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深度:淺談印度渦扇發動機為何下馬 中國航空應得啟示
送交者: 力挽狂瀾 2014年11月22日05:09:00 於 [軍事天地] 發送悄悄話

資料圖:印度媒體報道“發佛里”發動機已經放棄的頁面截圖

資料圖:印度媒體報道“發佛里”發動機已經放棄的頁面截圖

  新浪軍事編者:為了更好的為讀者呈現多樣軍事內容,滿足讀者不同閱讀需求,共同探討國內國際戰略動態,新浪軍事獨家推出《深度軍情》版塊,深度解讀軍事新聞背後的隱藏態勢,立體呈現中國面臨的複雜軍事戰略環境,歡迎關注。

  11月18日印度國防研究與發展組織( DRDO )已經決定結束卡佛里發動機(GTX-35VS)計劃,標誌着結束了國產戰鬥機裝備國產發動機的夢想。該項目迄今耗資2106億盧比,至目前為止只在IL-76飛行試驗台試飛了73個小時。未來印度LCA(Tejas光輝)戰鬥機MK1型將採用GE-404發動機,LCA MK-II型採用GE-414。而“卡佛里”發動機將會被用到民用燃氣渦輪機的研究上。這正式宣布了“卡佛里”發動機最終下馬的命運。

  “卡佛里”發動機的下馬使得在上世紀最令印度人引人矚目的航空夢終歸還是沒能變成現實。28年前,印度人曾經自信的認為能夠攀登上航空動力的高峰,摘得航空發動機這一極端複雜工業產品“桂冠”。28年後,現實的狀況擊碎了印度人發財的夢想,印度在“卡佛里”渦扇發動機的投資只能換來一聲嘆息。遙想當年的印度,雄心壯志研製了“卡佛里”作為陸基戰鬥機的動力選擇,還想通過換發將發動機替換到海軍艦載機上。今天,印度“卡佛里”渦扇發動機作為一聲響鐘,驚醒夢中人,讓我們從印度渦扇發動機發展中看到中國未來發動機應該吸取哪些經驗。

  欲與天公試比高

  ---印度研發LCA戰機,欲與巴基斯坦超-7(梟龍前身),F-16抗衡

  上世紀70年代末期蘇聯入侵阿富汗,美國為此加強對巴基斯坦的援助,提供了F-16戰鬥機,對印度空軍的米格系列飛機構成壓倒性優勢。同時在80年代中期,巴基斯坦空軍深感其主力戰鬥機無法適應當時的空戰形勢,急需以現代化戰鬥機替代其老舊的幻影3、幻影5,以及中國製造的殲-6、強-5等戰機。巴基斯坦軍方一方面引進美國F-16戰鬥機,另一方面積極與中國合作,試圖憑藉中方的力量研製一種低檔配置且較為先進的戰鬥機。對於新研戰機,最初巴方定名為“佩刀Ⅱ”方案,為此成都飛機工業集團公司(簡稱:成飛)與美國格魯門公司簽署協議,準備聯合研製"超-7輕型戰鬥機"。

資料圖:印度“卡佛里”發動機

資料圖:印度“卡佛里”渦扇發動機

  為了拉平與巴基斯坦的戰鬥機差距,印度國防研究與發展署於1980年宣布將自行研製一款先進輕型戰鬥機,性能要全面壓倒F-16。1983年,印度政府批准“Light CombatAircarft(輕型戰鬥機)”立項,項目正式啟動。

  “卡佛里”發動機研究項目交給了印度燃氣渦輪研究院,在法國斯奈克瑪發動機的公司技術援助下進行設計。為了配合戰鬥機研製,1986年印度燃氣渦輪研究中心正式啟動卡佛里計劃,1989年全面開展研究工作,計劃投資8970萬美元,於1997年交付使用。但卡佛里發動機項目一路拖延,核心機到1995年才點火運轉。

  由於“卡佛里”發動機已經無法保證LCA戰鬥機的首飛和試飛,印度在1986年花費了66.2億盧布從美國通用電氣公司購買了F404-GF-F2J3渦扇發動機。裝備LCA的技術驗證機和原型機,由於缺乏高空台和空中試車台,印度在1998年8月開始從俄羅斯租借了由圖-16轟炸機和伊爾76運輸機改裝的飛行台用來測試“卡佛里”發動機。而中國類似的試驗也是採用轟-6(仿製圖-16)和伊爾-76運輸機為基礎改裝的,但是由中國獨立自主的完成改裝工作,這反映出印度還是缺乏進行航空發動機的科研設施和測試手段。

  2003年初“卡佛里”發動機已經完成了1200小時試車數,由於LCA戰機研製進度問題,2004年印度斯坦航空有限公司又從通用公司採購17台F-404-GE-IN20發動機用於原型機和與生產型飛機。2007年,印度再次採購24台F404發動機用於LCA戰機的第一個中隊。2010年“卡佛里”發動機在LCA-Mark2戰鬥機競標中輸給了美國的F-414發動機。2011年2月,印度國防部長表示,印度燃氣渦輪研究院已經試製出9台“卡佛里”發動機原型機和4台核心機,原型機和核心機的地面和高空條件試驗已經進行了1975個小時,但是LCA戰機的投產印度空軍已經等不及自己的發動機了!

資料圖:伊爾76運輸機掛“卡佛里”發動機進行試驗

資料圖:伊爾76運輸機掛“卡佛里”發動機進行試驗

  當然除了時間上慢,還有經濟方面也存在花費超支的問題。“卡佛里”發動機在1989年立項的時候為8970萬美元,而到了2009年,其總成本達到了5.6億美元,就這樣每年2800萬美元的高投入,對於印度來說經濟上有點吃不消了!造成項目時間拖延和費用超支的主要原因包括首次進行發動機研發項目、缺乏熟練工人、隨意擴大項目的範圍、缺乏發動機製造和試驗基礎設施等。

  在1980年代以前,雖然印度引進的航空裝備型號和種類都相當繁多,但是沒有一型武器進行過系統的仿製,這樣的局面與中國航空工業發展過程其實存在一定的相似性。

  雖然印度航空工業在仿製和批量生產方面沒有取得明顯的成績,但是卻敢於直接跨越到自主研製。在“卡佛里”發動機還在論證時,印度國防裝備的總自給率還不到30%,航空發動機的自給率為0%,也就是說印度航空兵裝備是建立在國外引進裝備基礎上的。印度的航空工業在第三代輕型戰鬥機LCA立項之前,甚至都沒有渦扇發動機的使用經驗,也沒有成功研製和批量生產過任何主力作戰飛機的進口航空發動機型號。

  切勿好高騖遠

  世界各國空軍的急迫需求與航空工業緩慢的技術發展之間的矛盾是必然存在的,對於技術落後又有較大軍事壓力的國家來說,要突破這一困境是極其困難的。

資料圖:印度航展上展示的“卡佛里”發動機

資料圖:印度航展上展示的“卡佛里”發動機

  落後國家的技術和經濟水平通常都比較差,而要追趕先進國家,這兩樣必須同步得到提高,如此才能有經費來支持技術研究。所以落後國家最好從部件分包起步,然後引進國外整機技術進行生產,本國逐步進行改進以積累經驗;整機研製上應從低難度的教練機開始,逐步向攻擊機發展;兩條路線最終合一,和外國機構聯合研製先進戰鬥機。例如日本在戰後自製了F-1攻擊機,又和美國聯合研製了F-2戰鬥機,目前正在研製“心神”戰機,正式邁入了世界二流航空強國之列。

  五十步沒資格笑百步

  相比印度渦扇發動機,中國渦扇發動機還勉強算好的。比如中國“太行”發動機,但是其一直沒有可靠的性能。而在研發時間上中國起步也不晚,中國時間上只比俄羅斯晚10年,何況是在別人基礎上研製,結果卻是差距越來越大。俄羅斯AL-31F發動機1976年立項,1985年該發動機研製達標後準備,大約10年時間完成一個型號。普惠公司F100渦扇發動機於1970年開始全面研製,1974年交付空軍使用,只用了4年時間。與AL31相當的國產WS-10“太行”發動機87年立項,2007年勉強試用,仿製花了20年,並且目前仍然不成熟。

  而中國在航空發動機投資更是巨大,“太行”發動機投資在1000億人民幣以上,外媒報道稱中國已經投資太行發動機160億美元。而法國的M88發動機為17億美元,F119為25億美元,GE90為30億美元,JSF的F135為50億美元。實際上美國空軍F100發動機於1970年4月與普惠公司簽訂的“成本加獎勵”合同為2.75億美元,F100發動機與“太行”性能相當,但時間上差了40年。俄羅斯發動機研究費用不會比美國高。瀋陽航空發動機研究所擁有俄羅斯非常羨慕的環境、設備、以及人員,甚至還得到了烏克蘭、法國技術方面的支持。

印度LCA戰機目前已經量產,並且在近日開始試驗掛載國產激光制導炸彈、反跑道炸彈、俄制R73空空格鬥導彈、R77中程空對空導彈等。都30年了,印度LCA戰機才走到這步呀!

  資料圖:印度LCA戰機目前已經量產,並且在近日開始試驗掛載國產激光制導炸彈、反跑道炸彈、俄制R73空空格鬥導彈、R77中程空對空導彈等。都30年了,印度LCA戰機才走到這步呀!

  目前國內精密加工精度不輸給俄羅斯,材料方面中國也取得了巨大進步。“太行”的渦輪前溫度甚至高於俄羅斯AL31,說明材料也不是主要問題。AL31葉片以全鈦和鈦合金為主,這樣的材料國產也沒有問題。就單項技術來說都不輸俄羅斯,作為一個整體差距就出來了。

  最主要的是“太行”發動機在研製過程中曾遇到過各種技術問題和故障200多項,如風扇第一級工作葉片斷裂,採取改變“凸肩”設計,軸承故障,通過改善潤滑解決故障。渦輪後支點滑油回油溫度高的問題,主要在“空氣系統”上採取措施使故障得以解決,這些問題很多是設計問題,尤其是整體設計問題。

  結語

  中國的航空工業被不符合國情、急於求成的高指標而困擾(如渦扇-15),印度則是想通過一個型號的研製,在國外先進技術和指導的援助下,讓航空工業從維修、維護和組裝階段一步登天,達到航空強國們幾十年來潛心研究才實現的自主研製、創新的高度。這些都只能是“心比天還高”,其結局也會是“命比紙薄”。(作者署名:小浪)

資料圖:

資料圖:由於缺乏一顆“中國心”,中國大部分國產主力戰機都是採用俄羅斯產。圖為在四川郫縣三道堰青槓樹村處墜毀的殲-10B戰鬥機。

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