Problemen met F-35 Lightning II-vliegtuigen

Inhoudsopgave:

Problemen met F-35 Lightning II-vliegtuigen
Problemen met F-35 Lightning II-vliegtuigen

Video: Problemen met F-35 Lightning II-vliegtuigen

Video: Problemen met F-35 Lightning II-vliegtuigen
Video: Hunger doesn't discriminate by age: The need among older adults 2024, Mei
Anonim

Nog maar een paar dagen geleden publiceerde Lockheed Martin nieuwe foto's van de werkplaats van de fabriek, waar de nieuwste F-35 Lightning II-jagers worden geassembleerd. De vleugelassemblages van het volgende vliegtuig dat erop wordt gevangen, vallen op door het feit dat het al de honderdste jager in de serie zal zijn. In totaal staan nu bijna 90 platen in wisselende mate van gereedheid in de fabrieken van het bedrijf. Dus, rekening houdend met meer dan 50 reeds gebouwde vliegtuigen, zal het totale aantal nieuwe jagers de komende maanden de honderdvijftig overschrijden. Zoals je kunt zien, heeft "Lockheed-Martin", ondanks alle problemen en kritiek, niet alleen de ontwikkeling van een veelbelovend vliegtuig voltooid, maar ook een volwaardige serieproductie tot stand gebracht. Desalniettemin bleven er, zelfs na de inzet van massaproductie, enkele problemen bestaan, niet zo groot als voorheen, die nog steeds het voorwerp van kritiek zijn.

Afbeelding
Afbeelding

Economie

De belangrijkste golf van kritiek op het F-35-project betreft de economische kant van de zaak. Ondanks de beloofde voordelen ten opzichte van bestaande en veelbelovende technologie, bleek het vliegtuig erg duur te zijn. Momenteel kost de productie van één F-35A straaljager meer dan honderd miljoen dollar. Halverwege de jaren negentig, toen het werk aan dit project in een actieve fase kwam, was het de bedoeling om de kosten van één vliegtuig, rekening houdend met alle voorbereidende kosten, op het niveau van 30-35 miljoen te houden. Zoals u kunt zien, is er op dit moment een drievoudige overschrijding van de prijs van het vliegtuig ten opzichte van het geplande. Natuurlijk konden dergelijke "coëfficiënten" niet anders dan de aandacht trekken van tegenstanders van het project. Tegelijkertijd rechtvaardigen de auteurs van het project van het bedrijf Lockheed-Martin zichzelf door objectieve redenen voor een aanzienlijke prijsstijging, zoals de moeilijkheid om nieuwe technologieën onder de knie te krijgen of een uniform ontwerp te creëren.

Opmerkelijk is dat alle projectkosten direct of indirect verband houden met het in het begin gevoerde beleid. Omdat het Pentagon drie vliegtuigen wilde met verschillende doeleinden, verschillende kenmerken en voor drie verschillende takken van het leger, hebben de ingenieurs van Lockheed-Martin een koers uitgezet voor maximale vereenvoudiging van het ontwerp. Daarnaast is actief nagedacht over de vereenvoudiging van het vliegtuigonderhoud. Zoals in het geval van het vorige superproject - de F-22 Raptor - hebben alle maatregelen om de kosten te verlagen er niet alleen niet toe geleid, maar zelfs de kosten van het programma als geheel en van elk afzonderlijk vliegtuig in het bijzonder verhoogd. Het F-35-project ziet er vooral interessant uit in het licht van de concepten van creatie en gebruik. Aanvankelijk werd deze jager gemaakt als een licht en goedkoop vliegtuig als aanvulling op de zware en dure F-22. Als gevolg hiervan bleek het te voldoen aan de vereiste prijsverhouding, maar honderd miljoen overboord kan slechts een kleine kost worden genoemd in vergelijking met 140-145 miljoen F-22's.

Waarschijnlijk was het mogelijk om de verhouding tussen de kosten van vliegtuigen en programma's te behouden, onder meer dankzij de juiste benadering van zaken. Het F-35-project gaat terug op het ASTOLV-programma, dat begon in de eerste helft van de jaren tachtig, maar niet veel succes had. Op basis van de ontwikkelingen op dit project is later onder de codenaam CALF gewerkt, dat uiteindelijk is gefuseerd met het JAST-programma. De taken van al deze programma's waren merkbaar verschillend, maar in het stadium van het combineren van CALF en JAST waren al algemene vereisten voor een veelbelovende jager gevormd. Misschien waren het de nomenclatuurpunten, waardoor de kosten van het ene programma niet werden opgeteld bij de kosten van het andere, die uiteindelijk de kosten van het uiteindelijke F-35-project aanzienlijk verlaagden. Tegelijkertijd kan de laatste transformatie van het JAST-programma (Joint Advanced Strike Technology), die alleen leidde tot de naamsverandering in JSF (Joint Strike Fighter), nauwelijks worden beschouwd als een reden voor besparingen.

Het is vermeldenswaard dat veel grotere besparingen werden bereikt door gebruik te maken van bestaande ontwikkelingen. Bij het ontwerpen van de nieuwe F-35-jager werd bijvoorbeeld actief gebruik gemaakt van het CATIA-automatische systeem en het COMOC-testcomplex. Deze systemen zijn speciaal gemaakt voor het F-22-project, dat hun kosten feitelijk "overnam". De situatie is vergelijkbaar met sommige nieuwe technologieën, bijvoorbeeld met verschillende nieuwe soorten composietmaterialen.

Maar zelfs met deze kostendeling kwamen de F-35's vrij duur uit. Er is alle reden om aan te nemen dat de belangrijkste reden voor de hoge kosten van deze vliegtuigen het specifieke idee is om meerdere onafhankelijke vliegtuigen te maken op basis van één ontwerp. Zo'n taak is op zich niet eenvoudig, laat staan moderne vliegtuigen, die de nieuwste technologieën moeten combineren. Daarnaast wordt de verandering in de eisen van de klant beïnvloed. Aan het eind van de jaren negentig heeft de Amerikaanse marine haar wensen met betrekking tot de kenmerken van de toekomstige F-35C op vliegdekschepen verschillende keren herzien en aangepast. Hierdoor moesten Lockheed Martin-ontwerpers het project voortdurend bijwerken. In het geval van een afzonderlijke ontwikkeling van een zelfstandig project, zouden dergelijke aanpassingen geen bijzonder ingewikkeld werk met zich meebrengen. Maar in het geval van het JSF-programma had elke merkbare verandering in de op een vliegdekschip gebaseerde jager of elke andere wijziging, vanwege de eenmakingsvereisten, rechtstreeks invloed op de andere twee varianten van de jager. Volgens verschillende schattingen kostte het ongeveer 10-15% van de totale ontwerptijd om de projecten te voltooien. Uiteraard was de situatie vergelijkbaar met de extra contante kosten.

Afbeelding
Afbeelding

Techniek

Naast problemen met de implementatie van bepaalde eisen, die onnodige kosten met zich meebrachten, waren de kosten van het JSF-programma ook te wijten aan een aantal nieuwe technische oplossingen, waarvan het ontwikkelen en testen ook veel geld kostte.

De eerste die in het oog springen, zijn de korte-start- en verticaal-landende gevechtshefeenheden van de F-35B. Om te voldoen aan de eisen van het Korps Mariniers met betrekking tot de mogelijkheid om zich op universele amfibische schepen te baseren, moesten Lockheed-Martin-medewerkers, samen met motorbouwers van Pratt & Whitney, veel tijd besteden aan het creëren van een lift-sustainer-motor die niet alleen zorgen voor de nodige stuwkracht, maar passen ook in de ideologie van maximale eenwording die in het project is aangenomen. Als om een krachtcentrale voor "land" en carrier-based jagers te creëren het voldoende was om de bestaande PW F119-motor te moderniseren, dan moesten in het geval van een vliegtuig met korte of verticale start een aantal speciale maatregelen worden genomen genomen.

Zelfs volgens de resultaten van het oude ASTOLV-programma werden verschillende opties voor het optillen en ondersteunen van motoren geëlimineerd. Tijdens de JSF-werkzaamheden kwam Lockheed Martin tot de conclusie dat de meest geschikte resterende optie een turbojet zou zijn met een draaibare straalpijp en een extra door de motor aangedreven ventilator. Deze opstelling biedt voldoende tractie voor verticaal opstijgen en gemak van controle, hoewel het niet zonder nadelen is. Allereerst wordt opgemerkt dat het vliegtuig meestal een extra belasting zal dragen in de vorm van een hefventilator, wat alleen nodig is voor verticaal / kort opstijgen of landen. Alle ventilatorassemblages, van de isolatiekoppeling tot de bovenste en onderste kleppen, wegen ongeveer 1800 kilogram, wat iets meer is dan de droge massa van de F135-600-motor zelf. Bij gebruik van een turbostraalmotor met hoge temperatuur leken andere opties echter niet erg handig. Het feit is dat de stroom koude lucht van de ventilator, die botst met de straalstroom van de motor, deze gedeeltelijk afkoelt en ook voorkomt dat oververhitte gassen de luchtinlaten binnendringen. Geen enkele andere lay-out van de hefkrachtcentrale heeft zo'n mogelijkheid en daarom werd overgewicht erkend als een acceptabele prijs voor voordelen.

Een interessant verhaal is verbonden met een andere even complexe eenheid van de krachtcentrale van de F-35B-jager - het roterende mondstuk. Onderzoek naar dit onderwerp begon in de tijd van het CALF-programma, maar had niet veel succes. Na veel tijd, moeite en geld te hebben besteed, wendden Amerikaanse wetenschappers en ingenieurs zich tot het Russische ontwerpbureau genoemd naar V. I. ALS. Jakovleva. Als resultaat van langdurige onderhandelingen konden de Amerikanen een deel van de documentatie voor het Yak-141-project kopen en zorgvuldig bestuderen. Reeds met behulp van de opgedane kennis werd een nieuw mondstuk voor de F135-600-motor ontworpen, dat een aantal gemeenschappelijke kenmerken heeft met de overeenkomstige eenheid van het Sovjet Yak-141-vliegtuig.

En toch, ondanks het gebruik van buitenlandse ervaring, bleek de oprichting van een energiecentrale voor een verticaal opstijgend vliegtuig een zeer moeilijke zaak. Met name kort voor de start van het testen van het eerste prototype van de F-35B met de BF-1-index werd het risico op scheuren in de turbinebladen van de motor ontdekt. Hierdoor werden gedurende enkele maanden alle tests van de opvoerinstallaties uitgevoerd met ernstige vermogensbeperkingen en was na elke gasmotor een onderzoek van de motor op schade vereist. Als resultaat van vrij langdurig werk aan de fijnafstemming van de energiecentrale, was het toch mogelijk om alle hoofdproblemen te elimineren en de vereiste betrouwbaarheid te garanderen. Het is vermeldenswaard dat deze problemen nog steeds van tijd tot tijd aan het nieuwe vliegtuig worden toegeschreven, en een aantal bronnen maakt melding van het verschijnen van nieuwe scheuren, ook in productievliegtuigen.

Er waren ook problemen met het maken van de dekversie van de F-35C. Aanvankelijk moest het zijn start- en landingseigenschappen verbeteren met behulp van een motor met een gecontroleerde stuwkrachtvector en een grenslaagcontrolesysteem. Eind jaren negentig waren de algehele complexiteit en kosten van het JSF / F-35-programma echter zo gegroeid dat werd besloten om alleen de gecontroleerde stuwkrachtvector over te laten. Volgens sommige bronnen zijn medewerkers van Lockheed Martin en aanverwante ondernemingen al begonnen met onderzoek en ontwerpwerk over het onderwerp van het grenslaagbeheersysteem, maar zijn ze daar al snel mee gestopt. Zo werden extra kosten toegevoegd aan de totale kosten van het programma, die echter geen praktisch voordeel hadden.

Net als de vorige F-22-jager, zou de F-35 oorspronkelijk zijn uitgerust met een krachtig computersysteem dat de mogelijkheid zou bieden om te werken aan lucht- en gronddoelen, navigatie, besturing van alle vliegtuigsystemen, enz. Bij het maken van een avionica-complex voor de F-35 werden de ontwikkelingen op het F-22-project veel gebruikt. Tegelijkertijd werd rekening gehouden met enkele kenmerken van de productie van componenten voor elektronica. Aangenomen werd dat het gebruik van de nieuwste componenten niet alleen de prestaties van de apparatuur zal verbeteren, maar ook het vliegtuig zal beschermen tegen problemen zoals die zich halverwege de jaren negentig voordeden met de F-22. Bedenk dat toen, kort na het begin van het testen van de eerste versie van het computercomplex, de fabrikant van de gebruikte microprocessors het einde van hun release aankondigde. Medewerkers van verschillende bedrijven die betrokken waren bij het F-22-project moesten met spoed een aanzienlijk deel van de elektronica overdoen.

Het belangrijkste middel om informatie over de situatie van het F-35-vliegtuig te verkrijgen, is de AN / APG-81 luchtradar, uitgerust met een actieve phased antenne-array. Ook zijn zes optisch-elektronische sensoren van het AN/AAQ-37-systeem verdeeld over de vliegtuigstructuur, die de situatie vanuit alle hoeken in de gaten houden. Voor observatie en gebruik van wapens is het vliegtuig uitgerust met een AAQ-40 warmtebeeldsysteem. Ook vermeldenswaard is het AN / ASQ-239 actieve radiostoringsstation. In de loop van meerdere jaren van ontwikkeling, testen en verfijning zijn Amerikaanse ingenieurs erin geslaagd om bijna alle problemen van de luchtvaartelektronica voor de F-35 op te lossen.

Het slepende epos met een speciale pilotenhelm is echter nog niet ten einde. Het feit is dat in overeenstemming met de vereisten van het leger en de verzinsels van de auteurs van het algemene uiterlijk van de F-35, piloten van veelbelovende jagers moeten werken met een speciale helm, waarvan het glas is uitgerust met een informatie-outputsysteem. Het is de bedoeling om alle gegevens die nodig zijn voor navigatie, het zoeken naar doelen en aanvallen op het op de helm gemonteerde scherm weer te geven. In eerste instantie was Vision Systems International betrokken bij de ontwikkeling van de helm, maar het lukte een aantal jaren niet om hieraan te denken. Zo waren er zelfs eind 2011 vertragingen bij het weergeven van informatie op het op de helm gemonteerde display. Bovendien bepaalde de elektronica van het beschermende hoofddeksel niet altijd correct de positie van het hoofd van de piloot ten opzichte van het vliegtuig, wat leidde tot het verstrekken van onjuiste informatie. Vanwege deze problemen met de VSI-helm en de onduidelijke timing van hun reparatie, was Lockheed Martin genoodzaakt om BAE Systems te bestellen om een alternatieve versie van de helm van de piloot te ontwikkelen. De prototypes bestaan al, maar de adoptie van een van de helmen is nog een kwestie van toekomst.

Afbeelding
Afbeelding

perspectieven

Als we de staat van de F-35- en F-22-projecten vergelijken ten tijde van de start van de massaproductie, is het eerste dat opvalt de mate van algehele verfijning van de jagers. Het lijkt erop dat de ingenieurs en managers van Lockheed Martin rekening hebben gehouden met alle problemen die zich hebben voorgedaan met het vorige veelbelovende vliegtuig en hebben geprobeerd het grootste deel van de problemen te vermijden die eerder hinderden. Natuurlijk kostte het finetunen en extra testen van alle drie de modificaties van de F-35 extra tijd en geld, maar een dergelijke vergoeding werd blijkbaar acceptabel geacht in het licht van mogelijke verdere problemen. Op dit moment heeft Lightning-2 dan ook vooral financiële problemen en als gevolg daarvan niet geheel duidelijke vooruitzichten, met name wat betreft exportleveringen.

De F-35-jager is al vele jaren onderworpen aan verschillende kritieken van experts uit verschillende landen, waaronder degenen die aan het project deelnemen. Misschien wel het meest interessante is de positie van het Australische leger en experts. Dit land is al lang van plan een aantal nieuwe jagers met grote vooruitzichten aan te schaffen, en het wil F-22-vliegtuigen aanschaffen. De Verenigde Staten hebben op hun beurt net zo lang geleden duidelijk en duidelijk alle andere landen de mogelijkheid van dergelijke leveringen ontzegd en "in plaats daarvan" nieuwere F-35's aangeboden. De Australiërs, die niet de kans willen worden ontnomen om de F-22 te kopen, beginnen de afgelopen jaren regelmatig de vraag te stellen of het raadzaam is om de F-35 in het bijzonder aan te schaffen en de vooruitzichten voor dit vliegtuig in het algemeen. Er wordt vaak aangenomen dat de Australiërs bij het nastreven van de interessantere Raptor klaar zijn om de Lightning 2 de schuld te geven van niet-bestaande tekortkomingen. In de huidige omgeving kunnen verklaringen uit Australië echter worden gebruikt als een van de informatiebronnen die geen ernstig wantrouwen wekken.

Enkele van de meest bekende en schandalige zijn de verklaringen van analisten in het Air Power Australia-centrum. Na analyse van de beschikbare informatie herkenden experts de F-35 een paar jaar geleden als een gevechtsvliegtuig van de 4+ generatie, hoewel Lockheed Martin hem als behorend tot de vijfde beschouwt. Om hun woorden te bewijzen, noemden Australische analisten de lage stuwkracht-gewichtsverhouding van het vliegtuig en, als gevolg daarvan, de onmogelijkheid van supersonische vlucht zonder naverbrander in te schakelen, relatief hoge zichtbaarheid voor de radar en een aantal andere factoren. Even later vergeleek een Australische denktank de prestatieverhoudingen van de F-22 en F-35 jagers met een motorfiets en een scooter. Daarnaast voeren Australische experts al jaren vergelijkende analyses uit van de F-35 en luchtverdedigingssystemen van verschillende landen. Het resultaat van dergelijke berekeningen wordt voortdurend de conclusie over de bijna gegarandeerde overwinning van de luchtafweergeschut. Tenslotte was enkele jaren geleden het Australische leger aanwezig bij een virtuele oefening van luchtgevechten tussen Amerikaanse F-35 vliegtuigen en Russische Su-35 (generatie 4++). Volgens de informatie van Australische zijde lieten de Amerikaanse vliegtuigen in ieder geval niet alles zien wat ze zouden moeten hebben. Het officiële Pentagon verklaarde deze tekortkomingen van de Amerikaanse technologie in "digitale vorm" door een aantal andere doelen. Op de een of andere manier blijft Australië de vurigste criticus van het F-35-project.

Een paar dagen geleden publiceerde de Australische editie van de Sidney Morning Herald fragmenten uit de plannen van het Ministerie van Defensie van het land die erop kwamen. Uit deze citaten volgt direct dat het Australische leger van plan is de overeenkomst met de Verenigde Staten voor de levering van nieuwe F-35's te verbreken. In plaats van een dozijn Lightnings is Canberra voornemens een aantal van de laatste aanpassingen van F/A-18 jachtbommenwerpers aan te schaffen. Het optreden van de Australische militairen wekt sterk de indruk dat het luchtmachtcommando de F-35 qua kosteneffectiviteit beduidend inferieur vindt aan de oudere F-22 en daarom de aandacht en kosten niet waard is. Het is om deze reden dat de Australische luchtmacht bereid is oude en bewezen F/A-18's te kopen, maar geen nieuwe en twijfelachtige F-35's.

In april vorig jaar brak er een schandaal uit aan de zijlijn van het Canadese ministerie van Defensie. Een paar jaar geleden, toen Canada deelnam aan het F-35-programma, was het de bedoeling om 65 F-35A-vliegtuigen te kopen met een totale waarde van ongeveer $ 10 miljard. Rekening houdend met de twintigjarige dienst van het vliegtuig, hadden alle uitgaven binnen 14-15 miljard moeten worden gehouden. Even later herberekenden de Canadezen de kosten van het contract en het bleek dat de totale vliegtuigen 25 miljard zouden kosten. Tot slot, tegen het einde van 2012, als gevolg van een nieuwe herberekening, stegen de totale kosten voor het kopen en exploiteren van vliegtuigen tot meer dan 40 miljard. Door deze kostenstijging ziet Ottawa zich genoodzaakt af te zien van de aanschaf van een nieuwe vijfde generatie jager en meer bescheiden opties te overwegen. Het is opmerkelijk dat de Canadese luchtmacht zich door de vertraging in het F-35-project in een niet erg prettige situatie bevond: de bestaande apparatuur raakt geleidelijk uitgeput en de komst van een nieuwe zal niet vandaag of morgen beginnen. Daarom overweegt Canada nu om F/A-18-jagers of Europese Eurofighter Typhoons te kopen om geld en tijd te besparen.

Alle huidige exportproblemen van de F-35 vliegtuigen zijn gebaseerd op een aantal redenen. De complexiteit van het project leidde tot vertragingen in de deadlines en een langzame maar zekere stijging van de kosten van zowel het programma als geheel als elk vliegtuig in het bijzonder. Dit alles kon niet anders dan de exporttoekomst van de jager beïnvloeden. De Amerikaanse luchtmacht, marine en ILC, die de belangrijkste klanten zijn, moeten nieuwe uitrusting blijven kopen. In dit geval is het maximale risico voor het programma een afname van de hoeveelheid aangekochte apparatuur. Exportleveringen hebben minder duidelijke perspectieven, omdat een verdere verschuiving van de voorwaarden en een stijging van de prijzen potentiële kopers alleen maar afschrikt.

Afbeelding
Afbeelding

Vandaag en morgen

Ondertussen zijn in 2012 in totaal drie dozijn nieuwe F-35-vliegtuigen opgestegen, meer dan het dubbele van de productiesnelheid van 2011. De Britse luchtmacht (twee) en de Nederlandse luchtmacht (één) ontvingen hun eerste jagers. Bovendien gingen de eerste drie F-35B-jagers dienen in het gevechtssquadron van het Korps Mariniers. Volgens de officiële gegevens van het bedrijf Lockheed-Martin zijn het afgelopen jaar 1167 testvluchten uitgevoerd (18% meer dan het plan), waarbij 9319 punten die de voortgang kenmerkten werden gescoord (het plan werd met 10% overschreden). Zoals je kunt zien, denken de Amerikanen er niet eens aan om de ontwikkeling en productie van de nieuwste jagers te stoppen. Voor de huidige 2013 is het de bedoeling om de boordelektronica van de Block 2B-versie te testen en te verfijnen, evenals de eerste tests van wapens. De eerste tests van de verkorte startaanpassing op de amfibische aanvalsschepen van het Wasp-project staan gepland voor de zomer.

Over het algemeen blijven medewerkers van alle bedrijven en ondernemingen die betrokken zijn bij het F-35-project eraan werken en zullen ze het niet opgeven. En het project zelf is al lang voorbij het punt van geen terugkeer, dus het leger en de ingenieurs hebben geen weg terug - ze moeten doorgaan met het verfijnen en bouwen van nieuwe vliegtuigen. Alle problemen met de complexiteit van een of ander deel van het project, evenals de vertragingen in de uitvoering die hierdoor worden veroorzaakt, leiden uiteindelijk tot een stijging van de kosten van het hele programma. Maar zoals eerder vermeld, er is geen weg meer terug, de F-35 zal koste wat kost dienen.

Het is alleen niet helemaal duidelijk hoe de volgende update van de American Air Force eruit zal zien als de prijs van het volgende vliegtuig nog hoger is dan nu. Eind jaren negentig merkte een van de hoge leidinggevenden van Lockheed-Martin, N. Augustine, op dat het programma voor het ontwikkelen van een nieuwe jager elke tien jaar vier keer duurder is dan het vorige. Als deze trend zich voortzet, zal tegen het midden van de 21e eeuw een jaarlijks Amerikaans militair budget van eind jaren negentig gelijk staan aan de ontwikkeling en bouw van slechts één vliegtuig. Zoals Augustinus het treffend verwoordde, zal deze jager drie en een halve dag per week dienen bij de luchtmacht, hetzelfde aantal bij de marine, en in bijzonder succesvolle jaren zal hij af en toe 'vallen' bij het Korps Mariniers. Zal Lightning 2 in staat zijn om deze slechte traditie te beëindigen? Gezien de huidige situatie is de kans hierop niet zo groot.

Aanbevolen: