号称世界最强大推力涡扇毛病WM真人不断十几年美军的F-35被捏住命门

2023-04-04 18:23:19

　　新世纪美国研发的两款军用大推力涡扇发动机，分别是用于F-22战机的F119，和用于F-35战机的F135，代表了世界同类型航发的最高水平。20年过去了，中国和俄罗斯的发动机性能，还没能追平美国的步伐。不过这并不代表美国的航发就一定是完美的，享受全世界赞誉的F135涡扇发动机，其实也毛病缠身。

　　不可否认，美国发动机技术世界领先，这种优势由来已久。从二战开始，美国制造发动机就以马力大，使用寿命长等优势著称。这种优势从二战时期的活塞发动机，延续到了战后的喷气发动机领域，并在冷战后一骑绝尘，领跑世界，真可谓独孤求败。

　　至于F135发动机，则处于高处不胜寒的WM真人地位，除了美国以外，没有任何一个国家有类似的研发项目。F135发动机的推重比达到了11，最大加力推力高达19.2吨，而且采用统一设计，一款发动机适配三款战斗机，包括空军型，海军型和海军陆战队的短距起飞垂直降落型号，毫无疑问，F135代表了当前军用大推力涡扇发动机的最高水平。

　　随着F-35战斗机的产能提速，2023年总产量将会突破1000架大关WM真人，2024年初，美国相关公司还组织了庆祝活动。

　　谁知道乐极生悲，最近，F-135发动机突然传出大丑闻。美国F-35项目联合办公室负责人、空军中将迈克尔·施密特等人，在众议院军事委员会的会议上表示，F-135发动机发现重大问题，急需升级发动机电子控制系统(ECU)和动力和热管理系统(PTMS)。

　　为什么说是丑闻呢，因为这些系统的缺陷，会导致F135发动机的冷却能力严重下降，最终导致发动机寿命缩短。

　　会出现这种子系统和发动机完全不匹配的情况，主要原因是发动机设计之初，设计师分配了自认为功率足够高的冷却系统。该系统功率高达15KW，发动机测试中表现良好，但是和飞机组合一起测试后就发现，实际冷却需求远超想象。F-35试飞过程还出现了弹舱过热问题，飞行很短一段时间，就得打开弹舱透气冷却，极大的影响了该机的实战隐身性能。

　　目前F-35靠损耗发动机寿命来解决冷却问题，但这可不是长久之计，而且这种饮鸩止渴还带来了更多问题。

　　F-35A、F-35B和F-35C分别使用F135-PW-100、F135-PW-600和F135-PW-400这三型发动机，最大推力分别为43000磅、41000磅和43000磅。其中F135-PW-400为适应海上环境，用耐腐蚀材料更换了常规材料。两年前F135发动机维修出现大量积压，原因就是涡轮叶片热保护涂层的磨损比预期更严重等一系列问题。

　　F-35整体战备率为53.1%，比预期目标低10%WM真人。当年五角大楼还想将指标定到80%，现在看来是想多了。F135大修间隔时间也疑似从2000小时降低到不足1600小时，但一些公开报道中宣称为4000小时，这其中可能有虚报的成分。

　　发动机一方面寿命大减，一方面维护间隔降低，F-35的后勤压力自然与日俱增。

　　看到这么多条“罪状”，看上去似乎是美国设计师水平差所致，其实并非如此。F-35是有史以来最航空电子设备最复杂，综合作战能力最强的飞机，出现这种问题，再正常不过。

　　作为美国海军空军以及海军陆战队历史上第一次合作研发一款新型战斗机，F-35身负重任。首先它要在一个机体上进行设计，变形出三种完全不同要求的型号，作为战斗机的最核心部件，设计师为其准备了无比复杂的航电电子设备，用于多种多样的任务，这些任务包括，对空作战+对地攻击+对海攻击+电子侦察，一架飞机等于过去的4架，而且未来还将作为无人机的空中指挥机。

　　为了满足这些复杂的要求，设计师也采用了最先进的航空电子技术，包括1个机头EOTS（前视光电系统）+6个机身EODAS（周视光电系统）+有源相控阵雷达，先进的电子侦察系统，头盔显示器等等一系列跨时代的传感器和显示器技术。

　　为了将这些复杂的设备综合利用起来，该机采用光纤总线将所有这些传感器连接起来。为此洛马公司开发了2500万行代码，堪称军用飞机史上第一，并且采用了强大的综合核心处理机ICP。其中包含4个通用处理模块，2个通用输入输出模块，2个信号处理模块，5个信号处理输入输出模块，2个图像处理模块，2个开关模块，5个电源模块，一共是7种类型22个硬件模块。

　　采用如此多的模块，主要是为了提高可靠性和计算速度，以实现目标的多种信息融合处理，比如雷达，无线电，红外，可见光等广泛频谱型号的综合利用，这还是历史上第一次。

　　如此多WM真人的传感器和模块，就需要大量的功率消耗，。为此F-35采用了300KW的超级发电机。而大量电子设备一同工作，就会生产巨大的发热量，发热就需要冷却，不冷却电子系统就会罢工停摆，而冷却能力的来源则是发动机。从发动机提取功率太多了，给发动机本体的冷却空气就不够用，最终结果就是过度消耗发动机的寿命。

　　所以F135发动机出问题的最直接根源，是战机设计师低估了电子设备的功率消耗和发热量，给发动机设计师带来了巨大的压力。

　　作为一款世界级的战机，F-35可以算是占尽风头，目前拿到的订单大约2500架，未来甚至可能达到4000架，将欧洲和日韩澳洲等盟友死死锁在自己的军工铁链上。

　　F135发动机出现种种问题，直接可以归结为总承包商洛·马公司的不当操作。在F-35战斗机研发初期，他们向三军客户展示了先进的数字式设计系统，保证该系统将快速完美的实现各个客户的要求，轻松实现一边研制一边批量一边升级的完美组合。这种成功的营销，自然获得了大量客户的认同。

　　战斗机毕竟是超级复杂的软硬件综合系统，并不是简单的软件代码升级，洛马公司这种互联网思维，很快在现实中碰壁。由于软硬件不停升级，导致几十架F-35早期型号无法升级到最新型号，不得不变成仅仅具备部分功能的“残废机”。

　　随着研发的深入，各个航电系统的开发越来越复杂，超出了设计师原有的想象。尤其电子系统发热量，为了使航电正常工作，不得不增加发动机冷气抽取，最终导致发动机负担超标，叶片过热，寿命缩短等问题。要彻底解决这些问题，还得花巨大代价修改发动机，这是一个很难做的决策。

　　水多加面，面多加水，靠着不断打补丁解决了旧问题，又出现新毛病。F-35的“洋跃进”使得美国海空军吃尽了苦头。战机设计绝不是简单堆砌高新技术，更重要的是让大量复杂子系统之间协调工作，这种系统工程能搞成功，可不一般。