Lo que un estudio de 19 años nos cuenta sobre el J-20 de China

El J-20 chino de quinta generación sigue siendo uno de los aviones de combate modernos más enigmáticos y mal entendidos del mundo, incluso 11 años después de su vuelo inaugural y unos seis años después de que entró en servicio inicial con la Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (EPL). Podría decirse que la opacidad deliberada del PLA y la seguridad operativa es la mayor causa de esto.

Sin embargo, en 2016, se publicaron fotografías de un periódico en chino en un foro militar en chino. Este estudio data de 2003 y se titula Estudio estratégico del desarrollo de aviones de combate de China (denominado Estudio estratégico en este artículo). El artículo llegó brevemente a un par de comunidades de observación del EPL en inglés antes de desvanecerse en la oscuridad, como un relámpago.

El Estudio Estratégico es un producto de los aportes de la industria militar y de la aviación. Describe la lógica, los requisitos, los roles y las proyecciones para un luchador sigiloso de quinta generación de peso pesado. Este estudio se publicó en 2003 y, según sus referencias a los logros del Octavo Plan Quinquenal, que duró de 1991 a 1995, probablemente se escribió y distribuyó originalmente en algún momento entre 1996 y 2003. Fue escrito por el académico Gu Songfen. , que se desempeñó en varios puestos de alto nivel en la industria aeroespacial china, incluso como vicepresidente y diseñador jefe en el Instituto de Diseño de Aeronaves de Shenyang (Instituto 601). Gu desempeñó papeles destacados en varios aviones de Shenyang durante el siglo XX, incluidos el JJ-1, J-8 y J-8II, antes de desempeñarse como destacado académico aeroespacial en la Academia China de Ciencias y la Academia China de Ingeniería.

Por lo tanto, el Estudio Estratégico es posiblemente la documentación inicial disponible públicamente más definitiva para el proyecto de caza chino de quinta generación que se convertiría en el J-20. Brinda un vistazo a las evaluaciones chinas de fines de la década de 1990 sobre futuras tendencias geopolíticas, militares y de guerra aérea hasta principios del siglo XXI, así como evaluaciones de la propia industria aeroespacial de China y los requisitos de rendimiento y misión para su aeronave de quinta generación. como se consideró en ese momento.

En los últimos meses, este autor, con el apoyo de sus colegas, ha traducido el estudio original en chino al inglés, incluidos los diagramas, manteniendo el formato y el espíritu lo más cerca posible del documento original. Este documento traducido, con el documento original en chino, se proporciona a los lectores y a la comunidad de forma gratuita. Haga clic aquí para ver el documento completo traducido en inglés (con el original en chino incluido).

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(Nota: es casi seguro que el estudio no está clasificado por naturaleza y, por lo tanto, la información técnica confidencial se omite o se incluye solo con fines ilustrativos. Además, para facilitar la lectura, las clasificaciones generacionales de los cazas chinos se han convertido en clasificaciones generacionales internacionales, por ejemplo: F-16, F-15, Mig-29, Su-27, J-10 se traducen como cuarta generación en lugar del equivalente chino de tercera generación, y F-22, F-35 y el futuro caza chino/J- 20 se traducen como quinta generación en lugar del equivalente chino de cuarta generación, etc.)

Este artículo resumirá los puntos más interesantes y consecuentes del Estudio Estratégico, tanto en relación con lo que se sabe sobre el propio J-20, como en relación con la forma en que se pueden abordar otros proyectos PLA de gran valor (específicamente, los PLA proyecto de caza de sexta generación).

Amenazas de rol y ritmo

El Estudio Estratégico articula claramente las ventajas que disfrutan los cazas de quinta generación sobre los cazas de cuarta generación más antiguos, en términos de sigilo, potencia de fuego, maniobrabilidad, información y comunicación. El papel principal y decisivo del poderío aéreo en la guerra moderna en términos de conquistar la superioridad aérea, permitir el control marítimo y conducir la guerra electrónica se establece claramente de manera consistente con los entendimientos internacionales del papel del poderío aéreo.

El desarrollo de un caza doméstico de quinta generación se describe como una forma de permitir que la Fuerza Aérea del EPL realice misiones tanto ofensivas como defensivas, así como el avance de la industria de la aviación nacional. También se espera que el desarrollo de un caza de quinta generación dé como resultado tecnologías que puedan ayudar a mejorar e iterar aún más en los cazas de cuarta generación. También existe el objetivo de lograr un desarrollo a saltos, al reducir el período de 20 a 25 años entre el surgimiento de cazas extranjeros de cuarta generación y los cazas chinos de cuarta generación a una brecha de 10 a 15 años entre los cazas extranjeros de quinta generación y los cazas chinos de quinta generación. luchadores de generación.

Se establece claramente que la misión principal de los cazas de quinta generación es la superioridad aérea, para realizar enfrentamientos aéreos a larga distancia. Otras misiones secundarias incluyen ser capaz de realizar ataques aire-superficie, ataques marítimos y supresión de los sistemas de control de fuego y guía y alerta temprana del enemigo; operando en misiones de combate informatizadas; actuando como aeronave auxiliar de alerta temprana aerotransportada, para llevar a cabo misiones de guerra electrónica; proporcionar información sobre objetivos a las fuerzas amigas; y proporcionar liderazgo y protección general para otras aeronaves durante las misiones.

El caza chino de quinta generación está claramente establecido en varias secciones del estudio como capaz de competir con el F-22 de EE. UU. y tener ventajas clave sobre el F-35. Ambos aviones de EE. UU. se describen de manera similar con gran detalle y se consideran amenazas de ritmo, y el F-35 se considera una posible parte del inventario de la Fuerza Aérea de la República de China (Taiwán) después de 2015. Requisitos mínimos para el caza de quinta generación de China incluir capacidad de sigilo comparable al F-22; supercrucero; maniobrabilidad subsónica y supersónica excepcional; un gran radio operativo; un conjunto de aviónica y armas altamente integrado; y buena confiabilidad, facilidad de mantenimiento y asequibilidad. Estos se amplían completamente en sus respectivas secciones en el documento traducido y no se reproducirán aquí en aras de la longitud del artículo. Una sección específica del documento también sopesa la conveniencia de un caza bimotor de peso pesado frente a un caza monomotor liviano, y la configuración de dos motores pesados ​​se selecciona en función de la carga útil, el alcance y las propiedades cinemáticas, así como la investigación previa realizada. para tal configuración.

Los observadores experimentados del EPL reconocerán el papel de superioridad aérea que el Estudio Estratégico describe para el caza de quinta generación, lo cual es totalmente consistente con los rumores a largo plazo asociados con el J-20 a fines de la década de 2000, así como con declaraciones oficiales posteriores sobre los aviones. misión en los últimos años. En particular, los rumores sobre los requisitos para que el J-20 compita con el F-22 y tenga algunas ventajas sobre el F-35 también son bien conocidos y circularon ampliamente a fines de la década de 2000, pero pueden confrontar a los observadores extranjeros menos familiarizados. con la historia de las aeronaves o que siguen siendo escépticos sobre el alcance de la madurez de las aeronaves o la base de la industria.

Vale la pena señalar que el requisito de que el caza de quinta generación de China compita con el F-22 y tenga algunas ventajas sobre el F-35 no va acompañado de escenarios operativos específicos o equilibrios de fuerzas en los que estos aviones puedan enfrentarse. Dado el período en el que se escribió esto, el F-22 probablemente se percibió como la amenaza más seria y madura, se esperaba que presentara propiedades cinemáticas superiores y un sigilo, aviónica/sensores y armas iguales o superiores al F-35 en gestación en ese momento. , y probablemente también se esperaba que el F-22 se adquiriera en una escala mucho mayor que los 187 fuselajes que finalmente se construyeron. De hecho, es probable que durante la década de 2000, los requisitos relativos del caza chino de quinta generación hayan evolucionado de manera similar a medida que surgió una mayor comprensión de las respectivas fortalezas y tamaños de flota tanto del F-22 como del F-35.

Sin embargo, teniendo en cuenta estas advertencias, la aeronave de quinta generación descrita por el Estudio Estratégico sigue siendo categóricamente una destinada a competir simétricamente y comprometerse con los principales tipos de quinta generación de la época sobre la base de sus propios méritos. No se describe como una aeronave que se limita a interceptar únicamente aeronaves multiplicadoras de fuerza de movimiento lento y que sale cuando se enfrenta a cazas de quinta generación opuestos, ni es un atacante dedicado que otorga primacía a la misión aire-superficie a expensas de la Función aire-aire.

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Cronograma, Riesgos y Mitigación de Riesgos

Los requisitos y capacidades anteriores para el caza de quinta generación de China parecen audaces, rozando lo insuperable, si se considera que esas formulaciones se habrían realizado a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000, en un momento en que la industria aeroespacial de China había completado recientemente el vuelo inaugural del J-10 doméstico (que aún faltaba media década para entrar en servicio), y solo comenzó a producir cazas J-11A (Su-27SK) construidos en kit importados de Rusia.

Sin embargo, se pone gran énfasis en la investigación previa realizada para el proyecto de caza de quinta generación durante el Octavo Plan Quinquenal a principios de la década de 1990. El Estudio Estratégico también enfatiza los dominios de la industria donde el riesgo es menor (como la tecnología de diseño de fuselajes, los sistemas de control de vuelo, los sistemas electromecánicos y los misiles aire-aire) y la identificación de áreas donde el riesgo es mayor (como la tecnología de motores y los sistemas de aviónica). , y teniendo en cuenta la necesidad de utilizar sistemas provisionales cuando corresponda. En particular, el Estudio Estratégico identifica correctamente que el desarrollo nacional de un motor de relación empuje-peso 10 (TWR 10) necesario para que el J-20 logre cómodamente el supercrucero probablemente sufrirá retrasos; por lo tanto, es probable que se requiera un motor WS-10/Taihang al menos para las pruebas de los fuselajes iniciales. De hecho, el desarrollo y la producción posteriores han demostrado que las pruebas iniciales y la producción del primer lote utilizaron motores rusos Al-31, y la producción del lote posterior actualmente utiliza motores WS-10, mientras que el motor TWR 10 (WS-15) se encuentra en pruebas avanzadas a partir de este escrito.

El estudio estratégico ofrece un cronograma de desarrollo proyectado, lo que sugiere que la aeronave comenzaría el desarrollo completo en 2006-2007, comenzaría las pruebas de vuelo alrededor de 2013 y entraría en servicio en 2019-2020, con la entrega de un lote inicial de seis aeronaves. en 2020. Mientras tanto, el motor TWR 10 comenzaría la entrega de preproducción alrededor de 2017 y comenzaría la entrega de lotes pequeños en 2021. En retrospectiva, el desarrollo y la entrega de WS-15 se ha retrasado con respecto a esta proyección, mientras que el avión J-20 en general (usando interino motores Al-31 y WS-10) comenzaron el desarrollo y la producción antes de esta proyección, después de haber comenzado las pruebas de vuelo a principios de 2011, comenzó la entrega del primer lote de seis aviones en 2016 y entró en la entrega de lotes pequeños alrededor de 2018, tres o cuatro años. delante de esta proyección. Aún así, la línea de tiempo proyectada parecía bastante precisa y razonable en retrospectiva.

También se incluyó un costo unitario preliminar del caza de quinta generación, descrito en 450-500 millones de renminbi, presumiblemente al tipo de cambio de principios de la década de 2000, aunque la escala de producción no figura en la lista y puede representar el costo unitario en la producción de lotes tempranos. Se enumera un ciclo de vida de 40 a 50 años para este avión, y los sistemas de motor, aviónica y armas se enumeran como áreas de posibles actualizaciones futuras, pero el fuselaje en sí sería más limitado dada la naturaleza innata de un fuselaje para una quinta generación. aeronave.

Características Técnicas y Subsistemas

En el estudio también se presentaron varias características técnicas iniciales, describiendo un diseño aerodinámico avanzado con alta sustentación, baja resistencia y alto sigilo que alcanza un coeficiente de sustentación de 2 y logra una sección transversal de radar de menos de 0,3 metros cuadrados, al menos en el aspecto delantero. Estaría propulsado por dos motores TWR 10 con un empuje de postcombustión completo de 15 toneladas de fuerza, y utilizaría materiales estructurales livianos que incluyen, entre otros, aleaciones de titanio y compuestos.

La aviónica incluiría un radar de matriz en fase activa con un rango de seguimiento de 200 kilómetros capaz de rastrear 20 objetivos simultáneamente y llevar a cabo un compromiso de múltiples objetivos, combinado con un conjunto de aviónica de arquitectura abierta con amplia fusión de sensores y capacidades de comunicación sigilosa, y un sistema electrónico integrado. suite de guerra. Se utilizaría un sistema electromecánico liviano y de bajo impacto y un sistema integral de gestión ambiental y de energía. Las armas primarias incluirían misiles aire-aire más allá del alcance visual y misiles aire-aire de alto alcance dentro del alcance visual que se montarían principalmente internamente, además de ser capaces de transportar armas externamente, incluidas las armas aire-superficie.

El diseño aerodinámico y los motores de la aeronave permitirían cómodamente un supercrucero. Aunque no se enumera ningún requisito de referencia de supercrucero, se describe una velocidad de Mach 1,7 con fines ilustrativos. El radio de combate de la aeronave se representa en un diagrama de la región por encima de los 1.000 kilómetros y por debajo de los 2.000 kilómetros. El número exacto no se puede discernir debido a la calidad de las fotografías originales, pero según la geografía, se puede estimar entre 1.300 y 1.800 kilómetros. El estudio establece que el caza de quinta generación que opera desde aeródromos en territorio chino debería ser capaz de operar sobre las capitales de otras naciones de la región sin reabastecimiento aéreo, y debería ser capaz de operar sobre la totalidad de las islas japonesas con un reabastecimiento aéreo. .

Advertencias de nota

El Estudio Estratégico arroja luz sobre múltiples detalles del proyecto que se convertiría en el J-20; sin embargo, ciertas advertencias deben tenerse en cuenta para las implicaciones de los estudios para el J-20 propiamente dicho. Dado que este documento no tiene una calificación de clasificación, y dado que se elaboró ​​desde finales de la década de 1990 hasta principios de la de 2000, es probable que varios requisitos, dominios técnicos y evaluaciones de riesgo hayan evolucionado entre ese momento y cuando el J-20 comenzó a funcionar por completo. desarrollo de escala a mediados o finales de la década de 2000. Por lo tanto, el Estudio Estratégico ciertamente está lejos de ser una documentación exhaustiva de las características actuales de los J-20.

El cronograma proyectado antes mencionado para el desarrollo y la producción de la aeronave y su motor son ejemplos de dónde el resultado del mundo real difería de las declaraciones de los estudios. Es probable que también existan otras desviaciones.

Por ejemplo, el requisito de que el radar AESA de la aeronave produzca un rango de seguimiento de 200 kilómetros y la capacidad de rastrear 20 objetivos probablemente se habría revisado a lo largo de los años. De hecho, se han observado parámetros similares o superiores en los AESA de combate chinos contemporáneos ofrecidos para el mercado de exportación, como el LKF601E, programado como una solución de actualización asequible para aviones de combate heredados.

De manera similar, se describe que el motor TWR 10 produce una fuerza de empuje de 15 toneladas, aunque se ha descrito un rango de empuje de 16 a 17 toneladas para WS-15, y no hay referencia a una boquilla de vectorización de empuje en el estudio a pesar de múltiples rumores alusivos a uno en WS-15. El requisito de RCS para la aeronave también requiere algunos matices para la interpretación, dado que solo se proporciona un requisito mínimo para el sector frontal y no se proporcionan requisitos de RCS para otros sectores de la aeronave. Dada la sensibilidad de RCS para un avión de quinta generación, es muy probable que los verdaderos detalles de dicha información se hayan omitido deliberadamente para un documento no clasificado.

El surgimiento del F-35 en los Estados Unidos y la eliminación de los números de producción del F-22 entre mediados y fines de la década de 2000 probablemente también habrían afectado sustancialmente los requisitos de amenaza de ritmo para la aviónica, el enlace de datos y la fusión de sensores, además de afectar el escala de adquisición requerida de J-20 y cazas de quinta generación en general.

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El Estudio Estratégico describe posibles formaciones mixtas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) con cazas de quinta generación que emergen después de la década de 2010, pero solo de pasada. Dadas las recientes búsquedas globales y chinas de equipos tripulados y no tripulados, los comentarios en torno al J-20 que opera con UAV y el surgimiento del avión biplaza J-20AS, que es probable que brinde una mayor capacidad de mando, es probable que un mayor énfasis y la puesta en marcha de operaciones colaborativas con vehículos aéreos no tripulados se habría llevado a cabo a medida que avanzaba el desarrollo del proyecto.

Implicaciones para otros proyectos

A juzgar por su contenido, el Estudio Estratégico no pretende ser un documento muy técnico. Según el párrafo inicial, este parece ser un documento destinado a los lectores de elementos del gobierno civil, militares y de la industria, para guiar una investigación y un desarrollo más detallados.

Sin embargo, el cronograma de pre-investigación, desarrollo aplicado, eliminación de riesgos sistémicos y cronogramas proyectados descritos en el documento es una demostración muy útil de los períodos de gestación que requieren dichos proyectos y, por lo tanto, puede proporcionar información general útil sobre otros proyectos similares que el PLA puede estar llevando a cabo actualmente. El proyecto de aplicación más directa sería el proyecto de caza de sexta generación del PLA, que ha tenido múltiples alusiones y estudios de la industria, y también se han mostrado algunas representaciones genéricas especulativas. Como he escrito anteriormente, se sabe poco sobre el proyecto de caza de sexta generación del EPL; sin embargo, se ha dicho anteriormente que busca entrar en servicio antes de 2035.

Las tecnologías de creación rápida de prototipos y diseño digital pueden generar ciclos de desarrollo más cortos para los nuevos aviones en desarrollo, incluidos los cazas de sexta generación. Sin embargo, es muy probable que en los últimos años se haya escrito y distribuido un documento equivalente similar al Estudio Estratégico para el proyecto de caza de sexta generación. Es probable que la investigación previa y el desarrollo ya hayan estado en marcha durante algún tiempo, y esto también lo han afirmado las cifras de la industria. Hay evidencia de investigación de formas en planta con posibles aplicaciones para cazas de sexta generación en los últimos años, y se han identificado estudios en múltiples configuraciones de alas voladoras sin cola de alta velocidad, así como un misterioso fuselaje de alas voladoras sin cola de tamaño completo visualizado en Chengdu Aircraft Corporation. . Es probable que estas sean solo una parte de las pequeñas migajas identificadas públicamente que tienen relevancia para el esfuerzo de sexta generación del EPL, pero las lecciones del Estudio Estratégico deberían demostrar que cuando surja el caza de sexta generación, será el resultado de un ciclo similarmente largo. de evaluación académica, pre-investigación y trabajo de desarrollo.

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