“猛禽” 折翼 “闪电” 失色 五代机为何如此“伤不起”

中国1949年 收藏 2 325
导读:目前,正在服役的唯一两款五代机,f-22“猛禽”和f-35“闪电ⅱ”在冠以“史上最贵”“性能最优”等耀眼光环的同时,却屡遭伤病的困扰。机舱“缺氧”、发动机“心脏病”等问题频发,使得五代机几度面临停飞、甚至停产的命运。我们不仅要问:如此先进的五代机,为何如此“伤不起”? 作为五代机中的代表机型,f-22所具备“4s”性能有了大的跨越,由此造成的研发复杂性也随之增加。从系统工程的角度看,即使是成熟可靠的技术,将其大量集成在一个平台上也难免会出现问题,更何况五代机将众多的全新技术集成在一起。


目前,正在服役的唯一两款五代机,f-22“猛禽”和f-35“闪电ⅱ”在冠以“史上最贵”“性能最优”等耀眼光环的同时,却屡遭伤病的困扰。机舱“缺氧”、发动机“心脏病”等问题频发,使得五代机几度面临停飞、甚至停产的命运。我们不仅要问:如此先进的五代机,为何如此“伤不起”?

作为五代机中的代表机型,f-22所具备“4s”性能有了大的跨越,由此造成的研发复杂性也随之增加。从系统工程的角度看,即使是成熟可靠的技术,将其大量集成在一个平台上也难免会出现问题,更何况五代机将众多的全新技术集成在一起。

相较于三代机的全舵面一体化数字操控,五代机在此基础上实现飞控系统与发动机矢量推力的一体化控制。这种“飞-发一体化控制”的难度在于,在同样的气动环境下,发动机推力是一个变量,而舵面效能是一个不变量,要将变量与不变量进行一体化融合控制,其软件设计的难度可想而知。一旦矢量推力控制方面出现问题,对飞机的稳定操控与结构强度将会带来灾难性后果。

如果说飞控系统故障虽然技术复杂但原因容易探明,那么在f-22不断暴露的氧气系统问题上,却让技术团队长时间处于迷失状态。起初是对故障原因无法确认,在发现是氧气系统故障后,又因故障处理牵扯到初始设计,导致整个系统需要推倒重来,使得故障排除周期远远超出预期。经过半年多的集中技术攻关后,复飞的f-22氧气系统故障依然没有彻底排除,军方不得不在训练中对飞行高度进行限制,而几名高水平战术试飞员的飞行事故,令人们对f-22谈虎色变,一些人甚至拒绝执飞f-22战机。

当然,五代机的故障频发也有其不可忽视的客观原因。战机同其他技术装备一样,不同阶段其寿命周期内的故障率呈“澡盆曲线”态势:在服役初期其故障率偏高,随着使用过程中可靠性的逐步提高,飞机将进入长时间技术稳定状态,而到服役末期其故障率将再次升高。

对服役不足10年的f-22来说,该机目前处于“澡盆曲线”前端的事故多发期,某些潜伏的问题和设计上的一些瑕疵逐步显现是可以理解的。以近期出现的f-22机载供氧系统问题为例,按照美空军提供的数据,整个f-22机群在2011年9月至2012年2月间出动总架次超过8700次,其中仅有9次飞行员出现类似供氧不足的症状,占总架次的0.1%。这样低的故障率在试飞阶段很难被发现,只有在服役后经大量使用才能暴露出来。

新技术的研发历来就是出现问题和解决问题的过程,有理由相信,五代机历经砥砺之后,定会进入“澡盆曲线”的平稳期,飞得更高更远。

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