Problémy s letouny F-35 Lightning II

Obsah:

Problémy s letouny F-35 Lightning II
Problémy s letouny F-35 Lightning II

Video: Problémy s letouny F-35 Lightning II

Video: Problémy s letouny F-35 Lightning II
Video: Cyber attacks, what the war in Russia means for cyber security, talent in the sector & more 2024, Duben
Anonim

Jen před pár dny Lockheed Martin zveřejnil nové fotografie z dílny závodu, kde se montují nejnovější stíhačky F-35 Lightning II. Sestavy křídel dalšího letadla zachyceného na nich jsou pozoruhodné tím, že to bude již stý stíhač v řadě. Celkově je nyní v továrnách společnosti v různé míře připravenosti téměř 90 desek. S přihlédnutím k více než 50 již postaveným letadlům tedy v příštích měsících celkový počet nových stíhaček překročí sto padesát. Jak vidíte, navzdory všem problémům a kritice „Lockheed-Martin“nejen dokončil vývoj slibného letadla, ale také zavedl plnohodnotnou sériovou výrobu. Přesto i po nasazení masové výroby zůstaly některé problémy, ne tak velké jako dříve, které jsou stále předmětem kritiky.

obraz
obraz

Ekonomika

Hlavní vlna kritiky projektu F-35 se týká ekonomické stránky věci. Navzdory slibovaným výhodám oproti stávající a slibné technologii se letoun ukázal být velmi drahý. V současné době stojí výroba jedné stíhačky F-35A více než sto milionů dolarů. V polovině devadesátých let, kdy práce na tomto projektu vstoupily do aktivní fáze, bylo plánováno udržet náklady na jedno letadlo s přihlédnutím ke všem předběžným nákladům na úrovni 30–35 milionů. Jak vidíte, v tuto chvíli je cena letadla oproti plánovanému trojnásobku. Takové „koeficienty“samozřejmě nemohly upoutat pozornost odpůrců projektu. Autoři projektu od společnosti Lockheed-Martin se přitom ospravedlňují objektivními důvody výrazného růstu cen, například obtížností zvládnutí nových technologií nebo vytvořením jednotného designu.

Je pozoruhodné, že všechny náklady na projekt přímo nebo nepřímo souvisejí s politikou přijatou na samém začátku. Vzhledem k tomu, že Pentagon chtěl tři letadla s různými účely, různými charakteristikami a pro tři různá odvětví armády, inženýři společnosti Lockheed-Martin nastavili kurz pro maximální zjednodušení konstrukce. Kromě toho byly aktivně zvažovány otázky zjednodušení údržby letadel. Stejně jako v případě předchozího superprojektu - F -22 Raptor - všechna opatření ke snížení nákladů nejenže k němu nevedla, ale dokonce zvýšila náklady na program jako celek a zejména na každé jednotlivé letadlo. Projekt F-35 vypadá obzvláště zajímavě ve světle konceptů vytváření a používání. Zpočátku byl tento stíhač vyroben jako lehký a levný letoun, který měl doplnit těžké a drahé letouny F-22. V důsledku toho se ukázalo, že vyhovuje požadovanému cenovému poměru, ale sto milionů přes palubu lze nazvat malými náklady pouze ve srovnání se 140-145 miliony letounů F-22.

Pravděpodobně bylo možné zachovat poměr nákladů na letadla a programy mimo jiné díky správnému přístupu k podnikání. Projekt F-35 sahá do programu ASTOLV, který začal v první polovině osmdesátých let, ale neměl velký úspěch. Na základě vývoje tohoto projektu byla práce později nasazena pod krycím názvem CALF, který se nakonec spojil s programem JAST. Úkoly všech těchto programů byly znatelně odlišné, ale ve fázi kombinace CALF a JAST již byly vytvořeny obecné požadavky na nadějného bojovníka. Možná to byly body nomenklatury, kvůli kterým nebyly náklady jednoho programu přičteny k nákladům druhého, nakonec to výrazně snížilo náklady na konečný projekt F-35. Přitom nejnovější transformaci programu JAST (Joint Advanced Strike Technology), která vedla pouze ke změně názvu na JSF (Joint Strike Fighter), lze jen stěží považovat za důvod jakýchkoli úspor.

Stojí za zmínku, že díky použití stávajícího vývoje bylo dosaženo mnohem větších úspor. Například při navrhování nové stíhačky F-35 byl aktivně využíván automatizovaný systém CATIA a testovací komplex COMOC. Tyto systémy byly vytvořeny speciálně pro projekt F-22, který vlastně „převzal“jejich náklady. Podobná je situace u některých nových technologií, například u několika nových druhů kompozitních materiálů.

Nicméně i při tomto sdílení nákladů vyšly letouny F-35 dost drahé. Existuje každý důvod se domnívat, že hlavním důvodem vysokých nákladů na tato letadla je konkrétní myšlenka vytvoření několika nezávislých letadel na základě jednoho návrhu. Takový úkol není sám o sobě snadný, natož moderní letoun, který by měl kombinovat nejnovější technologie. Kromě toho ovlivnila změna požadavků zákazníků. Na konci devadesátých let americké námořnictvo několikrát revidovalo a upravovalo své touhy týkající se vlastností budoucího letounu F-35C na bázi letadel. Kvůli tomu museli projektanti Lockheed Martin projekt neustále aktualizovat. V případě samostatného vývoje nezávislého projektu by takové úpravy nezahrnovaly žádnou zvlášť složitou práci. Ale v případě programu JSF, kvůli jeho požadavkům na sjednocení, každá znatelná změna v letadlovém letounu nebo jakákoli jiná modifikace přímo ovlivnila další dvě varianty stíhačky. Podle různých odhadů trvalo dokončení projektů zhruba 10–15% z celkové doby projekční práce. Očividně byla situace podobná s dodatečnými hotovostními náklady.

obraz
obraz

Technika

Kromě problémů s implementací určitých požadavků, vedoucích ke zbytečným nákladům, byla cena programu JSF dána také řadou nových technických řešení, jejichž vývoj a testování také stálo spoustu peněz.

První, kdo upoutal pozornost, jsou stíhací jednotky F-35B s krátkým vzletem a vertikálním přistáváním. Aby splnili požadavky námořní pěchoty týkající se možnosti zakládání na univerzálních obojživelných lodích, museli zaměstnanci společnosti Lockheed-Martin společně se staviteli motorů ze společnosti Pratt & Whitney strávit spoustu času vytvářením motoru pro udržování výtahu, který by nejen poskytnout potřebný tah, ale také zapadat do ideologie maximálního sjednocení přijaté v projektu. Pokud k vytvoření elektrárny pro „pozemní“a stíhací letouny stačilo provést modernizaci stávajícího motoru PW F119, pak v případě krátkého nebo svislého vzletového letounu musela být provedena řada zvláštních opatření. přijato.

I podle výsledků starého programu ASTOLV bylo odstraněno několik možností pro zvedání a udržování motorů. Během práce JSF společnost Lockheed Martin dospěla k závěru, že nejpohodlnější zbývající možností bude proudový motor s otočnou tryskou a přídavným zvedacím ventilátorem poháněným motorem. Toto uspořádání poskytuje dostatečnou trakci pro vertikální vzlet a snadné ovládání, i když to není bez nevýhod. Nejprve je třeba poznamenat, že letadlo ponese většinu času dodatečný náklad v podobě zvedacího ventilátoru, který je nezbytný pouze pro vertikální / krátký vzlet nebo přistání. Všechny sestavy ventilátorů, od izolační spojky po horní a dolní klapky, váží asi 1800 kilogramů, což je o něco více než suchá hmotnost samotného motoru F135-600. Při použití vysokoteplotního proudového motoru však jiné možnosti nevypadaly příliš pohodlně. Faktem je, že proud studeného vzduchu z ventilátoru, který koliduje s proudovým proudem motoru, ho částečně ochlazuje a také zabraňuje vstupu přehřátých plynů do přívodů vzduchu. Žádné jiné uspořádání přečerpávací elektrárny takovou příležitost nemá, a proto byla nadváha uznána jako přijatelná cena výhod.

Zajímavý příběh je spojen s další stejně složitou jednotkou elektrárny stíhačky F -35B - rotační tryskou. Výzkum na toto téma začal již v dobách programu CALF, ale neměl velký úspěch. Američtí vědci a inženýři strávili spoustu času, úsilí a peněz a obrátili se na ruskou konstrukční kancelář pojmenovanou po V. I. TAK JAKO. Jakovleva. V důsledku zdlouhavých jednání mohli Američané koupit část dokumentace k projektu Jak-141 a pečlivě ji prostudovat. Již s využitím získaných znalostí byla zkonstruována nová tryska pro motor F135-600, která má s odpovídající jednotkou sovětského letadla Jak-141 řadu společných rysů.

A přesto, navzdory využití zahraničních zkušeností, se ukázalo, že vytvoření elektrárny pro letadlo s vertikálním vzletem bylo velmi obtížnou záležitostí. Zejména krátce před zahájením testování prvního prototypu F-35B s indexem BF-1 bylo objeveno riziko prasklin v lopatkách turbíny motoru. Z tohoto důvodu byly několik měsíců prováděny všechny testy přečerpávacích jednotek s vážnými výkonovými omezeními a po každém plynovém motoru bylo vyžadováno vyšetření motoru na poškození. V důsledku poměrně zdlouhavých prací na jemném vyladění elektrárny bylo možné odstranit všechny její hlavní problémy a zajistit požadovanou spolehlivost. Stojí za zmínku, že tyto problémy jsou čas od času stále obviňovány z nových letadel a řada zdrojů uvádí výskyt nových trhlin, a to i u výrobních letadel.

Problémy byly také s vytvořením palubní verze F-35C. Původně se mělo zlepšit jeho vzletové a přistávací vlastnosti pomocí motoru s řízeným vektorem tahu a systémem řízení mezní vrstvy. Koncem devadesátých let však celková složitost a náklady na program JSF / F-35 vzrostly natolik, že bylo rozhodnuto ponechat pouze vektor řízeného tahu. Podle některých zdrojů již zaměstnanci Lockheed Martin a příbuzných podniků zahájili výzkum a projekční práce na téma systému správy hraniční vrstvy, ale brzy se zastavili. K celkovým nákladům programu tak byly přidány dodatečné náklady, které však neměly žádný praktický přínos.

Stejně jako předchozí stíhačka F-22 měl být i F-35 původně vybaven výkonným výpočetním systémem, který by zajišťoval schopnost pracovat na vzdušných a pozemních cílech, navigaci, ovládání všech systémů letadel atd. Při vytváření komplexu avioniky pro letoun F-35 byl široce využíván vývoj projektu F-22. Současně byly vzaty v úvahu některé vlastnosti výroby komponentů pro elektroniku. Předpokládalo se, že použití nejnovějších komponent nejen zlepší výkonnost zařízení, ale také ochrání letadlo před problémy, jaké se staly s letounem F-22 v polovině devadesátých let. Připomeňme si, že poté, krátce po zahájení testování první verze výpočetního komplexu, výrobce použitých mikroprocesorů oznámil konec jejich vydání. Zaměstnanci několika společností zapojených do projektu F-22 museli naléhavě předělat značnou část elektroniky.

Hlavním způsobem získávání informací o situaci z letounu F-35 je palubní radar AN / APG-81, vybavený aktivní fázovou anténní soustavou. Také šest opticko-elektronických senzorů systému AN / AAQ-37 je rozmístěno po konstrukci letadla a monitoruje situaci ze všech úhlů. Pro pozorování a používání zbraní je letoun vybaven termovizním systémem AAQ-40. Za zmínku stojí také aktivní rádiová rušicí stanice AN / ASQ-239. Během několika let vývoje, testování a zdokonalování se americkým inženýrům podařilo vyřešit téměř všechny problémy avioniky pro F-35.

Vleklý epos se speciální pilotní helmou však ještě neskončil. Faktem je, že v souladu s požadavky armády a výmysly autorů obecného vzhledu letounu F-35 musí piloti nadějných stíhačů pracovat se speciální helmou, jejíž sklo je vybaveno informačním výstupním systémem. Plánuje se zobrazení všech údajů nezbytných pro navigaci, vyhledávání cílů a útok na obrazovku připevněnou na helmě. Zpočátku se na vývoji helmy podílela společnost Vision Systems International, ale několik let se jí to nedařilo vybavit. I na konci roku 2011 tedy došlo ke zpoždění při zobrazování informací na displeji namontovaném na helmě. Navíc elektronika ochranné pokrývky hlavy ne vždy správně určovala polohu hlavy pilota vůči letadlu, což vedlo k vydávání nesprávných informací. Kvůli těmto problémům s helmou VSI a nejasnému načasování jejich opravy byl Lockheed Martin nucen objednat společnost BAE Systems, aby vyvinula alternativní verzi helmy pilota. Jeho prototypy již existují, ale přijetí jakékoli z přileb je stále otázkou budoucnosti.

obraz
obraz

Perspektivy

Porovnáme-li stav projektů F-35 a F-22 v době zahájení sériové výroby, první, co padne do oka, je míra celkové vyspělosti stíhaček. Zdá se, že inženýři a manažeři společnosti Lockheed Martin vzali v úvahu všechny potíže, které se staly s předchozím slibným letadlem, a pokusili se vyhnout převážné části problémů, které dříve zasahovaly. Doladění a dodatečné testování všech tří modifikací F-35 si samozřejmě vyžádalo více času a peněz, ale takový poplatek byl zjevně považován za přijatelný ve světle možných dalších problémů. V současné době má proto Lightning-2 především finanční problémy a v důsledku toho ne zcela jasné vyhlídky, týkající se především exportních dodávek.

Stíhačka F-35 byla po mnoho let vystavována různé kritice odborníků z různých zemí, včetně těch, kteří se na projektu podíleli. Asi nejzajímavější je pozice australské armády a odborníků. Tato země má dlouhodobě v úmyslu nakoupit řadu nových stíhaček s velkými vyhlídkami a chce nakoupit letouny F-22. Spojené státy zase stejně dávno jasně a jasně odepřely všem zahraničním zemím možnost takových dodávek a nabídly „místo toho“novější letouny F-35. Australané, kteří nechtěli být ochuzeni o možnost koupit si letoun F-22, v posledních letech začali pravidelně vyvolávat otázku vhodnosti nákupu zejména letounu F-35 a vyhlídek na toto letadlo obecně. Často se věří, že při honbě za zajímavějším Raptorem jsou Australané připraveni vinit Lightning 2 za neexistující nedostatky. V současném prostředí však lze prohlášení z Austrálie použít jako jeden ze zdrojů informací, které nevyvolávají vážnou nedůvěru.

Mezi nejznámější a nejskandálnější patří prohlášení analytiků v centru Air Power Australia. Po analýze dostupných informací odborníci uznali F-35 před několika lety jako stíhací letoun 4+, i když jej Lockheed Martin řadí mezi páté. Jako důkaz svých slov australští analytici uvedli nízký poměr tahu k hmotnosti letadla a v důsledku toho nemožnost nadzvukového letu bez zapnutí přídavného spalování, relativně vysokou viditelnost radaru a řadu dalších faktorů. O něco později australský think tank srovnal výkonnostní poměry stíhaček F-22 a F-35 s motocyklem a skútrem. Australští experti navíc již mnoho let provádějí srovnávací analýzy letadel F-35 a systémů protivzdušné obrany různých zemí. Výsledkem takových výpočtů se neustále stává závěr o téměř zaručeném vítězství protiletadlových střelců. A konečně, před několika lety byla australská armáda přítomna virtuálnímu cvičení vzdušných bojů mezi americkými letouny F-35 a ruskými Su-35 (generace 4 ++). Podle informací obdržených z australské strany americká letadla neukázala vše, co by měla mít. Oficiální Pentagon vysvětlil tato selhání americké technologie v „digitální podobě“některými dalšími cíli. Tak či onak, Austrálie je i nadále nejhorlivějším kritikem projektu F-35.

Před pár dny zveřejnilo australské vydání Sidney Morning Herald výňatky z plánů tamního ministerstva obrany, které k němu přišly. Z těchto citátů přímo vyplývá, že australská armáda hodlá porušit dohodu se Spojenými státy o dodávkách nových letounů F-35. Místo tuctu Lightningů hodlá Canberra zakoupit řadu nejnovějších modifikací stíhacích bombardérů F / A-18. Opatření australské armády vytvářejí silný dojem, že velení letectva považuje letoun F-35 z hlediska nákladové efektivity za výrazně nižší než starší letoun F-22, a proto nestojí za pozornost a náklady. Z tohoto důvodu je australské vojenské letectvo ochotno koupit staré a osvědčené letouny F / A-18, nikoli však nové a diskutabilní letouny F-35.

V dubnu loňského roku vypukl na okraji kanadského ministerstva obrany skandál. Před několika lety, když Kanada vstoupila do programu F-35, bylo v plánu koupit 65 letadel F-35A v celkové hodnotě asi 10 miliard dolarů. S přihlédnutím k dvacetileté službě letadla měly být všechny výdaje udrženy v rozmezí 14–15 miliard. O něco později Kanaďané přepočítali náklady na zakázku a ukázalo se, že celková letadla budou stát 25 miliard. Nakonec do konce roku 2012 v důsledku dalšího přepočtu stouply celkové náklady na nákup a provoz letadel na více než 40 miliard. Kvůli tomuto nárůstu nákladů je Ottawa nucena opustit nákup nové stíhačky páté generace a zvážit skromnější možnosti. Je pozoruhodné, že kvůli zpoždění projektu F-35 se kanadské vojenské letectvo ocitlo v nepříliš příjemné situaci: stávající vybavení postupně vyčerpává své zdroje a příchod nového nezačne dnes ani zítra. Kanada proto nyní zvažuje nákup stíhaček F / A-18 nebo evropských Eurofighter Typhoons, aby ušetřila peníze i čas.

Všechny současné problémy s exportem letadel F-35 jsou založeny na řadě důvodů. Složitost projektu vedla ke zpoždění termínů a pomalému, ale jistému nárůstu nákladů jak na program jako celek, tak zejména na každé letadlo. To vše nemohlo ovlivnit vývozní budoucnost bojovníka. Americké vojenské letectvo, námořnictvo a ILC, které jsou hlavními zákazníky, musí pokračovat v nákupu nového vybavení. V tomto případě bude maximálním rizikem pro program snížení množství zakoupeného vybavení. Exportní dodávky mají méně jasné vyhlídky, protože další posun termínů a zvýšení cen jen vyděsí potenciální kupce.

obraz
obraz

Dnes a zítra

Mezitím v roce 2012 vzlétly celkem tři desítky nových letounů F-35, což je více než dvojnásobek produkce v roce 2011. Britské vojenské letectvo (dvě) a nizozemské vojenské letectvo (jedno) obdržely své první stíhačky. První tři stíhačky F-35B navíc odešly sloužit v bojové letce námořní pěchoty. Podle oficiálních údajů společnosti Lockheed-Martin bylo za poslední rok provedeno 1167 zkušebních letů (o 18% více, než byl plán), během nichž bylo získáno 9319 bodů charakterizujících postup (plán byl překročen o 10%). Jak vidíte, Američané ani neuvažují o zastavení vývoje a výroby nejnovějších stíhaček. Pro aktuální rok 2013 se plánuje test a zdokonalení palubní avioniky verze Block 2B a také první testy zbraní. První testy zkrácené modifikace vzletu na obojživelných útočných lodích projektu Wasp jsou naplánovány na léto.

Zaměstnanci všech společností a podniků zapojených do projektu F-35 na něm obecně nadále pracují a nehodlají ho opustit. A samotný projekt už dávno prošel bodem, odkud není návratu, takže armáda a inženýři nemají cesty zpět - potřebují pokračovat v dolaďování a stavbě nových letadel. Všechny problémy se složitostí té či oné části projektu, jakož i jimi způsobená zpoždění v implementaci, nakonec vedou ke zvýšení nákladů na celý program. Jak už ale bylo řečeno, není cesty zpět, F-35 bude sloužit za každou cenu.

Jen není úplně jasné, jak bude vypadat další aktualizace amerického letectva, pokud bude cena dalšího letadla ještě vyšší, než je nyní. Na konci devadesátých let si jeden z vysoce postavených vedoucích pracovníků společnosti Lockheed-Martin N. Augustine všiml, že každých deset let je program pro vývoj nového stíhače čtyřikrát dražší než ten předchozí. Pokud bude tento trend pokračovat, pak do poloviny 21. století bude jeden roční americký vojenský rozpočet na konci devadesátých let ekvivalentní vývoji a konstrukci pouze jednoho letadla. Jak výstižně řekl Augustine, tři a půl dne v týdnu, tento bojovník bude sloužit u letectva, stejný počet u námořnictva a v obzvláště úspěšných letech občas „spadne“k námořní pěchotě. Podaří se Lightning 2 ukončit tuto špatnou tradici? Soudě podle aktuální situace není tato pravděpodobnost tak velká.

Doporučuje: