F-35 Lightning II flyproblemer

Indholdsfortegnelse:

F-35 Lightning II flyproblemer
F-35 Lightning II flyproblemer

Video: F-35 Lightning II flyproblemer

Video: F-35 Lightning II flyproblemer
Video: Massacre at Pyatikhatki: the left flank of the Zaporozhye Front is littered with corpses 2024, Kan
Anonim

For bare et par dage siden offentliggjorde Lockheed Martin nye fotos fra værkstedet på fabrikken, hvor de nyeste F-35 Lightning II-krigere er samlet. Vingsamlingerne i det næste fly, der er fanget på dem, er bemærkelsesværdige for, at det allerede vil være den hundrede i jagten i serien. Alt i alt er næsten 90 bestyrelser nu på virksomhedens fabrikker i varierende grad af parathed. Under hensyntagen til mere end 50 fly, der allerede er bygget, vil det samlede antal nye krigere i de kommende måneder overstige hundrede og halvtreds. Som du kan se, på trods af alle problemer og kritik, afsluttede "Lockheed-Martin" ikke kun udviklingen af et lovende fly, men etablerede også en fuldgyldig serieproduktion. Ikke desto mindre, selv efter indsættelsen af masseproduktion, forblev nogle problemer, ikke så store som før, som stadig er genstand for kritik.

Billede
Billede

Økonomi

Den største bølge af kritik af F-35-projektet vedrører den økonomiske side af sagen. På trods af de lovede fordele i forhold til eksisterende og lovende teknologi viste flyet sig at være meget dyrt. I øjeblikket koster produktionen af et F-35A kampfly mere end hundrede millioner dollars. I midten af halvfemserne, da arbejdet med dette projekt trådte i en aktiv fase, var det planlagt at beholde omkostningerne ved et fly under hensyntagen til alle de foreløbige omkostninger på niveauet 30-35 mio. Som du kan se, er der i øjeblikket et tredobbelt overskud af prisen på flyet i forhold til det planlagte. Selvfølgelig kunne sådanne "koefficienter" ikke undlade at tiltrække opmærksomheden fra modstandere af projektet. Samtidig begrunder projektforfatterne fra Lockheed-Martin-virksomheden sig med objektive årsager til en betydelig prisstigning, såsom vanskeligheden ved at mestre nye teknologier eller skabe et samlet design.

Det er bemærkelsesværdigt, at alle projektomkostninger direkte eller indirekte er relateret til den politik, der blev vedtaget i begyndelsen. Da Pentagon ønskede tre fly med forskellige formål, forskellige egenskaber og for tre forskellige grene af militæret, satte Lockheed-Martin ingeniører en kurs for maksimal forenkling af designet. Derudover blev spørgsmålene om forenkling af flyvedligeholdelsen aktivt overvejet. Som i tilfældet med det tidligere superprojekt - F -22 Raptor - førte alle foranstaltninger til at reducere omkostningerne ikke alene ikke til det, men øgede endda omkostningerne ved programmet som helhed og for hvert enkelt fly i særdeleshed. F-35-projektet ser særligt interessant ud i lyset af begreberne skabelse og brug. I første omgang blev denne jagerfly lavet som et let og billigt fly til at supplere den tunge og dyre F-22. Som et resultat viste det sig at overholde det påkrævede prisforhold, men hundrede millioner overbord kan kun kaldes en lille pris i sammenligning med 140-145 millioner F-22'er.

Sandsynligvis var det muligt at opretholde forholdet mellem omkostninger til fly og programmer, blandt andet takket være den korrekte tilgang til forretningen. F-35-projektet går tilbage til ASTOLV-programmet, der begyndte i første halvdel af firserne, men ikke havde den store succes. På grundlag af udviklingen i dette projekt blev der senere indsat arbejde under kodenavnet CALF, som til sidst fusionerede med JAST -programmet. Opgaverne for alle disse programmer var mærkbart forskellige, men på stadiet for at kombinere CALF og JAST blev der allerede dannet generelle krav til en lovende jagerfly. Måske var det nomenklaturpunkterne, hvorfor omkostningerne ved det ene program ikke blev føjet til omkostningerne ved det andet, der i sidste ende reducerede omkostningerne til det endelige F-35-projekt betydeligt. Samtidig kan den seneste transformation af JAST (Joint Advanced Strike Technology) -programmet, som kun førte til skift af navn til JSF (Joint Strike Fighter), næppe betragtes som en grund til besparelser.

Det er værd at bemærke, at der blev opnået meget større besparelser ved brug af eksisterende udviklinger. For eksempel blev det automatiske CATIA-system og COMOC-testkomplekset aktivt brugt ved design af den nye F-35 jagerfly. Disse systemer blev skabt specielt til F-22-projektet, som faktisk "overtog" deres omkostninger. Situationen er den samme med nogle nye teknologier, for eksempel med flere nye kvaliteter af kompositmaterialer.

Selv med denne omkostningsdeling kom F-35'erne dog ret dyre ud. Der er al mulig grund til at tro, at hovedårsagen til de høje omkostninger ved disse fly er den specifikke idé om at oprette flere uafhængige fly baseret på et design. En sådan opgave er ikke let i sig selv, endsige moderne fly, som skal kombinere de nyeste teknologier. Desuden påvirkede ændringen i kundernes krav. I slutningen af halvfemserne reviderede og justerede den amerikanske flåde sine ønsker flere gange med hensyn til egenskaberne ved den fremtidige transportørbaserede F-35C. På grund af dette måtte Lockheed Martin -designere konstant opdatere projektet. I tilfælde af en separat udvikling af et uafhængigt projekt ville sådanne justeringer ikke medføre noget særligt komplekst arbejde. Men i tilfælde af JSF-programmet, på grund af dets foreningskrav, påvirkede enhver mærkbar ændring i den luftfartøjsbaserede jagerfly eller enhver anden ændring direkte de to andre varianter af jagerflyet. Ifølge forskellige skøn tog det omkring 10-15% af den samlede designarbejdstid at gennemføre projekterne. Situationen var naturligvis den samme med de ekstra kontantomkostninger.

Billede
Billede

Teknik

Ud over problemer med implementeringen af visse krav, der førte til unødvendige omkostninger, skyldtes omkostningerne ved JSF -programmet også en række nye tekniske løsninger, hvis udvikling og testning også tog mange penge.

De første til at fange blikket er F-35Bs kort-start og lodrette landing jagerflyhejseenheder. For at imødekomme Marine Corps krav om muligheden for at basere sig på universelle amfibiske skibe, måtte Lockheed-Martin-ansatte sammen med motorbyggere fra Pratt & Whitney bruge meget tid på at skabe en lift-sustainer-motor, der ikke kun kunne give den nødvendige kraft, men også passe ind i ideologien om maksimal forening vedtaget i projektet. Hvis det var nok at oprette et kraftværk til "land" og luftfartøjsbaserede jagere med moderniseringen af den eksisterende PW F119-motor, så skulle der i tilfælde af et kort eller lodret startfly være en række særlige foranstaltninger taget.

Selv i henhold til resultaterne af det gamle ASTOLV -program blev flere muligheder for løft og vedligeholdelse af motorer elimineret. Under JSF -arbejdet konkluderede Lockheed Martin, at den mest bekvemme tilbageværende mulighed ville være en turbojet med en drejelig dyse og en ekstra liftventilator drevet af motoren. Dette arrangement giver tilstrækkelig trækkraft til lodret start og let kontrol, selvom det ikke er uden sine ulemper. Først og fremmest bemærkes det faktum, at flyet vil bære en ekstra belastning i form af en løfteventilator det meste af tiden, hvilket kun er nødvendigt for lodret / kort start eller landing. Alle ventilatoraggregater, fra isolationskoblingen til de øvre og nedre klapper, vejer cirka 1800 kilo, hvilket er lidt mere end den tørre masse af selve F135-600 motoren. Ved brug af en turbojetmotor med høj temperatur så andre muligheder imidlertid ikke særlig praktisk ud. Faktum er, at strømmen af kold luft fra ventilatoren, der kolliderer med motorens jetstrøm, afkøler den delvist og forhindrer også overophedede gasser i at komme ind i luftindtagene. Intet andet layout af løftekraftværket har en sådan mulighed, og derfor blev overvægt anerkendt som en acceptabel pris for fordele.

En interessant historie er forbundet med en anden lige så kompleks enhed i F -35B -jagerens kraftværk - den roterende dyse. Forskning om dette emne begyndte tilbage i dagene af CALF -programmet, men havde ikke den store succes. Efter at have brugt meget tid, kræfter og penge, vendte amerikanske forskere og ingeniører sig til det russiske designbureau opkaldt efter V. I. SOM. Yakovleva. Som et resultat af langvarige forhandlinger kunne amerikanerne købe en del af dokumentationen til Yak-141-projektet og omhyggeligt studere det. Allerede ved hjælp af den opnåede viden blev en ny dyse til motoren F135-600 designet, som har en række fælles træk med den tilsvarende enhed i det sovjetiske Yak-141-fly.

Og alligevel, trods brug af udenlandsk erfaring, viste det sig at være en meget vanskelig sag at oprette et kraftværk til et lodret startfly. Især kort før starten af afprøvningen af den første prototype af F-35B med BF-1-indekset blev risikoen for revner i motorturbinebladene opdaget. På grund af dette blev alle tests af løfteenhederne gennemført i flere måneder med alvorlige effektbegrænsninger, og efter hver gasmotor var der behov for en undersøgelse af motoren for skader. Som et resultat af et temmelig langvarigt arbejde med at finjustere kraftværket var det alligevel muligt at fjerne alle dets hovedproblemer og sikre den nødvendige pålidelighed. Det er værd at bemærke, at disse problemer stadig bebrejdes det nye fly fra tid til anden, og en række kilder nævner udseendet af nye revner, herunder på produktionsfly.

Der var også problemer med oprettelsen af dækversionen af F-35C. Oprindeligt skulle det forbedre dets start- og landingskarakteristika ved hjælp af en motor med en kontrolleret trykvektor og et grænselagkontrolsystem. Men tilbage i slutningen af halvfemserne var den samlede kompleksitet og omkostninger ved JSF / F-35-programmet vokset så meget, at det blev besluttet kun at efterlade den kontrollerede trykvektor. Ifølge nogle kilder har medarbejdere i Lockheed Martin og beslægtede virksomheder allerede begyndt forskning og designarbejde om emnet grænselagstyringssystem, men de stoppede hurtigt. Således blev yderligere omkostninger tilføjet til de samlede omkostninger ved programmet, hvilket dog ikke havde nogen praktisk fordel.

Ligesom den tidligere F-22 jagerfly skulle F-35 oprindeligt være udstyret med et kraftfuldt computersystem, der ville give mulighed for at arbejde med luft- og jordmål, navigation, kontrol af alle flysystemer osv. Når man lavede et flyelektronikkompleks til F-35, blev udviklingen på F-22-projektet meget brugt. Samtidig blev der taget hensyn til nogle funktioner i produktionen af komponenter til elektronik. Det blev antaget, at brugen af de nyeste komponenter ikke kun vil forbedre udstyrets ydeevne, men også beskytte flyet mod problemer som dem, der skete med F-22 i midten af halvfemserne. Husk på, at producenten af de anvendte mikroprocessorer kort efter starten af testen af den første version af computerkomplekset annoncerede slutningen af deres frigivelse. Medarbejdere i flere virksomheder, der var involveret i F-22-projektet, måtte hurtigst muligt lave en betydelig del af elektronikken om.

Det vigtigste middel til at indhente oplysninger om situationen fra F-35-flyet er luftbåren radar AN / APG-81, udstyret med et aktivt faset antennearray. Også seks optisk-elektroniske sensorer i AN / AAQ-37-systemet er fordelt over flyets struktur og overvåger situationen fra alle vinkler. Til observation og brug af våben er flyet udstyret med et termisk billeddannelsessystem AAQ-40. Også værd at bemærke er AN / ASQ-239 aktiv radiostopstation. I løbet af flere års udvikling, test og forfining lykkedes det amerikanske ingeniører at løse næsten alle problemerne inden for luftfart til F-35.

Det langvarige epos med en speciel pilothjelm er dog endnu ikke slut. Faktum er, at piloter fra lovende jagerfly skal arbejde med en særlig hjelm, hvis glas er udstyret med et informationsoutputsystem i overensstemmelse med militærets krav og fabrikationerne af forfatterne til F-35's generelle udseende.. Det er planlagt at vise alle de data, der er nødvendige for navigation, målsøgning og angreb på den hjelmmonterede skærm. I første omgang var Vision Systems International involveret i udviklingen af hjelmen, men i flere år lykkedes det ikke at få det til at tænke på. Selv i slutningen af 2011 var der således forsinkelser i visningen af oplysninger på den hjelmmonterede skærm. Desuden fastslog elektronikken i det beskyttende hovedbeklædning ikke altid korrekt placeringen af pilotens hoved i forhold til flyet, hvilket førte til udsendelse af forkerte oplysninger. På grund af disse problemer med VSI -hjelmen og den uklare timing af deres reparation blev Lockheed Martin tvunget til at beordre BAE Systems til at udvikle en alternativ version af pilotens hjelm. Dens prototyper eksisterer allerede, men vedtagelsen af en af hjelmene er stadig et spørgsmål om fremtiden.

Billede
Billede

Perspektiver

Hvis vi sammenligner F-35- og F-22-projekternes tilstand på tidspunktet for masseproduktionens begyndelse, er det første, der slår øjet, graden af generel sofistikering af krigerne. Det ser ud til, at ingeniører og ledere af Lockheed Martin tog hensyn til alle de problemer, der skete med det tidligere lovende fly og forsøgte at undgå hovedparten af de problemer, der forstyrrede tidligere. Finjustering og yderligere test af alle tre ændringer af F-35 tog naturligvis ekstra tid og penge, men et sådant gebyr blev tilsyneladende anset for acceptabelt i lyset af mulige yderligere problemer. Derfor har Lightning-2 i øjeblikket hovedsageligt økonomiske problemer og som følge heraf ikke helt klare udsigter vedrørende primært eksportforsyninger.

I mange år har F-35 jagerfly været udsat for forskellig kritik fra eksperter fra forskellige lande, herunder dem, der deltager i projektet. Den måske mest interessante er positionen for det australske militær og eksperter. Dette land har længe tænkt sig at købe en række nye jagerfly med store udsigter, og det ønsker at købe F-22 fly. USA på sin side nægtede lige så længe siden klart og klart alle fremmede lande muligheden for sådanne leverancer og tilbød "i stedet" nyere F-35'er. Australierne, der ikke ønsker at blive frataget muligheden for at købe F-22, er i de senere år regelmæssigt begyndt at rejse spørgsmålet om, hvorvidt det er hensigtsmæssigt at købe F-35 i særdeleshed og udsigterne for dette fly generelt. Det menes ofte, at i jagten på den mere interessante Raptor er australierne klar til at bebrejde Lightning 2 for ikke-eksisterende mangler. I det nuværende miljø kan udsagn fra Australien imidlertid bruges som en af de informationskilder, der ikke forårsager alvorlig mistillid.

Nogle af de mest berømte og skandaløse er erklæringer fra analytikere ved Air Power Australia -centret. Efter at have analyseret den tilgængelige information, anerkendte eksperter F-35 som en 4+ generations jagerfly for et par år siden, selvom Lockheed Martin positionerer den som tilhørende den femte. For at bevise deres ord citerede australske analytikere flyets lave stød-til-vægt-forhold og som følge heraf umuligheden af supersonisk flyvning uden at tænde efterforbrænder, relativt høj sigtbarhed for radaren og en række andre faktorer. Lidt senere sammenlignede en australsk tænketank ydelsesforholdene for F-22 og F-35 jagerfly med en motorcykel og en scooter. Desuden har australske eksperter i mange år nu foretaget sammenlignende analyser af F-35 og luftforsvarssystemer i forskellige lande. Resultatet af sådanne beregninger bliver hele tiden konklusionen om den næsten garanterede sejr for luftværnskytterne. Endelig, for et par år siden, var det australske militær til stede ved en virtuel øvelse af luftkamp mellem amerikanske F-35-fly og russisk Su-35 (generation 4 ++). Ifølge de oplysninger, der blev modtaget fra australsk side, viste de amerikanske fly i det mindste ikke alt, hvad de skulle have. Det officielle Pentagon forklarede disse fejl i amerikansk teknologi i "digital form" med nogle andre mål. På en eller anden måde er Australien fortsat den mest ivrige kritiker af F-35-projektet.

For et par dage siden offentliggjorde den australske udgave af Sidney Morning Herald uddrag af planerne i landets forsvarsministerium, der kom til det. Det følger direkte af disse citater, at det australske militær har til hensigt at bryde aftalen med USA om levering af nye F-35'er. I stedet for et dusin lyn har Canberra til hensigt at købe en række af de seneste ændringer af F / A-18 jagerbombefly. Det australske militærs handlinger skaber et stærkt indtryk af, at luftvåbnets kommando anser F-35 for at være betydeligt ringere med hensyn til omkostningseffektivitet i forhold til den ældre F-22 og derfor ikke er opmærksom og omkostning værd. Det er af denne grund, at det australske luftvåben er villig til at købe gamle og dokumenterede F / A-18'er, men ikke nye og tvivlsomme F-35'er.

I april sidste år brød en skandale ud på sidelinjen af det canadiske forsvarsministerium. For et par år siden, da Canada kom ind i F-35-programmet, var det planlagt at købe 65 F-35A-fly til en samlet værdi af omkring 10 milliarder dollars. Under hensyntagen til flyets tyve år lange service skulle alle udgifter have været inden for 14-15 mia. Lidt senere genberegnede canadierne omkostningerne ved kontrakten, og det viste sig, at de samlede fly ville koste 25 mia. Endelig, ved udgangen af 2012, som følge af endnu en genberegning, steg de samlede omkostninger ved køb og drift af fly til mere end 40 mia. På grund af denne stigning i omkostningerne er Ottawa tvunget til at opgive købet af en ny femte generations jagerfly og overveje mere beskedne muligheder. Det er bemærkelsesværdigt, at på grund af forsinkelsen i F-35-projektet befandt det canadiske luftvåben sig i en ikke særlig behagelig situation: det eksisterende udstyr nedbryder gradvist sin ressource, og ankomsten af et nyt vil ikke begynde i dag eller i morgen. Derfor overvejer Canada nu at købe F / A-18 jagerfly eller europæiske Eurofighter Typhoons for at spare penge og tid.

Alle de nuværende eksportproblemer med F-35 flyet er baseret på en række årsager. Projektets kompleksitet førte til en forsinkelse i deadlines og en langsom, men sikker stigning i omkostningerne til både programmet som helhed og hvert fly i særdeleshed. Alt dette kunne ikke andet end påvirke jagerens eksportfremtid. United States Air Force, Navy og ILC, der er hovedkunder, skal fortsat købe nyt udstyr. I dette tilfælde vil den maksimale risiko for programmet være et fald i mængden af købt udstyr. Eksportleverancer har mindre klare udsigter, fordi et yderligere vilkårskifte og en stigning i priserne kun vil skræmme potentielle købere væk.

Billede
Billede

I dag og i morgen

I 2012 startede i alt tre dusin nye F-35-fly, mere end det dobbelte af produktionshastigheden i 2011. Det britiske luftvåben (to) og det nederlandske luftvåben (et) modtog deres første jagerfly. Derudover gik de tre første F-35B-krigere til at tjene i Marine Corps kampeskadron. Ifølge de officielle data fra Lockheed-Martin-selskabet blev der i løbet af det sidste år udført 1167 testflyvninger (18% mere end planen), hvor 9319 point, der karakteriserede fremskridtene, blev scoret (planen blev overskredet med 10%). Som du kan se, tænker amerikanerne ikke engang på at stoppe udviklingen og produktionen af de nyeste krigere. For det nuværende 2013 er det planlagt at teste og forfine den indbyggede avionik i Block 2B -versionen samt de første test af våben. De første test af den forkortede startmodifikation på Wasp-projektet amfibiske overfaldsskibe er planlagt til sommeren.

Generelt arbejder medarbejdere i alle virksomheder og virksomheder, der er involveret i F-35-projektet, videre med det og vil ikke opgive det. Og selve projektet har længe passeret point of no return, så militæret og ingeniører har ingen vej tilbage - de skal fortsætte med at finjustere og bygge nye fly. Alle problemer med kompleksiteten af en eller anden del af projektet samt forsinkelser i implementeringen forårsaget af dem, fører i sidste ende til en stigning i omkostningerne ved hele programmet. Men som allerede nævnt er der ingen vej tilbage, F-35 vil tjene for enhver pris.

Det er bare ikke helt klart, hvordan den næste opdatering af det amerikanske luftvåben vil se ud, hvis prisen på det næste fly er endnu højere, end det er nu. I slutningen af halvfemserne bemærkede en af de højtstående ledere i Lockheed-Martin, N. Augustine, at programmet for udvikling af en ny jagerfly hvert tiende år er fire gange dyrere end det forrige. Hvis denne tendens fortsætter, vil midten af det 21. århundrede et årligt amerikansk militærbudget i slutningen af halvfemserne svare til udvikling og konstruktion af kun et fly. Som Augustin passende udtrykte det, tre og en halv dag om ugen, vil denne jager tjene i flyvevåbnet, samme antal i søværnet, og i særligt vellykkede år vil det lejlighedsvis "falde" til marinekorpset. Vil Lightning 2 være i stand til at afslutte denne dårlige tradition? At dømme efter den nuværende situation er sandsynligheden for dette ikke så stor.

Anbefalede: