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  2. 第3202期   20170909
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印度军用航空动力之难

——“卡佛里”发动机项目发展历程与启示(上)

“卡佛里”发动机进行测试。

2016年底,印度国防研究与发展组织(DRDO)宣布将重新开始同法国斯奈克玛公司加强合作,继续推进“卡佛里”发动机的研制,力争在2020年使该发动机能够装备LCA战斗机。这一事件的背景是印度采购了“阵风”战斗机之后,法国按照合同要求必须对印度进行贸易补偿,这也使得“卡佛里”项目在中断了2年之后重新迎来了起死回生之机,但前景如何仍然难料。

GTRE的第二个研制项目

GTX-35VS“卡佛里”(Kaveri)是由隶属于印度DRDO的印度燃气涡轮研究院(GTRE)主导研制的一款带加力涡扇发动机。印度研制“卡佛里”的最初目标,是为印度的轻型战斗机(LCA,由印度航空发展局负责研制,印度斯坦航空公司负责制造)研制一款相配套的国产发动机系统。然而,由于“卡佛里”在性能上无法达到设计要求,并且在研制进度上多次严重拖期,最终印度官方于2008年9月宣布“卡佛里”发动机项目从LCA整体项目中剥离,不再作为LCA战斗机的配套项目。

1986年,DRDO获得印度国防部的授权,为LCA战斗机项目研发一款本土配套的发动机。而在这之前,印度国防部已经选定通用电气的F404-GE-F2J3作为LCA项目原型机阶段的配套发动机。不过印度国防部也表示,如果国产发动机项目进展顺利,未来LCA批生产阶段将为其配备国产发动机。

此后,印度DRDO便指定GTRE作为主设计单位,开始了“卡佛里”发动机的前期研制与准备工作。GTRE作为印度军用航空发动机领域实力最强的科研机构,之前曾成功完成了GTX37-14U加力式喷气发动机的研制,该发动机也是第一种完全由印度独立设计制造的喷气发动机,1977年首次地面试验。GTX37-14U研制成功之后,GTRE曾计划在其基础上改进设计一种涡扇发动机,并命名为GTX37-14UB,但并没有取得成功。

所以,为LCA研制配套的国产发动机,是GTRE第2次研制涡扇发动机,并用印度国内的一条大河的名字将新发动机命名为“卡佛里”,研制编号GTX-35VS。

在完成了所有的前期准备工作之后,新型发动机于1989年4月进入全面研制阶段,计划研制周期为93个月,研制资金为5960万美元。按照原定计划,“卡佛里”发动机项目在研制阶段将总计制造17架原型机用于地面和飞行测试。1995年3月,首台发动机原型机首次运转成功,该原型机其实只是一台核心机,名为“卡比尼”(Kabini),直到第3台原型机才是一台完整的发动机,并于1996年地面试车成功。1998年底,用于地面试验的5台原型机全部制造完成,并计划于1999年底进行首次空中飞行测试,2000年安装在LCA原型机上进行飞行测试。

被抛弃的命运现端倪

然而,来自政治和技术领域的双重压力使“卡佛里”项目被严重拖期。2002年,曾有消息称该项目遇到了严重的技术问题,GTRE有可能放弃“卡佛里”原有的涡轮叶片设计,转而向斯奈克玛公司寻求技术支持,或者直接购买成熟的产品。除此之外,该发动机的全权数字控制系统也是GTRE遇到的一大难题,并不得不求助于法国人。

就在这个时候,印度国防部同意LCA战斗机项目开始小批量生产,首批包括8架空军型和2架海军型。由于“卡佛里”存在严重的技术问题短时间无法解决,因此印度国防部于2004年2月与GE公司签订了采购17架升级型F404-GE-IN20涡扇发动机的合同,总价值为1.05亿美元,并要求从2006年开始交货。

2004年中期,“卡佛里”在俄罗斯进行的高空飞行测试宣告失败,该发动机也彻底失去了用作LCA首批生产型配套发动机的希望。其实不仅是“卡佛里”项目,LCA项目也因为技术问题而多次拖期,所以当印度航空发展局和印度斯坦航空公司宣布LCA战斗机可以投入批生产时,印度国防部便不再等待国产发动机了。2005年,印度国防部再次从GE公司订购了40台F404-GE-IN20发动机,用作首批20架LCA战斗机的配套。与此同时公开邀请国际知名发动机生产商参与到“卡佛里”项目中,推动GTRE解决技术问题。

截至2004年12月,GTRE在“卡佛里”项目上已经花费了2.02亿美元。但是,当时的印度政府国防与安全委员会的一份评估报告显示,该发动机在2012年前不会投入服役,并预计总研制费用将达到4.4亿美元。

从2005年到2006年初,印度国防部先后同美国普惠、法国斯奈克玛等公司就合作研制“卡佛里”进行了谈判,尽管普惠公司也曾表示愿意帮助印度渡过难关,但最终双方也没有达成合作协议。2006年2月,印度国防部与斯奈克玛公司签订合同并宣布组建卡佛里-斯奈克玛联合公司,决定引进法国技术完成“卡佛里”的后续研制工作,但是后来的实际情况显示,法国公司在该项目上的参与程度并不高,更不用说向印度转移相关技术了。

(袁新立)