cual según los informes, se ha modificado para uso nava y puede tener la designación de WS-10H.

A principios de mayo, se reveló que el J-11D equipado con un radar AESA de escaneo electrónico había hecho su primer vuelo. Al mismo tiempo, hubo informes no confirmados de que contó con una nueva variante del Taihang, con mejoras en la fiabilidad y un empuje próximo al del AL-31F-M1; o más de 13 tn. En su exhibición en la muestra aérea de Zhuhai 2014, al Taihang le fue acreditado un empuje de “12.000 kg a 14.000kg”.

El éxito de esta nueva variante es aparentemente debido en parte a la incorporación de los nuevos alabes monocristales en la turbina y a un nuevo FADEC (full authority digital engine control), promocionado en los informes de prensa estatales chinas en abril y mayo. Al parecer, debido a la negativa de Salyut de vender los códigos fuente de su sistema, China probablemente se pasó cerca de 20 años desarrollando uno propio. Un sistema temprano voló en un caza SAC J-8II en 2002, pero una versión más desarrollada fue revelada en la exhibición aérea de Zhuhai 2012.

Al menos un Taihang ha sido probado en un CAC J-10B, pero no está claro si o cuando sera aprobado para la producción. Un Taihang sobrepotenciado también puede apoyar a la producción temprana del J-20, a la espera de su urbofan WS-15.

Un programa que al parecer se remonta a principios de 1990, el turbofan WS-15 de 15 tn de empuje es muy probablemente un producto del Instituto de Investigación y Diseño de motores AVIC Shenyang, que coopera con el Grupo de Aero Motores AVIC Xian como su fabricante. Anteriormente se ha descrito como un programa de Aero Motores AVIC Chengdu, probablemente porque es el motor previsto para el J-20.

Un tercer turbofan fundamental para las ambiciones de poderío aéreo de China es el de empuje mediano, de 8 a 9 tn, WS-13 Taishan. Probablemente en desarrollo desde principios de 1990 en el Grupo de Aero Motores Guizhou Liyang, su éxito a su vez determinará el éxito en las exportaciones del caza ligero CAC FC-1/JF-17, que actualmente requiere la aprobación de Rusia para la exportación de su variante actual equipada con el turbofan Klimov RD-93. El WS-13 también determinará el éxito del programa del caza SAC FC-31 de cara a las exportaciones.

Según se informa el WS-13, desarrollado en base al turbofan RD-33, al parecer ha sufrido retraso debido a retos similares a las dificultades del Taihang de tener que dominar la tecnología extranjera antes de poder desarrollar un nuevo motor.

Pero en un anuncio de 2008 emitido en el show de Zhuhai, el Instituto de Investigación de Turbinas de Gas AVIC Chengdu reveló un diseño para un nuevo turbofan de 9.5 tn de empuje con un aparente control vectorial. Este turbofan también fue representado en forma de un modelo en la feria 2008. Este también podría ser el WS-13, ya que Chengdu y Guizhou cooperan en otros proyectos.

Según los informes, un modelo de prueba temprano parecer haber volado durante un breve período en un FC-1 a partir de 2010. A pesar de las reiteradas preguntas, los funcionarios chinos han sido tímido sobre el WS-13. Sin embargo, una tarde de diciembre del 2014, un informe de la actividad en la Bolsa de Valores de Shanghai señaló que Aero Motores Guizhou Liyang estaba recaudando fondos para un “proyecto de construcción de una línea de producción de motores aeronáuticos de mediano empuje”.

Una versión de mayor potencia del turbofan Minshan de 4 a 5 tn de empuje podría convertirse en un competidor potencial del WS-13. Un producto del Grupo de Aero Motores Liming de Shenyang, fue revelado por primera vez en la exhibición aérea de Zhuhai 2012 como un motor para entrenadores, cazas ligeros o vehículos aéreos no tripulados. Mientras que su modelo se ve impresionante, no hay información abierta de que haya volado.

Mientras que China se ha comprometido con revelaciones limitadas y promociones comerciales sobre sus dos turbofan de alta derivación en fase de desarrollo para su aplicación aerocomercial, poco ha revelado sobre sus dos principales turbofans de aplicación militar.

La información de Galleon Consulting indica que los nuevos Shenyang-Xian SF-A de 13 tn de empuje y el AVIC Comercial Aircraft Engine Corporation CJ-1000A de 13 tn de empuje podrían propulsar a su aeronaves comerciales como el Comac C919 o al transporte militar XAC Y-20. Ambos modelos comenzaron a aparecer en las exposiciones de China en 2009 y 2011, respectivamente, para el SF-A y el CJ-1000A. Mientras Galleon espera que la producción de ambos motores comience en 2016, no hay otros datos abiertos que indiquen su nivel de desarrollo o pruebas.

Un programa militar destacado es el del WS-20, o WS-118; un turbofan de alta derivación de 12 a 13 tn, un programa del grupo Shenyang. Se deriva del WS-10A basico. Las imágenes comenzaron a aparecer en las páginas web chinas en 2013, mostrando un motor de prueba en un banco de ensayos volante Il-76. Una versión de mayor empuje es necesaria para permitir que el Y-20 cumpla con su capacidad esperada de carga de 66 tn. Mientras Galleon espera que la producción haya comenzado en este año 2015, no está claro cuándo va a entrar en servicio.

El Grupo de Aero Motores Chengdu puede estar haciendo algunos progresos con el WS-18A de 12 tn empuje . Al parecer derivado del D-30-KP2, este turbofan puede ser un buen candidato para el Y-20 y el H-6K. Mientras Galleon señala que la producción podría haber comenzado en 2009, otras fuentes indican que solo las pruebas de vuelo pueden haber comenzado el año pasado.

J-11B con sendos WS-10A Taihang. Imagen: Internet.
J-11B con sendos WS-10A Taihang. Imagen: Internet.
J-11D con Radar AESA, supuestamente lo propulsa un WS-10 Taihang, con mejoras en la fiabilidad y un empuje próximo al del AL-31F-M1
J-11D con Radar AESA, supuestamente lo propulsa un WS-10 Taihang, con mejoras en la fiabilidad y un empuje próximo al del AL-31F-M1

J-10 PLAF alineados

http://www.flightglobal.com/news/ar…na-break-the-military-aircraft-engine-412424/

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