Čínske stíhacie lietadlá piatej generácie: J-XX a Chengdu J-20

Prvé úvahy o bojovom lietadle štvrtej (podľa ruských štandardov piatej) generácie sa v Číne objavili už začiatkom 90. rokov. Šlo v princípe o teoretické práce, ktoré sa zaoberali možnosťami celkovej koncepcie a prípadným bojovým využitím, ako aj hodnotením amerického programu ATF a európskej trojice stíhačiek s delta krídlom a kačacími chvostovými plochami. Na zahájenie konkrétnejších prác nebol priestor, keďže kvôli prebiehajúcemu vývoju o generáciu nižšej stíhačky J-10 na to Čína nemala technologické ani vývojové kapacity. Situácia sa zmenila až v druhej polovici 90. rokov po zalietnutí prototypu J-10. Kým časť inžinierov v továrni Chengdu sa trápila s jeho optimalizáciou pre sériovú výrobu a radovú službu a ďalšia časť v továrni Shenyang s vývojom vylepšenej varianty ťažkej stíhačky J-8II, zvyšok sa mohol začať sústrediť na úvodné definičné štúdie nasledujúceho projektu. Proti sebe stáli dva alternatívne tábory: na jednej strane vývojový inštitút 611 v Chengdu (CAC) a na strane druhej inštitút 601 v Shenyangu (SAC). Prvé informácie o pripravovanom stroji sa na verejnosti v západných krajinách objavili vďaka americkému úradu Office of Naval Intelligence, ktorý odhalil stroj (nimi označený XXJ), podobný americkému lietadlu F-15. S prebiehajúcimi prácami však nemal veľa spoločného - šlo len o koncepčnú štúdiu stíhačky z dielne Shenyangu, vytvorenú v roku 1993 ako úvodný základ pre ďalšie štúdie stroja 5. generácie.

Inštitút 601 mal kvôli menšiemu rozsahu prác na iných projektoch viac disponibilných kapacít, no v Chengdu to bez väčších problémov vykompenzovali nadšením a nasadením. To je totiž aj najzásadnejší rozdiel: kým inštitút 611 so svojimi výrobnými kapacitami v Chengdu sa správa ako dravá kapitalistická firma a významnú časť peňazí investuje aj do vývoja, ktorý nie je štátom objednaný či odobrený, inštitút 601 v Shenyangu je typickým príkladom socialistickej organizácie, kde sa robí len to, čo dostanú príkazom bez vlastnej iniciatívy. Časová aj kapacitná výhoda na strane SAC však bola významná a preto sa manažéri CAC rozhodli pre zaujímavý krok. Aby si poistili svoju pozíciu, navrhli ako alternatívne riešenie vývoj dvojmotorovej modifikácie ich stroja J-10. Ten mal tvoriť lacnejšiu možnosť, ktorá by bola intenzívne presadzovaná, ak by súťaž na novú stíhačku vyhral SAC. S priebežným vyjadrovaním sa vojenských predstaviteľov k návrhom jednotlivých výrobcov však toto riziko pominulo a dvojmotorová verzia stíhačky J-10 upadla do zabudnutia. Teda nie tak celkom - ešte sa z času na čas objaví ako dezinterpretácia, prezentovaná ako nové čínske námorné stíhacie lietadlo pre pripravované lietadlové lode. Podľa predstáv vojenských veliteľov a prijatej obrannej doktríny mala byť nová stíhačka 5. generácie akýmsi moderným nástupcom strojov J-8: to znamená primárne ťažký záchytný stíhač s dlhým doletom a schopnosťou supercruise, optimalizovaný pre vzdušný boj alebo pre útoky na pozemné a námorné ciele objemnou muníciou veľkého dosahu. To všetko zabalené do pozlátka najnovších technológií so zníženou pravdepodobnosťou odhalenia nepriateľom, moderným radarom typu AESA a fúziou senzorov. Jedným zo zaujímavých, no už v úvodných fázach zamietnutých návrhov SAC bola ťažká dvojmotorová stíhačka koncepcie, pre ktorú sa v západných krajinách vžil obľúbený, no chybný termín "tandemový trojplošník". Vďaka svojej konfigurácii bola zjavne navrhnutá pre maximálnu manévrovateľnosť, no za cenu príliš komplikovaného riešenia a nadmerného množstva plôch pre neželaný radarový odraz.

Inžinieri v SAC sa nakoniec sústredili na pomerne konzervatívne riešený dvojmotorový stroj s lichobežníkovým krídlom, dvoma vyklonenými smerovkami a dvoma horizontálnymi chvostovými plochami. Postranné vstupy vzduchu k motorom kosoštvorcového prierezu boli umiestnené pod predĺženým prechodom krídla do trupu typu LERX a začínali sa zhruba na úrovni zadnej časti kokpitu. Výsledkom bol akýsi koncepčný klon amerického stroja F-22, ktorý v radoch predstaviteľov letectva nevzbudzoval prílišné nadšenie.

Základy konceptu stíhačky 5. generácie podľa predstáv CAC položil tím inžinierov okolo Songa Wenconga už v roku 2001 vo svojej štúdii. Tá popisovala ťažké dvojmotorové lietadlo kačacej koncepcie s neštandardne dlhým vztlakovým trupom a rovnako dlhým prechodom lichobežníkového krídla s lomenou odtokovou hranou do trupu. Kačacie chvostové plochy na úrovni postranných vstupov vzduchu k motorom dopĺňala dvojica plávajúcich vyklonených smeroviek v zadnej časti, pričom tie mali byť podstatne menšie, než na porovnateľných návrhoch lietadiel z minulosti. To bolo dané jednak vysoko manévrovateľným usporiadaním s chvostovými plochami vpredu a tiež predpokladom použitia motorov s vektorovaním ťahu v obidvoch rovinách. Svojim koncepčným riešením sa (okrem použitia dvoch motorov) mimoriadne podobalo na Jak MFI z konca osemdesiatych rokov. Zatiaľ možno len špekulovať o tom, či projektanti spoločnosti Jakovlev skutočne nepomáhali v skorých definičných fázach. Vzhľadom na to, že v tom istom čase prebiehal projekt pokročilého cvičného lietadla L-15, čo je vlastne kópia typu Jak-130 s prepracovanou zadnou časťou, je to celkom možné.

S postupom prác sa vyvíjali aj jednotlivé detaily. Klasicky riešené kosodĺžnikové vstupy vzduchu k motoru boli nahradené novými bez oddeľovača medznej vrstvy typu DSI a zabudovaným polkužeľom. Bude zaujímavé sledovať, nakoľko sa čínska technológia DSI podobá na tú americkú. Pri blízkom prezretí si typu FC-1/JF-17 totiž zistíte, že na rozdiel povedzme od amerického stroja F-35 sa JF-17 spolieha na výrazne jednoduchšiu a menej sofistikovanú technológiu mechanického odsávania medznej vrstvy prostredníctvom výrazne perforovaného povrchu. Je to citeľne lacnejšia, no z pohľadu radarového odrazu a spoľahlivosti nie práve ideálna technológia. Tiež je potrebné dodať, že samotné diery majú priemer okolo dvoch až troch milimetrov, čo je v porovnaní s podobným systémom na type Northrop YF-23A, kde perforácia dosahovala rozmery ledva stoviek nanometrov, výrazný krok späť. Kačacie chvostové plochy na novej čínskej stíhačke sa posunuli mierne vzad a v okolí spodnej polovice motorových trysiek pribudli podobné pevné chvostové plochy, ako má aj stroj J-10. Rovnako krídlo nabralo klasický lichobežníkový tvar a stratilo svoju lomenú odtokovú hranu. Celá zadná časť stroja sa tak po prepracovaní začala trochu podobať na ruský typ MiG 1.44. Je zaujímavé, že rôzne nečakane presné vizualizácie stroja sa sporadicky objavovali aj na verejnosti. Záplava rôznych vymyslených internetových výtvorov spolu s množstvom viac či menej kvalitne vyretušovaných sfalšovaných fotiek však dávala bežnému smrteľníkovi len malú šancu uhádnuť, ktorý z dizajnov je pravý a ktorý len bezvýznamným výmyslom leteckých nadšencov.

Pred konštruktérmi opäť stála rovnaká závažná otázka, ako v prípade stroja J-10. Čo vlastne bude novú čínsku stíhačku 5. generácie poháňať? Motor je totiž najkľúčovejším prvkom každého nového bojového lietadla. Je nepochybné, že Rusi by v prípade potreby nemali problém za príslušnú úplatu dodať zopár motorov pre úvodné vývojové prototypy, no použiť ruskú pohonnú jednotku aj na sériových strojoch by bola nielen úplná hanba a strata prestíže, ale hlavne neprijateľné geopolitické riziko. Závislosť v takto kľúčovom bode na inej krajine by zahatalo akékoľvek snahy Číny o pozíciu svetovej mocnosti v tejto oblasti. Do úvahy teda predbežne pripadala pohonná jednotka Wopen WP-15 s predpokladaným ťahom 115 kN alebo vylepšená verzia vyvíjaného motora WS-10. Z návrhov CAC aj SAC boli vyrobené definitívne makety v skutočnej veľkosti a boli predložené zástupcom leteckých síl na posúdenie. Niekedy koncom roka 2007 bol za víťaza výberového konania vyhlásený návrh inštitútu 611 v Chengdu, čo nebolo veľkým prekvapením. Časť kontraktu však pripadla aj SAC - dostali za úlohu dopracovať niektoré minoritné problémové okruhy, ako napríklad konštrukčné riešenie spodnej časti stroja, no ich hlavnou zodpovednosťou mala byť výroba rozmerných titánových celkov, s ktorou mali predsa len väčšie skúsenosti.

Výroba dvoch technologických prototypov nového lietadla s trupovými číslami 2001 a 2002 sa začala v továrni 132 v Chengdu v úvode roka 2008. Prvý let bol naplánovaný na apríl 2010, no kvôli viaznúcim dodávkam niektorých dielov sa posunul o niekoľko mesiacov. V novembri 2009 poskytol zástupca veliteľa PLAAF He Weirong zaujímavý rozhovor - podľa jeho slov by mal svet očakávať zálet vlastného čínskeho lietadla 5. generácie už v najbližšej dobre, pričom s jeho zaradzovaním do operačnej služby sa počíta medzi rokmi 2017 až 2019. Prvé nekvalitné fotografie z rolovacích testov sa dostali na verejnosť 21. decembra 2010. Nové čierne lietadlo však z určitých uhlov vyzeralo ako zjavná fotomontáž typov F-22, Su-47 a MiG 1.44, takže jeho autenticitu bolo možné potvrdiť až po zverejnení ďalších paparazzi fotografií z viacerých odlišných uhlov. Navyše na chvostových plochách nieslo veľmi neštandardné výsostné znaky, tvorené len dvojfarebnou hviezdou bez horizontálneho pásu. Rolovacie testy prebiehali pravdepodobne od začiatku decembra a že sa niečo významné deje naznačovala aj návšteva bývalého čínskeho prezidenta Jiana Zemina v priestoroch CAC. V tomto momente sa pre lietadlo začalo používať doposiaľ oficiálne nepotvrdené označenie J-20.

Odhalený technologický prototyp tak poskytol na základe svojho vzhľadu ďalšie zaujímavé detaily. Viaceré použité riešenia, ako plochá horná aj spodná časť trupu či jeho celková dĺžka takmer dvadsať metrov ako aj veľkosť vstupov vzduchu k motorom jednoznačne hovoria o veľkom dôraze na schopnosť dlhodobého nadzvukového letu bez prídavného spaľovania, tzv. supercruise. Uhol vyklonenia vertikálnych chvostových plôch a miesto ich pripojenia k trupu plne kopírujú vyklonenie bočných strán trupu, vďaka čomu z čelného pohľadu tvoria jednu súvislú priamku. Takéto riešenie zjednodušuje výpočty radarového odrazu a je použité na všetkých moderných stealth lietadlách ako F-22, JSF či PAK FA. Kačacie chvostové plochy sú napodiv vyklonené smerom nahor, rovnako ako na stroji J-10. To síce pomôže čiastočne vylepšiť manévrovateľnosť a vztlak (generovaním vzdušných vírov), no na druhej strane sa tým významne zvýšia radarové odrazy. Nielen z čelného pohľadu ale predovšetkým zo strán a z uhlov, ktoré sú typické pre ožiarenie pozemnými radarmi. To by opäť naznačovalo previazanosť s projektom Jakovlev MFI, keďže porovnateľné americké koncepty JAST z dielne spoločnosti Lockheed Martin stavali práve na tom, že kačacie chvostové plochy sú z čelného pohľadu v rovnakom uhle aj rovine ako nábežná hrana krídla.

Ešte viac prezrádza podvozok. Predná podvozková noha nie je až taká zaujímavá, aj keď Číňania počas letových testov zrejme prídu na to, že masívne jednodielne dvierka, vyklápané na pravú stranu, nie sú práve ideálnym riešením hlavne pri silnom bočnom vetre. Viac sa dá vyčítať z centrálneho podvozku. Jeho masívnosť naznačuje, že pôvodné predpoklady o značnej vzletovej hmotnosti by mali byť pravdivé. Inžinieri sa rozhodli pre dosť zvláštne dvojdielne dvierka, pričom zadné majú pánt v hornej a predné v dolnej časti. Pri rolovacích testoch boli obidva nechané otvorené. Nie je mi jasné, prečo bolo použité otváranie pozdĺž spodného okraja. Dvierka tak pri otváraní musia prekonať podstatne väčšiu vzdialenosť, než by bolo nutné pri otváraní zhora a komplikujú celú sekvenciu vysúvania a zasúvania podvozku. I keď sa dá predpokladať, že pri bežnej prevádzke sa budú zatvárať už vo vzduchu hneď po vysunutí kolies, vážne komplikácie môžu nastať napríklad pri núdzovom pristávaní a zlyhaní systémov. Čo je však dôležitejšie sú rozmery a tvar zubatých hrán na dvierkach. Vďaka pomerne veľkému počtu dostupných fotografií z rôznych uhlov, ktoré zobrazujú aj pozemnú techniku, sa dajú so slušnou presnosťou vypočítať rozmery lietadla a z toho aj rozmery jednotlivých zubov. Z toho sa dá odvodiť, proti akým frekvenciám radarov by mali prevažne pôsobiť a tie sa podľa dostupných informácií nenachádzajú vo výbave pevninských susedov...

Z pomerne plytkého priestoru pre kolesá hlavného podvozku a ostatných detailov možno usúdiť, že lietadlo je vybavené dlhou a úzkou internou bombovnicou medzi motormi a prednou podvozkovou nohou. Značným prekvapením je jednodielny prekryt kokpitu, podobný tomu z typu F-22. Prekvapením kvôli tomu, že Rusi sa s podobným a dokonca rozmerovo menším konštrukčným celkom pre stíhačku PAK FA trápia už viac než rok a príliš sa im pri tom nedarí. Na druhej strane je potrebné povedať, že ani jediná fotka nenaznačuje, že by mal prekryt pozlátenú vrstvu alebo akúkoľvek inú známu technológiu, ktorá bráni radarovým vlnám prenikať dovnútra. Pre úvodný technologický prototyp je to dostatočné riešenie, no budúce sériové stroje si s tým určite nevystačia. To podstatné, čo z väčšej časti charakterizuje stíhacie lietadlá 5. generácie, sa však nachádza vo vnútri. Medzi kľúčové prvky patria motory, radar a fúzia senzorov. Čo sa týka pohonnej jednotky, trysky síce pripomínajú domáci typ WS-10, no v tomto smere mám zatiaľ príliš málo informácií na vyvodenie kvalifikovaného odhadu. Objavili sa tiež nepotvrdené informácie, že sériové stroje by mohli dostať trysky s vektorovaním len v jednej rovine, ale zato s nezanedbateľne zníženým infračerveným vyžarovaním.

Ďalším kľúčovým prvkom sú avionické systémy. Podľa správ z konca roka 2009 sa vo výskumom inštitúte 607 v Sichuane podarilo dokončiť domáci radar typu AESA pre pásmo X, ktorý má byť určený práve pre novú čínsku stíhačku. Ak uspeje, mali by ním byť spätne vybavené aj niektoré lietadlá predchádzajúcej generácie. Čínskych konštruktérov však ešte čaká veľmi dlhá cesta. Fúzia senzorov, vycibrenie letového softvéru, zdokonaľovanie rozhrania počítač - človek či plná integrácia výzbroje a ostatných celkov do jedného funkčného systému je vždy tá najťažšia časť celého procesu. Tak ako vo zvyšku sveta, aj tu bude EMD fáza (engineering and manufacturing development) trvať minimálne desať rokov a sériové stroje sa len ťažko dostanú do reálnej operačnej prevádzky pred rokom 2020. Dôležitá bude tiež odpoveď na otázku, či sa Čína pri tomto projekte po prvýkrát spoľahla na vlastné sily, alebo či využila technologickú a konzultačnú pomoc iných krajín, predovšetkým Ruska. A hlavne či by Rusko vôbec takúto spoluprácu, ak existuje, v dohľadnej dobe priznalo po tom, čo konečne podpísalo s Indiou dohodu o spolupráci na vývoji stíhačky PAK FA.

Last update: 06. January 2011

Share:     Print:     Stats: