Новый китайский двигатель объединил технологии турбины и прямоточного контура для полетов на скорости свыше шести Махов
Китайские исследователи представили новый тип атмосферного двигателя, который способен заменить существующие турбо-прямоточные системы и изменить облик будущих истребителей и ракет, работающих на гиперзвуковых скоростях. Разработка, получившая название противоположно-вращающийся прямоточный двигатель, была создана учеными из Китайской академии наук. Проект возглавил академик КАН и эксперт в области технической теплофизики Сюй Цзяньчжун.
Двигатель спроектирован для непрерывной работы от полной остановки до скоростей, превышающих число Маха 6. Его ключевая цель — устранить необходимость использования комбинации из нескольких силовых установок, что в настоящее время является одной из главных проблем в гиперзвуковых полетах. По словам команды разработчиков, прототип уже завершен и прошел экспериментальную проверку после более чем тридцати лет работы. Хотя разработка все еще находится в стадии совершенствования, она может значительно расширить военные и аэрокосмические возможности.
На следующем этапе исследователи планируют адаптировать двигатель для различных типов летательных аппаратов и провести реальные летные испытания. В интервью China Science Daily в марте 2026 года Сюй Цзяньчжун подчеркнул стратегическое значение этой работы, заявив, что разработка двигателей на новых принципах является для Китая стратегическим выбором, направленным на то, чтобы разорвать монополию Запада и даже превзойти его.
Традиционная гиперзвуковая силовая установка обычно полагается на две различные системы: турбинный двигатель для скоростей до трех Махов и прямоточный двигатель для более высоких скоростей. Однако эта двухсистемная концепция сложна, утяжеляет конструкцию и сопряжена с эксплуатационными рисками. Наибольшая нестабильность возникает именно в момент перехода между режимами, когда воздушный поток и условия горения могут дестабилизировать систему, особенно при маневрировании или наборе высоты.
Чтобы решить эту проблему, новая конструкция использует два набора лопаток компрессора, вращающихся в противоположных направлениях. Противоположно-вращающийся прямоточный двигатель создан для функционирования во всем диапазоне полета — от взлета до гиперзвуковых скоростей — без необходимости переключения режимов работы силовой установки. Объединив в себе технологии турбинного и прямоточного двигателей, что концептуально восходит к концу Второй мировой войны, ученые смогли устранить «мертвый» балласт неактивной системы и упростить конструкцию.
Самой важной инновацией в архитектуре системы является противоположно-вращающийся компрессор. Поскольку роторы высокого и низкого давления вращаются в противоположные стороны, двигатель сохраняет относительную скорость и снижает абсолютную скорость вращения, что уменьшает центробежные нагрузки на лопатки и диски. Эта концепция переворачивает традиционный подход, согласно которому с ударными волнами необходимо бороться. Вместо этого их используют для сжатия воздуха. Это позволяет отказаться от направляющих лопаток между ступенями высокого и низкого давления и делает конструкцию более компактной.
Как отмечает China Science Daily, форсажная способность двухступенчатых лопаток эквивалентна производительности традиционных четырех-шестиступенчатых систем, а вес и размеры двигателя значительно сокращены. Концепция противоположно-вращающегося прямо-компрессора была разработана около 2000 года. Команда потратила годы на преодоление технических барьеров, особенно в области проектирования решеток лопаток и экспериментальной проверки. К 2009 году проект получил институциональную поддержку.
Это первый случай, когда подобный двигатель был продемонстрирован в виде функционирующего прототипа. В случае адаптации для практического использования он может значительно снизить вес гиперзвуковых ракет, а также потенциально увеличить их дальность, полезную нагрузку и маневренность. Сообщается, что разработка ведется на фоне усиливающейся глобальной конкуренции в области гиперзвуковых технологий. В США такие компании, как GE Aerospace и Lockheed Martin, испытывают ротационно-детонационные прямоточные двигатели, которые фокусируются на эффективности сгорания, а не на сжатии воздушного потока.