El biplaza chino J-20S con motor WS-15 finalmente sale a la luz.

Chengdu Aerospace Corporation [CAC] parece estar probando una variante biplaza del J-20 equipada con el tan esperado motor WS-15. Esta afirmación procede de observadores militares chinos, que han compartido imágenes de vídeo y su análisis en X.

Una cuenta, @eastwind6699, afirma que el avión que se ve despegar en el vídeo está propulsado por el motor WS-15, una importante mejora que lleva años en desarrollo. Mientras tanto, otro destacado analista, @RupprechtDeino, sugiere que el avión en cuestión es el escurridizo J-20S biplaza.

Si estas observaciones son correctas, supondría un gran paso adelante en los esfuerzos de desarrollo de la CAC. Integrar con éxito el WS-15 en una plataforma biplaza significaría que el programa de motores ha alcanzado el nivel de madurez necesario para realizar pruebas operativas más amplias. El avión del vídeo está pintado con imprimación amarilla, lo que indica claramente que sigue siendo un prototipo y que aún no está listo para el servicio de primera línea.

El motor WS-15 representa un salto transformador en las capacidades de los aviones de combate chinos, especialmente para el programa de caza furtivo Chengdu J-20. Es uno de los proyectos de desarrollo aeroespacial más ambiciosos jamás emprendidos por China.

Como uno de los proyectos de desarrollo aeroespacial más ambiciosos jamás emprendidos por China, el WS-15 ha sido diseñado para salvar la brecha entre las tecnologías de propulsión chinas y occidentales, elevando potencialmente al J-20 a un competidor de igual a igual con las plataformas de quinta generación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, como el F-22 y el F-35.

En esencia, el WS-15 es un motor turbofan de alto empuje y postcombustión capaz de generar entre 18 y 20 toneladas de empuje. Esto lo sitúa a la par, o potencialmente por encima, del rendimiento de los motores Pratt & Whitney F119 que propulsan el F-22 Raptor.

Este nivel de potencia es fundamental para que el J-20 alcance la «supervelocidad de crucero», es decir, la capacidad de mantener velocidades supersónicas sin recurrir a la postcombustión. El supercrucero no sólo mejora la eficiencia del combustible, ampliando la autonomía operativa, sino que también reduce significativamente la firma infrarroja de la aeronave, por lo que es más difícil de rastrear y atacar en escenarios de combate.

El WS-15 también es fundamental para mejorar la maniobrabilidad del J-20, sobre todo en enfrentamientos a gran altitud y alta velocidad. Las versiones anteriores del J-20 llevaban motores AL-31F suministrados por Rusia o WS-10C de China, que carecían de la relación empuje-peso y la eficiencia necesaria para aprovechar al máximo el diseño aerodinámico y furtivo del fuselaje.

La integración del WS-15 solucionaría estas deficiencias, permitiendo potencialmente al J-20 realizar maniobras más agresivas en combates a cara de perro y evadir los sistemas de misiles enemigos con mayor facilidad.

Más allá del rendimiento, el WS-15 simboliza las ambiciones estratégicas más amplias de China. El desarrollo de un motor de caza autóctono avanzado refleja un objetivo clave en los esfuerzos de Pekín por alcanzar la autosuficiencia militar. Durante años, China ha dependido de la importación de motores rusos, lo que ha dejado importantes lagunas en las cadenas de suministro y ha limitado la capacidad de ampliar su flota de cazas avanzados.

El WS-15, si se produce en serie con éxito, elimina esta dependencia y permite un proceso de producción más racionalizado y soberano para el J-20 y otras plataformas avanzadas.

El éxito del motor también tiene implicaciones más amplias para las capacidades generales de la aviación militar china. Un turbofán fiable y de alto rendimiento puede adaptarse a futuros diseños de aviones, incluidos cazas de sexta generación, bombarderos estratégicos y vehículos aéreos de combate no tripulados [UCAV].

Esta versatilidad convierte al WS-15 no sólo en un logro tecnológico, sino en la piedra angular de la próxima generación de potencia aérea china.

Sin embargo, el desarrollo y la integración de un motor tan avanzado conlleva importantes retos. Los motores de alto empuje como el WS-15 funcionan bajo temperaturas y tensiones extremas, lo que requiere materiales y técnicas de fabricación de vanguardia para garantizar su fiabilidad y longevidad.

Los informes sobre contratiempos y retrasos en las pruebas sugieren que China aún está perfeccionando el diseño del motor para cumplir las normas operativas. Aun así, las últimas pruebas en vídeo de un J-20S biplaza propulsado por un prototipo del WS-15 apuntan a que estos obstáculos se están superando paulatinamente.

El camino hacia el desarrollo del motor WS-15 no ha sido nada fácil, lo que refleja los enormes retos técnicos que plantea la creación de un turboventilador de alto empuje de categoría mundial. Durante más de una década, el programa ha estado plagado de contratiempos y fracasos en las pruebas, lo que pone de manifiesto tanto la complejidad del proyecto como los límites de la base industrial aeroespacial china en sus primeras fases.

Al principio del programa, el WS-15 se enfrentó a problemas fundamentales relacionados con la gestión térmica y la durabilidad de los materiales. Las turbinas del motor, que funcionaban a temperaturas extremas que superaban los 1.800 grados centígrados, sufrieron problemas de fiabilidad durante ciclos de pruebas prolongados.

Estos fallos pusieron de manifiesto las lagunas en la capacidad de China para producir álabes de turbina monocristalinos avanzados, una tecnología fundamental para lograr la tolerancia térmica y la eficiencia que requieren los reactores modernos.

Los informes de mediados de la década de 2010 indicaban que los motores fallaban con frecuencia durante las pruebas de alto empuje y que algunos prototipos sufrían daños catastróficos en condiciones de postcombustión máxima.

El WS-15 también sufrió importantes retrasos relacionados con sus objetivos generales de rendimiento. Los primeros prototipos, inicialmente concebidos como líderes en empuje de su clase, no alcanzaban las 18-20 toneladas de empuje necesarias para que el J-20 pudiera supercruzar.

Esta carencia obligó a China a recurrir a soluciones provisionales, como el uso de motores rusos AL-31F y el WS-10C nacional, que carecían de la potencia y la eficiencia del WS-15. Este compromiso limitó las capacidades operativas del J-20, que se vio obligado a reducir su potencia y eficiencia. Este compromiso limitó las capacidades operativas de los primeros J-20, sobre todo en escenarios de combate a gran velocidad y altitud, donde el rendimiento del motor es fundamental.

Otro reto importante ha sido garantizar la fiabilidad del motor a lo largo de todo su ciclo de vida. A diferencia de los ciclos de prueba a corto plazo de los prototipos, los motores operativos deben demostrar un rendimiento constante durante miles de horas de vuelo.

Al parecer, el programa del WS-15 tuvo dificultades para cumplir esta norma, ya que los motores mostraron un desgaste prematuro durante las pruebas de resistencia. Estos problemas hicieron temer que el WS-15 estuviera listo para su despliegue en primera línea, lo que obligó a realizar nuevas iteraciones de diseño y retrasó su introducción.

Estos obstáculos técnicos se han visto agravados por el problema más general de la escalabilidad de los procesos de fabricación avanzados. El desarrollo del WS-15 puso de manifiesto los puntos débiles de la cadena de suministro aeroespacial china, especialmente en la producción de aleaciones de alta temperatura y la capacidad de mecanizado de precisión.

Lograr una calidad constante en un producto tan sofisticado ha exigido una inversión significativa en nuevas tecnologías y experiencia de la mano de obra, lo que ha alargado aún más los plazos.

A pesar de estos contratiempos, informes recientes sugieren que el WS-15 se acerca por fin a la madurez operativa. Al parecer, los prototipos más recientes del motor han demostrado mejoras de rendimiento, como la consecución de los niveles de empuje previstos y la resolución de problemas de fiabilidad anteriores.

La aparición en pruebas de un J-20S biplaza propulsado por el WS-15 es un claro indicio de que Chengdu Aerospace Corporation confía en los progresos del motor.

La trayectoria del WS-15 pone de manifiesto la inmensa dificultad que entraña fabricar un motor a reacción realmente puntero, un reto al que se han enfrentado incluso potencias aeroespaciales consolidadas como Estados Unidos y Rusia.

Para China, los contratiempos y los retrasos son un testimonio de la ambición del programa. Si el WS-15 logra superar estos obstáculos, representará un hito no sólo para el programa J-20, sino para el futuro de la aviación china en su conjunto.

Para los planificadores militares chinos, el WS-15 no es sólo un componente más del programa J-20, sino una pieza clave en su búsqueda de la paridad, si no de la superioridad, en el combate aéreo moderno. Si se hace plenamente realidad, este motor podría alterar drásticamente el equilibrio estratégico en el Indo-Pacífico, proporcionando a China un caza furtivo que no sólo es operacionalmente competitivo, sino capaz de plantear un desafío significativo al dominio de las fuerzas aéreas occidentales.

B.Military

2 thoughts on “El biplaza chino J-20S con motor WS-15 finalmente sale a la luz.

  • el 17 diciembre, 2024 a las 18:56
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    Es indudable que China paulatinamente está encontrando el camino propio para convertir los prototipos en modelos de serie, que deben no sólo proporcionar el empuje y eficiencia esperadas, sino también confiabilidad, es decir que la durabilidad de los componentes se mantengan dentro de los límites exigidos para cumplir los tiempos de revisión. Inicialmente, los chinos (hacia 2015) avanzaron muy rápido con el WS-15, con prototipos muy esperanzadores; pero fallaron cuando fueron exigidos simulando las condiciones operativas. Un caso similar ocurrió con el motor WS-10, que costó muchísimo tiempo y dinero conseguir productos seriados confiables, con duraciones lógicas y capaces de sostener las condiciones operativas. El WS-10 tiene su origen en el núcleo de motores occidentales, básicamente el CFM-56 y desarrollos propios (el frustrado WS-6); los trabajos, iniciados a mediados de los años ‘90, alcanzó estatus productivo a mediados de la década de 2010. Se consumieron dos décadas en lograr confiabilidad en los componentes y un sistema de control electrónico FADEC eficiente (anteriormente, se intentó utilizar elsistema del AL-31F, pero los rusos se negaron a vender los códigos que permitiesen adaptarlo). Pero el WS-15 es un motor muy distinto del WS-10, que deriva básicamente de un motor civil. Un motor capaz de conseguir potencia suficiente para mantener velocidad supersónica en un avión como el J-20 sin utilizar el posquemador (supercrucero), es una de las piezas de ingeniería más complejas de la actualidad. De hecho, solo 3 empresas en el mundo son capaces de crear estos motores: P&W y GE de EEUU y RR de UK (el EJ-200 de Eurojet es básicamente un diseño de RR). Saturn NPO (Lyulka) de Rusia es muy posible que lo esté consiguiendo en estos momentos, y SAFRAN (ex SNECMA) de Francia, ha realizado importantes avances en esa dirección. Habría que sumar a Shenyang en este club. Fabricar un motor de esta categoría incluye procesos sumamente complejos: diseño específico, fabricación de componentes de la parte caliente que incluyen técnicas de fabricación y metalurgia de la más alta complejidad, incluyendo materiales muy especiales, necesarios para resistir las más altas temperaturas de funcionamiento, que harían fundirse o deformarse hasta la rotura a materiales más convencionales. Las técnicas de refrigeración de álabes, por ejemplo, requiere conocimientos específicos, que ha llevado décadas desarrollar y que sólo conoce un grupo muy selecto de técnicos e ingenieros; lo mismo para el procesamiento de polvo de metales, o las fórmulas de las super aleaciones. Es un logro importantísimo para Rusia, China o Francia alcanzar esos niveles de tecnología y técnicas que rozan lo artístico. Es decir, producir estos motores implica técnicas artísticas y tecnología del más alto nivel, y capacidad de producción seriada… Casi nada! Aún así, las empresas de EEUU y UK, lo vienen realizando hace décadas; y mientras otros alcanzan un nivel adecuado para producir motores de supercrucero, aquellas están probando los motores del futuro: motores de ciclo adaptativo, detonación controlada, y alcanzando niveles que permitirán impulsar verdaderas aeronaves de 6ta generación.

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    • el 17 diciembre, 2024 a las 22:47
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      Gracias por tus análisis, es un placer leer comentarios imparciales y cargados de conocimiento como los tuyos… se te agradece!

      Respuesta

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