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事故不断麻烦频现,35为何还是如此受欢迎

日期: 2020-02-09 06:14 浏览次数 : 117

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作为美国洛克希德·马丁公司继F-22战机之后研制的联合攻击战斗机,F-35“闪电Ⅱ”隐身、多任务和三军通用的特点令其在美军装备体系中地位独特。可以说,F-35将是美军今后一个时期内非常倚重的航空装备。但这款号称“世界上最先进”的战斗机自投入使用以来却一直麻烦缠身。

  出品:科普中国

美F-35战机问题多多,事故不断麻烦频现——

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  作者:李小白

不省心的“闪电”

最近的一次事故发生在今年10月27日,美国海军陆战队一架F-35B在训练中武器舱着火。美国空军一架F-35A也曾在2014年6月的一次起飞中发生发动机起火事故。加之一名负责测试F-35空战性能的试飞员披露,F-35曾落败于与其有一代之差的F-16战机,更是令舆论大哗。早在今年年初,美国国防部作战试验和鉴定局就公布了有关F-35的故障缺陷调查报告,罗列了包括弹射救生系统缺陷、自主后勤保障和信息系统不够完善等一系列问题。麻烦频出不仅暴露出F-35在设计上的缺陷,更暴露出美军在高端航空装备研发中诸多深层次问题。 欲速则不达。F-35项目的进度要比F-22激进得多,从研制开始到具备初始作战能力,研制周期比F-22项目少55个月;工程制造发展阶段也比F-22项目缩短24个月。由于采用了创新设计理念和大量先进技术,特别是整个项目中未达到高技术成熟度的技术采用较多,造成全系统技术风险较大,因而给F-35埋下了许多隐患。美海军陆战队为赶在2015年7月底之前宣布F-35B战斗机形成初始作战能力,在当年5月就匆忙结束了作战试验与评估,忽视了F-35B的2B版任务控制软件存在的诸多缺陷;传感器融合、电子战和火控软件的缺陷也造成威胁态势显示效果不佳,削弱了F-35的射频隐身效果。这些缺陷虽然是设计上局部问题的反映,但却暴露出美军作战需求研究深度不够,某些关键技术的成熟度不够等深层次问题。美国国防部作战试验和鉴定局在2016年公布的一份报告中承认F-35服役确实显得有些匆忙。 填不满的无底洞。美军对该项目低成本的预期也显得过于乐观。F-35将大量装备美军诸军种,低成本是其基本保证,这在国防费削减的背景下显得尤为重要。可F-35在研发中进度一再延宕,致使经费反复追加,项目不断超支,成本水平与最初立项时的估算相去甚远,而且使用中的维护成本也非常昂贵,使得原本计划采购的多个国家被一路狂飙的价格“吓跑”。 前车并未成鉴。F-22“猛禽”在研发时,突出的是平台中心的作战理念,列装后再根据所发现的问题谋求打通体系互联的瓶颈,导致装备体系建设需要付出额外的成本。F-35在研发中某种程度上依然走了一段F-22的老路,拖延了其战斗力的形成。这也反映出美军对信息化空中作战模式的认识仍然存有阶段性局限,对体系作战特点的认识深度还不够。 求索依然艰难。F-35采用了具有创新性的降温设计,但在实际使用中暴露出创新设计的复杂性以及带来的非预期缺陷。机上的油料循环虽然可以在一定程度上降低航电系统的温度,但油料升温后却对发动机的工作效率产生了不利影响,增加了发动机自动调节机制的复杂性。可见,原本依靠油料系统控制航电系统工作温度的设计思想虽然新颖,但在工程实践上并没有达到预期的效果。作为复杂巨系统,高端航空装备在设计上的不可预测性由此可见一斑。 “万能”战机不万能。高端武器装备的先进程度具有一定的相对性。F-35战斗机虽具有隐身、中距空战和对地精确打击的优势,但在近距空战中暴露出机动性方面存在不足的缺陷。被强调的通用性和多用途性恰恰制约了F-35战斗机在某些方面的核心作战优势。同样,F-35的隐身优势也是有条件的,现阶段还难以达成全频段和全向的隐身。所以,F-35战斗机的缺陷还在不断显现的过程中,它也难以逾越“阿喀琉斯脚踵”的法则。

  策划:毕孝斌

■王平平

  监制:光明网科普事业部

作为美国洛克希德·马丁公司继F-22战机之后研制的联合攻击战斗机,F-35“闪电Ⅱ”隐身、多任务和三军通用的特点令其在美军装备体系中地位独特。可以说,F-35将是美军今后一个时期内非常倚重的航空装备。但这款号称“世界上最先进”的战斗机自投入使用以来却一直麻烦缠身。

  编者按:航空迷翘首以盼的2018珠海航展将于11月正式启幕。即日起至航展期间,军事科技前沿将在线上为广大航空迷盘点当前国内外各主流机型——深度剖析其历史、发展与变革。

最近的一次事故发生在今年10月27日,美国海军陆战队一架F-35B在训练中武器舱着火。美国空军一架F-35A也曾在2014年6月的一次起飞中发生发动机起火事故。加之一名负责测试F-35空战性能的试飞员披露,F-35曾落败于与其有一代之差的F-16战机,更是令舆论大哗。早在今年年初,美国国防部作战试验和鉴定局就公布了有关F-35的故障缺陷调查报告,罗列了包括弹射救生系统缺陷、自主后勤保障和信息系统不够完善等一系列问题。麻烦频出不仅暴露出F-35在设计上的缺陷,更暴露出美军在高端航空装备研发中诸多深层次问题。

  F-35“闪电Ⅱ”隐身战斗机是美国继F-22战机后又一款第五代隐身战斗机,F-35战机的出现标志着美国第五代隐身战斗机技术已经趋于成熟。多用途、通用化、低成本、高度信息化是F-35的天生优势,它将与F-22战机搭配作战,成为美国海空军未来的主力隐身战斗机,也将出口至美国盟友国家,活跃于国际隐身战斗机市场。

欲速则不达。F-35项目的进度要比F-22激进得多,从研制开始到具备初始作战能力,研制周期比F-22项目少55个月;工程制造发展阶段也比F-22项目缩短24个月。由于采用了创新设计理念和大量先进技术,特别是整个项目中未达到高技术成熟度的技术采用较多,造成全系统技术风险较大,因而给F-35埋下了许多隐患。美海军陆战队为赶在2015年7月底之前宣布F-35B战斗机形成初始作战能力,在当年5月就匆忙结束了作战试验与评估,忽视了F-35B的2B版任务控制软件存在的诸多缺陷;传感器融合、电子战和火控软件的缺陷也造成威胁态势显示效果不佳,削弱了F-35的射频隐身效果。这些缺陷虽然是设计上局部问题的反映,但却暴露出美军作战需求研究深度不够,某些关键技术的成熟度不够等深层次问题。美国国防部作战试验和鉴定局在2016年公布的一份报告中承认F-35服役确实显得有些匆忙。

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填不满的无底洞。美军对该项目低成本的预期也显得过于乐观。F-35将大量装备美军诸军种,低成本是其基本保证,这在国防费削减的背景下显得尤为重要。可F-35在研发中进度一再延宕,致使经费反复追加,项目不断超支,成本水平与最初立项时的估算相去甚远,而且使用中的维护成本也非常昂贵,使得原本计划采购的多个国家被一路狂飙的价格“吓跑”。

  美军F-35隐身战斗机

前车并未成鉴。F-22“猛禽”在研发时,突出的是平台中心的作战理念,列装后再根据所发现的问题谋求打通体系互联的瓶颈,导致装备体系建设需要付出额外的成本。F-35在研发中某种程度上依然走了一段F-22的老路,拖延了其战斗力的形成。这也反映出美军对信息化空中作战模式的认识仍然存有阶段性局限,对体系作战特点的认识深度还不够。

  1993年美国国防部研究认为,美国海军、空军对战斗机独立研制的模式应该转变为联合研制,研制一款可同时满足空军、海军的多用途、通用性战斗机。这样做的好处是可以大幅度降低研发、生产以及维护使用等各环节的成本,为此,美国国防部取消了空军于1991年开始的“多任务战斗机”计划和海军的“先进攻击机”计划,并提出 “联合先进攻击技术”(JAST)计划,开展下一代兼具攻击、制空功能战机的研制。

求索依然艰难。F-35采用了具有创新性的降温设计,但在实际使用中暴露出创新设计的复杂性以及带来的非预期缺陷。机上的油料循环虽然可以在一定程度上降低航电系统的温度,但油料升温后却对发动机的工作效率产生了不利影响,增加了发动机自动调节机制的复杂性。可见,原本依靠油料系统控制航电系统工作温度的设计思想虽然新颖,但在工程实践上并没有达到预期的效果。作为复杂巨系统,高端航空装备在设计上的不可预测性由此可见一斑。

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“万能”战机不万能。高端武器装备的先进程度具有一定的相对性。F-35战斗机虽具有隐身、中距空战和对地精确打击的优势,但在近距空战中暴露出机动性方面存在不足的缺陷。被强调的通用性和多用途性恰恰制约了F-35战斗机在某些方面的核心作战优势。同样,F-35的隐身优势也是有条件的,现阶段还难以达成全频段和全向的隐身。所以,F-35战斗机的缺陷还在不断显现的过程中,它也难以逾越“阿喀琉斯脚踵”的法则。

  F-35B的发动机分布图

  1996年美国国防部宣布洛克希德•马丁公司的X-35方案与麦克唐纳·道格拉斯公司的X-32方案进入方案验证阶段。大量的试飞验证使得美国军方选择了洛•马公司的X-35,随后洛•马公司领导联合波音公司、普•惠公司等多家公司开始了F-35三种型号战机的研发。2006年底,F-35A型完成首飞,随后F-35B、F-35C战机也相继顺利完成了首飞。

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  X-32技术验证机

  F-35的气动布局大量参考了F-22的设计,采用常规布局。F-35A/B/C机长分别为15.4米、15.4米、15.5米,翼展分别为10.7米、10.7米、13.1米,翼展面积分别为42.7平方米、42.7平方米、57.6平方米。前机身截面近似菱形,雷达散射截面积小,机头两侧的边条可形成能够增升的涡流,从而提升大迎角机动性能。翼身融合的升力体设计,升阻比大,航程远,内部储油空间大。采用梯形翼,设有前缘襟翼,F-35A/B的机翼后缘为一体设计的襟副翼,而F-35C机翼后缘则为分开设置的襟翼、副翼。平尾与主翼边条平行,双垂尾向外倾斜、后掠,顶部进行了切尖处理,提升飞机高速性能。采用DSI进气道,进气效率高、重量轻,且隐身性能好。

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  F-35C翼展面积大,机翼可折叠,并有独立的襟翼、副翼

  单座、单发设计,发动机为F135涡扇发动机,使F-35拥有超过1.6马赫的最大飞行速度,喷口采用了雷达隐身技术。F-35具有两个大型内置弹舱,并设有6个外挂点,可以携带制空、对地、对海等各种功能的弹药。有一门设置在机身内部、具有隐身效果的25毫米口径GAU-22/A四管机炮,F-35弹舱尺寸大,在武器搭载方面更加灵活。可以使用AIM-9X“响尾蛇”导弹、AIM-120中距空空导弹与AIM-132近距空空导弹,对地武器可以搭载AGM-88反辐射导弹、AGM-158联合防区外空地导弹、SPEAR 3空地导弹、JAGM联合空地导弹、NSM反舰导弹与LRASM远程反舰导弹等导弹。还可以搭载MK-20 RockeyeⅡ集束炸弹、SDB小直径炸弹、JDAM联合攻击武器以及B61核弹。

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  外挂弹药进行相关测试的F-35C

  即使在单机性能上稍逊色于F-22战机,但F-35的信息化水平是前所未有的。驾驶舱内没有传统的飞行仪表,只有一块50x 20厘米的多功能显示屏,操纵杆置于右侧。F-35取消了平视显示器,改用更为先进的头盔瞄准系统,飞行员不仅可以利用头盔目视前方,还能够通过机身布设的广电传感器获取各个方向的信息,并使用头盔瞄准系统在高偏离视轴的状态下发射导弹。除了先进的态势感知能力与瞄准系统,F-35还擅长体系作战。利用高效的信息处理技术,与同一作战网络下的其他作战单元共享情报信息,依靠强大的空战体系形成压倒性的优势,在未来,F-35还可能指挥多架无人机遂行作战任务。

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  F-35的头盔瞄准系统

  总的来说,F-35的设计非常成功,可以胜任多个空战角色。首先,F-35可作为美国空军的另一款主力战斗机,在作战任务、价格上与F-22形成互补,组成第五代隐身战斗机之间的黄金搭配。再者,F-35可以替代现有的F/A-18“大黄蜂”系列舰载战斗机,担负起美国海军未来的制空、对海、对地、防御等作战任务,成为世界首款隐身舰载战斗机。其次,可以出口至北约国家、美国盟友国家以及一些军火进口大国,F-35战机技术成熟度高,性能先进,可满足绝大部分国家对于隐身战斗机的需求,并将在一段时间内独占国际隐身战斗机市场。

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  出口至以色列的F-35

  未来,F-35不仅会成为美国海、空军与海军陆战队的主力机型,也将装备越来越多的西方国家。作为一款高度信息化隐身战斗机,F-35甚至会影响未来空战的发展趋势,作战威力不容小觑,这种前卫的设计理念也同样值得我们借鉴学习。

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  正在进行滑跃起飞的F-35B