印度航空發動機發展策略分析

■ 王翔宇 劉金超/ 中國航發研究院

在經歷了卡佛里（Kaveri）發動機項目漫長的研發過程后，印度航空發動機的發展從自主研制和技術引進之間的左右搖擺、不斷反復，逐漸過渡到了優先實現小型航空發動機國產化、借助國際合作發展大推力航空發動機的新階段。

回顧過去幾十年的發展歷程，印度航空發動機的研制已被證明是其航空產業尋求自力更生的關鍵弱點。由印度斯坦航空公司（HAL）研制的印度第一型國產戰斗機HF-24就曾飽受進口航空發動機問題的困擾，印度燃氣渦輪研究所（GTRE）主導的卡佛里渦扇發動機項目也是頻頻受挫。低估技術研發的復雜性、關鍵制造設備和材料缺乏、試驗基礎設施和相關專業人員嚴重不足都是制約印度航空發動機國產化的瓶頸問題。隨著國際政治經濟形勢日益風云變幻，印度以靈活的外交姿態在激烈的大國博弈中左右逢源、長袖善舞，航空發動機研發國際合作水平也提升到了前所未有的高度。印度航空發動機產業是否迎來了跨越式發展的全新契機，印度航空發動機自研能力能否借助技術引進獲得歷史性突破正受到業界廣泛關注。

卡佛里發動機研發一波三折

1989年，在法國斯奈克瑪公司（現賽峰集團）的技術支持下，GTRE開始研發卡佛里發動機，計劃配裝印度輕型戰斗機（LCA）“光輝”，實現飛機和發動機的雙國產化。最初的計劃是1997年完成產品交付，但直到1995年卡佛里核心機才運轉成功，1996年整機進行了地面試車。1998年由于開展核試驗，美國和歐洲對印度進行了大范圍經濟制裁，航空工業領域的合作一度暫停。印度只得轉向俄羅斯以獲取地面高空臺和空中試飛平臺相關能力支持，但發動機超重和推力不足等問題始終無法解決，印度軍方不得不向GE公司訂購F404發動機為LCA提供動力，2008年印度表示卡佛里發動機已經和LCA項目脫鉤。

卡佛里發動機

2010年，卡佛里發動機在俄羅斯進行了不同海拔高度下的飛行性能測試，發動機整機的最大推力維持在70～75kN，較F404發動機85kN的推力存在相當大的差距。因此，卡佛里發動機在隨后的LCA升級型號LCA Mk2的選發競爭中輸給GE公司更為先進的F414發動機也就不足為奇了，至于印度正在研發的先進中型戰斗機（AMCA）高達110kN的動力需求更是卡佛里發動機望塵莫及的。2014年，由于性能不達標、研發進度嚴重滯后以及缺乏飛機平臺需求牽引，印度宣布終止這個歷時近30年的發動機研發項目，此時總投資已經從最初的8970萬美元飆升到了33億美元。

卡佛里發動機在經過改裝的伊爾-76飛行平臺上進行測試

沉寂了一段時間后，作為36 架“陣風”戰斗機軍購合同補償條款的一部分，印度和賽峰集團于2016年重啟卡佛里發動機項目，希望通過大量引進M88 發動機的相關技術完成卡佛里發動機的升級迭代，使其能夠在10 年內集成應用到LCA 原型機上。從2017 年的試飛結果來看，除了在高海拔地區性能下降、推力不足這些老生常談的缺陷外，卡佛里發動機在大推力狀態時的噪聲問題歷時近兩年仍無法解決。賽峰集團認為小修小補已無法完成后續研制工作，建議直接以M88 發動機核心機為基礎開發改進型卡佛里發動機。但毫無疑問，這樣做不但需要進一步追加海量的投資，還將使賽峰集團在卡佛里發動機項目中占據絕對的主導權，使得所謂的改進型卡佛里發動機很有可能就是換殼的M88 發動機。

在規避發動機加力系統技術風險的同時，為了避免卡佛里發動機項目的研發努力被完全浪費、平息長期以來公眾的不滿與指責，2019年印度又開始進行卡佛里發動機衍生型的研發，這款設計推力為52kN的無加力發動機將配裝印度首型隱身無人作戰飛機（UCAV），預計起飛質量不超過15t，飛行高度為9144m。根據2023年年初公開的報道，卡佛里發動機衍生型驗證機已完成超過140h的測試，包括在印度班加羅爾GTRE基地進行的70h地面試車和在俄羅斯中央航空發動機研究院（CIAM）進行的75h飛行測試。一個不得不承認的事實是，時至今日印度自身仍舊缺乏像伊爾-76那樣的大型航空發動機飛行試驗平臺。GTRE曾計劃在2024—2025年完成所有測試、在2026年前開始量產，然而由于新冠疫情和俄烏沖突等因素的影響，想要達成這一預期可能十分困難。

國際合作大行其道

卡佛里發動機艱難坎坷的研發之路，在一定程度上讓印度認識到深厚扎實的基礎技術和通用技術積累、現代化項目管理機制以及完備的試驗測試能力的重要性，但建立科學完整的設計、試驗和制造體系絕非朝夕之功。在有聲有色的大國夢訴求下，印度既無法放棄對航空發動機過高技術指標的堅持，也難以容忍單純依靠自身努力步步為營、穩扎穩打所附帶的時間成本。這種情況下借助國際合作引進相關技術就成為印度又好又快發展航空發動機的捷徑。近年來，印度巨大的統戰價值凸顯，在空前寬松的外部環境下，印度政府和歐美國家一拍即合啟動了一系列的航空發動機國際合作項目。

作為長期以來卡佛里發動機項目的合作方，賽峰集團在印度航空發動機發展過程中一直發揮著舉足輕重的作用。2021年2月，賽峰集團和HAL簽署諒解備忘錄，為在印度進行M88發動機的零部件制造、裝配以及相關技術轉讓掃清了障礙。這不僅是印度采購第二批“陣風”戰斗機的前奏，也使得M88發動機成為了未來LCA的潛在動力選項。2023年7月，法國政府同意賽峰集團與印度聯合進行M88發動機深度改型，使其最大推力達到110～120kN以完成與AMCA的集成。賽峰集團將主導發動機熱端部件的開發和整機集成，GTRE則負責冷端部件研發以及后續的維護、修理和大修（MRO）業務。與此同時，賽峰集團還與HAL在印度成立合資公司，為印度未來13t級多用途直升機提供動力方案。

2023年4月，在從印度航空公司獲得遄達XWB-97有史以來最大的訂單后不久，羅羅公司表示有意針對AMCA和印度共同開發一型新的軍用航空發動機。在與意大利Avio公司、西班牙ITP公司以及德國MTU公司合作研制配裝“臺風”戰斗機的EJ200發動機過程中，羅羅公司積累了豐富的經驗，盡管EJ200發動機符合AMCA的配裝要求，不過羅羅公司宣稱對印合作項目將完全基于自身技術儲備和實踐開展，保證不涉及EJ200發動機的知識產權糾葛，印度也可獲得新發動機的所有知識產權，這對印度來說無疑是一個相當有吸引力的條件。同時，該方案也表明參與EJ200發動機項目的其他合作方都會被排除在外。

從2004年開始，GE公司的F404和F414發動機陸續成為LCA及其升級型號LCA Mk2開發和生產計劃的一部分，并將為印度新一代雙發艦載機（TEDBF）提供動力。2023年6月，GE公司和HAL簽署諒解備忘錄，計劃在印度設廠聯合生產F414發動機（代號F414-INS6），相關合作將涉及80%的技術轉讓、估價約為10億美元。盡管協議內容不包括F414發動機在設計過程中的關鍵技術共享，但這也是美國政府首次允許GE公司幫助其非盟國完善航空發動機制造能力。不僅如此，GE公司對AMCA的動力需求同樣表現出濃厚的興趣，借助此次F414發動機交易大單，GE公司與印度政府和軍方的聯系進一步加深，某種程度上利好其涉足的AMCA選發競爭。

印度新一代雙發艦載機

出于拉攏印度并在巨額軍貿訂單中獲利的考慮，當前歐美國家對印度通過技術引進提升航空發動機研發能力的迫切需求的響應格外積極，雙邊合作進入了蜜月期。不過以市場換技術的“拿來主義”并不意味可以坐享其成式地提升航空發動機研發能力，即便將M88和F414的生產線原封不動送給印度，想要從頭到尾了解其中的技術原理又談何容易。

此外，還有幾點需要關注。一是至少目前來看印度對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展的卡佛里發動機衍生型下一階段飛行試驗計劃不變，俄羅斯的技術支持在印度航空發動機研發活動中依然不可或缺；二是圍繞AMCA的動力選型，賽峰集團、羅羅公司和GE公司之間已形成競爭態勢（甚至還有俄羅斯配裝蘇-57戰斗機的AL-41發動機），不過從平衡各方利益的角度出發，印度似乎很可能會重復“萬國造”模式、選擇一機多發的方案。三是印度糟糕的經商環境給航空發動機合作項目帶來了較大不確定因素，復雜而繁瑣的法律體系和行政程序、低效的政府官僚機構、薄弱的基礎設施建設以及緊張的勞資關系正在使印度淪為“外企墳場”，事實上賽峰集團對印度“稅務恐怖主義”的抱怨已經見諸媒體。

印度航空發動機發展路線

受印度國防部（MoD）委托，總部位于德里的防務戰略咨詢公司Insighteon于2022年8月進行了名為“印度航空發動機生態系統：識別并克服障礙”的互動推演，目的是確定印度航空發動機生態系統的發展路線圖。

來自印度政府工業和外交部門、印度國防研究及發展組織（DRDO）、印度空間研究組織（IARO）、印度國家航空航天實驗室（NAL）、HAL、GTRE以及其他私營企業的高級代表一致認為，發展印度國產化航空發動機是一種戰略需要，與國外公司的聯合開發模式并不會產生新的產品設計或技術改進/升級能力，外國政府對航空發動機及其零部件的出口限制風險始終存在，印度別無選擇，只能發展自己的航空發動機并為產品建立具有高度韌性的供應鏈。

卡佛里發動機衍生型將成為SWIFT等無人機的動力裝置

無人機和低成本巡航導彈正在深刻改變著未來作戰模式，相應的小型燃氣渦輪發動機已成為增長最快的軍用動力市場，預計到2050年其市場價值將超過700億美元，Insighteon公司在發展路線圖中認為這是印度后續自主發展航空發動機最為可行、最為現實的方向。一方面，卡佛里發動機衍生型有望成為3t以上各類無人作戰平臺的動力裝置，其資源調配應被置于最高優先級，特別是完善相關地面與飛行試驗條件已經到了刻不容緩的地步；另一方面，將小型航空發動機納入積極國產化清單、限制進口規模，在HAL和GTRE之外鼓勵印度其他學術機構、國家實驗室和私營企業進入小型航空發動機領域，打造知識產權共享的研發和生產伙伴（DCPP）聯合體。

在面向AMCA的110kN推力級發動機開發過程中，HAL和GTRE將以特殊目的實體（SPV）模式與私營企業和歐美航空發動機原始設備制造商（OEM）合作，由于不占有多數股權，新成立的合資公司并不會以完全的政府實體身份出現，這不但大大降低了政府的研發投入、簡化了未來的采購流程，也能夠提升合作伙伴的參與熱情，更容易通過歐美國家的技術轉讓審查。

為強化印度政府對航空發動機的全局性統籌，Insighteon公司呼吁成立國家航空發動機發展委員會（NCAED），由印度國家級領導人牽頭，作為獨立自治機構直接對航空發動機全生命周期的各個環節進行把控決策、提供資金支持，促進不同的型號項目、不同的專業學科之間的成果交互與整合。

整體來看，立足于加速印度航空發動機國產化這一頂層戰略需求，Insighteon公司認為“困難的問題需要不同的解決方案和領導方法”，對于小型航空發動機，由于其技術壁壘相對較低、卡佛里發動機項目也有了一定基礎，印度應全力推進自研進程，特別是要發動私營企業的力量打破HAL和GTRE的研發壟斷、實現資源和技術相互補充；對于大推力戰斗機動力系統，借助于國際合作逐步提升技術能力是印度當下的必然選擇，印度政府應通過明確固定的訂貨量、縮短訂單談判與付款周期等方式吸引歐美OEM參與，降低合資公司的運營風險，并構建跨部門、跨行業的航空發動機發展高端協調機制對其監督指導。特別值得一提的是，印度航空發動機發展路線圖中并沒有給出一個具體清晰的國產化時間表。

印度國產戰斗機及其動力需求預測（來源：Insighteon公司）

結束語

印度在2020年發布的國防采購程序（DAP）中將航空發動機定義為國家重要項目，政府正在通過給予航空發動機特殊地位的方式表達其推動航空發動機自主發展的意圖。近些年，印度航空發動機由小到大分步演進的發展策略已較為明確，以卡佛里發動機項目前期成果為基礎吸納社會各界力量發力小型航空發動機的自研，依托一系列國際合作盡可能獲取大推力航空發動機關鍵技術從而滿足其國產戰斗機的現實動力需求。不過這無疑是一種非常理想化的布局，很難掩蓋并扭轉印度對國外航空發動機依賴日漸加深的事實。

拋開印度是否具備消化吸收外部先進技術的產業基礎和配套計劃不談，自主研制和技術引進之間的天然矛盾不可能通過劃定不同的細分市場和產品就被隔離開來，卡佛里發動機項目慘痛的教訓和寬松的國際合作環境不斷沖擊著印度自主研制航空發動機的信心和決心。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未知。引用印度媒體對此的評論就是，“印度尋求的航空發動機未來會是什么樣子——這個問題非常復雜，可能不會有一個直接明了的答案?！?/p>