F-35 Lightning II flygplan problem

Innehållsförteckning:

F-35 Lightning II flygplan problem
F-35 Lightning II flygplan problem

Video: F-35 Lightning II flygplan problem

Video: F-35 Lightning II flygplan problem
Video: 𝐁𝐋𝐀𝐂𝐊 𝐎𝐂𝐓𝐎𝐁𝐄𝐑 𝟏𝟗𝟗𝟑 2024, Maj
Anonim

För bara ett par dagar sedan publicerade Lockheed Martin nya foton från verkstaden i anläggningen, där de senaste F-35 Lightning II-jaktplanen är monterade. Vingsammansättningarna för nästa flygplan som fångats på dem är anmärkningsvärda för att det redan kommer att vara den hundradelaste fightern i serien. Sammantaget finns nästan 90 styrelser nu på företagets fabriker i varierande grad av beredskap. Med hänsyn till mer än 50 flygplan som redan är byggda kommer det totala antalet nya krigare att överstiga hundra femtio under de kommande månaderna. Som du kan se, trots alla problem och kritik, slutförde "Lockheed-Martin" inte bara utvecklingen av ett lovande flygplan, utan etablerade också en fullvärdig serieproduktion. Men även efter massproduktionens utbredning kvarstod vissa problem, inte lika stora som tidigare, som fortfarande är föremål för kritik.

Bild
Bild

Ekonomi

Den största vågen av kritik mot F-35-projektet rör den ekonomiska sidan av saken. Trots de utlovade fördelarna jämfört med befintlig och lovande teknik visade sig flygplanet vara väldigt dyrt. För närvarande kostar produktionen av ett F-35A stridsflygplan mer än hundra miljoner dollar. I mitten av nittiotalet, när arbetet med detta projekt gick in i ett aktivt skede, var det planerat att hålla kostnaden för ett flygplan, med hänsyn till alla preliminära kostnader, på nivån 30-35 miljoner. Som du kan se finns det för närvarande ett trefaldigt överskott av flygplanets pris i förhållande till det planerade. Naturligtvis kunde sådana "koefficienter" inte låta bli att uppmärksamma motståndarna till projektet. Samtidigt motiverar projektförfattarna från Lockheed-Martin-företaget sig med objektiva skäl för en betydande prisökning, till exempel svårigheten att behärska ny teknik eller skapa en enhetlig design.

Det är anmärkningsvärt att alla projektkostnader är direkt eller indirekt relaterade till den policy som antogs i början. Eftersom Pentagon ville ha tre flygplan med olika syften, olika egenskaper och för tre olika grenar av militären satte Lockheed-Martin ingenjörer en kurs för maximal förenkling av designen. Dessutom övervägdes frågan om förenkling av flygplanets underhåll aktivt. Liksom i fallet med det tidigare superprojektet - F -22 Raptor - ledde inte bara alla åtgärder för att sänka kostnaden till det, utan till och med ökade kostnaden för programmet som helhet och för varje enskilt flygplan i synnerhet. F-35-projektet ser särskilt intressant ut mot begreppen skapande och användning. Ursprungligen gjordes denna stridsflygplan som ett lätt och billigt flygplan för att komplettera den tunga och dyra F-22. Som ett resultat visade det sig överensstämma med det nödvändiga prisförhållandet, men hundra miljoner överbord kan kallas en liten kostnad endast i jämförelse med 140-145 miljoner F-22.

Förmodligen var det möjligt att bibehålla förhållandet mellan kostnaden för flygplan och program, bland annat tack vare det korrekta förhållningssättet till affärer. F-35-projektet går tillbaka till ASTOLV-programmet, som började under första halvan av åttiotalet, men inte hade någon större framgång. På grundval av utvecklingen av detta projekt, arbetades senare ut under kodenamnet CALF, som så småningom gick ihop med JAST -programmet. Uppgifterna för alla dessa program var märkbart olika, men i skedet av att kombinera CALF och JAST bildades redan allmänna krav på en lovande fighter. Kanske var det nomenklaturpunkterna, på grund av vilka kostnaderna för ett program inte lades till kostnaderna för det andra, som i slutändan minskade kostnaden för det sista F-35-projektet avsevärt. Samtidigt kan den senaste omvandlingen av JAST (Joint Advanced Strike Technology) -programmet, som bara ledde till bytet av namn till JSF (Joint Strike Fighter), knappast anses vara en anledning till några besparingar.

Det är värt att notera att mycket större besparingar uppnåddes genom användning av befintlig utveckling. Till exempel, när man konstruerade den nya F-35-jaktplanen, användes aktivt det automatiska systemet CATIA och testkomplexet COMOC. Dessa system skapades speciellt för F-22-projektet, som faktiskt "tog över" deras kostnad. Situationen är liknande med vissa nya tekniker, till exempel med flera nya kvaliteter av kompositmaterial.

Men även med denna kostnadsdelning blev F-35: erna ganska dyra. Det finns all anledning att tro att huvudorsaken till de höga kostnaderna för dessa flygplan är den specifika idén att skapa flera oberoende flygplan baserade på en design. En sådan uppgift är inte lätt i sig, än mindre moderna flygplan, som bör kombinera den senaste tekniken. Dessutom påverkade förändringen av kundernas krav. I slutet av nittiotalet reviderade och justerade den amerikanska flottan sina önskemål flera gånger om egenskaperna hos den framtida transportörbaserade F-35C. På grund av detta fick Lockheed Martin -designers ständigt uppdatera projektet. Vid en separat utveckling av ett oberoende projekt skulle sådana justeringar inte medföra något särskilt komplext arbete. Men när det gäller JSF-programmet, på grund av dess enhetskrav, påverkade varje märkbar förändring av den transportörbaserade jägaren eller någon annan modifiering direkt de andra två varianterna av jaktplanen. Enligt olika uppskattningar tog det cirka 10-15% av den totala designarbetstiden att slutföra projekten. Uppenbarligen var situationen liknande med de extra kontantkostnaderna.

Bild
Bild

Metod

Förutom problem med genomförandet av vissa krav, vilket leder till onödiga kostnader, berodde kostnaden för JSF -programmet också på ett antal nya tekniska lösningar, vars utveckling och testning också krävde mycket pengar.

De första som fångat ögonen är F-35B: s lyftenheter med kort start och vertikal landning. För att uppfylla Marine Corps krav på möjligheten att basera sig på universella amfibiefartyg fick Lockheed-Martin-anställda tillsammans med motorbyggare från Pratt & Whitney lägga mycket tid på att skapa en lyfthållare som inte bara kunde ge den nödvändiga kraften, men också passa in i ideologin om maximal enhetlighet som antagits i projektet. Om det skulle räcka med att modernisera den befintliga PW F119-motorn för att skapa ett kraftverk för "land" och transportbaserade jaktplaner, måste ett antal specialåtgärder vidtas vid ett kort eller vertikalt startflygplan. tagen.

Även enligt resultaten från det gamla ASTOLV -programmet eliminerades flera alternativ för lyft och underhåll av motorer. Under JSF -arbetet drog Lockheed Martin slutsatsen att det mest bekväma alternativet som skulle vara kvar är en turbojet med ett vridbart munstycke och en extra lyftfläkt som drivs av motorn. Detta arrangemang ger tillräcklig dragkraft för vertikal start och enkel kontroll, även om det inte är utan nackdelar. Först och främst noteras det faktum att flygplanet kommer att bära en extra last i form av en lyftfläkt för det mesta, vilket bara är nödvändigt för vertikal / kort start eller landning. Alla fläktaggregat, från isoleringskopplingen till de övre och nedre flikarna, väger cirka 1800 kilo, vilket är något mer än den torra massan hos själva F135-600-motorn. Men när man använde en turbojetmotor med hög temperatur såg andra alternativ inte särskilt praktiska ut. Faktum är att flödet av kall luft från fläkten som kolliderar med motorns jetström kyler den delvis och förhindrar också att överhettade gaser kommer in i luftintagen. Ingen annan layout av lyftkraftverket har en sådan möjlighet och därför erkändes övervikt som ett acceptabelt pris för fördelar.

En intressant historia är kopplad till en annan lika komplex enhet i F -35B -jaktplanets kraftverk - det roterande munstycket. Forskning om detta ämne började redan under CALF -programmets dagar, men hade inte mycket framgång. Efter att ha lagt ner mycket tid, ansträngning och pengar, vände sig amerikanska forskare och ingenjörer till den ryska designbyrån uppkallad efter V. I. SOM. Yakovleva. Som ett resultat av långa förhandlingar kunde amerikanerna köpa en del av dokumentationen för Yak-141-projektet och noggrant studera det. Redan med hjälp av den insamlade kunskapen konstruerades ett nytt munstycke för F135-600-motorn, som har ett antal gemensamma funktioner med motsvarande enhet för sovjetiska Yak-141-flygplanet.

Trots användningen av utländsk erfarenhet visade sig skapandet av ett kraftverk för ett vertikalt startflygplan vara en mycket svår fråga. I synnerhet kort före starten av testet av den första prototypen av F-35B med BF-1-index upptäcktes risken för sprickor i motorturbinbladen. På grund av detta, under flera månader, utfördes alla tester av lyftenheterna med allvarliga effektbegränsningar, och efter varje gasmotor krävdes en undersökning av motorn för skador. Som ett resultat av ett ganska långvarigt arbete med att finjustera kraftverket, var det ändå möjligt att eliminera alla dess huvudproblem och säkerställa erforderlig tillförlitlighet. Det är värt att notera att dessa problem fortfarande skylls på det nya flygplanet då och då, och ett antal källor nämner uppkomsten av nya sprickor, bland annat på produktionsflygplan.

Det fanns också problem med skapandet av däckversionen av F-35C. Ursprungligen var det tänkt att förbättra dess start- och landningsegenskaper med hjälp av en motor med en kontrollerad dragkraftsvektor och ett gränslagerskontrollsystem. Men i slutet av nittiotalet hade den övergripande komplexiteten och kostnaden för JSF / F-35-programmet ökat så mycket att det beslutades att lämna endast den kontrollerade tryckvektorn. Enligt vissa källor har anställda i Lockheed Martin och närstående företag redan påbörjat forskning och designarbete kring temat gränshanteringssystem, men de slutade snart. Således adderades ytterligare kostnader till programmets totala kostnad, som dock inte hade någon praktisk nytta.

Precis som den tidigare F-22-jaktplanen var F-35 ursprungligen tänkt att vara utrustat med ett kraftfullt datorsystem som skulle ge möjlighet att arbeta med luft- och markmål, navigering, kontroll av alla flygplanssystem etc. När man skapade ett flygteknikkomplex för F-35 användes utvecklingen av F-22-projektet i stor utsträckning. Samtidigt beaktades vissa funktioner i tillverkningen av komponenter för elektronik. Man antog att användningen av de senaste komponenterna inte bara kommer att förbättra utrustningens prestanda utan också skydda flygplanet från problem som de som hände med F-22 i mitten av nittiotalet. Kom ihåg att tillverkaren av de mikroprocessorer som använts meddelade slutet av deras release, strax efter att den första versionen av datorkomplexet började testas. Anställda på flera företag som deltar i F-22-projektet var tvungna att omgående göra om en betydande del av elektroniken.

Det viktigaste sättet att få information om situationen från F-35-flygplanet är luftburen radar AN / APG-81, utrustad med en aktiv fasad antennmatris. Dessutom är sex optisk-elektroniska sensorer i AN / AAQ-37-systemet fördelade över flygplanets struktur och övervakar situationen från alla vinklar. För observation och användning av vapen är flygplanet utrustat med ett AAQ-40 termiskt bildsystem. Det är också värt att notera den aktiva radiostoppstationen AN / ASQ-239. Under flera års utveckling, testning och förfining lyckades amerikanska ingenjörer lösa nästan alla problem med flygteknik för F-35.

Det långvariga eposet med en speciell pilothjälm har dock ännu inte tagit slut. Faktum är att i enlighet med militärens krav och tillverkningen av författarna till F-35: s allmänna utseende måste piloter av lovande krigare arbeta med en speciell hjälm, vars glas är utrustat med ett informationssystem. Det är planerat att visa all data som behövs för navigering, målsökning och attack på den hjälmmonterade skärmen. Inledningsvis var Vision Systems International inblandad i utvecklingen av hjälmen, men under flera år lyckades den inte tänka på den. Således, även i slutet av 2011, blev det förseningar med att visa information på den hjälmmonterade displayen. Dessutom bestämde elektroniken i det skyddande huvudbonaden inte alltid korrekt placeringen av pilothuvudet i förhållande till flygplanet, vilket ledde till att fel information utfärdades. På grund av dessa problem med VSI -hjälmen och den oklara tidpunkten för deras fix, tvingades Lockheed Martin beordra BAE Systems att utveckla en alternativ version av pilothjälmen. Dess prototyper finns redan, men antagandet av någon av hjälmarna är fortfarande en framtidsfråga.

Bild
Bild

Perspektiv

Om vi jämför tillståndet för F-35 och F-22-projekten vid tidpunkten för massproduktionens början, är det första som slår ögat graden av övergripande sofistikering av kämparna. Det verkar som om ingenjörerna och cheferna på Lockheed Martin tog hänsyn till alla problem som hände med det tidigare lovande flygplanet och försökte undvika huvuddelen av de problem som störde tidigare. Naturligtvis tog finjustering och ytterligare testning av alla tre modifieringarna av F-35 ytterligare tid och pengar, men en sådan avgift ansågs tydligen vara acceptabel mot bakgrund av eventuella ytterligare problem. Därför har Lightning-2 för närvarande huvudsakligen ekonomiska problem och, som en konsekvens, inte helt tydliga framtidsutsikter gällande främst exportleveranser.

Under många år har F-35-jägaren utsatts för olika kritik från experter från olika länder, inklusive de som deltar i projektet. Den kanske mest intressanta är positionen för den australiensiska militären och experter. Detta land har länge tänkt att köpa ett antal nya jaktplaner med stora utsikter, och det vill köpa F-22-flygplan. USA nekade i sin tur lika länge sedan klart och tydligt alla främmande länder möjligheten till sådana leveranser och erbjöd "istället" nyare F-35. Australierna, som inte vill berövas möjligheten att köpa F-22, har under de senaste åren regelbundet börjat väcka frågan om det är lämpligt att köpa F-35 i synnerhet och utsikterna för detta flygplan i allmänhet. Man tror ofta att i jakten på den mer intressanta Raptor är australierna redo att skylla på Lightning 2 för obefintliga brister. Men i den nuvarande miljön kan uttalanden från Australien användas som en av informationskällorna som inte orsakar allvarligt misstro.

Några av de mest kända och skandalösa är uttalanden från analytiker vid Air Power Australia -centret. Efter att ha analyserat den tillgängliga informationen, erkände experter F-35 som en 4+ generations jaktplan för några år sedan, även om Lockheed Martin positionerar den som tillhörande den femte. För att bevisa sina ord citerade australiensiska analytiker flygplanets låga drag-vikt-förhållande och därmed omöjligheten med supersonisk flygning utan att starta efterbrännaren, relativt hög sikt för radarn och ett antal andra faktorer. Lite senare jämförde en australiensisk tankesmedja prestandaförhållandena för F-22 och F-35-krigare med en motorcykel och en skoter. Dessutom har australiska experter under många år nu genomfört jämförande analyser av F-35 och luftförsvarssystem i olika länder. Resultatet av sådana beräkningar blir ständigt slutsatsen om luftfartygsskyttarnas nästan garanterade seger. Slutligen, för några år sedan, var den australiensiska militären närvarande vid en virtuell övning av luftstrid mellan amerikanska F-35-flygplan och ryska Su-35 (generation 4 ++). Enligt informationen från australiensisk sida visade de amerikanska planen åtminstone inte allt de borde ha. Det officiella Pentagon förklarade dessa misslyckanden med amerikansk teknik i "digital form" med några andra mål. På ett eller annat sätt fortsätter Australien att vara den mest ivriga kritikern av F-35-projektet.

För några dagar sedan publicerade den australiensiska upplagan av Sidney Morning Herald utdrag ur planerna för landets försvarsministerium som kom till den. Det följer direkt av dessa citat att den australiensiska militären avser att bryta avtalet med USA om leverans av nya F-35. Istället för ett dussin Lightnings tänker Canberra köpa ett antal av de senaste modifieringarna av F / A-18 jaktbombare. Den australiensiska militärens agerande skapar ett starkt intryck av att flygvapnets kommando anser att F-35 är betydligt sämre när det gäller kostnadseffektivitet jämfört med den äldre F-22 och därför inte är värt uppmärksamheten och kostnaden. Det är av denna anledning som det australiensiska flygvapnet är villigt att köpa gamla och beprövade F / A-18, men inte nya och tveksamma F-35.

I april förra året utbröt en skandal vid sidan av det kanadensiska försvarsdepartementet. För några år sedan, när Kanada gick in i F-35-programmet, var det planerat att köpa 65 F-35A-flygplan till ett totalt värde av cirka 10 miljarder dollar. Med hänsyn till flygplanets tjugoåriga service borde alla utgifter ha hållits inom 14-15 miljarder. Lite senare räknade kanadensarna om kostnaderna för kontraktet och det visade sig att de totala planen skulle kosta 25 miljarder. Slutligen, i slutet av 2012, till följd av ytterligare en omräkning, ökade den totala kostnaden för att köpa och driva flygplan till mer än 40 miljarder. På grund av denna kostnadsökning måste Ottawa överge köpet av en ny femte generationens stridsflygplan och överväga mer blygsamma alternativ. Det är anmärkningsvärt att på grund av fördröjningen i F-35-projektet befann sig kanadensiska flygvapnet i en inte särskilt trevlig situation: den befintliga utrustningen tar gradvis ut sin resurs och ankomsten av en ny kommer inte att börja idag eller i morgon. Därför överväger Kanada nu att köpa F / A-18-krigare eller europeiska Eurofighter Typhoons för att spara pengar och tid.

Alla de nuvarande exportproblemen för F-35-flygplanen är baserade på ett antal skäl. Komplexiteten i projektet ledde till en fördröjning av tidsfrister och en långsam men säker ökning av kostnaden för både programmet som helhet och varje flygplan i synnerhet. Allt detta kunde inte annat än påverka jaktplanets exporttid. USA: s flygvapen, marin och ILC, som är huvudkunderna, måste fortsätta att köpa ny utrustning. I detta fall är den maximala risken för programmet en minskning av mängden köpt utrustning. Exportleveranser har mindre tydliga utsikter, eftersom en ytterligare förändring av villkor och en höjning av priser bara kommer att skrämma bort potentiella köpare.

Bild
Bild

Idag och imorgon

Under 2012 tog totalt tre dussin nya F-35-flygplan fart, mer än det dubbla av produktionstakten 2011. Det brittiska flygvapnet (två) och det nederländska flygvapnet (ett) tog emot sina första krigare. Dessutom gick de tre första F-35B-kämparna för att tjänstgöra i Marine Corps stridskvadron. Enligt de officiella uppgifterna från Lockheed-Martin-företaget genomfördes 1167 testflygningar under det senaste året (18% mer än planen), under vilka 9319 poäng som kännetecknar framsteg gjordes (planen överskreds med 10%). Som du kan se tänker amerikanerna inte ens på att stoppa utvecklingen och produktionen av de senaste krigare. För nuvarande 2013 är det planerat att testa och förfina den inbyggda avioniken i Block 2B -versionen, liksom de första testerna av vapen. De första testerna av den förkortade startmodifieringen på Wasp-projektet amfibiska attackfartyg är planerade till sommaren.

I allmänhet fortsätter anställda i alla företag och företag som är involverade i F-35-projektet att arbeta med det och kommer inte att överge det. Och själva projektet har länge passerat punkten att inte återvända, så militären och ingenjörerna har ingen väg tillbaka - de måste fortsätta finjustera och bygga nya flygplan. Alla problem med komplexiteten i en eller annan del av projektet, liksom förseningarna i genomförandet som orsakas av dem, leder i slutändan till en ökning av kostnaden för hela programmet. Men, som redan nämnts, det finns ingen återvändo, F-35 kommer att fungera till varje pris.

Det är bara inte helt klart hur nästa uppdatering av American Air Force kommer att se ut om priset på nästa flygplan är ännu högre än det är nu. I slutet av nittiotalet märkte en av de högt uppsatta cheferna i Lockheed-Martin, N. Augustine, att vart tionde år programmet för att utveckla en ny fighter är fyra gånger dyrare än det föregående. Om denna trend fortsätter, så kommer i mitten av 2000 -talet en årlig amerikansk militärbudget i slutet av nittiotalet att motsvara utvecklingen och konstruktionen av bara ett flygplan. Som Augustinus uttryckligen uttryckte det, tre och en halv dag i veckan, kommer denna kämpe att tjänstgöra i flygvapnet, samma antal i marinen, och under särskilt framgångsrika år kommer det ibland att "falla" till marinkåren. Kommer Lightning 2 att kunna avsluta denna dåliga tradition? Att döma av den nuvarande situationen är sannolikheten för detta inte så stor.

Rekommenderad: