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Articulo de referencia

GTRE GTX-35VS Kaveri

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El GTRE GTX-35VS Kaveri es un proyecto de turbofán con postcombustión en desarrollo por el Gas Turbine Research Establishment (GTRE), un laboratorio dependiente de la Defence Research and Development Organisation (DRDO) en Bengaluru , India . De diseño indio, el Kaveri estaba originalmente destinado a propulsar los modelos de producción del HAL Tejas desarrollado por Hindustan Aeronautics Limited . [ 2 ] Sin embargo, el programa Kaveri no logró cumplir con los requisitos técnicos necesarios a tiempo y fue oficialmente desvinculado del programa Tejas en septiembre de 2008. [ 3 ] A partir de 2025, se está desarrollando una variante seca del motor Kaveri para propulsar el DRDO Ghatak . [ 4 ]

Historia

Programa

En 1986, la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa (DRDO) del Ministerio de Defensa de la India fue autorizada a lanzar un programa para desarrollar un motor de fabricación nacional para el avión de combate ligero (LCA). Ya se había decidido al inicio del programa LCA equipar el prototipo con el motor turbofán con postcombustión General Electric F404 -GE-F2J3, pero si este programa paralelo tenía éxito, se pretendía equipar el avión de producción con este motor de fabricación nacional.

La DRDO asignó la responsabilidad principal del desarrollo a su Centro de Investigación de Turbinas de Gas (GTRE), que contaba con cierta experiencia en el desarrollo de motores a reacción. Había desarrollado el turborreactor con postcombustión GTX37-14U , que entró en funcionamiento por primera vez en 1977 y fue el primer motor a reacción diseñado íntegramente en la India. [ 5 ] Posteriormente, se desarrolló un derivado turbofán, el GTX37-14UB. El GTRE volvió a la tecnología turborreactor con el GTX-35, un modelo considerablemente rediseñado, pero que resultó insatisfactorio.

Para el programa LCA, el GTRE volvería a utilizar un diseño de turbofán al que denominó GTX-35VS " Kaveri " (en honor al río Kaveri ). El desarrollo a gran escala se autorizó en abril de 1989 en lo que entonces se esperaba que fuera un programa de 93 meses con un costo proyectado de ₹ 382,21 crore (equivalente a ₹ 41 mil millones o US$ 420 millones en 2023) . Se esperaba que el proyecto estuviera terminado para diciembre de 1996. [ 6 ] [ 7 ] Un nuevo motor suele costar hasta $ 2 mil millones para su desarrollo, según ejecutivos de la industria de motores. [ 8 ]  

Cronograma de desarrollo

década de 1990

Los planes originales contemplaban la construcción de 17 motores prototipo de prueba. El primer motor de prueba consistía únicamente en el módulo central (denominado " Kabini ", un importante afluente y punto de partida del río Kaveri, a menudo citado), mientras que el tercer motor fue el primer ejemplar equipado con álabes de estator variables en las tres primeras etapas del compresor. El motor central Kabini se puso en marcha por primera vez en marzo de 1995. Las pruebas del primer prototipo completo del Kaveri comenzaron en 1996 y los cinco ejemplares de prueba en tierra estaban en fase de pruebas en 1998; las pruebas de vuelo iniciales estaban previstas para finales de 1999, y su primer vuelo de prueba en un prototipo LCA se realizaría al año siguiente. Sin embargo, el progreso del programa de desarrollo del Kaveri se vio ralentizado por dificultades tanto políticas como técnicas. Hubo algunas dificultades en el desarrollo debido a las sanciones impuestas a la India tras las pruebas de Pokhran de 1998. [ a ] ​​[ 9 ] [ 10 ]

década de 2000

En 2002, se había publicado poca información sobre la naturaleza de los desafíos técnicos del Kaveri , pero se sabía que el Kaveri tenía tendencia a sufrir fallos en las palas de la turbina, lo que requería la adquisición de palas de Snecma (así como sistemas digitales de control del motor). [ 11 ]

Los continuos problemas de desarrollo del Kaveri llevaron a la decisión en 2003 de adquirir el motor F404-GE-IN20 mejorado para los ocho aviones de preproducción de la Serie Limitada (LSP) y dos prototipos navales. La ADA adjudicó a General Electric un contrato de 105 millones de dólares en febrero de 2004 para el desarrollo, la ingeniería y la producción de 17 motores F404-IN20, cuya entrega debía comenzar en 2006. [ 12 ]

A mediados de 2004, el Kaveri falló en sus pruebas de gran altitud en Rusia, acabando con las últimas esperanzas de introducirlo con el primer avión Tejas de producción . [ 13 ] Este desafortunado suceso llevó al Ministerio de Defensa de la India (MoD) a encargar 40 motores IN20 adicionales en 2005 para los primeros 20 aviones de producción, y a solicitar abiertamente la participación internacional para completar el desarrollo del Kaveri . En febrero de 2006, la ADA adjudicó un contrato a Snecma para la asistencia técnica en la resolución de los problemas del Kaveri . [ 14 ]

En diciembre de 2004, se reveló que el GTRE había gastado más de 13 mil millones de rupias (equivalente a 46 mil millones de rupias o 478,2 millones de dólares estadounidenses en 2023) en el desarrollo del Kaveri . Además, el Comité del Gabinete de Seguridad consideró que el Kaveri no se instalaría en el LCA antes de 2012 y revisó su estimación del costo total de desarrollo proyectado a 28,39 mil millones de rupias (equivalente a 100 mil millones de rupias o 1 mil millones de dólares estadounidenses en 2023) . [ 15 ]    

En abril de 2005, M. Natarajan, asesor científico del ministro de Defensa, declaró a The Hindu que se estaba avanzando satisfactoriamente en el desarrollo del motor Kaveri. «Tenemos previsto integrar un prototipo del motor Kaveri en uno de los prototipos del LCA en algún momento de 2007 para comprender las particularidades de un sistema de propulsión tan complejo», añadió a The Hindu. [ 16 ]

En febrero de 2006, los expertos estadounidenses declararon a PTI que "Kaveri es un motor verdaderamente de clase mundial". "Estamos listos para colaborar con la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa para que Kaveri funcione", declaró a PTI el general William J. Begert de Pratt & Whitney . Sin embargo, el secretario de la DRDO, Natrajan, declaró a PTI que "Kaveri es y seguirá siendo un proyecto indio". [ 17 ]

El 5 de febrero de 2007, el asesor científico del ministro de Defensa, M. Natarajan, declaró que se había alcanzado entre el 90 y el 93 por ciento del rendimiento previsto y que el gobierno había publicado recientemente una convocatoria para buscar socios que impulsaran el programa. [ 18 ] Hasta el 11 de febrero de 2008, el Kaveri había acumulado 1700 horas de pruebas y había sido enviado dos veces a Rusia para realizar pruebas a gran altitud, para las cuales India no dispone de las instalaciones necesarias. El motor también se está probando para propulsar la próxima generación de vehículos aéreos no tripulados . [ 19 ]

En julio de 2007, GTRE dividió el programa Kaveri en dos programas separados: el Programa K9+ y el Programa K10. El Programa K9+ tiene como objetivo demostrar el concepto del diseño completo y adquirir experiencia práctica en la integración del motor de la aeronave y en las pruebas de vuelo para cubrir una envolvente de vuelo truncada definida antes del lanzamiento de la versión de producción del motor estándar K10. Por otro lado, el Programa K10 es una asociación de empresa conjunta (JV) con un fabricante de motores extranjero. El motor del programa K10 será el motor estándar de producción final de Kaveri y tendrá menor peso y mayor empuje de recalentamiento, además de otros cambios para cumplir con la intención del diseño original. [ 20 ]

En julio de 2008, un comunicado de prensa anunció el desarrollo de una turbina de gas marina Kaveri modificada (KMGT) para propulsar buques de guerra de la Armada India. Ya se había presentado al entonces Primer Ministro, Dr. Manmohan Singh . La turbina se probó con una potencia nominal de 12 MW en  condiciones ISA SL de 35 °C. Las pruebas se llevaron a cabo en el banco de pruebas de turbinas de gas marinas del astillero naval de la Armada India en Visakhapatnam , con capacidad para probar turbinas de gas de hasta 25 MW de potencia en el eje. [ 21 ]

En septiembre de 2008, se anunció que el Kaveri no estaría listo a tiempo para el Tejas y que se tendría que seleccionar un motor en producción. [ 22 ] El desarrollo del Kaveri por parte del GTRE continuaría para otras aplicaciones futuras. En noviembre de 2008 se anunció que el motor Kaveri se instalaría en el LCA para diciembre de 2009, [ 23 ] aparentemente solo para pruebas.

En febrero de 2009, FlightGlobal publicó que GTRE había gastado 20 mil millones de rupias (equivalentes a 50 mil millones de rupias o 522,3 millones de dólares estadounidenses en 2023) en el desarrollo del motor Kaveri desde 1989, pero la planta motriz aún tiene sobrepeso y no cuenta con el empuje de 21.000–22.500 lb f (93–100 kN) que requiere su cliente. Natarajan declaró a FlightGlobal que el programa no se cancelará. «Un equipo de ingenieros de la fuerza aérea está trabajando con GTRE y ADA para abordar los problemas. Como proyecto en curso, la fuerza aérea participará en la integración de la versión mejorada del motor con la aeronave», declaró a FlightGlobal. «Las conversaciones con Snecma se han estado llevando a cabo durante dos años», añadió. «El desarrollo y las pruebas de vuelo del nuevo motor tardarán al menos de cinco a seis años». [ 24 ]    

En diciembre de 2009, la empresa conjunta Kaveri-Snecma estaba intentando una entrada indirecta en el LCA. El People's Post informó que GTRE había accedido a desvincular a Kaveri del LCA, pero había presentado una propuesta para que, cuando los primeros 40 motores GE F-404 de los dos escuadrones iniciales del LCA para la IAF fueran retirados, fueran reemplazados por el motor Kaveri-Snecma en el futuro. [ 25 ]

década de 2010

Al 3 de mayo de 2010, se habían completado aproximadamente 1880 horas de pruebas de motor en varios prototipos del motor Kaveri. Se fabricaron, ensamblaron y probaron un total de ocho motores Kaveri y cuatro motores centrales. Las pruebas a gran altitud del motor central se completaron con éxito. [ 26 ]

En junio de 2010, el motor Kaveri, basado en el nuevo núcleo de Snecma, una variante mejorada del motor M88-2 que impulsa al caza francés Rafale , que proporciona un empuje máximo de 19 000–19 000 lb f (83–85 kN), está siendo considerado como una opción por la DRDO . [ 27 ]  

Un comunicado de prensa de agosto de 2010 indicó que GTRE, con la ayuda del Instituto Central de Motores de Aviación (CIAM) de Rusia, estaba trabajando para lograr el objetivo de optimizar el rendimiento del motor Kaveri. Hasta agosto de 2010, se había completado con éxito un hito importante: las pruebas de altitud, que simulaban el rendimiento del motor Kaveri a diferentes altitudes y alcanzaban una velocidad de Mach 1. Uno de los prototipos del Kaveri (K9) fue probado con éxito en vuelo en el Instituto de Investigación de Vuelo Gromov en Moscú, el 4 de noviembre de 2010. La prueba se realizó con la aeronave de prueba en Gromov, con el motor en marcha desde el despegue hasta el aterrizaje, volando durante más de una hora hasta una altitud de 6000 m (20 000 pies) . Según la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa (DRDO), el motor permitió que la aeronave de prueba Il-76 alcanzara una velocidad de Mach 0,6 en su primer vuelo. Se reveló que en los meses siguientes se realizarían entre 50 y 60 vuelos de prueba. [ 28 ] [ 29 ] Durante ese período, se completaron 27 vuelos que abarcaron 57 horas de duración. [ 30 ]  

"El control, el rendimiento y el estado del motor durante el vuelo resultaron excelentes. Con esta prueba, el motor Kaveri ha completado un hito importante en su programa de desarrollo", añadió. Tras completar este hito, el motor Kaveri está listo para volar. [ 31 ] [ 32 ] El motor Kaveri se probó por primera vez en un banco de pruebas volador y las pruebas fueron un éxito. [ 33 ]

Hasta abril de 2011, la primera fase de las pruebas FTB del motor Kaveri se completó con éxito y las pruebas continuarán a partir de mayo de 2011. Las pruebas de vuelo realizadas con éxito hasta el momento alcanzan una altitud máxima de 12 km (39 000 pies) y una velocidad máxima de avance de Mach 0,7 . [ 34 ]  

En su informe anual de 2010-11, el Contralor y Auditor General (CAG) señaló que se habían gastado ₹ 18.92 mil millones (equivalente a ₹ 39 mil millones o US$ 404.8 millones en 2023) en desarrollo, y que solo se habían cumplido dos de los seis hitos prescritos hasta julio de 2009. Entre sus deficiencias, el CAG afirma que el peso del motor era mayor que las especificaciones de diseño, siendo 1,235 kg (2,723 lb) frente a 1,100 kg (2,400 lb) , aunque el peso del primer prototipo, K1, era de 1,423.78 kg (3,138.9 lb) inicialmente. No hubo progreso en el desarrollo del compresor, la turbina y los sistemas de control del motor. El plazo de desarrollo se retrasó progresivamente de 1996 a 2000, luego a 2004 y finalmente a 2009. Tras incumplir el plazo de 2009, GTRE inició un proceso de colaboración extranjera. Solo dos motores se habían actualizado al estándar K9+. [ 7 ] [ 35 ]        

En agosto de 2010, en relación con los motivos del retraso, un comunicado de prensa del Ministerio de Defensa informó: [ 31 ]

  1. "Desarrollo desde cero de tecnologías de turbinas de gas de última generación."
  2. Complejidades técnicas/tecnológicas.
  3. Falta de disponibilidad de equipos y materiales críticos y negación de tecnologías por parte de los países tecnológicamente avanzados.
  4. La falta de disponibilidad de centros de pruebas en el país obliga a realizar las pruebas en el extranjero.
  5. Falta de disponibilidad de mano de obra cualificada/técnicamente especializada."

En 2011, la DRDO esperaba tener el motor Kaveri listo para su uso en el Tejas en la segunda mitad de la década de 2010, y el tiempo para completar su investigación se extendió hasta 2011-2012. [ 26 ] "En los últimos tiempos, el motor ha podido producir un empuje de 16 000–17 000 lb f (70–75 kN), pero lo que la IAF y otras partes interesadas desean es una potencia de entre 20 000–21 000 lb f (90–95 kN) ", según un informe de The Hindu de 2011. "Sobre el uso del Kaveri para el LCA, dijeron que el motor se instalaría en los primeros 40 LCA (Tejas) que se suministrarían a la IAF cuando llegaran para su modernización a la DRDO en la segunda mitad de la década". El informe añade además que en 2011 se realizarán entre 50 y 60 vuelos de prueba para perfeccionar el motor en términos de fiabilidad, seguridad y aeronavegabilidad. [ 36 ] Sin embargo, el Kaveri no pudo integrarse en los primeros 40 aviones de la variante de producción del Tejas. [ 3 ]    

En marzo de 2012, el Ministro de Defensa A K Antony dijo al parlamento que Kaveri se estaba desarrollando con asistencia extranjera y que necesitaría otros ₹ 2,839 crore (equivalente a ₹ 54 mil millones o US$ 560 millones en 2023) . [ 37 ] En mayo de 2012, AK Antony dijo en una respuesta escrita a Lok Sabha que DRDO no había preparado ningún cronograma para el motor Kaveri pero planeaba comenzar las pruebas de vuelo como demostración de tecnología en el avión Tejas Mk 1 dentro de 3 años. También se anunció que Kaveri no había podido cumplir con los requisitos operativos y que se planeaba usarlo en UAV y aplicaciones marinas. Desde 2009-10 hasta 2011-12, la estimación presupuestaria del gobierno para DRDO fue Rs 28,543.43. Se gastaron aproximadamente 28.485,40 crore de rupias (equivalente a 540 mil millones de rupias o 5.600 millones de dólares estadounidenses en 2023) en el programa entre 2009 y 2012. [ 38 ] Otro informe de diciembre de 2012 sugirió que GTRE tiene como objetivo integrar la planta motriz Kaveri con el caza HAL Tejas en los próximos 9 meses. Según una fuente de la industria familiarizada con el programa, se utilizará una aeronave de prueba operada por la Agencia de Desarrollo Aeronáutico (ADA) para la integración. Si la integración tiene éxito, GTRE espera ver un Tejas volar con una planta motriz Kaveri para finales de 2013. [ 3 ]    

En Lok Sabha el 10 de diciembre de 2012, AK Antony dio otra actualización sobre el progreso realizado por el Proyecto de Desarrollo del Motor Kaveri: [ 39 ]

  1. Hasta el momento, se han desarrollado 9 prototipos del motor Kaveri y 4 prototipos del motor Kabani (Core).
  2. Se han realizado 2.200 horas de pruebas (en condiciones de terreno y altitud).
  3. Se han alcanzado los dos siguientes hitos importantes:
    1. Superación satisfactoria de la Prueba Oficial de Altitud (OAT); y
    2. Demostración del primer bloque de vuelo del motor Kaveri en el banco de pruebas volante (FTB).

El motor Kaveri se integró en el avión Il-76 en el Instituto de Investigación de Vuelo Gromov (GFRI), Rusia , y se realizó con éxito una prueba de vuelo hasta una altitud máxima de 12 km (39 000 pies) y una velocidad máxima de avance de 0,7 Mach . Se completaron veintisiete vuelos con una duración de 57 horas. [ 39 ] La DRDO demostró su capacidad tecnológica en tecnología de motores aeronáuticos. Este ha sido un gran logro para la comunidad aeroespacial del país, ya que el primer motor de avión de combate desarrollado en el país se sometió a pruebas de vuelo. El conocimiento tácito adquirido por los científicos de la DRDO durante este proyecto también se aplicará a futuras tecnologías aeroespaciales. El motor derivado Kaveri puede utilizarse como sistema de propulsión para el vehículo aéreo de ataque no tripulado (USAV) ​​indio. [ 40 ]  

En enero de 2013, el director de GTRE dijo que abandonaban el plan de codesarrollo con Snecma, pero que aún necesitaban un socio extranjero, que sería seleccionado mediante licitación competitiva. [ 41 ]

En noviembre de 2014, la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa (DRDO) decidió abandonar el programa del motor Kaveri (GTX-35VS) debido a sus deficiencias. [ 42 ]

El 4 de julio de 2016, según informes de los medios indios, Francia ofreció invertir 1.000 millones de euros para reactivar el proyecto indio de motores de aviones de combate, proponiendo un plan de desarrollo conjunto que podría permitir que la turbina de gas Kaveri, actualmente paralizada, impulse los cazas Tejas de fabricación nacional para 2020. [ 43 ]

El 20 de noviembre de 2016, el Director General del Clúster de Aeronáutica de la DRDO, CP Ramanarayanan, confirmó que la DRDO y la francesa Snecma se habían asociado para reactivar el motor Kaveri como parte del acuerdo de compensaciones para 36 aviones Rafale . Se esperaba que el motor se integrara y probara en el LCA Tejas para 2018. [ 44 ] Según un artículo de La Tribune del 26 de febrero de 2018, Snecma proporcionaría la tecnología del M88 para ayudar en la producción del Kaveri. [ 45 ] Un equipo de auditoría de Safran certificó el motor Kaveri en 2018, afirmando que había alcanzado un nivel de madurez apropiado para la integración restringida en aeronaves. [ 46 ] Sin embargo, la colaboración entre ambas fracasó, ya que GTRE acusó a SNECMA de proporcionar solo una transferencia mínima de tecnologías para piezas no críticas. [ 47 ]

La DRDO logró avances cruciales en 2021, como la tecnología de forjado casi isotérmico, capaz de producir discos de compresores de alta presión (HPC) en sus cinco etapas, y la tecnología de fundición monocristalina para álabes de turbina , que contribuirá al desarrollo de motores aeronáuticos. Esta tecnología fue desarrollada por el Laboratorio de Investigación Metalúrgica de Defensa (DMRL) y transferida a Mishra Dhatu Nigam para su producción en masa. [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]

Estado actual

Motor Kaveri sometido a pruebas de vuelo en un banco de pruebas ruso IL-76.

Según la declaración del gobierno en el Rajya Sabha durante la Sesión de Invierno de 2021, la variante HAL Tejas FOC requiere un empuje mayor que la arquitectura actual del motor Kaveri no puede proporcionar, por lo que no se utilizará. El motor sí alcanzó un Nivel de Preparación Tecnológica (TRL) más alto en dominios tecnológicos críticos. Existe una propuesta para desarrollar conjuntamente un nuevo motor para HAL AMCA con la ayuda de socios extranjeros, utilizando los conocimientos técnicos del programa del motor Kaveri. [ 51 ]

El 29 de noviembre de 2021, un comunicado de prensa reveló que se habían construido 9 motores prototipo completos (K1 a K9) y 4 núcleos (Kabini). Los prototipos habían completado 3217 pruebas, incluidas pruebas de altitud y ensayos en banco de pruebas volante (FTB). [ 52 ]

En febrero de 2022, DMRL desarrolló la superaleación a base de níquel DMR SN 742, un material de aleación media que se utiliza como rotores de compresores de alta presión (HPC) y turbinas (HPT) en diversos motores aeronáuticos. [ 53 ]

En octubre de 2022, se realizó otra ronda de pruebas a gran altitud en el Instituto de Investigación de Vuelo Gromov en Rusia. Antes de eso, Kaveri había producido un empuje en seco de 46  kN y un empuje húmedo de 70,5  kN frente al requisito de 81  kN según el proyecto y 85+ kN requerido para propulsar el LCA Tejas. Antes de las pruebas a gran altitud, en las instalaciones de prueba GTRE en Bangalore, el módulo seco del motor se sometió a 70 horas de pruebas en tierra, y en el Instituto Central Baranov de Desarrollo de Motores de Aviación en Rusia, se sometieron a 75 horas de pruebas de altitud, simulando una altitud de 13.000 m (43.000 pies) . [ 54 ] Durante las pruebas a gran altitud a bordo del banco de pruebas Ilyushin Il-76 , el motor, sin embargo, alcanzó 48,5 kN de empuje. Las pruebas concluyeron oficialmente en febrero de 2023 y se esperaba la certificación de Vuelo Inicial (IFR) para 2024. Este logro propició que el UCAV furtivo DRDO Ghatak pudiera ser propulsado por Kaveri-Dry. [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]   

Antes de la prueba a gran altitud en 2022, se evaluó el rendimiento del primer prototipo del motor Kaveri en seco. La primera fase incluyó el rendimiento y la operatividad en la instalación de pruebas a gran altitud. Se realizó una prueba de rendimiento en el segundo prototipo, que incluía un nuevo módulo de ventilador, un tubo de chorro corto y un sistema de control de combustible del motor. [ 58 ] GTRE tiene como objetivo integrar Kaveri en DRDO Ghatak para 2026. [ 48 ]

En septiembre de 2024, se anunció que Bharat Heavy Electricals Limited y GTRE colaborarían en el desarrollo de turbinas de gas marinas (MGT) y turbinas de gas industriales de alta resistencia. [ 59 ]

El 18 de junio de 2024, un informe analizó los avances logrados en el motor Kaveri desde el informe de la CAG de 2011. El informe señaló que el peso del motor se había reducido a 1180 kg (2600 lb) y que se habían producido avances en turbinas, compresores, cajas de engranajes, tecnologías ECS y metalurgia. Además, tres motores se habían actualizado al estándar K9+. Sin embargo, se requieren muchos más desarrollos y financiación para reemplazar los motores F404 a bordo del HAL Tejas. [ 35 ]  

El 28 de mayo de 2025, las autoridades confirmaron que solo quedaban 25 horas de pruebas por completar en el banco de pruebas ruso IL-76. [ 60 ]

El 18 de febrero de 2026, el ministro de Defensa, Rajnath Singh, presenció una exitosa prueba de postcombustión del motor Kaveri. La última prueba utilizó un sistema de postcombustión de nuevo diseño. Esta nueva pieza se fabricó con la ayuda de BrahMos Aerospace, una empresa famosa por construir misiles de crucero supersónicos. El sistema mejorado está diseñado para impulsar el motor a unos 81 a 83 kilonewtons [ 61 ].

Motor derivado de Kaveri

El motor derivado Kaveri (KDE) es la variante seca del GTX-35VS Kaveri, destinada a aplicaciones en vehículos aéreos de combate no tripulados indios (IUCAV), como el DRDO Ghatak . [ 62 ] Anteriormente, esta variante se denominaba Kaveri-Dry. [ 55 ] Los motores tendrán un empuje de 50  kN y no incluyen postcombustión . [ 63 ]

Las pruebas de altitud del motor se llevaron a cabo en el Instituto Central de Motores de Aviación de octubre a diciembre de 2022. Tras su regreso a GTRE en 2023, el motor fue sometido a un desmontaje completo. No se encontraron daños significativos en ninguna de las piezas durante el examen de desmontaje. En el banco de pruebas de GTRE, el segundo prototipo del motor ha completado 38 ciclos ASMET. Para demostrar que las soluciones funcionan en condiciones de motor, se realizaron pruebas en tierra en GTRE y se corrigieron los problemas surgidos durante las pruebas de altitud. [ 64 ]

El 24 de noviembre de 2024, se informó que BrahMos Aerospace estaba desarrollando una sección de postcombustión  de 29 kN para el motor Dry Kaveri, con el objetivo de alcanzar un empuje total de 80 kN [ 65 ] El 23 de diciembre de 2024, GTRE anunció que la variante seca del motor Kaveri para DRDO Ghatak había sido aprobada para pruebas en vuelo a bordo de un avión de prueba Ilyushin Il-76 para la evaluación del rendimiento en diversas condiciones de vuelo. La aprobación se otorgó después de extensas pruebas en tierra, modificaciones y mejoras. [ 46 ] [ 66 ] Se evaluará su fiabilidad general en condiciones cambiantes y su interacción con los sistemas de la aeronave. El empuje máximo de la variante es de 49 a 51 kN (11 000 a 11 000 lb f ) mientras que se espera que el de la variante Kaveri 2.0 planificada con postcombustión sea de 75 a 79 kN (17 000 a 18 000 lb f ) . [ 67 ] [ 68 ]     

A fecha de 27 de mayo de 2025, el motor Kaveri estaba en fase de pruebas de vuelo en Rusia y se habían previsto 25 horas de pruebas. [ 69 ] Entre enero de 2023 y julio de 2025, el Ministerio de Defensa aprobó dos proyectos relacionados con el KDE: Desarrollo de un motor seco Kaveri apto para el vuelo y Demostración tecnológica de un motor "seco" derivado del Kaveri, con un coste de 472,42 crore de rupias (49 millones de dólares estadounidenses) y 251,17 crore de rupias (26 millones de dólares estadounidenses ) , respectivamente. [ 70 ] [ 62 ]  

Crítica

El programa Kaveri ha recibido muchas críticas debido a su ambicioso objetivo, que se consideraba competitivo frente a la tecnología occidental, el prolongado tiempo de desarrollo, los sobrecostos no respaldados por el gobierno y la mejora de la DRDO en cuanto a claridad y apertura en el análisis de problemas, que fue un avance positivo, pero se le ha dado un reconocimiento injustificado en comparación con el sector minorista. Gran parte de las críticas de empresas extranjeras que compiten por venderles el programa no fueron equilibradas en el marco del programa LCA, que se ha dirigido a los programas Kaveri y de radar multimodo, que se encuentran en la fase nacional. Ha habido una gran falta de comprensión pública sobre el grado de realismo de los cronogramas de planificación de la DRDO para los diversos elementos del programa LCA, especialmente para el esfuerzo de desarrollo de Kaveri . La francesa Snecma, con más de medio siglo de experiencia en el desarrollo de motores a reacción, tardó casi 13 años en llevar el motor M88 del caza Rafale a la producción en serie tras el inicio de las pruebas en banco, lo que supuso un gasto enorme de fondos de investigación, programas de desarrollo iterativos con sobrecostes (aunque estos se consideraban parte integral de la I+D) y recursos para cumplir con su ambicioso programa. [ 9 ] Otra crítica ha sido la reticencia de la DRDO a admitir problemas en el motor y su resistencia a involucrar a fabricantes de motores extranjeros hasta que los problemas se volvieron demasiado grandes para ser manejados.

Según el exdirector de GTRE, CP Ramanarayanan, las autoridades de financiación y los altos funcionarios gubernamentales carecían de comprensión del alcance de los avances y las dificultades que presentan los proyectos de I+D de alta tecnología. Otro obstáculo fue la escasa financiación. India ha invertido significativamente menos en tecnología de motores de aeronaves que Estados Unidos, Rusia, Europa y China, según el director de GTRE, SV Ramana Murthy. Desde su aprobación inicial en 1983, el proyecto Kaveri ha costado a los contribuyentes indios unos 239 millones de dólares. Por otro lado, la construcción del Eurojet EJ200 costó 1.600 millones de dólares entre 1985 y 1995. Cuando el Snecma M88 se probó por primera vez en 1989, costó 1.600 millones de dólares. El desarrollo del Pratt & Whitney F135 costó 6.700 millones de dólares . China ha invertido 42.000 millones de dólares en el desarrollo de motores de aeronaves. [ 71 ]

Diseño

Un motor turbofán de postcombustión de baja relación de derivación (BPR) que cuenta con un compresor de alta presión (HP) de seis etapas con álabes guía de entrada (IGV) variables, un compresor de baja presión (LP) de tres etapas con álabes transónicos, una cámara de combustión anular y turbinas HP y LP de una sola etapa refrigeradas. El modelo de desarrollo está equipado con una tobera variable convergente-divergente ("con-di") avanzada, pero el GTRE espera equipar la aeronave Tejas de producción con una tobera de vectorización de empuje multieje axisimétrica para mejorar aún más la agilidad del LCA. El motor turborreactor principal del Kaveri es el Kabini .

La disposición general del Kaveri es muy similar a la de otros motores de combate contemporáneos, como el Eurojet EJ200 , el General Electric F414 y el Snecma M88 . Tiene una relación de derivación muy baja (0,16:1). Cantidades bajas similares de derivación en motores anteriores, necesarias solo para la refrigeración del postquemador y la tobera, [ 72 ] introdujeron el término "turborreactor con fugas".

El motor Kaveri ha sido diseñado específicamente para el entorno operativo de la India, que abarca desde desiertos cálidos hasta las cordilleras más altas del mundo. El diseño del GTRE prevé una relación de presión del ventilador de 4:1 y una relación de presión total de 27:1, lo que, según se cree, permitirá al Tejas " supercrucero " (navegar a velocidad supersónica sin utilizar el postquemador).

Desde 2019, se ha implementado un plan de dos fases para los derivados del Kaveri. Este consiste en un turbofán de alto índice de derivación basado en el núcleo del Kabini y una versión sin postcombustión destinada a un avión de entrenamiento avanzado en desarrollo , el HAL HJT-36 . El motor Kaveri actual (a partir de 2024) se modifica y prueba en la Fase 1, la etapa de demostración tecnológica, para garantizar que cumpla con las especificaciones de diseño. Además, se otorgaron fondos de la Fase 2 a GTRE para producir cinco nuevos prototipos de motores para los derivados del Kaveri. GTRE modificó tres motores Kaveri al modelo derivado; dos de ellos se encuentran en fase de pruebas de demostración. [ 73 ] [ 63 ] Según el exdirector Y. Dilip, actualmente se está desarrollando un  motor de 73 kN con postcombustión, que está listo para su uso, y el equipo está trabajando para probarlo en el HAL Tejas . [ 74 ]

Otro concepto que se está considerando es una versión ampliada del Tejas , que se denomina Tejas Mk 2 , con dos motores equipados con toberas totalmente vectoriales , lo que podría hacer redundante la cola vertical (el Tejas no tiene cola horizontal). [ 5 ]

Una unidad de control digital de motor de autoridad total (FADEC) de fabricación nacional, denominada Unidad de control digital de motor Kaveri (KADECU), fue desarrollada por el Establecimiento de Investigación de Aviónica de Defensa (DARE), Bangalore. [ 75 ] El Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Vehículos de Combate (CVRDE) de Avadi fue responsable del diseño y desarrollo de la caja de engranajes de accesorios montada en la aeronave Tejas (AMAGB) y el eje de toma de fuerza (PTO). [ 76 ] [ 77 ]

Fabricación

En septiembre de 2022, Godrej Aerospace de Godrej & Boyce recibió un contrato para suministrar 8 módulos del motor derivado de Kaveri, una variante sin postcombustión con un empuje de 48  kN. [ 63 ] El contrato se anunció en febrero de 2023. Más de 25 empresas compitieron por el acuerdo. Se espera que las entregas comiencen a finales de 2024 y terminen en agosto de 2025. Estos se someterán a pruebas y se certificarán más adelante. [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] Godrej también invirtió ₹ 500 crore (US$52 millones) para una instalación de 100 acres (400 000 m 2 ) en Khalapur , a 70 km de Mumbai . [ 63 ] El 7 de mayo de 2024, Godrej Aerospace anunció que está creando un método de soldadura fuerte de alta temperatura que es esencial para el rendimiento de los motores aeronáuticos. [ 57 ] [ 81 ] A principios de 2024, la empresa planea completar la primera etapa de desarrollo y fabricar ocho módulos que comprenden seis motores secos de 48 kN sin postcombustión. Los módulos restantes se suministrarán en un plazo de 27 a 30 meses. [ 73 ] [ 63 ]    

En mayo de 2024, el Ministerio de Defensa (MoD) adjudicó a Azad Engineering Limited un contrato para que actuara como agencia de producción de motores diseñados por el Gas Turbine Research Establishment. El ensamblaje y la fabricación del motor conocido como Advanced Turbo Gas Generator (ATGG) es el objetivo principal de este contrato a largo plazo. Este motor está destinado a alimentar diversas aplicaciones de defensa, como el motor de turbina de gas que impulsa la flota de vehículos de combate de infantería (ICV) y tanques del Ejército Indio, el motor de turbina de gas marino (MGTE) para los futuros buques de guerra de la Armada India y el motor turbofán Kaveri para el caza Tejas. A principios de 2026, Azad deberá comenzar a entregar su primer lote de motores totalmente integrados. [ 82 ]

Utilizando componentes como un compresor de flujo axial de 4 etapas, una cámara de combustión anular, una turbina de flujo axial de una sola etapa sin refrigeración y una tobera de área de salida fija, el motor se construye con una configuración de turborreactor de un solo eje. Azad Engineering será fundamental para GTRE como socio industrial integral. [ 83 ]

En abril de 2025, se informó que Godrej había entregado los dos primeros modelos de motores derivados de Kaveri (KDE), mientras que se entregarían 6 más. [ 84 ] [ 85 ]

Aplicaciones

  • GTX-35VS Kaveri :
    • AMCA MKII (Planificado)
  • Derivados:
    • La turbina de gas marina Kaveri (KMGT), derivada del motor Kaveri GTX-35VS para buques, fue desarrollada en 2008. Produce una potencia de salida de 12 MW. [ 21 ] [ 86 ]
    • Kaveri Derivative Engine (KDE), una variante sin postcombustión de Kaveri para impulsar DRDO Ghatak UCAV . [ 87 ] [ 84 ]

Especificaciones (GTX-35VS Kaveri )

Características generales

Componentes

  • Compresor: De dos ejes, con compresores axiales de baja presión (BP) y alta presión (AP) :
    • Compresor LP con 3 etapas de ventilador y paletas transónicas.
    • Compresor HP de 6 etapas, incluyendo álabes guía de entrada variables y los dos primeros estatores.
  • Cámaras de combustión : Anulares, con difusor de descarga y atomizadores de combustible por chorro de aire.
  • Turbina : 1 etapa de baja presión y 1 etapa de alta presión.

Actuación

Ciclo del motor

  • Flujo de aire: 78 kg (172 lb) por segundo  
  • Relación de derivación: 0,16:1
  • Relación de presión total: 21,5:1
  • Relación de presión del compresor de baja presión: 3,4:1
  • Relación de presión del compresor HP: 6,4:1
  • Temperatura de entrada de la turbina: 2600 °F (1427 °C; 1700 K)   

Véase también

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

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Notas

  1. ↑ Hubo muchas críticas respecto a los cronogramas de planificación de la DRDO para varios elementos del programa LCA, en particular para el desarrollo del Kaveri. La empresa francesa Snecma, con más de medio siglo de experiencia exitosa en el desarrollo de motores a reacción, tardó casi 13 años en llevar el motor M88 del caza Rafale a la producción en serie después de que comenzaran las pruebas en banco; un plazo similar para la menos experimentada GTRE implicaría que la producción del Kaveri no comenzaría antes de 2009. [ 9 ]
  • Detalles del producto Kaveri en el sitio web de DRDO.
  • El motor Kaveri cobra impulso