2014年11月,印度宣布放弃中等推力涡扇发动机“卡佛里”的研制工作。该发动机项目的正式下马,标志着从1989年开始,历时26年,承载着印度雄心勃勃的航空梦想终归没有变成现实。
印度国产LCA“光辉”轻型战斗机
在得到法国承诺的技术援助后,1989年,印度充满信心的开始研制第三代加力式涡扇发动机“卡佛里”,由印度燃气涡轮研究院在法国斯纳克玛公司,和欧洲喷气发动机公司的技术支援下进行设计。用以配套1983年研制的国产LCA“光辉”轻型战斗机,计划投资8970万美元,预定于1997年交付使用。
原定计划于1991年开始地面台架实验,1992年开始整机试车,实际上核心机到1995年才点火运转,研制进程严重滞后。从走出实验室开始,“卡佛里”开始了一路美元开道的测试之旅。
心力交瘁,不断烧钱的研发历程
“卡佛里”的立项研制晚于LCA,肯定无法保证LCA的首飞和试飞,因此印度在1986年花费1.2亿美元从美国通用公司进口了11台F404涡扇发动机,用于装备LCA的技术验证机和原型机。
终于到了测试的时候了,由于缺乏高空台和空中试车台,1998年印度开始从俄罗斯租用由图-16轰炸机和伊尔-76运输机改装的飞行台用来进行“卡佛里”发动机的装机测试。而中国类似的航空发动机飞行台也是以轰-6(原型机为图-16)和伊尔-76运输机为基础改装的,但是中国独立自主地完成了改装工作,这反映出印度相当缺乏进行航空发动机研制的科研设施和测试手段。
印度空军伊尔-76
图-16飞行平台在不同高度,马赫数下测试了“卡佛里”发动机的气动特性,喘振裕度,并且进行了空中开车试验。至2003年初“卡佛里”完成了总共8000小时试车计划中的1200小时,期间针对测试中出现的问题,边测试边发现边修改。
此时已经超过了1997年的预定交付时间数年,为了保证LCA研制进度的需求,2004年印度又花费2亿美元从通用公司采购了17台F404发动机用于原型机和预生产型飞机。
2007年,“卡佛里”的测试之路还没有走完,无法跟上LCA的发动机需求。于是印度再次花费2.7亿美元采购了24台F404发动机用于装备第一个生产型LCA战斗机中队。
装备F404发动机的F-18“大黄蜂”战斗机
2010年,“卡佛里”尝试参与LCA-MarK2型战斗机竞标,没有意外的输给了美国F414发动机。2011年,印度国防部长宣布“卡佛里”已经试制出9台“卡佛里”发动机的原型机和4台核心机,似乎一切顺利量产在即,但是直至2012年,其仍然无法设计定型,“卡佛里”实际已经完全失去了装备LCA的机会。
什么时候能顺利量产?这成了一个延续20余年的疑问。印度军方此时耐心已经到达了顶点,其正式告知印度燃气涡轮研究院,放弃采购“卡佛里”,军队无法无休止的等待下去。
相比于研发道路的坎坷,“卡佛里”的项目开销却在超支的道路上一路“狂飙”。至2009年,其研制总成本已达5.6亿美元,已达到初始8970万美元的6倍。这还不算因为延期购买美国发动机产生的间接费用。平均每年烧掉2800万美元,烧了20年。如此昂贵的研发费用是让印度无法正视的“鲜血淋漓”的现实。
为获得数据,“卡佛里”也在法国和俄罗斯进行过风洞实验
横向比较一下,YF-22与YF-23进行ATF项目的验证机演示试飞和原型机竞争这种20世纪航空技术最高水平的“对决”,美国也仅仅花费了不到9亿美元。而中国自研的“飞豹”战斗轰炸机曾经的投资强度也只是百万人民币/年的水平。
由此可以看出“卡佛里”发动机的烧钱能力非常了得,在一个战斗机分系统上烧那么多钱,让印度这样一个正在进行工业化的农业国家很难承受。海量的投资换来“卡佛里”迟迟不能诞生,无疑让印度空军从满怀希望到失望,再到彻底绝望放手。
想象中的印度国产第三代航空发动机
“卡佛里”发动机预想达到的性能指标,结构设计和技术特点属于第三代中等推力涡扇发动机里较为先进的水平,但是相比于印度航空工业的技术基础而言,可以用“天方夜谭”来形容。在航空工业整体实力薄弱的情况下,印度给“卡佛里”定出的性能指标和技术定位,已经超越了三代中推涡扇发动机最经典的型号-美国的F404,基本达到了法国M-88-1/2发动机的水平。
M88-2发动机 现装备法国阵风战斗机
而法国斯奈马克公司从1970年代就开始了M-88-1发动机的方案预研和核心机研制,经历了1983年至1986年和1987年两个阶段的核心机试验,再花费长达7年时间进行的型号工程研制,原型机试制和试飞才将M-88-1设计定型,总研制历程长达约20年,而这还是在法国已经成功研制过M-53第二代中推涡扇发动机,以及通过与通用电气合作研制CFM-56民用大涵道比涡扇发动机,而获得大量F404核心机资料的前提下。
即便是法国这样的西方航空强国花费如此多的时间来进行M-88的研制,M-88发动机仍然存在单位油耗较高和耐久性较差的问题,直到-1/2才得到了有效的解决。印度竟然指望依赖自己的综合实力和国外技术援助在8年时间就完成“卡佛里”的研制工作,这是一种极为不理智的科研规划,在印度的武器型号研制上,这样的情况屡见不鲜。
68吨的印度国产阿琼坦克,也是一部曲折回肠的故事
科研一定要立足自身 面对现实
在“卡佛里”发动机论证时,印度国防装备的总自给率还不到30%,航空发动机的总自给率基本是0,在LCA立项之前,印度航空工业甚至还没有国产化第二代战斗机米格-21的技术能力,也没有成功仿制和批量生产过任何主力作战飞机的进口航空发动机型号。
在这样的现实能力面前,印度敢于直接跳过仿造和生产过程,一步直接跨越到自主研制阶段,“卡佛里”的命运已然在开始就被注定。
欧美航空强国的经验表明,航空动力,预研先行。对于设计极度复杂并且工作参数逼近部件物理极限的军用航空发动机而言,必须老老实实的走出一条由简单到复杂,由小推力到大推力,由落后到先进的发展道路,才能逐渐摸清内在的科学规律,实现发动机性能和科研技术实力的实实在在收获。
“卡佛里”原型机 现在只能作为样品纪念了
印度偏偏无视这些客观规律,期望通过一个型号的研制,在国外先进技术和指导的援助下,让航空工业一步登天,达到航空强国潜心科研几十年才实现的自我研制,自主创新的新高度,只能是黯然离场。
初始,印度自信满满地认为一定能够攀登上航空动力的高峰,摘得航空发动机这一极端复杂工业产品的“桂冠”。历经26年,印度在“卡佛里”项目上所有的投入只换来一声警钟和无数的叹息。遥想当年“卡佛里”发动机不仅打算征服陆基战斗机动力选型,还想统治印度舰载机动力的雄心壮志,今天看来如同井中月,水中花般的梦幻和缥缈。
“卡佛里”的失败,也给了正在航空发动机攻关的我们,很多的启示与警醒。科学的规律,必须敬畏,如此才能最终摘得这朵工业之花。
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