F/A-22 is to enter operational
testing在经历了多年延迟和一系列挫折之后,美国空军的F/A-22″猛禽”战斗机正在获得强劲的发展势头:一些飞机正在交付给使用试验部门,第一架低速率初始生产的F/A-22于2003年9月到达美国空军的训练中队。再过一年时间,第一个F/A-22作战单元即将开始接收F/A-22。但F/A-22要进入2003年11月的使用试验阶段,仍有一些工作要做,而且这个项目也没有按预定进度发展。
美国国防部国防采购局即将作出F/A-22是否准备好进入使用试验阶段的决定,即便F/A-22通过DAB的审查,正式的初始使用试验和鉴定在2004年2月前不会开始。这是因为需要把足够多的飞机修改成生产标准。
一年前,想不到F/A-22会进展得这么快。当时美国空军发现这个项目由于垂尾抖振和航空电子系统不稳定所造成的试飞延迟,已使其费用超过预算6.9亿美元。2002年12月,美国空军增加预算8.76亿美元,把发展时间延长20个月,并把IOT&E推迟到2003年10月进行。因美国空军从国会拿不到更多的钱,只好从生产预算中拿出7.63亿美元来帮助支付发展费用的超支,同时把计划购买的飞机数量减少到276架。
在推进F/A-22走上轨道的最后阶段中,美国空军和洛克希德·马丁公司负责这个项目的领导被撤换。五角大楼的高级官员们说,如果再有延迟和超支情况可能造成美国空军的这个高优先性项目被撤消。自2003年以来这个项目取得稳步进展,但来之不易。
2003年7月,美国空军被迫作出另一修改F/A-22发展路线的决定。美国空军决定使用试验不是从2003年10月开始,而有所推迟,试验将分两个阶段进行。称为使用试验和鉴定的第一阶段即将于2003年11月开始,这一阶段采用2架飞机。正式的IOT&E将于2004年2月开始,需要5架达到生产标准的F/A-22。新计划将保障在2004年11月作出全速率生产的决定,以及美国空军所坚持的在2005年12月达到初始作战能力。全速率生产决定比IOC更具有约束作用。●优良的性能
隐身的F/A-22满足或超过其关键性能参数指标。雷达截面已在3架机体上作了检验,比所要求的值要好。超音速巡航性能为M数1.68,比指标高12%。加速性能、任务载荷和作战半径都超过了要求,而且具有推力矢量控制能力的F/A-22能满足其机动性指标。其APG-77有源阵雷达的探测距离超出预期值5%。
三个KPP,即空运保障、出动率和平均维修间时间,确定F/A-22需要满足的100000飞行小时的保障能力指标。因为迄今已有17架F/A-22作了4000多小时飞行。美国空军根据分析估计,F/A-22能满足上述三个KPP的指标。
F/A-22曾经不能满足其空运保障指标,这一指标用C-141等量的空运量来表示,基于F/A-22在30天战斗部署期间假设的所需低可观测维修量,F/A-22现已能满足这个指标。这是因为美国空军过去没有LO维修方面的数据,因而在制定模型时假定按照最坏的情形。现在美国空军知道LO维修可以推迟进行。●垂尾抖振和航空电子系统不稳定问题
对延迟影响最大的垂尾抖振问题,现已得到解决。解决方法包括将复合材料后梁改为用钛合金制造,消除了3000米以上的抖振。除在3000米以下清除垂尾抖振的试验以外,预计为IOT&E所作的飞行包线澄清试验即将完成。
航空电子系统稳定性是F/A-22项目最重要的问题,重复启动软件的需要也使高度综合的航空电子系统的试验经常受挫,在最坏的情况下,航空电子系统平均每1.3小时就要关闭一次,而且F/A-22在每2.5小时的出动期间,就有14分钟软件不能使用。
航空电子系统稳定性分以下几类:1类是整个系统的重新启动,需要4~9分钟;2类是分系统重置,需要3~30秒;3和4类是非关键分系统的人工和自动重置,不需要在战斗期间进行;5类是硬件故障。重新起动频率用平均不稳定事件间时间来量度。
航空电子系统93%的代码是稳定的,仍在解决的7%用于综合传感器数据,以便F/A-22能完成其任务。这是功能综合问题,因而美国空军退回到93%的基本功能,并在此基础上每次增加一部分功能,取得了相当显著的进展。
航空电子系统应当具有100%的启动性能。启动性能在2003年2月达到65%,到8月达到75%。在2月份,1类的MTBIE是1.9小时,1和2类的MTBIE是1.3小时,到8月已分别提高到25小时和9.8小时。美国空军重点对付1类不稳定,发现和消除了问题,现在转向解决2类不稳定问题。
软件不可用性已降到每次任务2分钟。对于一些较新的软件型别,情况大为改善,飞行员可进行他们的工作。但获得进入使用试验的批准,需要继续提高航空电子系统稳定性。DAB于9、10月间又作一次审查,要求航空电子系统稳定性具有尽可能高的发展趋势。
DAB将用一个新指标即平均航空电子异常间时间来评估航空电子系统稳定性的进展,其中包括1和2类不稳定性,某些3类和5类不稳定性。MTBAA比MTBIE指标更为严格。DAB并没有为为MTBAA规定具体数字,估计需要5~7小时的MTBAA,以便使试验不能按时完成的风险为中等大小或较低的等级。●成本螺旋上升,总产量越来越少
F/A-22是目前世界上最贵的战斗机,而且从项目开始发展以来成本节节上升,产量越来越少,进度一再拖延。这其中存在当初对发展难度估计不足的原因,也有管理不善的问题。
1985年,洛克希德公司和诺斯罗普公司获得分别验证YF-22和YF-23先进战术战斗机原型机的合同,当时美国空军计划以每年72架的速率购买750架飞机,生产于1992年开始。
1991年,当洛克希德公司的以普惠公司F119发动机为动力的F-22赢得ATF的竞争后,购买量被减到648架,生产推迟到1996年,生产速率减到每年48架。这仅是受成本螺旋上升所驱动的生产数量下滑的开始。
美国国防部1994年的从底到顶的评审把购买量减到442架。三年以后,五角大楼的四年防务评审又一次把数量削减到339架,并把生产速率减到每年36架。美国空军估计,将这个项目从750架/每年72架减到339架/每年36架,使F/A-22的成套件成本提高了50%。
但数量的削减并没有就此打住。1999年,低速率初始生产批准的延迟造成6架飞机被重新命名为代表生产的试验机,并进行部队发展鉴定。F/A-22最后在2001年被批准投产。
2000下半年,生产费用超出美国国会规定的最高成本变得很明显。结果,美国国防部再次减少了购买数量,减到297架飞机,但批准了”按预算购买”策略,这就是说如果可制造性改进计划获得成果,则允许美国空军购买达333架F/A-22。2002年下半年,发展又超出预定成本,美国空军想方设法筹得资金使项目返回到正常轨道。
现在,美国国防部估计美国空军能买得起270架F/A-22。美国空军预测可购买276架,并希望生产成本能降下来,按预算购买策略可使最终的购买数量更高。由于生产成本的节省,美国空军将多获得1架F/A-22,使生产总数达到277架,但如果美国国会执行其2004财年削减购买量的威胁,则美国空军获得的F/A-22数量还可能减少。
需要着重说明的是,美国国防部和美国空军的估计假定F/A-22的生产预算是422亿美元,比国会规定的成本上限超出54亿。五角大楼计划在2005财年预算中寻求解决办法。若仍保持规定的成本上限,据长期以来对该项目提出批评的美国总审计局估计,美国空军最终可能只能购买224架F/A-22。这比美国空军所需的380多架F/A-22存在很大的缺口。●生产工具已经到位
保障全速率生产(1年生产32架飞机)的工具已经到位,并作了验证。三批LRIP共44架F/A-22已经订购,而且美国国会即将表决美国空军是否能获得它想在2004财年获得的第4批22架飞机。计划要求在2005财年获得24架F/A-22,在2006财年获得28架,在2007财年将达到一年32架的全速率生产。
F/A-22交付给兰利空军基地的美国空军第一个战斗中队将从2004年下半年开始,而且美国空军计划在项目正式开始15年(即2005年12月)时宣布F/A-22可进行作战。洛克希德·马丁公司正在按合同为该机确定一条螺旋式发展路径,集中研究附加的空地作战能力。F/A-22开始将携带JDAM
GPS制导弹药,以及AIM-9近距和AIM-120中距空空导弹。AIM-9X和”小直径炸弹”计划在以后装备。

Mil Handbook-5 will be replaced by
MMPDS本刊讯2003年是美国Mil-Handbook-5手册的最后一次出版,2004年该手册将由MMPDS-01代替,作为政府唯一承认的军民用飞机结构及机械连接件的设计许用性能源。从1954年以来,Mil
Handbook-5一直作为美国飞机金属材料及机械紧固件设计许用性能的工业圣经。原来的Mil
Handbook-5委员会建于65年前,目的是为航空设计提供可靠的力学及物理性能数据,现改称金属材料性能开发及标准化委员会,由联邦航空局及美国空军共同担任主席。MMPDS委员会由FAA及国防部陆海空三军以及飞机制造商(波音公司、诺斯罗普公司、洛克希德公司和材料生产商(Alcoa、Allvac、Howmet、PCC及Timet)共同组成,委员会的成员不是固定的,逐年改变。过去4年,委员会根据发动机供应商基地创议计划一年开两次会并进行工作。提供满足MMPDS对静力学数据要求的室温拉伸、压缩、剪切及挤压数据。统计数据是根据MMPS取样及试验指南从材料制造商及产品制造商收集,然后提交到巴氏哥伦布实验室按委员会提出的方法进行统计分析,由委员会最后对分析后的数据进行批准纳入手册。MMPDS手册中的力学性能数据是按”直接”或”间接”(压缩、挤压及剪切强度)计算的。T99及T90直接计算的试样数最低为100,至少包括10炉。

Design-allowable
castings本刊讯为了解除阻碍在军民用飞机上使用整体精铸件的绊脚石,由政府、铸件供应链制造商及其供应商组成一个工业范围的联合体,为铸造、热等静压及工厂退火的Ti-6Al-4V合金建立一个统计数据库。新的数据将在2004年进入MMPDS-01。这样做可使设计人员直接将Ti-6Al-4V铸件用于飞机结构,从而无需开发独立的数据库以及引入铸造系数,可以使设计人员充分利用钛精铸件的效益。MMPDS手册接纳钛铸件设计许用数据是铸件在军民用飞机结构上应用的一个里程碑。所谓设计许用值是指给定的材料用于给定用途所需的最低的力学性能值。它是用统计学推导出的最低性能值,一般是指置信度95%时的T99或T90值。目前Howmet公司除了静力学数据外,也提供出应变控制的低循环疲劳、疲劳裂纹扩展及断裂韧性值。目前新的数据虽然已在2003年春季获得政府及工业协调会议的批准,但要在2004年正式在MMPDS手册中出版。届时MMPD手册将成为政府唯一承认的军民用飞机结构的金属材料及机械连接件的设计许用性能值。金属材料性能开发及标准化(MMPDS/Mil-5)手册委员会已为铸造、热等静压、工厂退火的Ti-6Al-4V建立了静态力学性能数据库。

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