Chińska zapowiedź silnika adaptacyjnego zdolnego do rozwijania prędkości do Mach 4 kusi dużymi liczbami, ale o prawdziwości takiej deklaracji przesądza nie wykres ciągu, tylko bilans termiczny i stabilność pracy sprężarki. Powyżej prędkości Mach 2 to nie turbina jest wąskim gardłem, tylko wlot, chłodzenie i paliwo pełniące podwójną rolę nośnika energii i płynu chłodzącego. Jeśli chiński prototyp faktycznie operuje z obejściowym spalaniem, to jego przewaga nie musi wynikać np. z magicznej aerodynamiki kanałów, tylko z tego, że potrafi rozproszyć ciepło szybciej, niż je generuje oraz utrzymać margines przeciwpompażowy przy agresywnym dławieniu wlotu.
Chiny mają nowy silnik. Mach 4 na kerozynie czy marketing na sterydach?
Sercem chińskiej innowacji jest technologia pozwalająca na dynamiczną zmianę działania jednostki napędowej w zależności od warunków lotu. W praktyce oznacza to, że silnik może dostosowywać wewnętrzne ścieżki przepływu powietrza, parametry ciśnienia i charakterystykę spalania paliwa w czasie rzeczywistym. Taka elastyczność eliminuje tradycyjny kompromis między siłą ciągu a ekonomiką paliwa, bo jeden silnik pracuje jak dwa różne, ale w zależności od potrzeb. Według chińskich naukowców ich rozwiązanie generuje od 27 do 47 procent większy ciąg niż obecne silniki w podobnych klasach, jednocześnie zmniejszając zużycie paliwa o około jedną trzecią.
Czytaj też: Świat dywagował, a Chiny zrobiły swoje. Po ponad dekadzie prac doprowadziły do rewolucji
Główna innowacja chińskiego silnika polega na zastosowaniu trójstrumieniowej architektury z obejściowym spalaniem i mieszaniem międzystopniowym. Podczas gdy amerykańskie silniki ACE wykorzystują system podwójnego obejścia, chiński prototyp wprowadza trzeci strumień chłodniejszego powietrza. Ta właśnie dodatkowa ścieżka przepływu przynosi kilka istotnych korzyści. Przede wszystkim zapewnia zaawansowane zarządzanie termiczne, bo trzeci strumień może absorbować nadmiar ciepła z elektroniki pokładowej czy systemów stealth, a dodatkowo obniża temperaturę spalin, co zmniejsza sygnaturę podczerwieni samolotu i utrudnia namierzenie przez rakiety naprowadzane na ciepło. Wisienką na torcie jest fakt, że pozwala także na płynniejszy przepływ powietrza wokół kadłuba, redukując opór aerodynamiczny.
Czytaj też: Chiny zbudowały okręt, w który trudno uwierzyć. Teraz pokazała go telewizja
Najciekawszym elementem konstrukcji jest komora spalania w obejściu, która umożliwia spalanie paliwa w powietrzu obejściowym dla uzyskania dodatkowego ciągu przy prędkościach naddźwiękowych. To rozwiązanie stanowi krok w kierunku napędu o cyklu kombinowanym, który to jest kluczowy dla przyszłych samolotów hipersonicznych.
Ile jest prawdy w chińskich doniesieniach?
Informacje o sukcesie testów pochodzą z krajowej konferencji akademickiej, a nie z recenzowanego źródła naukowego. To istotny szczegół, a to zwłaszcza w kontekście chińskiego sektora lotniczego, który często wykorzystuje kamienie milowe testów naziemnych jako sygnały polityczne. Twierdzenia o działaniu przy prędkości Mach 4 mogą odnosić się do symulacji przepływu powietrza w tunelu aerodynamicznym, a nie do faktycznego lotu zasilanego tym silnikiem. Różnica jest fundamentalna, bo warunki w tunelu można precyzyjnie kontrolować, podczas gdy rzeczywisty lot na takich prędkościach stawia przed silnikiem znacznie większe wyzwania.
Jednocześnie warto zauważyć, że zasady termodynamiczne opisane w konstrukcji są wiarygodne i zgodne z globalnymi trendami badawczymi. Amerykański silnik XA100 od GE Aerospace, opracowany w ramach programu AETP Sił Powietrznych USA, również bazuje na technologii adaptacyjnego cyklu. Oferuje 30 procent większy zasięg, 2 procent lepsze zarządzanie termiczne i 20 procent większe przyspieszenie dla myśliwców F-35. Do tej pory dwa prototypy XA100 przeszły pełne testy w Arnold Engineering Development Complex i są gotowe do wdrożenia, co pokazuje, że technologia ACE jest już dojrzała i sprawdzona. Pytanie więc dziś brzmi prosto – czy chiński prototyp rzeczywiście wyprzedza amerykańskie rozwiązania, czy raczej dogania je z kilkuletnim opóźnieniem?
Czytaj też: Dwa myśliwce z dwóch różnych światów, czyli jak Chiny weszły w nową erę przewagi w powietrzu
Wyścig o coraz lepsze systemy napędowe to już kwestia bezpieczeństwa narodowego. Rozwój zaawansowanych silników odrzutowych stanowi kluczowy element globalnej rywalizacji technologicznej między Stanami Zjednoczonymi a Chinami. Nie bez powodu chińscy naukowcy określają swój prototyp jako idealną jednostkę napędową dla myśliwców następnej generacji i przyszłego naddźwiękowego transportu cywilnego. W Kongresie USA toczy się tymczasem debata o finansowaniu programu AETP. Byli urzędnicy Sił Powietrznych i kongresmani wyrażają obawy, że brak odpowiednich środków w budżecie może opóźnić wdrożenie nowej technologii silnikowej do 2028 roku.