F-35研製緣何一再延遲
- 發佈時間:2014-08-12 10:32:25 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
據日本《朝日新聞》8月4日報道,繼2014年之後,日本三菱重工集團參與F-35隱形戰鬥機的零部件製造將再次延期,這必將延遲F-35戰機的研製。就在一個月前,美國軍方下令全數停飛97架F-35戰機,直至普惠公司完成檢查為止。F-35戰機自研製以來命運多舛,到底是何種原因導致該型機的研製一再延遲?請看科技日報特約專稿——
F-35聯合攻擊戰鬥機,是美、英等多個國家聯合研製的第5代多用途作戰飛機,主要用於前線支援、目標轟炸、防空截擊等多種任務。該機是一款由美國洛克希德·馬丁公司設計及生産的單座單發戰鬥攻擊機,是F-22的低階輔助機種,採用隱形設計和當今最先進的高新技術,將取代美國空軍、海軍及海軍陸戰隊多種現有型號飛機,被美、英等多國列為21世紀的空戰主力機型。
然而,F-35戰鬥機在研發過程中問題不斷,預算不斷超支,交付日期一再推後。
一機多型同時研製欲速則不達
在一款新型飛機的研製過程中,國際通行做法是先研製原型機,待各項性能指標通過試驗和不斷改進達到設計要求後,再在原型機的基礎上根據不同作戰需求研製改進機型。這樣做既可以避免研製走彎路,又可以在成熟技術的支援下,不斷拓展改型機或升級版的性能,從而盡最大可能提高性價比,但缺點是整體研製週期相對較長。
F-35戰機的研製一改常規做法,在立項之初就同時研製A、B、C三種型號,以分別滿足空軍、海軍陸戰隊和海軍的不同需求。一款新機同時研發三種型號,這在新型飛機研製上是少有的。美國軍方意在“創新”研製方式,在較短週期內同時獲得陸、海、空三軍急需的三型換代裝備。
然而,F-35的實際研製過程並不順利,特別是進入到試飛階段,各類問題接連不斷。這些問題主要有兩大類:
一類是屬於個別或者偶發現象,這在任何新裝備的研發過程中都可能會遇到。或是設計存在缺陷,或是製造工藝不精等,這都屬於正常現象,大都在可控範圍。如,F-35高空高速飛行中水準尾翼出現的隱身涂層脫落、推進系統管路脫落、發動機加力燃燒室發生“震蕩燃燒”、內埋彈艙艙門和受油系統故障等問題均屬此類。這類問題只需在設計製造上稍加調整、改進即可消除。
另一類則屬於結構性、系統性問題,這類問題與過度“創新”,運用新設計思想和新技術成熟度不高、比例太大有直接聯繫,往往牽一髮而動全身。作為繼F-22之後一款新機,F-35的軟體工程極為複雜,導致每階段試驗試飛用的套裝軟體交付都普遍延期。其所配備的新型頭盔,由於綜合眾多數據和資訊,出現匹配相容問題,導致成像不穩、符號難辨、夜視數據無法正確顯示,還讓飛行員眼暈頭痛。不得已,美國人想通過加裝設備來解決這一問題,可是越來越重的頭盔讓飛行員如何承受?類似問題大量存在:如油箱通風系統設計不佳,航電系統冷卻液有起火風險,升力風扇離合器溫度過高,等等。特別是防雷措施存在安全隱患,從而導致號稱“閃電”的F-35竟然怕“閃電”,一時成為業界的笑談。
美國同時研製一款三型飛機的本意是想加快新機研製週期,以加速現役戰機的更新換代。可是,事與願違,欲速則不達。
高新技術比重過大造成研發成本攀升
考慮到新技術的應用週期、可靠性及成熟度,國際上研製新機在採用新技術方面通常比較慎重,通行的做法是新設計飛機的新技術採用量一般不超過20%。統計規律認為,當一架新設計飛機的新技術採用量超過40%,這種飛機的成功率只有50%,甚至小于50%。一些新技術由於沒有經過足夠的時間加以完善,不可避免地存在尚未發現的缺陷和隱患。如果新技術採用比重過大,就可能導致新機研製中的問題增多。這樣一來不僅要解決飛機自身的問題,還要解決過度採用新技術衍生的問題,問題大量積累,研製週期不得不延長。
F-35正讓美國嘗到由此而來的苦果。考慮到未來戰爭需要,F-35不僅採用了F-117、F-22隱形飛機的現成技術,還大量採用前沿高新技術,以保持美國戰機的領先地位。不可否認,大量採用新技術可以保持先進戰機的強大優勢。但值得注意的是,美國不斷加大新技術比重還另有所謀。由於新技術採用比重大,自然研發成本也水漲船高,從而造成研發費用不斷攀升,美國則可以借機提升價格獲取更大的利益。
此外,研製進度拖延、系統問題不斷、再加上全球金融危機和通貨膨脹的影響,F-35的價格一路飆升,這讓其他參研盟國叫苦不迭。2001年,在F-35研製初始時預估,F-35A的平均單機採購成本僅為5020萬美元,F-35B和F-35C為6000萬美元。到2007年12月,平均單機購買成本飆升到9500萬美元。2013年日本採購的2架F-35A的價格更是高得令人咋舌,每架竟漲至1.66億美元,成為五角大樓有史以來最貴的武器項目。
諸多新技術不成熟導致問題不斷
美國的航空技術無疑走在世界前列,曾成功研發出F-117、F-22等兩代隱形戰機。因此,美國想借助積累的技術優勢,把F-35打造成造價低於F-22的“全能隱形戰機”,但這一想法卻遭到嚴峻挑戰。由於大量採用新技術,有些新技術不夠成熟,加上研製進度一再延遲,從而為F-35的研製埋下隱患。
據美國《防務新聞》網站先前報道,五角大樓作戰測試和評估主管的報告指出,F-35隱形戰機存在一些尚未披露的問題,涉及操控、航電、加力燃燒室和頭盔螢幕等諸多方面。在F-35身上出現的諸多問題中,動力系統故障是最為嚴重的。
在僅有F135一種發動機可供選擇的情況下,該發動機卻由於種種品質問題導致故障頻出,多次造成所有在研和服役飛機全部被禁飛,使本來就已經滯後的整機研製又雪上加霜。由於F135發動機的先天不足,不得不重新改進設計。儘管美國人有信心解決這類問題,但是時間耗費高昂或將成為伴隨F-35終身的“心臟病”。
一再延遲交付令盟國苦不堪言
美國在研發F-35初始躊躇滿志,不遺餘力地炒作該機的超強性能與優越性,贏得了許多盟友的青睞。由於研製經費不足,美國便趁機拉上了多個盟友,得到了可觀的贊助費。雖然美國是F-35主要的購買國與資金提供者,但英國、義大利、荷蘭、加拿大、挪威、丹麥、澳大利亞和土耳其也為開發計劃提供了43.75億美元經費,總開發經費預估將超過4000億美元。
過於求全必然導致整個項目拖延,尤其是美國此前並沒有研製過垂直/短距起降戰機,因此F-35B的研發進度拖整個項目的後腿也就不足為怪了。在F-35的三種機型中,海軍陸戰隊使用的B型機技術難度最高,問題也最多。儘管生産商洛克希德·馬丁公司花費兩年的時間來完善F-35B存在的缺陷,但從頻出的故障來看,這些缺陷至今還沒完全解決。由於新技術成熟度不夠,因而每當出現問題,只能通過改進設計加以完善,但這需要花費大量時間。於是,F-35陷進了“馬拉松”式的研製週期怪圈,最終導致研製週期一再延長,這讓對F-35望眼欲穿的盟友只能望洋興嘆。
其實,美國把F-35拖入“馬拉松”怪圈還另有“噱頭”,通過不斷加入新技術,使該型戰機在國際軍火市場上更具競爭力,並賣出更好的價錢。伴隨著F-35價格持續攀升,故障問題不斷,交付一再延遲,參研盟國苦不堪言,一些盟國不得不考慮撤銷訂單或減少訂購數量。加拿大政府迫於價格壓力宣佈取消65架的採購計劃;英國將138架的採購計劃降至不到50架;義大利從131架減少到90架;土耳其將採購量削減了50%,並推遲首批兩架的購買;丹麥已決定推遲首批採購,並正在考慮或將計劃採購的48架減到25—35架;荷蘭採購85架的計劃也受到了動搖,除了已購買的兩架試驗機外,還要再次評估是否用F-35替換其F-16。
但日、澳、韓等國為了配合美國重返亞太戰略,明確表示訂購計劃不變。日本已訂購42架F-35戰機,未來還可能訂購更多的F-35戰機。澳洲和南韓也表示,F-35的購買計劃不變,澳洲打算買48架,南韓預計買40架。
連續幾次事故無疑又使F-35整個研製計劃再次向後推延。何時開禁?尚需時日!何時交付?更遙遙無期!如此下去,等到這款號稱最先進的五代戰機列裝,恐怕早已成“老爺機”了。
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