जेट इंजिनमध्ये चीनची झेप, भारतासाठी धडा

चीनच्या पीपल्स लिबरेशन आर्मीच्या (PLA) हवाई शक्तीचा 21व्या शतकातील उदय हा चीनने जेट इंजिन विकासामध्ये अपार परिश्रम करून मिळवलेल्या यशामुळे शक्य झाला आहे. दशकभर प्रयत्न करूनही अपयश मिळत होते, त्यासोबतच WS-6 आणि WS-8 कार्यक्रम देखील रद्द झाले होते. यानंतर बीजिंगने अखेर WS-10 या मुख्य इंजिनाद्वारे यश मिळवले आहे. हे इंजिन आता विमान आणि नौदल प्लॅटफॉर्मसाठी नवीन पिढीच्या प्रपल्शन प्रणाली घडवून आणत आहे. पीएलएच्या हवाई दलाच्या म्हणजेच एअर फोर्सच्या (PLAAF) नेतृत्वाखाली मिळालेले हे यश लष्करी-औद्योगिक क्षमतेच्या सर्वात तांत्रिकदृष्ट्या अवघड घटकांपैकी एका क्षेत्रात प्रभुत्व मिळवण्यासाठी करण्यात आलेल्या अब्जावधी डॉलर्सच्या गुंतवणुकीचे प्रतीक आहे.

एव्हिएशन इंजिन प्रोग्रामचा उदय 

दुसऱ्या महायुद्धादरम्यान चीनला सोव्हिएत संघाकडून I-5, I-16 आणि I-153 लढाऊ विमाने, तसेच SB, DB-3 आणि TB-3 बॉम्ब फेकनारी विमाने मिळाली. युद्धानंतर मॉस्कोच्या सहकार्याने चीनने अनेक शहरांमध्ये विमाननिर्मिती कारखाने उभारले. या भागीदारीमुळे चीनला सोव्हिएत विमान आणि जेट इंजिन्स ज्यामध्ये MiG-15, MiG-17, MiG-19 आणि विशेषतः MiG-21 यांचा व्यापक उपयोग करण्याची संधी मिळाली. MiG-21 हे एक अतिवेगवान (सुपर सोनिक), एक इंजिन असलेले इंटरसेप्टर होते, जे Tumansky R-11 टर्बोजेटवर चालत असे. बीजिंगने याला ‘जनतेसाठी लढाऊ विमाने’ मोठ्या प्रमाणावर तयार करण्याच्या पाया म्हणून पाहिले, जे पाश्चिमात्य तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीला प्रत्युत्तर देऊ शकेल.

परंतु 1960 मध्ये चीन-रशिया यांच्यामध्ये फूट पडल्यानंतर हे सहकार्य अचानक थांबले. सोव्हिएत सल्लागार परत गेले, संयुक्त उत्पादन थांबले आणि चीनकडे अपूर्ण नकाशे, विघटित MiG-21 किट्स आणि अर्धवट प्रशिक्षित अभियंते एवढेच उरले. या अडचणी असूनही बीजिंगने प्रयत्न सोडले नाहीत. त्यांनी J-5 आणि J-6 कार्यक्रमांतर्गत हजारो MiG-17 आणि MiG-19 ची रूपांतरे तयार केली आणि शेवटी MiG-21 चे रिव्हर्स इंजिनियरिंग करून J-7 हे विमान निर्माण केले, जे चीनच्या स्वतंत्र विमानउद्योगाच्या दिशेने एक महत्त्वपूर्ण टप्पा ठरला.

तुमान्स्की R-11 टर्बोजेट इंजिन हे चीनसाठी रिव्हर्स-इंजिनीअरिंग करण्यासाठी सर्वांत कठीण घटक ठरले, जरी पूर्ण तांत्रिक दस्तऐवज उपलब्ध असले तरी. फक्त 1975 मध्येच J-7 हे चिनी WP-7 इंजिनासह विश्वासार्हपणे उडू शकले. WP-7 च्या सुरुवातीच्या आवृत्त्यांना अनेक गंभीर समस्या होत्या जसे की टर्बाइन डिस्कचा प्रसार, ब्लेड तुटणे, जास्त तापलेली बिअरिंग्ज आणि दोषी आफ्टरबर्नर नॉझल्स ज्यामुळे स्थिर WP-7B इंजिन 1980 च्या दशकापर्यंत येऊ शकले नाही.

दुसरा महत्त्वाचा टप्पा 1971 मध्ये चीन-अमेरिका मैत्री प्रस्थापित झाल्यावर आला. त्यानंतर 1972 मध्ये बोईंग 707 विमाने आणि 40 प्रॅट अँड व्हिटनी इंजिन्ससाठी 2 कोटी अमेरिकन डॉलर्सचा करार झाला. तरीही, या अमेरिकन इंजिनची नक्कल करण्याचे सर्व चिनी प्रयत्न अपयशी ठरले. पुढे, 1975 मध्ये चीनने रोल्स-रॉइस स्पे Mk 202 इंजिनच्या उत्पादनासाठी £77 दशलक्ष किंमतीचा परवाना मिळवला, आणि आठ वर्षांत स्थानिकीकरणाचे उद्दिष्ट ठेवले. पण हे स्वप्न प्रत्यक्षात येण्यासाठी तीन दशके लागली. शेवटी 2010 मध्ये चिनी-निर्मित WS-9 इंजिनने JH-7 आणि JH-7A फायटर-बॉम्बर्सना शक्ती दिली, ही स्वावलंबी इंजिन निर्मितीच्या मार्गावरील एक लक्षणीय पण मर्यादित प्रगती ठरली.

या वारंवार अपयशांमुळे बीजिंगने दोन इंजिन प्रकल्प WS-6 (फायटरसाठी) आणि WS-8 (एअरलिफ्टसाठी) जवळपास दोन दशकांच्या संशोधन आणि विकासानंतर रद्द केले. अगदी 1988 मध्ये सुरू झालेल्या J-10 प्रकल्पालाही घरगुती WS-10 इंजिन आवश्यक कार्यक्षमतेपर्यंत पोहोचू शकले नाही, ज्यामुळे PLA च्या भविष्यातील क्षमतेचा विकास खोळंबला आणि बीजिंगला पुन्हा एकदा रशियाकडे वळावे लागले.

रशियाने Y-20 सामरिक वाहतूक विमानासाठी म्हणजेच स्ट्रॅटेजिक एअरलिफ्टर्ससाठी D-30KP-2 इंजिन आणि J-10 व J-11 फायटर प्रकल्पांसाठी AL-31FN इंजिन पुरवले. फक्त AL-31FN इंजिन 1990 च्या दशकाच्या मध्यात बसविल्यानंतरच J-10 चा विकास पूर्ण झाला आणि तो 2003 मध्ये औपचारिकरित्या PLAAF (पीपल्स लिबरेशन आर्मी एअर फोर्स) मध्ये दाखल झाला. तक्त्यात दाखवल्याप्रमाणे, रशियन इंजिनांवरील ह्या नव्या अवलंबनामुळे नवीन सहस्रकात चीनच्या रिव्हर्स-इंजिनीअरिंग धोरणाला पुन्हा चालना मिळाली. बीजिंगने CFM-56 या नागरी वापरातील आणि AL-31FN या रशियन इंजिनांचा अभ्यास करून WS-10 च्या विकासाचा पाया घातला आणि आयात केलेले अन्य इंजिन्स जसे की RD-33/93 आणि D-30KP-2 यांच्या नक्कली म्हणजे रिव्हर्स इंजिनियरिंग करण्याचा प्रयत्न केला.

Table 1: China’s Fighter Aircraft Engine Programmes

Source: Compiled by authors

एव्हिएशन इंजिनसाठी संघटनात्मक पुनर्रचना

चीनच्या सुरुवातीच्या इंजिन विकासात एक मोठी त्रुटी होती, ती अशी की ‘एक कारखाना, एक संस्था, एक मॉडेल’ ही प्रणाली. प्रत्येक विमान प्रकल्पासाठी स्वतंत्र इंजिन कार्यक्रम असायचा, त्यामुळे जेव्हा एखादे विमान रद्द केले जायचे, तेव्हा संबंधित इंजिन संशोधनही थांबायचे. या अकार्यक्षम रचनेमुळे शास्त्रज्ञांमध्ये इंजिन आणि विमानाच्या संरचनेचा विकास वेगळा करण्याची मागणी वाढू लागली.

2009 मध्ये चीनने चायना एअरो इंजिन कॉर्पोरेशन (CAEC)ची स्थापना केली, जे नागरी आणि लष्करी विमानांसाठी इंजिन विकासाचे नेतृत्व करणार होते. या उपक्रमाला 2016 मध्ये अधिक गती मिळाली, जेव्हा राष्ट्र परिषदेच्या 13व्या पंचवार्षिक योजनेत ‘टू इंजिन्स प्रकल्प’ (जेट आणि गॅस टर्बाइन्ससाठी) ला राष्ट्रीय प्राधान्य देण्यात आले.

28 ऑगस्ट 2016 रोजी CAEC ची पुनर्रचना करून एअरो इंजिन कॉर्पोरेशन ऑफ चायना (AECC) ची स्थापना झाली. यामध्ये राष्ट्र परिषद, AVIC (एव्हिएशन इंडस्ट्री कॉर्पोरेशन ऑफ चायना), COMAC (कमर्शियल एअरक्राफ्ट कॉर्पोरेशन ऑफ चायना) आणि बीजिंग सरकारचा सहभाग होता. AECC ला 50 अब्ज युआन (अंदाजे 7.5 अब्ज अमेरिकन डॉलर्स) ची नोंदणीकृत भांडवली मदत देण्यात आली. AECC ने AVIC च्या बहुतांश उपकंपन्यांना एकत्र करून एकत्रित धोरण राबवले, ज्याचा उद्देश चीनच्या हवाई महत्त्वाकांक्षांसाठी विश्वासार्ह आणि स्वदेशी इंजिन्स तयार करणे हा होता.

चीनने 2016 मध्ये इंजिन क्षेत्रात सुधारणा करताना लष्करी आणि नागरी क्षेत्रातील कठोर विभागणी संपवण्याचा आणि दीर्घकालीन तुकड्यातुकड्यात असलेले संशोधन दूर करण्याचा उद्देश ठेवला होता. यासाठी उभ्या समाकलनाच्या (वर्टिकल इंटिग्रेशन) संकल्पनेला प्रोत्साहन देण्यात आले. सरकारच्या "आर्थिक आणि राष्ट्रीय सुरक्षाव्यवस्थेच्या समन्वित विकासावरील मते" या एका महत्त्वाच्या मार्गदर्शक तत्वात लष्करी व नागरी विमान इंजिन विकासाचा खोल समन्वय साधण्याचे आवाहन करण्यात आले.

AECC ने ‘स्मॉल कोअर लार्ज कोलाब्रेशन’ मॉडेल स्वीकारले, ज्यात फक्त सुमारे 30% उच्च-मूल्य असलेले घटक AECC ने स्वतः तयार केले, तर उर्वरित उत्पादन 350 हून अधिक पुरवठादारांकडे सोपवण्यात आले, ज्यात 16 विदेशी देशांतील 69 कंपन्यांचा समावेश होता. हे पुरवठादार संशोधन आणि विकासाच्या (R&D) सुरुवातीलाच सहभागी करण्यात आले, ज्यामुळे कार्यक्षमता, तज्ज्ञता आणि समाकलन सुधारले.

या उघड व सीमारेषा ओलांडणाऱ्या दृष्टिकोनामुळे उच्च-स्तरीय डेटा व तांत्रिक अडथळे दूर होऊन नवकल्पना वेगाने पुढे गेली आणि खर्चही कमी झाला. 2010 ते 2015 दरम्यान, चीनने प्रगत जेट इंजिन विकासासाठी सुमारे 150 अब्ज युआन (अंदाजे 23.7 अब्ज अमेरिकी डॉलर्स) गुंतवले. 2020 च्या अखेरीस, या महत्वाकांक्षी ‘टू इंजिन्स प्रकल्प’ मधील एकूण गुंतवणूक दुपटीने वाढून 300 अब्ज युआन (42 अब्ज अमेरिकी डॉलर्स) झाली.

WS-10 इंजिन: पहिले आधुनिक जेट प्रपल्शन

WS-10 इंजिन हे चीनच्या जेट प्रपल्शन इतिहासातील एक अत्यंत महत्त्वाचे पण खडतर पान आहे. या इंजिनाची संकल्पना 1970 च्या दशकात झाली होती, आणि 1987 मध्ये याला औपचारिक मान्यता मिळाली. 2005 पर्यंत याने डिझाइन व उत्पादन प्रमाणपत्र प्राप्त केले. मात्र 2017 पर्यंतसुद्धा हे इंजिन लढाऊ विमानांमध्ये पूर्णतः विश्वासार्ह मानले जात नव्हते, आणि फक्त J-11 सारख्या द्वि-इंजिन विमानानेच यावर चाचणी घेतली जात होती, तीही रशियन AL-31F इंजिन बॅकअप म्हणून ठेवून.

WS-10A मध्ये गंभीर त्रुटी आढळल्या: टर्बाइन ब्लेडचे ओव्हरहिटिंग, तडे जाणे, तुकडे उडणे आणि हवाई उड्डाणादरम्यान इंजिन थांबणे. याच्या पहिल्या पिढीतील डिरेक्शनली सॉलिडिफाइड टर्बाइन ब्लेड उच्च तापमान व दाब सहन करू शकत नव्हते. फक्त पहिल्या तीन वर्षांत PLA ला जवळपास 20,0000 दोषांची नोंद करावी लागली. सुरुवातीस WS-10 ची वेट थ्रस्ट 129 किलोन्यूटन (kN) होती, जी नंतर 137 kN पर्यंत वाढवण्यात आली आणि 145 kN च्या उद्दिष्टावर काम सुरू झाले.

खरेतर WS-10B मध्ये सुधारणेचा महत्त्वाचा टप्पा आला, ज्यात * टर्बाइन, कंप्रेसर आणि बेअरिंग्ज यामध्ये सुधारित मिश्रधातू आणि घटक वापरण्यात आले. 2018 मध्ये झुहाई (Zhuhai) एअरशोमध्ये WS-10B द्वारा चालवलेले J-10C विमानाने एरोबॅटिक्स करून या सुधारित इंजिनच्या विश्वासार्हतेचा संकेत दिला. शेवटी तीन दशकांच्या अथक प्रयत्नानंतर, 2019 मध्ये चौथ्या J-10C बॅचपासून, WS-10B हे सिंगल-इंजिन फायटर्समध्ये वापरण्यात येऊ लागले. तरीही, याचे MTBF (मीन टाइम बिट्विन फेल्युर्स) अजूनही रशियन AL-31F पेक्षा कमी असून जागतिक मानकांपेक्षा खूपच मागे आहे.

‘टू इंजिन्स’ प्रकल्पाचे परिणाम व विस्तार

गेल्या काही वर्षांत चीनने WS-10 या पूर्णपणे विकसीत इंजिनवर अधिकाधिक अवलंबून राहायला सुरुवात केली आहे. हे इंजिन आता अनेक प्रमुख विमाने चालवते, ज्यात खाली नमूद केल्याप्रमाणे स्टेल्थ फाइटर J-20 चे सुरुवातीचे मॉडेल्स, वाहून नेता येणारे J-15T (कॅरिअर बेस्ड),विविध प्रकारचे J-11, J-16, आणि J-10, त्यात निर्यात आवृत्त्या (एक्सपोर्ट व्हेरिएंट) देखील समाविष्ट आहेत. जरी WS-10 संपूर्णतः दोषमुक्त नसले तरीही, ते चीनचे एक "वर्कहॉर्स" इंजिन बनले आहे. या इंजिनच्या विकासामुळे चीनमध्ये इंजिन आर्किटेक्चर आणि मटेरियल सायन्स मध्ये महत्त्वपूर्ण प्रगती झाली, ज्याचा उपयोग पुढील पिढीतील इंजिन्स जसे की WS-15 आणि WS-19 यांसाठी पाया म्हणून झाला. हे इंजिन्स आता पाचव्या आणि सहाव्या पिढीच्या (जनरेशन) लढाऊ विमानांमध्ये वापरण्याचा विचार केला जात आहे. जून 2023 पासून, प्रोटोटाइप 2052 सह J-20 विमान WS-15 इंजिनसह उडताना आढळले आहे, जे चीनचे परकीय जेट इंजिनांवरील अवलंबत्व समाप्त करण्याच्या प्रयत्नात एक शांत पण ऐतिहासिक टप्पा ठरतो.

निष्कर्ष

कधी काळी बंदी, अपयश आणि आंतरराष्ट्रीय एकाकीपणामुळे अडथळ्यांमध्ये अडकलेली चीनची जेट इंजिन विकसित करण्याची वाटचाल आता एका निर्णायक वळणावर पोहोचली आहे. एकेकाळी दुर्लक्षित केलेले WS-10 इंजिन आज J-10, J-11, J-16 आणि J-20 सारख्या आघाडीच्या लढाऊ विमानांना शक्ती पुरवत आहे आणि हेच इंजिन पुढच्या पिढीतील WS-15 आणि WS-19 साठी पाया ठरत आहे.

ही प्रगती सतत चालू असलेल्या गुंतवणुकीमुळे आणि धोरणात्मक बदलांमुळे शक्य झाली, ज्याचा परिपाक 2016 च्या महत्वपूर्ण सुधारणेत झाला. या सुधारणेमुळे अनेक तुकड्या-तुकड्यांमध्ये विभागलेल्या संशोधन आणि विकास (R&D) युनिट्सना एकत्र करून एकसंघ एअरोस्पेस संस्था तयार करण्यात आली. त्याचा परिणाम म्हणजे एक अधिक स्वायत्त आणि रणनीतिकदृष्ट्या सक्षम लढाऊ हवाई दल, जे आता परकीय इंजिनांवर अवलंबून नाही. भारताने, जरी पश्चिमी तंत्रज्ञानाचा काही अंशी लाभ घेतलेला असला आणि फ्रान्ससोबत AMCA इंजिन प्रकल्पात सहकार्य सुरू असले तरी, आजपर्यंत चीनच्या तुलनेत अशी स्पष्ट धोरणात्मक दिशा किंवा संस्थात्मक बांधिलकी दाखवलेली नाही. चीनच्या अनुभवातून एक मूलभूत धडा मिळतो की खऱ्या क्षमतांसाठी संस्थात्मक एकाग्रता, दीर्घकालीन गुंतवणूक आणि ध्येयाभिमुख अंमलबजावणी आवश्यक असते. जर भारताला खरोखरच इंजिन स्वावलंबन साधायचे असेल, तर हे तुकड्या-तुकड्याने चालणारे प्रयत्न सोडून, एकात्मिक व रणनीतिक दृष्टिकोन स्वीकारावा लागेल जो आत्मनिर्भरतेला केवळ घोषणांमध्ये नव्हे, तर कृतीमध्ये प्राधान्य देईल.

अतुल कुमार हे ऑब्झर्व्हर रिसर्च फाउंडेशनच्या स्ट्रॅटेजिक स्टडीज प्रोग्रॅमचे फेलो आहेत.

अनन्या वेल्लोर या ऑब्झर्व्हर रिसर्च फाउंडेशनच्या स्ट्रॅटेजिक स्टडीज प्रोग्रॅममध्ये रिसर्च इंटर्न आहेत.

• International Affairs
• China
• India
• Neighbourhood
• China
• china jet engine technology
• chinese jet engine development
• International Affairs
• jet engine development in china
• people's liberation army air force
• ws 10 engine

The views expressed above belong to the author(s). ORF research and analyses now available on Telegram! Click here to access our curated content — blogs, longforms and interviews.

PREV NEXT