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JSF项目由于重量原因改变进度,马公司寻求降低

时间:2019-11-29 16:07来源:科学研究
美国《航宇日报》2004年3月1日报导:国防部的F-35联合攻击战斗机的首次关键设计评审已经从2004年4月推迟到2005年,目的是为该项目赢得更多的时间解决飞机超重问题。政府及工业界代表

美国《航宇日报》2004年3月1日报导:国防部的F-35联合攻击战斗机的首次关键设计评审已经从2004年4月推迟到2005年,目的是为该项目赢得更多的时间解决飞机超重问题。政府及工业界代表在四月份仍然要召开一次会议,进行设计的集成度及成熟度评审。会议将检查项目进展程度,但某些事务将在关键设计评审结束后解决。第一次关键设计评审将确定空军的常规起落型及所有三种型别零件通用性的设计。经过一系列进度调整,将确保项目有足够时间达到减重2000磅的目标。最近宣布的该项目其它延迟内容包括,将原订于2005年10月首飞日推迟至2006年春天,并且将飞机开始采购日期从2006财年推迟到2007财年。官方暗示还可能有更多进度要改变。JSF项目代表已经表示,他们正在广泛寻求解决减轻重量的办法,包括减轻黑匣子、雷达和配线的重量。尽管项目出现了这些变化,但国防部没有计划削减原订2443架飞机的需求。

金沙澳门官网4166,F-35联合攻击机代表着世界最先进的战斗机研发水平,因此,为了满足其高性能要求,在重量要求上相当苛刻。自2002年以来,研究中就发现JSF可能比要求重量超出约5000磅。为减轻重量,由专家组成的小组对项目进行了评审,并确定了解决方案。但是去年3月份F-35飞机在为初始设计评审所进行的系统检查中发现仍然存在重量增加的问题。通过计算机模型显示,表明重量增加的主要原因是F-35目前的设计不足以承受飞行中所受力的作用,因此,飞机上的一些区域需要采用比目前设计更厚的金属板。另外,去年3月初的系统检查还暴露出另一个潜在问题是飞机的机内武器舱空间有限,给装载武器带来困难。该武器舱将携带2000磅的JDAM和2枚空对空导弹。工程师正在寻求解决的办法,如重新设计武器舱为武器留出更多空间,但这也有可能增加飞机重量。洛克希德·马丁公司非常重视这一问题,立即组织JSF项目办公室打算于同年5月集中解决F-35短矩起飞和垂直降落型飞机的不确定的重量增加问题。但JSF项目负责人强调说,他们一直处于初始设计评审阶段,主要是由于作战需求没有最终确定下来。因此,在初始设计评审阶段对重量、内置容量及武器系统综合问题都留有不确定因素。初始设计评审是去年3月份开始的,这期间JSF内置的配线和管路设置的重量,以及某些武器系统集成问题被认为需要提交解决。最初,洛·马公司的执行副总裁及JSF项目总经理估计,短矩起飞和垂直降落型飞机超出初始设计评审要求的重量达655磅。为此,洛·马公司已从飞机开发阶段寻找重量增加的原因。公司在初始设计评审阶段估计较乐观,认为重量将超出要求的2%,但仍能满足初始作战能力的要求。通过研究,公司认为与重量相关的主要问题是,JSF设计的不成熟性和结构效率差问题。为此,洛·马公司制订了提高结构效率的计划。同时,洛·马公司还改装欧洲导弹联盟生产的先进短程空空导弹。尽管这些工作影响了进度,但JSF负责人相信在2004年6月仍可进行关键设计评审并在2005年进行首飞。直至今年1月,以洛克希德·马丁公司为首的联合小组研制的JSF超重问题已引起广泛关注,但没有引起美国防部的高层官员重视。国防部长拉姆斯菲尔德在今年1月13日的讲话中称,JSF超重问题不同于主要武器系统问题,并不值得大惊小怪。他认为这一问题只是暂时的困难,他相信研制人员能很快解决这一问题。随着时间的推进,尽管JSF研制人员全力以赴减重,但F-35仍未达到将于今年4月进行的关键设计评审的重量标准。为此,国防部计划将部分F-35联合攻击机的采购时间向后推迟一段时间,以确保JSF项目组有充足的时间完全解决该机的超重问题。洛·马公司JSF项目副总裁在解释超重问题时说,有些情况下的重量上升是由于当初的预测太乐观,另外一些情况是由于设计创新造成的。例如,JSF飞机工程创新之一就是飞机的表面结构采用先进材料和设计。设计不同寻常的是增加了隔框的间距,使飞机蒙皮承载更多的应力。这项创新设计很有效,但是最后增加了飞机的重量。如果能够找到一种方法使那些隔框承载更多重量而使蒙皮承载少些载荷,那将对飞机的总重量有益。他还说,加大框距设计是为了适应JSF的内部系统结构,但是一直存在如何减少蒙皮载荷问题。也许通过改变隔框间距与蒙皮厚度之间的比率能降低飞机的总重量。又如,洛·马公司在解决武器舱狭小,人很难将武器装载进去问题时,经过重新设计以后增加了一个装载武器的系统,这是一个十分完美的解决方案,但是增加了飞机的重量。可以说它是一个折衷设计。也就是说,虽然重新设计增加了80磅的重量,但是公司认为这是值得的。尽管设计上的创新解决了一些问题,但却增加了飞机重量,因而洛克希德·马丁公司仍不可避免地面临最终可能要减轻2000磅重量问题,这是公司追求的目标。此外,为了降低机体结构重量,洛·马公司还在内部系统寻找降低重量的可能。总的来说,机体结构、线路和导管将减重1800磅,另外200磅将从任务系统和运载系统中做文章。目前,JSF开发过程中维持重量是最大的一个问题。今年初,五角大楼宣布增加50亿美元的开发成本,并将项目延期一年,主要解决重量问题。现在三种型别均有超重问题,其中海军陆战队的短矩起飞垂直着陆型面临的问题最严重。空军的常规起落型和海军的舰载型虽然也超重,但还能满足性能需求。在五角大楼近期的一份简报中,海军采办官员说,STOVL型比初始作战能力要求大约超重3400磅,STOVL型的目标航程是450海里,超重问题很可能危及到满足关键性能参数。由于JSF超重问题原订于4月份结束的初始作战评估计划,估计要到年底才能完成。新的首飞日期还没有设定,原订于2005年底进行首飞,估计延迟后的首飞日期会在2006年春天。(作者:中国航空工业发展研究中心技术所 任晓华)

美国《每日防务》2004年2月24日报导:F-35联合攻击机主承包商洛克希德·马丁公司正在寻求大量的有关减重的工程方案,其中包括把飞机蒙皮的重量转移到内部基础结构上。JSF飞机工程创新之一就是飞机的表面结构采用先进材料和设计。洛克希德·马丁公司JSF项目副总裁昨天告诉《防务日报》记者:我们的设计不同寻常的是增加了隔框的间距,使飞机蒙皮承载更多的应力。这项创新设计很有效,但是最后增加了飞机的重量。如果我们能够找到一种方法使那些隔框承载更多重量而使蒙皮承载少些载荷,那将对飞机的总重量更有益。他还说,加大框距设计是为了适应JSF的内部系统结构,但是一直存在如何减少蒙皮载荷问题。也许我们通过改变隔框间距与蒙皮厚度之间的比率能降低飞机的总重量。我们有可能要减轻2000磅的重量,即总重大约30000磅的8%,这是公司追求的目标。此外,为了降低机体结构重量,洛·马公司还在内部系统寻找降低重量的可能。总的来说,机体结构、线路和导管将减重1800磅,另外200磅将从任务系统和运载系统中做文章。洛·马公司JSF项目副总裁说,有些情况下的重量上升是由于当初的预测太乐观,另外一些情况是由于设计创新造成的。例如,洛·马公司在设计武器舱时,原来舱很小,人很难将武器装载进去,经过重新设计以后增加了一个装载武器的系统,这是一个十分完美的解决方案,但是增加了飞机的重量。可以说它是一个折衷设计。也就是说,虽然重新设计增加了80磅的重量,但是公司认为这是值得的。目前JSF开发过程中维持重量是最大的一个问题。今年初,五角大楼宣布增加50亿美元的开发成本,并将项目延期一年,主要解决重量问题。现在三种型别均有超重问题,其中海军陆战队的短矩起飞垂直着陆型面临的问题最严重。空军的常规起落型和海军的舰载型虽然也超重,但还能满足性能需求。在上周五角大楼的一份简报中,海军的采办官员说,STOVL型比初始作战能力要求大约超重3400磅,STOVL型的目标航程是450海里,超重问题很可能危及到满足关键性能参数。五角大楼对JSF项目调整提出四个选择方案:停止项目进程重新开始设计;重新布置生产顺序,将STOVL型飞机生产安排到最后;首先设计STOVL型,随后设计其它型别;保留现定的生产顺序,但每个型别的生产之间有一段间歇时间。这四个选择方案仍在讨论当中,估计3月4日将做出最后决定。公司方面认为,目前的生产进度是最好的安排,如果按照目前的进度,CTOL型的首架飞机将通过关键设计评估。虽然原订初始作战评估计划于4月份结束,但是估计要到年底才能完成。新的首飞日期还没有设定,原订于2005年底进行首飞,估计延迟后的首飞日期会在2006年春天。

Preemptive Strike为了尽快解决F-35联合攻击战斗机研制中出现的超重和一些潜在的隐患,计划人员正在修改对这种战斗机的设计、战技要求和制造计划。 要使这种修改量达到最小的关键是控制飞机的重量。在解决超重问题上,军方和洛克希德·马丁公司已经奋斗了很长时间。除了超重问题外,在系统综合和试验中也发现了令人头痛的难点。以往的经验与教训在F/A-22 和 F/A-18E/F项目研制中同样也遇到了需要对原设计进行修改的问题。例如,在F/A-18E/F研制的后期,海军不得不修改飞机的机翼设计以消除飞机在进行某些作战机动时掉翼尖的现象,最后采用了多孔机翼整流罩予以解决。 和F/A-18E/F类似,F-35的海军型在机翼的前缘也有两个不同的铰链线,军方代表认为这种设计也可能会带来同样的问题,所以要求洛克希德·马丁公司更改为一种无铰链前缘的机翼。这显然比采用多孔机翼整流罩更好。 同样,空军在F/A-22试飞中遇到了由于垂尾的抖振引起的飞机摇摆问题。JSF工程人员通过对数据的分析认为,F-35也可能会遇到同样的问题,所以决定对结构进行加强以便能承受更大的载荷。最大问题是超重F-35原准备在明年4月进入常规起降型的"关键设计评审"阶段,但是现在看来要进行多项修改。 自从去年重量专家估算飞机可能要超重大约2270千克以来,超重问题一直成为头号问题。 为了削减F-35的重量,专门组成了一个专家小组以确定解决问题的策略。到今年5月份,设计人员已经削减了1540千克的重量。根据预计,通过对设计的更改还可以削减约454千克的重量,这样还剩下约280千克需要另想办法。 JSF计划管理人员已经要求空军、海军和海军陆战队适当重新修订它们的战技要求,以便能减轻对结构重量的压力。提出的概念就是"抓住一些性能包线的拐角以及把它们削去。" 例如,JSF低速飞行的结构设计要求超过了飞机的性能包线,如果两方面都作些让步,就有可能削减结构重量。另外,军方还正在仔细考虑能否略微减小外挂空地武器的投放速度等。 工程人员同时还发现了可以通过改变JSF总装的方法来减轻飞机的重量。此前洛克希德·马丁公司一直在推行一种新装配方法,即飞机的每一个主结构部件在运送到总装工厂的总装线之前,先将所有的内部零件全部装好。这样送到总装线的组装件可以很容易和很快地被拼接在一起。 但是,这种方法会带来额外的220~450千克的重量,所以计划管理人员决定回到更传统的生产技术以避免重量代价。但是这样一来虽然可以不用付出重量代价,但是却要增加装配工作量,拉长生产线,需要花费更多的人时,也就是说虽然节约了重量,但却提高了生产成本。武器挂架和后勤保障虽然超重是当前最关注的问题,然而武器挂架和有关的后勤保障也是被密切监控的两大问题。在武器挂架方面,除了关注在武器之间有足够的间隙之外,还要求地面人员能够快速地装载武器,以满足及时出击要求。 在后勤保障方面,管理人员指出,由于JSF与众不同的武器布局,总共有14种不同的武器适配器正在设计中,这就带来很多后勤保障问题和增加了潜在的成本。官方希望适配器的种类能集中到3个,最好是1个或2个。发动机研制进度虽然设计评审还悬而未决,但是F-35的首批关键部件的生产已经开始,如普惠公司为F-35研制的第一台F135试验发动机已经完成制造。 它的竞争对手,通用电气公司最近也完成了F136的关键设计,开始制造第一台试验发动机,但进度略有推迟。 对于发动机计划的担心来自于军方已经削减了4.4亿美元的经费。国会正在考虑在2004年恢复这笔资金,以保证F136能尽快的完成生产,赶上F135的研制进度,否则可能会使发动机研制进度推迟两年。飞行试验管理人员还特别关注另一系统的综合和飞行试验,F/A-22在这两方面都出现了问题,所以JSF代表目前都在参与对F/A-22项目的评审以便能从中吸取教训。 JSF在软件设计上采取了与F/A-22不同的方法,采用了更为模块化和更为开放式的结构。为了帮助综合,JSF将依靠一个改装的波音737试验平台,一个地面系统综合设备和一个雷达系统飞行试验平台,加上几个分系统综合实验室。 管理人员认为,在试飞中也会出现潜在的问题。因为在计划的早期阶段成本和试验计划还是很容易管理的,但是随着计划的进展,必定会出现一些意料之外的事情,特别在零备件上的考虑不周可能会付出高昂的代价,例如会因为缺少一个便宜的机件而不得不延迟整个试飞计划。 为此,JSF官员正在采取措施确保手边有足够的备件,而且在给每一架F-35试验机安排一个主要任务的同时,还要求它也有能力和相关的设备作为其他试验机的备用。与合作伙伴的谈判除了加紧发展F-35的硬件之外,计划人员还在准备用几个月改进采购战略,找到解决如何保持飞机的生产线和如何处理国际客户飞机的生产。 近几个月来与海外合作伙伴的谈判已成为很棘手的问题,因为这些国家都提出要分享工作量,以及要得到维护飞机的有关技术。有几个国家已经明确地提出要成为这种战斗机的地区维修中心,而另几个国家特别是英国则对生产线表示出强烈的兴趣。 如果所有的合作伙伴国家都想建立自己的维修能力,相当于建立一个非常昂贵的全球保障系统,这显然会导致资源的极大浪费。 JSF的官员正在对合作方式进行最后的评审,将在今后几个月内逐步确定各合作伙伴究竟能分享哪些技术,以及最后建立一个什么样的全球保障系统,并将在一年或两年内精选出独立维修站的分布。这些将成为JSF后勤关键技术评审的一部分。 (康编译自《AW&ST》2003/9/8)

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