■ 王翔宇 劉金超/ 中國(guó)航發(fā)研究院
在經(jīng)歷了卡佛里(Kaveri)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目漫長(zhǎng)的研發(fā)過(guò)程后,印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展從自主研制和技術(shù)引進(jìn)之間的左右搖擺、不斷反復(fù),逐漸過(guò)渡到了優(yōu)先實(shí)現(xiàn)小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化、借助國(guó)際合作發(fā)展大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)的新階段。
回顧過(guò)去幾十年的發(fā)展歷程,印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制已被證明是其航空產(chǎn)業(yè)尋求自力更生的關(guān)鍵弱點(diǎn)。由印度斯坦航空公司(HAL)研制的印度第一型國(guó)產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)HF-24就曾飽受進(jìn)口航空發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題的困擾,印度燃?xì)鉁u輪研究所(GTRE)主導(dǎo)的卡佛里渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目也是頻頻受挫。低估技術(shù)研發(fā)的復(fù)雜性、關(guān)鍵制造設(shè)備和材料缺乏、試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)專業(yè)人員嚴(yán)重不足都是制約印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化的瓶頸問(wèn)題。隨著國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)日益風(fēng)云變幻,印度以靈活的外交姿態(tài)在激烈的大國(guó)博弈中左右逢源、長(zhǎng)袖善舞,航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)國(guó)際合作水平也提升到了前所未有的高度。印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)是否迎來(lái)了跨越式發(fā)展的全新契機(jī),印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)自研能力能否借助技術(shù)引進(jìn)獲得歷史性突破正受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
1989年,在法國(guó)斯奈克瑪公司(現(xiàn)賽峰集團(tuán))的技術(shù)支持下,GTRE開(kāi)始研發(fā)卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī),計(jì)劃配裝印度輕型戰(zhàn)斗機(jī)(LCA)“光輝”,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的雙國(guó)產(chǎn)化。最初的計(jì)劃是1997年完成產(chǎn)品交付,但直到1995年卡佛里核心機(jī)才運(yùn)轉(zhuǎn)成功,1996年整機(jī)進(jìn)行了地面試車。1998年由于開(kāi)展核試驗(yàn),美國(guó)和歐洲對(duì)印度進(jìn)行了大范圍經(jīng)濟(jì)制裁,航空工業(yè)領(lǐng)域的合作一度暫停。印度只得轉(zhuǎn)向俄羅斯以獲取地面高空臺(tái)和空中試飛平臺(tái)相關(guān)能力支持,但發(fā)動(dòng)機(jī)超重和推力不足等問(wèn)題始終無(wú)法解決,印度軍方不得不向GE公司訂購(gòu)F404發(fā)動(dòng)機(jī)為L(zhǎng)CA提供動(dòng)力,2008年印度表示卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)和LCA項(xiàng)目脫鉤。
卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)
2010年,卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)在俄羅斯進(jìn)行了不同海拔高度下的飛行性能測(cè)試,發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的最大推力維持在70~75kN,較F404發(fā)動(dòng)機(jī)85kN的推力存在相當(dāng)大的差距。因此,卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)在隨后的LCA升級(jí)型號(hào)LCA Mk2的選發(fā)競(jìng)爭(zhēng)中輸給GE公司更為先進(jìn)的F414發(fā)動(dòng)機(jī)也就不足為奇了,至于印度正在研發(fā)的先進(jìn)中型戰(zhàn)斗機(jī)(AMCA)高達(dá)110kN的動(dòng)力需求更是卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)望塵莫及的。2014年,由于性能不達(dá)標(biāo)、研發(fā)進(jìn)度嚴(yán)重滯后以及缺乏飛機(jī)平臺(tái)需求牽引,印度宣布終止這個(gè)歷時(shí)近30年的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目,此時(shí)總投資已經(jīng)從最初的8970萬(wàn)美元飆升到了33億美元。
卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)改裝的伊爾-76飛行平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試
沉寂了一段時(shí)間后,作為36 架“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)軍購(gòu)合同補(bǔ)償條款的一部分,印度和賽峰集團(tuán)于2016年重啟卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目,希望通過(guò)大量引進(jìn)M88 發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)技術(shù)完成卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)迭代,使其能夠在10 年內(nèi)集成應(yīng)用到LCA 原型機(jī)上。從2017 年的試飛結(jié)果來(lái)看,除了在高海拔地區(qū)性能下降、推力不足這些老生常談的缺陷外,卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)在大推力狀態(tài)時(shí)的噪聲問(wèn)題歷時(shí)近兩年仍無(wú)法解決。賽峰集團(tuán)認(rèn)為小修小補(bǔ)已無(wú)法完成后續(xù)研制工作,建議直接以M88 發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)改進(jìn)型卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)。但毫無(wú)疑問(wèn),這樣做不但需要進(jìn)一步追加海量的投資,還將使賽峰集團(tuán)在卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)權(quán),使得所謂的改進(jìn)型卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)很有可能就是換殼的M88 發(fā)動(dòng)機(jī)。
在規(guī)避發(fā)動(dòng)機(jī)加力系統(tǒng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),為了避免卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的研發(fā)努力被完全浪費(fèi)、平息長(zhǎng)期以來(lái)公眾的不滿與指責(zé),2019年印度又開(kāi)始進(jìn)行卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)衍生型的研發(fā),這款設(shè)計(jì)推力為52kN的無(wú)加力發(fā)動(dòng)機(jī)將配裝印度首型隱身無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)(UCAV),預(yù)計(jì)起飛質(zhì)量不超過(guò)15t,飛行高度為9144m。根據(jù)2023年年初公開(kāi)的報(bào)道,卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)衍生型驗(yàn)證機(jī)已完成超過(guò)140h的測(cè)試,包括在印度班加羅爾GTRE基地進(jìn)行的70h地面試車和在俄羅斯中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院(CIAM)進(jìn)行的75h飛行測(cè)試。一個(gè)不得不承認(rèn)的事實(shí)是,時(shí)至今日印度自身仍舊缺乏像伊爾-76那樣的大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)飛行試驗(yàn)平臺(tái)。GTRE曾計(jì)劃在2024—2025年完成所有測(cè)試、在2026年前開(kāi)始量產(chǎn),然而由于新冠疫情和俄烏沖突等因素的影響,想要達(dá)成這一預(yù)期可能十分困難。
卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)艱難坎坷的研發(fā)之路,在一定程度上讓印度認(rèn)識(shí)到深厚扎實(shí)的基礎(chǔ)技術(shù)和通用技術(shù)積累、現(xiàn)代化項(xiàng)目管理機(jī)制以及完備的試驗(yàn)測(cè)試能力的重要性,但建立科學(xué)完整的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造體系絕非朝夕之功。在有聲有色的大國(guó)夢(mèng)訴求下,印度既無(wú)法放棄對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)高技術(shù)指標(biāo)的堅(jiān)持,也難以容忍單純依靠自身努力步步為營(yíng)、穩(wěn)扎穩(wěn)打所附帶的時(shí)間成本。這種情況下借助國(guó)際合作引進(jìn)相關(guān)技術(shù)就成為印度又好又快發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)的捷徑。近年來(lái),印度巨大的統(tǒng)戰(zhàn)價(jià)值凸顯,在空前寬松的外部環(huán)境下,印度政府和歐美國(guó)家一拍即合啟動(dòng)了一系列的航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)際合作項(xiàng)目。
作為長(zhǎng)期以來(lái)卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的合作方,賽峰集團(tuán)在印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展過(guò)程中一直發(fā)揮著舉足輕重的作用。2021年2月,賽峰集團(tuán)和HAL簽署諒解備忘錄,為在印度進(jìn)行M88發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件制造、裝配以及相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓掃清了障礙。這不僅是印度采購(gòu)第二批“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的前奏,也使得M88發(fā)動(dòng)機(jī)成為了未來(lái)LCA的潛在動(dòng)力選項(xiàng)。2023年7月,法國(guó)政府同意賽峰集團(tuán)與印度聯(lián)合進(jìn)行M88發(fā)動(dòng)機(jī)深度改型,使其最大推力達(dá)到110~120kN以完成與AMCA的集成。賽峰集團(tuán)將主導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的開(kāi)發(fā)和整機(jī)集成,GTRE則負(fù)責(zé)冷端部件研發(fā)以及后續(xù)的維護(hù)、修理和大修(MRO)業(yè)務(wù)。與此同時(shí),賽峰集團(tuán)還與HAL在印度成立合資公司,為印度未來(lái)13t級(jí)多用途直升機(jī)提供動(dòng)力方案。
2023年4月,在從印度航空公司獲得遄達(dá)XWB-97有史以來(lái)最大的訂單后不久,羅羅公司表示有意針對(duì)AMCA和印度共同開(kāi)發(fā)一型新的軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。在與意大利Avio公司、西班牙ITP公司以及德國(guó)MTU公司合作研制配裝“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中,羅羅公司積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),盡管EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)符合AMCA的配裝要求,不過(guò)羅羅公司宣稱對(duì)印合作項(xiàng)目將完全基于自身技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐開(kāi)展,保證不涉及EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾葛,印度也可獲得新發(fā)動(dòng)機(jī)的所有知識(shí)產(chǎn)權(quán),這對(duì)印度來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)相當(dāng)有吸引力的條件。同時(shí),該方案也表明參與EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的其他合作方都會(huì)被排除在外。
從2004年開(kāi)始,GE公司的F404和F414發(fā)動(dòng)機(jī)陸續(xù)成為L(zhǎng)CA及其升級(jí)型號(hào)LCA Mk2開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)計(jì)劃的一部分,并將為印度新一代雙發(fā)艦載機(jī)(TEDBF)提供動(dòng)力。2023年6月,GE公司和HAL簽署諒解備忘錄,計(jì)劃在印度設(shè)廠聯(lián)合生產(chǎn)F414發(fā)動(dòng)機(jī)(代號(hào)F414-INS6),相關(guān)合作將涉及80%的技術(shù)轉(zhuǎn)讓、估價(jià)約為10億美元。盡管協(xié)議內(nèi)容不包括F414發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)共享,但這也是美國(guó)政府首次允許GE公司幫助其非盟國(guó)完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造能力。不僅如此,GE公司對(duì)AMCA的動(dòng)力需求同樣表現(xiàn)出濃厚的興趣,借助此次F414發(fā)動(dòng)機(jī)交易大單,GE公司與印度政府和軍方的聯(lián)系進(jìn)一步加深,某種程度上利好其涉足的AMCA選發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。
印度新一代雙發(fā)艦載機(jī)
出于拉攏印度并在巨額軍貿(mào)訂單中獲利的考慮,當(dāng)前歐美國(guó)家對(duì)印度通過(guò)技術(shù)引進(jìn)提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)能力的迫切需求的響應(yīng)格外積極,雙邊合作進(jìn)入了蜜月期。不過(guò)以市場(chǎng)換技術(shù)的“拿來(lái)主義”并不意味可以坐享其成式地提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)能力,即便將M88和F414的生產(chǎn)線原封不動(dòng)送給印度,想要從頭到尾了解其中的技術(shù)原理又談何容易。
此外,還有幾點(diǎn)需要關(guān)注。一是至少目前來(lái)看印度對(duì)俄武器裝備依賴并未被明顯削弱,2023年7月,印度表示原定于2024年二季度在俄羅斯開(kāi)展的卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)衍生型下一階段飛行試驗(yàn)計(jì)劃不變,俄羅斯的技術(shù)支持在印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)活動(dòng)中依然不可或缺;二是圍繞AMCA的動(dòng)力選型,賽峰集團(tuán)、羅羅公司和GE公司之間已形成競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)(甚至還有俄羅斯配裝蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)的AL-41發(fā)動(dòng)機(jī)),不過(guò)從平衡各方利益的角度出發(fā),印度似乎很可能會(huì)重復(fù)“萬(wàn)國(guó)造”模式、選擇一機(jī)多發(fā)的方案。三是印度糟糕的經(jīng)商環(huán)境給航空發(fā)動(dòng)機(jī)合作項(xiàng)目帶來(lái)了較大不確定因素,復(fù)雜而繁瑣的法律體系和行政程序、低效的政府官僚機(jī)構(gòu)、薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及緊張的勞資關(guān)系正在使印度淪為“外企墳場(chǎng)”,事實(shí)上賽峰集團(tuán)對(duì)印度“稅務(wù)恐怖主義”的抱怨已經(jīng)見(jiàn)諸媒體。
受印度國(guó)防部(MoD)委托,總部位于德里的防務(wù)戰(zhàn)略咨詢公司Insighteon于2022年8月進(jìn)行了名為“印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)生態(tài)系統(tǒng):識(shí)別并克服障礙”的互動(dòng)推演,目的是確定印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展路線圖。
來(lái)自印度政府工業(yè)和外交部門(mén)、印度國(guó)防研究及發(fā)展組織(DRDO)、印度空間研究組織(IARO)、印度國(guó)家航空航天實(shí)驗(yàn)室(NAL)、HAL、GTRE以及其他私營(yíng)企業(yè)的高級(jí)代表一致認(rèn)為,發(fā)展印度國(guó)產(chǎn)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種戰(zhàn)略需要,與國(guó)外公司的聯(lián)合開(kāi)發(fā)模式并不會(huì)產(chǎn)生新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或技術(shù)改進(jìn)/升級(jí)能力,外國(guó)政府對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的出口限制風(fēng)險(xiǎn)始終存在,印度別無(wú)選擇,只能發(fā)展自己的航空發(fā)動(dòng)機(jī)并為產(chǎn)品建立具有高度韌性的供應(yīng)鏈。
卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)衍生型將成為SWIFT等無(wú)人機(jī)的動(dòng)力裝置
無(wú)人機(jī)和低成本巡航導(dǎo)彈正在深刻改變著未來(lái)作戰(zhàn)模式,相應(yīng)的小型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)已成為增長(zhǎng)最快的軍用動(dòng)力市場(chǎng),預(yù)計(jì)到2050年其市場(chǎng)價(jià)值將超過(guò)700億美元,Insighteon公司在發(fā)展路線圖中認(rèn)為這是印度后續(xù)自主發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)最為可行、最為現(xiàn)實(shí)的方向。一方面,卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)衍生型有望成為3t以上各類無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)的動(dòng)力裝置,其資源調(diào)配應(yīng)被置于最高優(yōu)先級(jí),特別是完善相關(guān)地面與飛行試驗(yàn)條件已經(jīng)到了刻不容緩的地步;另一方面,將小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)納入積極國(guó)產(chǎn)化清單、限制進(jìn)口規(guī)模,在HAL和GTRE之外鼓勵(lì)印度其他學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和私營(yíng)企業(yè)進(jìn)入小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,打造知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享的研發(fā)和生產(chǎn)伙伴(DCPP)聯(lián)合體。
在面向AMCA的110kN推力級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,HAL和GTRE將以特殊目的實(shí)體(SPV)模式與私營(yíng)企業(yè)和歐美航空發(fā)動(dòng)機(jī)原始設(shè)備制造商(OEM)合作,由于不占有多數(shù)股權(quán),新成立的合資公司并不會(huì)以完全的政府實(shí)體身份出現(xiàn),這不但大大降低了政府的研發(fā)投入、簡(jiǎn)化了未來(lái)的采購(gòu)流程,也能夠提升合作伙伴的參與熱情,更容易通過(guò)歐美國(guó)家的技術(shù)轉(zhuǎn)讓審查。
為強(qiáng)化印度政府對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的全局性統(tǒng)籌,Insighteon公司呼吁成立國(guó)家航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展委員會(huì)(NCAED),由印度國(guó)家級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人牽頭,作為獨(dú)立自治機(jī)構(gòu)直接對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控決策、提供資金支持,促進(jìn)不同的型號(hào)項(xiàng)目、不同的專業(yè)學(xué)科之間的成果交互與整合。
整體來(lái)看,立足于加速印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化這一頂層戰(zhàn)略需求,Insighteon公司認(rèn)為“困難的問(wèn)題需要不同的解決方案和領(lǐng)導(dǎo)方法”,對(duì)于小型航空發(fā)動(dòng)機(jī),由于其技術(shù)壁壘相對(duì)較低、卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目也有了一定基礎(chǔ),印度應(yīng)全力推進(jìn)自研進(jìn)程,特別是要發(fā)動(dòng)私營(yíng)企業(yè)的力量打破HAL和GTRE的研發(fā)壟斷、實(shí)現(xiàn)資源和技術(shù)相互補(bǔ)充;對(duì)于大推力戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),借助于國(guó)際合作逐步提升技術(shù)能力是印度當(dāng)下的必然選擇,印度政府應(yīng)通過(guò)明確固定的訂貨量、縮短訂單談判與付款周期等方式吸引歐美OEM參與,降低合資公司的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),并構(gòu)建跨部門(mén)、跨行業(yè)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展高端協(xié)調(diào)機(jī)制對(duì)其監(jiān)督指導(dǎo)。特別值得一提的是,印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展路線圖中并沒(méi)有給出一個(gè)具體清晰的國(guó)產(chǎn)化時(shí)間表。
印度國(guó)產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)及其動(dòng)力需求預(yù)測(cè)(來(lái)源:Insighteon公司)
印度在2020年發(fā)布的國(guó)防采購(gòu)程序(DAP)中將航空發(fā)動(dòng)機(jī)定義為國(guó)家重要項(xiàng)目,政府正在通過(guò)給予航空發(fā)動(dòng)機(jī)特殊地位的方式表達(dá)其推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)自主發(fā)展的意圖。近些年,印度航空發(fā)動(dòng)機(jī)由小到大分步演進(jìn)的發(fā)展策略已較為明確,以卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目前期成果為基礎(chǔ)吸納社會(huì)各界力量發(fā)力小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的自研,依托一系列國(guó)際合作盡可能獲取大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)從而滿足其國(guó)產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)的現(xiàn)實(shí)動(dòng)力需求。不過(guò)這無(wú)疑是一種非常理想化的布局,很難掩蓋并扭轉(zhuǎn)印度對(duì)國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)依賴日漸加深的事實(shí)。
拋開(kāi)印度是否具備消化吸收外部先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和配套計(jì)劃不談,自主研制和技術(shù)引進(jìn)之間的天然矛盾不可能通過(guò)劃定不同的細(xì)分市場(chǎng)和產(chǎn)品就被隔離開(kāi)來(lái),卡佛里發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目慘痛的教訓(xùn)和寬松的國(guó)際合作環(huán)境不斷沖擊著印度自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的信心和決心。在巨大的外部誘惑面前,印度能夠多大程度保持定力仍舊是個(gè)未知。引用印度媒體對(duì)此的評(píng)論就是,“印度尋求的航空發(fā)動(dòng)機(jī)未來(lái)會(huì)是什么樣子——這個(gè)問(wèn)題非常復(fù)雜,可能不會(huì)有一個(gè)直接明了的答案?!?/p>