印度“卡佛里”航空发动机研发带来的启示

张伟 周平

回顾和总结“卡佛里（Kaveri）”航空发动机研制发展历程，进而分析导致其发动机研制受挫的原因和从中受到的启示，对我国选择航空发动机研制发展道路、形成以市场为导向的技术和制度创新具有一定的借鉴和参考价值。

“卡佛里”航空发动机是印度专门为自行研制的“光辉”战斗机（LCA）而配套研制的涡扇发动机。

“卡佛里”航空发动机最大推力8051（da N），中间推力5100（da N），推重比7.47，空气流量78（kg/s），涵道比为0.16，总增压比22.75。同时，发动机的风扇为3级轴流式，采用跨声速设计，增压比3.5，高压压气机为6级，进口导流叶片和前2级静叶可调，高压涡轮为1级轴流式，气冷高负荷定向凝固叶片，低压涡轮为1级轴流式，气冷涡轮，环形燃烧室，带突扩扩压器和气动雾化燃油喷嘴；加力燃烧室分区点火，尾喷管为可调收-扩型，起动系统采用喷气燃料起动机，发动机使用KADECU的FADEC控制系统。

印度国防研究与发展组织（DRDO）获得印度国防部的授权，为LCA战斗机研制一款国产航空发动机。1986年，印度启动国产“卡佛里”航空发动机研制项目（“GTX-35VS”项目），项目计划总投资8970万美元。截止2014年12月，印度在“GTX-35VS”项目上研制总成本已高达33亿美元。

从时间上看，“卡佛里”航空发动机的研制可分为两个阶段。

1.印度自行研制阶段（1986-2006年）

1989年，已启动3年的“GTX-35VS”项目全面展开，在研制階段计划制造17架原型机用于地面和飞行测试，于1997年交付使用。然而项目在研制时却一路受挫，直到1995年，第一台发动机原型机“Kabini”（实为核心机）首次运转成功，1996年第三台发动机原型机（整机）地面试车成功，1998年底用于地面试验的5台原型机制造完成。2002年印度国防部批准LCA“光辉”MK-Ⅰ型战斗机项目小批量生产，首批包括8架（空军型）和2架（海军型）战斗机。

由于国产“卡佛里”航空发动机存在的重大技术问题短时间无法解决，2004年2月印度国防部与GE公司签订采购17架总价值1.05亿美元F404升级型航空发动机。2004年6月“卡佛里”航空发动机在俄罗斯进行高空飞行测试失败，之后，印度国防部不得不又从GE公司订购40台F404发动机，用作首批20架LCA战斗机的配套。

2.印法合作研制阶段（2006-2018年）

印度公开邀请美国普惠、法国斯奈克玛等公司参与“GTX-35VS”项目，2007年，印度燃气涡轮研究院（GTRE）改进“卡佛里”的研制生产，将“GTX-35VS”项目分为前、后两个阶段。

前阶段的主要任务是继续完成自行研制阶段的后续设计和各项试飞测试任务，绘制“卡佛里”性能测试包线，为发动机批量生产做好技术准备；而后阶段则是与法国共同组建卡佛里―斯奈克玛联合发动机制造合资公司，实现该航空发动机批量生产，同时对“卡佛里”发动机性能进行适应性改进和提高。

截止2008年2月，该航空发动机总计完成了1700多时数的测试任务，其中含两次在俄罗斯进行的高空试飞测试任务，但一直没有解决发动机严重超重和推力不足问题。2008年9月印度国防部不得不为LAC战斗机再次购买国外发动机。

截止2010年6月，卡佛里―斯奈克玛联合公司共生产8台原型机和4台核心机，完成2000多时数的试飞测试任务。期间还将法国“阵风”战斗机安装“卡佛里”航空发动机（核心机）进行试飞测试任务，该“卡佛里”航空发动机（核心机）最大推力达到85千牛。

2010年，该发动机在俄罗斯进行不同海拔高度下的飞行性能测试任务，并成功完成在伊尔-76测试平台上超音速飞行性能测试任务。2011年5月，该发动机完成12000多米的高空飞行测试。截至2011年12月，总计生产9台原型机整机和4台核心机，共计完成20500多时数的各类飞行测试。

由于该项目已严重超支，且全部6个关键设计指标中只有2个勉强达到，2013年1月印度GTRE终止与法国斯奈克玛公司的合作，项目研制在失去法国技术援助后进展变得更为缓慢。

2014年11月18日，由于发动机技术性能不达标，研制进度严重滞后，印度DRDO宣布终止“GTX-35VS”研制项目。

2016年因采购法国阵风战斗机，印度决定再次借助法国的技术完成这款发动机的后续研制工作，该项目在中断2年后重新迎来生机，之后又因法国援助开发成本过高再次使发动机研制进入无限期停摆状态。

印度试图在法国、俄罗斯等航空强国的技术援助下，通过“卡佛里”航空发动机研制，幻想在短时间内从航空发动机维修、维护和组装阶段“一步登天”，达到世界航空强国才具有的发动机自主研制、创新能力的高度。从表面看，这似乎是条“捷径”，但在其发动机研制发展上出现的问题也值得深思。

1.选择航空发动机研制发展道路举棋不定

印度航空发动机行业起步较晚， 航空技术基础能力严重不足，航空工业几十年来没有形成自身完整的设计、制造、试验体系。其研制发展道路在坚持自主研制还是引进国外先进技术时从一个极端走向另一个极端，并不断反复，没有坚持独立自主研制航空发动机这一基本国策。引进国外先进技术没有立足国情， 甚至对引进的国外技术也缺乏消化吸收的配套计划和在引进基础上的发展战略。

2.没有形成以市场为导向的技术和制度创新

印度航空发动机行业尚未走入良性选择航空发动机研制发展道路循环，航空发动机技术和管理制度落后，研制经费主要依靠政府拨付，以高度计划管理和政府决策来代替企业决策和管理，没有形成和实施以市场为导向的技术和制度创新，导致研制项目难以实现设计意图和满足用户要求，研制成本过高，进度和产品质量失控。

3. 追求高指标导致关键技术指标达不到设计要求

印度“卡佛里”航空发动机研制被不符合国情、片面追求高指标的政治需要所左右。在研制之初，印度燃气涡轮研究院（GTRE）为获取印度国防部认可，为该航空发动机设计的技术指标就过高，导致研制中发动机多数关键技术指标不达标。例如：按照GTRE设计要求发动机最大推力100千牛，但后来LCA战斗机配备的GE公司的F404发动机，其最大推力也只有88千牛，设计的最大推力超出其近13%，过高的技术指标加大项目研制的技术难度，导致发动机多数关键指标达不到设计要求。

4.采取型号牵引“直通车”欲速则不达

急于政治需求， 赶超世界航空发动机强国的先进水平，在型号研制中过于急功近利， 没有有效控制技术风险，造成欲速则不达的结局。在部件研制和系統匹配方面缺乏技术储备， 对系统集成和发展的难度没有足够重视，研制中的部件和核心机都是以组成型号发动机为目标， 注重综合性能，忽视关键技术的充分验证、技术的通用性、设计技术的成套性和应用性。

5.航空技术基础薄弱带来研制挑战失败

涡扇航空发动机的研制是一项系统工程，其涉及产品设计、制造、工艺、材料、试验验证等多个技术领域。印度一直没有形成自身完整的航空工业体系，技术基础能力严重不足，其航空技术基础薄弱主要表现为：

一是作为主设计单位，印度燃气涡轮研究院（GTRE）在研制涡扇发动机方面缺乏经验，只完成过GTX37-14U型加力喷气式发动机研制，其后在该型发动机基础上改进设计研制TX37-14UB涡扇发动机以失败告终，所以GTRE并没有走完研制涡扇发动机的全流程，缺乏必要的技术储备和经验积累；

二是印度航空基础材料和制造能力不足，导致发动机的叶片、涡轮等关键零部件的设计和制造长期不过关；

三是印度航空工业缺乏必需的测试设备和能力，导致该发动机测试依靠法国和俄罗斯，测试进度缓慢，特别是空中测试断断续续，且测试中出现的问题也不能及时得到解决。航空技术基础薄弱直接导致其发动机研制受挫。