Khởi công nhà máy sản xuất động cơ siêu âm, Trung Quốc tham vọng thay đổi cục diện hàng không thế giới

Viện cơ học thuộc Học viện khoa học Trung Quốc đang xây dựng một nhà máy nhằm thương mại hóa việc sản xuất các động cơ siêu âm hypersonic (tốc độ siêu âm cao hơn Mach 5), một công nghệ có khả năng làm thay đổi cục diện với các ứng dụng quân sự và quân sự.

Nhà khoa học hàng đầu về động cơ scramjet (động cơ phản lực luồng tĩnh siêu âm), Fan Xuejun, nói với tờ South China Morning Post rằng, nhà máy tại thành phố Hợp Phì, tỉnh An Huy này sẽ sản xuất ra hàng loạt các động cơ siêu âm hypersonic, và rằng lĩnh vực đang do doanh nghiệp nhà nước vận hành này cuối cùng sẽ mở cửa cho các nhà đầu tư tư nhân.

Vậy động cơ scramjet là gì? Nó là một động cơ phản lực hút không khí vào, khi cho phép dòng không khí chạy qua động cơ với tốc độ cao hơn cả tốc độ âm thanh. Điều này cho phép các máy bay đạt tới tốc độ siêu quá âm (Mach 5+), điều mà các động cơ ramjet truyền thống (động cơ phản lực luồng tĩnh), vốn chỉ nén dòng không khí bằng cách chuyển động về phía trước, không thể làm được.

Các động cơ scramjet sản xuất tại thành phố Hợp Phì sẽ là một phần của động cơ Turbo Rocket Combined Cycle (động cơ kết hợp chu kỳ tăng tốc tên lửa TRCC), bao gồm một động cơ tuabin phản lực cánh quạt khi hoạt động ở tốc độ hạ âm và siêu âm thấp, kết hợp với một động cơ ramjet chuyển sang chế độ scramjet, và một động cơ tên lửa dành cho tốc độ cao nhất. Một hệ thống động cơ TRCC sẽ cho phép tạo ra các máy bay siêu âm hypersonic tái sử dụng, giúp giảm đáng kể chi phí vận hành.

Động cơ TRRE (Turbo-aided rocket-augmented ramjet engine) sử dụng tên lửa tăng cường để hỗ trợ cho việc chuyển sang chế độ siêu âm và hypersonic.

Theo kế hoạch đã được phác thảo khi xây dựng nhà máy, nhiều khả năng động cơ TRCC đầu tiên sẽ sử dụng động cơ phản lực cánh quạt của Trung Quốc, hoặc là WS-10 hoặc WS-118.

Động cơ WS-10, với lực đẩy tối đa khoảng 13 tấn, đang được sử dụng cho các máy bay chiến đấu J-11 và J16. Động cơ WS-118, bản sao từ động cơ D-30 của Liên Xô, có thể được chỉnh sửa với một buồng đốt phía sau (afterburner) để đạt được hiệu suất siêu âm. Khi công nghệ động cơ Trung Quốc được cải thiện, động cơ siêu tải WS-15, với khả năng đạt được hiệu suất siêu âm mà không cần đến các buồng đốt ngốn nhiên liệu ở phía sau, có thể trở thành bàn đạp cho các động cơ TRCC trong tương lai.

Động cơ WS-10A, đang được trang bị cho các máy bay chiến đấu J-11

Vẫn chưa rõ chính xác khi nào nhà máy tại Hợp Phì sẽ bắt đầu xuất xưởng các động cơ siêu âm hypersonic này. Nhưng có một điều khá rõ ràng: các động cơ scramjet TRCC sẽ là một liều thuốc tăng lực quan trọng cho quân đội Trung Quốc. Công nghệ này sẽ làm cho việc sản xuất nên các máy bay siêu âm hypersonic tầm xa trở nên khả thi hơn nhiều.

Loại máy bay này có khả năng bay lên độ cao gần với không gian vũ trụ và qua mặt các hệ thống phòng không hiện tai. Cũng không phải quá phóng đại khi cho rằng các máy bay có khả năng do thám và tấn công như vậy, khi được xây dựng, sẽ làm thay đổi cách chiến đấu trên không và học thuyết về chiến lược toàn cầu.

Trên phương diện dân sự, việc sản xuất được các máy bay với tốc độ siêu âm hypersonic sẽ định nghĩa lại thị trường phóng tên lửa không gian tái sử dụng. Những động cơ này có thể mở đường cho các máy bay tái sử dụng có khả năng đưa người và vệ tinh lên không gian với giá rẻ.

Ban đầu các động cơ siêu âm hypersonic nhiều khả năng sẽ cung cấp sức mạnh để tầng đầu tiên (stage 1) của tàu vũ trụ hai tầng DSTO (dual-stage-to-orbit) của Trung Quốc đạt tới tốc độ siêu âm hypersonic và sau đó phóng một tên lửa thứ hai vào quỹ đạo. Tên lửa Tengyun, được tập đoàn Công nghiệp và Khoa học Hàng không vũ trụ Trung Quốc (CASIC) xây dựng là một trong những hệ thống DSTO như vậy của Trung Quốc.

Công ty Công nghệ và Khoa học Hàng không vũ trụ Trung Quốc (CASC) đã có kế hoạch xây dựng một tàu vũ trụ đơn tầng (SSTO single-stage-to-orbit) sẽ bắt đầu cất cánh vào năm 2030, với các động cơ tên lửa đầy sức mạnh đủ để đưa toàn bộ chiếc máy bay tới thẳng quỹ đạo.