Ha llegado el momento de que dé mi opinión sobre los cazas chinos que nadie ha pedido, si me expreso mal
@el_engi_nerd me azotarán con varillas de refuerzo. Si este hilo tiene éxito, puedo hacer un desglose detallado de un ciclo de turbina adaptativa para los nerds en general. Los aviones de combate se definen...
Los turbofán convencionales están optimizados para un régimen único. Las relaciones de derivación más altas permiten un crucero subsónico eficiente, pero dejan sin empuje en una carrera supersónica.
Los motores de bajo bypass ofrecen empuje pero queman combustible rápidamente y funcionan a temperaturas más altas en términos generales.
Un motor de ciclo variable se adapta en tiempo real, modificando su relación de derivación y las rutas del flujo de aire según la demanda de la misión. Un motor con múltiples personalidades.
Por último, un motor que prospera evitando el compromiso.
Se puede pensar que el flujo del ventilador se divide en dos corrientes, una a través del núcleo caliente y otra a su alrededor.
En un motor fijo, esa relación es constante. En un diseño de ciclo variable, válvulas y conductos adicionales le permiten "abrir una tercera corriente".
A bajas velocidades, más aire de derivación frío significa mayor eficiencia de combustible, mejor enfriamiento para la aviónica y otras cosas.
A alta velocidad, se bloquea esa derivación y se empuja más masa hacia el núcleo, lo que aumenta el empuje general.
Esta adaptabilidad amplía la capacidad útil del avión sin cambiar motores ni transportar tanques externos.
Para China, el alcance es uno de los muchos cuellos de botella que enfrenta.
Las operaciones en el Pacífico implicarán largos trayectos a través de distancias oceánicas, rutas disputadas para los cisternas, patrullas sostenidas, etc.
Un verdadero motor de ciclo variable daría al J-50 y al J-36 una autonomía cercana a las proyecciones estadounidenses, lo que significaría miles de kilómetros sin repostar.
El programa de transición de motores adaptativos (AETP) de EE. UU. ya ha demostrado ganancias de dos dígitos en empuje específico y una reducción del consumo de combustible de más del 25 % en comparación con los motores de la clase F-35.
Los compuestos de matriz cerámica (CMC) en secciones calientes reducen la demanda de purga de refrigeración. Los controles digitales controlan esta compleja conmutación de derivación. (nota al margen
@DeltaClimbs es quien me presentó a cmc).
Si China iguala incluso una parte de esto, la brecha se reduce drásticamente. La pregunta es si su metalurgia puede resistir las mismas tensiones cíclicas (lo dudo).
Los materiales son realmente el punto de estrangulamiento aquí Los ciclos de conmutación implican relaciones de presión más altas, entradas de turbinas más calientes y oscilaciones térmicas repetidas. CMC, hojas de cristal único, magia negra de GE con impresión 3D, pasajes de enfriamiento avanzados, etc., aquí es donde China se queda atrás históricamente.
El programa WS-15 para el J-20 ha sufrido años de problemas de fiabilidad. Ampliar a un diseño de ciclo variable multiplica la dificultad exponencialmente
A esto lo llaman “rendimiento limitado de los materiales”.
El diagrama del ciclo puede verse bien en PowerPoint, pero la verdadera batalla es la vida útil de los alabes y la resistencia a la oxidación.
China ha insinuado que tendrá cazas de sexta generación operativos a mediados de la década de 2030, pero la propulsión está pateando su trasero actualmente.
La cuestión es que puedes volar un prototipo furtivo con cualquier motor convencional que tengas a mano y, para su crédito, lo han hecho, pero un avión listo para el combate con alcance y exigencias de confiabilidad + núcleos de ciclo variable que sean estables, producibles y mantenibles.
Esto está muy lejos para los chinos y, dado su historial, una entrada en servicio en 2030 es ambiciosa... La mayoría de los comentarios todavía se centran en las formas del fuselaje o en fotos de pruebas filtradas como las que vimos la semana pasada.
La verdadera historia es la sala de máquinas en mi opinión desde el sillón. Si China logra descifrar la propulsión de ciclo variable, sus cazas pasarán del alcance regional al continental.
Pero si no lo hacen, mantendrían cierto sigilo, pero con un alcance muy corto en comparación con sus homólogos estadounidenses de quinta y sexta generación.
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