没有发动机,就没有飞行:持续的推进项目问题正在使f -35停飞

缺乏备件和发动机,仓库级基础设施投资不足,以及更多的问题,已经使F135发动机计划受到抨击。

通过 霍华德·奥特曼 | 发表 2022年7月22日下午3:44
没有发动机,就没有飞行:持续的推进项目问题正在使f -35停飞
美国政府问责局刚刚发布了另一份严厉的报告,关于普惠公司生产的F135发动机的维护问题,该发动机为F-35闪电II联合攻击战斗机提供动力。普惠公司
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F-35闪电II联合攻击战斗机,军方有史以来最昂贵的武器系统,继续受到困扰因为缺少零件F135发动机,成本每块大约1200万美元以及解决这些问题的人和地方。虽然这些问题正在慢慢得到改善,但显然有根深蒂固的系统性问题在起作用。

五角大楼正在考虑是更新发动机还是购买新的发动机以满足未来的需求,仅仅是保持现有发动机的运行将花费纳税人数十亿美元。这是在f -35预计66年生产生命周期内预计超过1.7万亿美元的项目之上的,预计整个机队大约有2500架飞机。

本周,在另一份严厉的报告中,问责局美国政府问责局(GAO)重申了军方与普惠公司(Pratt & Whitney)生产的F135喷气式发动机斗争的净影响。今年2月,大约450架f -35战斗机中有36架(约占8%)因为发动机无法工作而无法飞行。

自今年1月以来,这一数字实际上有所改善,当时约有40架第五代隐形战斗机因缺乏发动机而被搁置。但是GAO报告了一系列备件、劳动力、维修站的问题,以及F-35联合项目办公室和普惠公司在如何预测备件需求方面的分歧,这些都可能意味着未来十年更大的麻烦,需要更多的钱来解决。

今年1月至2月,没有发动机的f -35战机数量有所下降。高(图)

GAO报告称:“国防部为F-35发动机制定了一项独特的维持战略,试图平衡可负担性和性能。”“然而,这一维持战略并不能满足军事服务的一些关键作战期望结果,例如拥有足够数量的可运行发动机的飞机来执行任务。国防部也没有评估和更新其战略,以解决这些期望的结果或反映额外的挑战,例如不断增长的维持成本和发动机现代化的选择。”

对F-35的担忧并不新鲜。美国高级军事官员,以及来自其他军兵种的人员长期以来一直对美国政府持批评态度这个项目而且其管理,有充分的理由,太。这是我们研究过的一个问题在这里例如,在对时任代理国防部长帕特里克·沙纳汉(Patrick Shanahan)进行调查之后,这位前波音公司高管在2019年批评了F-35项目。

甚至在F135发动机的最新问题出现之前,就有人质疑国防部为什么决定这么做结束对替代引擎的竞争

模块化的化妆

联合攻击战斗机之所以如此命名,是因为它由空军、海军陆战队和海军飞行,它们都有相同的基本发动机设计,但有一些变化,以支持海军陆战队飞行的F-35B模型的短距起飞和垂直降落能力。

为F-35提供动力的F135发动机组件。(GAO插图)

F-35A空军改型和F-35C海军改型有相同的发动机,有四个模块:风扇、动力、增压器和喷管。变速箱模块包含在电源模块中。F-35B的发动机也有四个主发动机模块,除了由劳斯莱斯制造的F-35B独特的升力风扇系统外,动力、增压器和喷管模块都有F-35B特有的部件和功能,可以进行短距起飞和垂直着陆操作。

除了模块外,还有两种类型的备件用于维持发动机。有可在现场拆卸和更换的可更换发动机组件,也有需要仓库维护的模块。在车场维护期间,也有维修人员用来修理和大修发动机模块的部件。在车辆段维修时,工作人员对发动机模块进行拆卸、检查,并根据需要更换旧部件,然后重新组装。

不同的动物

国防部的F-35发动机维护战略与为其他战斗机发动机开发的发动机有很大不同,特别是用于F-35的发动机空军的F-16战斗猎鹰而且f - 22猛禽战斗机海军的F/A-18E/F超级大黄蜂GAO报道。

国防部、军方和普惠公司官员接受GAO采访时表示,国防部的目标是平衡F-35及其发动机的性能与维持的可承受性。

与空军和海军对其他战斗机发动机的可持续性战略不同,国防部决定对F-35使用“由于发动机而具有任务能力”的指标——目标是不超过6%的机队因缺乏发动机而无法飞行。其他军种计算其他战斗机的备用发动机库存需求。

GAO报告称:“国防部已经与普惠公司签订了合同,以实现这一目标,国防部基于这一目标对F-35发动机项目进行了投资。”“例如,国防部和普惠公司关于每种类型模块库存所需数量的决定,以及维修模块所需的仓库维护设施、人员和设备,都是根据这一目标做出的。”

军方跟踪F-35发动机的方法与其他战斗机不同。(图片来源:Bilgin S. Sasmaz/Anadolu Agency/Getty Images)

然而,如果由于发动机转速而降低非任务能力,“那么国防部和普惠公司将需要增加国防部库存中的模块数量,并/或提高其在仓库维修模块的能力。”

好消息是,这两项行动——单独或结合起来——“通常会增加模块的可用性,从而减少没有可操作发动机的飞机。”

但坏消息是,“采取这些措施来降低发动机速率导致的非任务能力,将导致维持F-35发动机的额外成本.”

空军和海军官员告诉政府问责局,他们对其他战斗机发动机采取了不同的维持方法。

“他们计算备用发动机库存需求,以及库存中需要准备使用的发动机数量的细目,以帮助确保飞机能够满足预期的任务结果.”

因此,如果一架飞机的发动机需要修理,而不是在现场进行维修,“通常会有一个可用的备用发动机来取代不能工作的发动机。”

还有其他的区别。

GAO发现,F-35项目“备用发动机有限”。

由普惠公司制造的F135发动机内部,为F-35闪电II联合攻击战斗机提供动力。(普惠公司照片)

发动机的模块化特性允许拆卸和更换部件,而无需更换整个发动机。

项目官员告诉GAO,这一策略导致F-35的备用发动机比其他项目更少,因为单个模块可以更换。

“然而,根据官员的说法,这种方法需要F-35项目有足够数量的发动机模块,以及相关的仓库维修能力——即人员、设施和支持设备来维修模块以满足需求——以满足6%的目标。”

如果F-35项目不能保持“每种类型发动机模块的最佳数量以及相应的仓库维修能力,那么该项目将经历模块短缺,这将对发动机和飞机的准备工作产生负面影响。”

这正是在2020年年中发生的情况,当时F-35项目无法足够快地修复电源模块,导致电源模块日益短缺。

2020年8月26日,在阿拉伯联合酋长国哈夫拉空军基地,第380远征后勤准备中队空中终端操作中心的成员从C-17环球霸王III飞机上推出F-35A闪电II发动机。(查尔斯·泰勒军士/美国空军)

“这导致2022年2月整个f -35机队(包括所有型号)的发动机转速超过9%,无法执行任务。”

相比之下,空军和海军官员告诉GAOf - 16F-22和F/ a -18 E/F项目设计了他们的发动机维持战略,以确保他们有一定数量的备用发动机,以满足他们战时的需求。

服务官员表示,这些项目计划确保备用发动机的随时供应,通常被称为战备发动机,并努力确保足够的维持资源-仓库能力和备件-以支持服务的战备发动机需求。

因此,“这些飞机发动机项目投入了额外的资金,以确保发动机供应安全网,使飞机几乎总是有一个可操作的发动机。”

总体而言,根据服务官员的说法,F-35和其他美国战斗机之间不同的发动机维持方法“导致空军F-16和F-22飞机以及海军F/A-18 E/F飞机的数量被认为不具备执行任务的能力,因为自2017年以来发动机通常只有1%或更低。”

根据美国政府问责局汇编的最新数据,即使有之前提到的整体性能改善,F-35由于缺乏发动机而无法飞行的可能性增加了9倍。

“国防部对F-35发动机的维持战略没有达到军事服务的预期结果,”GAO发现。“因此,每个军种要么已经采取措施,要么正在采取措施,例如购买额外的备用发动机或模块,以提高其运行发动机的可用性。这些行动导致了F-35维持的额外费用。军方官员告诉我们,由于发动机速率,非任务能力不超过6%的目标,即使达到,也不能让军方有效地支持国防战略任务,比如与中国和俄罗斯有关的任务。”

电源模块问题

国防部的目标是不超过6%的f -35战斗机由于缺乏发动机而不能执行任务,这包括三个部分的目标:

•1%的f -35无法飞行的目标,因为非模块发动机部件被移除,更换部件不可用;

•4%的f -35无法飞行的目标,因为发动机的一个模块需要更换并且不可用;

•1%的f -35战斗机因维护问题无法运行。

GAO报告称,虽然国防部已经达到了供应部件的目标,但它没有达到模块或维护目标。

政府问责局调查了F-35发动机的几个部件,看看哪些是问题最大的。高(图)

“由于发动机问题,飞机被指定为无任务能力的比例增加,主要是由于缺乏操作模块,特别是动力模块,以及线路可更换部件的可靠性问题,这些问题已经推动了组织级维护的增加。”

模块供应问题实际上越来越严重。GAO报告称,自2020年6月以来,由于模块供应,F-35发动机的非任务能力率有所增加,自2021年4月以来未达到4%的目标。

事实上,截至2022年2月,“缺乏可用的动力模块是无法执行任务的飞机的头号驱动因素。送到维修厂的发动机模块的修复时间比计划的要长得多。”

F-35联合项目办公室的目标是让维修站在122天内修复发动机动力模块。然而,在2020年10月,电源模块的修复周转时间(拆卸后返回使用所需的时间)几乎是这一数字的两倍,约为200天

根据国防部官员的说法,122天的目标在一定程度上是基于“国防部和普惠公司对发动机前往维修站进行维护时必要维修的程度的假设”。维修周转时间比预期的要长,主要有两个原因。”

首先是廷克空军基地的重型维修中心美国没有足够的人员、设施和支持设备来“维修模块以满足需求,以处理电力模块维修的数量或复杂程度”。

另一个问题是,国防部和普惠公司官员表示,正在进行仓库维护的动力模块“需要比现场维护人员在组织层面上从飞机上拆卸发动机时确定的初步工作范围估计更广泛的维修,导致比仓库计划的更多时间和劳动密集型维修。”

国防部和普惠公司的官员说,已经采取了许多措施来改善这些问题,比如在组织层面加强检查协议,以确保准确的信息被传达给仓库。

重型维修中心的维修站维修人员对政府问责局说,他们的设施最初计划主要进行中低水平的维修,但实际上已经完成了大约75%的重型维修。

“例如,他们表示,他们有一些发动机进入维修站,估计只需要适度的维修,但后来发现损坏更严重,需要完全拆卸发动机,工作时间比预期多出数百个小时。”由于对动力模块的不定期维护“比预期的时间长得多”,维修厂“修复的发动机模块比计划的要少”。

例如,在2020年,“F-35发动机项目修复了30个F-35动力模块,远远少于F-35项目预计的86个动力模块。因此,到2020年底,有65个电源模块正在等待仓库维护。”

F135发动机的剖面图,由普惠公司制造,为F-35联合攻击战斗机提供动力。(普惠公司插图)

在对GAO报告的回应中,普惠公司表示周一发表声明称除其他外,其F-35发动机维护网络“2021年生产的动力模块数量比2020年增加了一倍以上,并有望通过国际和承包商物流现场仓库提供的增加能力在2022年增长60%。”

该公司表示,位于荷兰、挪威和澳大利亚的区域发动机仓库“最近实现了初始仓库能力,目前正在为全球机队提供支持”。“位于廷克空军基地的F135重型维修中心是该网络的核心,2021年的动力模块产量是2020年的3.5倍,并有望再次超过年度目标。”

由于“这一进展”,到2022年第二季度末,整体发动机可用性(以任务受损能力等待部件(micap)衡量,也称为地面飞机(AOGs))与2021年底相比提高了约60%。

备件拨款襟翼

虽然国防部的努力导致了“发动机可用性预测的改善”,但GAO发现“仍然存在需要持续关注的重大风险”。特别是,国防部和普惠公司在需要多少额外支出来填补备件资金缺口的问题上存在分歧。”

GAO国防能力和管理团队主任戴安娜·毛雷尔(Diana Maurer)表示,国防部和普惠公司在“建议就必要备件的未来成本达成协议”方面“分歧很大”战区周一。这相当于数亿美元。但他们正在努力缩小这一差距。”

美国政府问责局发现,F-35发动机项目用于维持和维修发动机的一些备件“需要很长的交货时间,这意味着它们可能需要几年的时间来生产”。F-35联合项目办公室和普惠公司的官员都“强调了确保有足够的备件来支持现场和仓库维护的重要性。”

F-35企业在如何解决这些问题上达成了普遍共识,“除了备件供应”。

到2021年,F-35联合项目办公室和普惠公司的官员报告说,通常有“足够的备件来支持现场和仓库的维护活动”。他们还一致认为,该项目“需要购买更多的备件,以满足未来对备件的需求,因为机队的增长和定期仓库维护的发生速度越来越快。”

F-35联合项目办公室和普惠公司“在国防部2023财年预算审议期间共同努力增加备件资金”。

普惠F135发动机在田纳西州阿诺德空军基地的海平面测试单元3中进行加速任务测试。2021年11月15日。F135是为F-35闪电II提供动力的发动机。(吉尔·皮克特拍摄的美国空军照片)

国防部最初预计,“2023 - 2025财年需要约4.21亿美元的备件来支持仓库维护”。

然而,根据其纠正行动计划,“国防部正在努力在这段时间内将资金增加3.33亿美元,至约7.54亿美元。”

与此同时,GAO告诉普惠公司,由于2022年之前备件资金不足,该项目“继续存在备件资金缺口——例如在仓库维护期间维修发动机模块所需的可更换部件和单件部件。”

具体来说,普惠公司表示,这一缺口“超过4亿美元,将对未来的项目产生负面影响。”

另一方面,国防部表示,“这一缺口约为1.7亿美元,官员们正在努力收回这1.7亿美元的资金,作为国防部2023 - 2025财年增加备件资金的一部分。”

对未来备件短缺范围缺乏共识“至少自2019年以来一直是该计划中的一个问题”。

普惠公司的官员告诉政府问责局,自2019年以来,他们已“多次”向国防部提出这个问题。我们还观察到,在2021年8月,普惠公司的官员在发动机维护审查会议上向F-35联合项目办公室和军方官员提出了这个问题。”

F-35联合项目办公室和普惠公司的官员强调,他们“必须提前订购备件,以适应较长的生产交货期”——有时需要提前两到三年,“因为制造F-35部件的制造过程高度专业化”。

更麻烦的是,F-35联合项目办公室和普惠公司“一直在使用不同的数据输入来估计未来的备件需求。这导致资金不足,无法将备件补充到可接受的水平。”

截至2021年8月,F-35联合项目办公室官员表示,普惠公司的模型“比他们最初认识到的更准确”。

俄克拉荷马城航空后勤综合重型维修中心的成员在2021年5月25日访问俄克拉荷马州廷克空军基地期间与空军F-35A演示小组合影。美国空军/Paul Shirk

F-35项目办公室和普惠公司官员表示,他们一直在讨论协调分歧并开发共享模型,“但国防部尚未确保就共享模型达成协议,并商定数据输入,从而为规划和预算目的提供准确的信息。”

由于这些差异,GAO发现,如果国防部不能确保F-35联合项目办公室和普惠公司合作,就共享备件预测模型和该模型的数据输入达成一致并编制文件,“国防部和F-35项目的军事部门将缺乏高质量的决策信息。除此之外,如果没有就共享模型和商定的数据输入达成一致,该项目将由于缺乏备件而面临准备就绪程度下降的风险。”

普惠公司估计,备件的缺乏“将开始影响仓库的维护,导致约251台发动机在2024年至2025年间无法按计划维修。”

这也“可能会增加发动机模块的仓库维护积压。”

此外,零件短缺将影响组织级别的维护。

根据普惠公司官员的说法,“到2025年,由于发动机速率的原因,在线可更换部件的短缺将对非任务能力产生重大影响。”

与此同时,2019年备件预算的资金问题加剧,当时土耳其因使用俄罗斯S-400防空系统而被阻止购买f -35战斗机。

五角大楼当时表示,它需要2亿多美元来帮助寻找各种部件的新供应商f - 35由于“可能对未指明的“外国”实施制裁,这几乎是肯定的提及土耳其.你可以读到更多在这里

资金的假设

GAO对F-35联合项目办公室改进计划的审查确定,这些计划“高度依赖于以下假设:(1)该办公室在2023财年和2024财年拨款过程中收到的资金水平,以及(2)应对可能阻碍其计划在未来几年实施的风险。”

首先,F-35联合项目办公室和军方官员告诉GAO,该计划“高度依赖于在2023财年和2024财年拨款程序中获得资金,具体金额将通过国防部的预算制定程序确定。”

F-35联合项目办公室官员告诉GAO,这些额外的资金“将是必要的,以避免发动机无法执行任务的比率在未来几年增加到20%,这是2021年平均比率8%的两倍。”

根据F-35联合项目办公室官员的说法,这样的速度将“严重限制F-35的作战和军事训练”。

f -35战斗机串连飞行。(洛克希德马丁公司照片)

据国防部官员称,该项目要求为军事建设提供额外资金,以支持仓库扩建和购买更多备件。为了更快地增加仓库容量,F-35联合项目办公室正在寻求从2026财年到2024财年调整海军舰队战备中心东南军事建设计划的资金。这将使他们能够“在21世纪20年代中后期加速每年修复的电源模块数量。”

此外,为了支持整个企业在2020年代的预期水平上维修动力模块,需要额外的备件,特别是用于维修和重建仓库维护的发动机的零件,并将在2023年、2024年和2025年通过国防部的预算程序提出申请。

GAO表示,国防部已经确定了几个可能“影响其实施计划、实现里程碑并改善发动机维护生产结果的能力”的因素。它们包括:

•仓库人员配备:将需要额外的维护人员来支持现有和未来仓库的容量增加。这就需要雇用维修站维护人员,以确保维修站能够正常运作,并能够生产预期数量的修理发动机模块。

•组织和仓库维护人员的技术培训:国防部将需要为其当前和未来的维护人员提供额外的培训,以提高技术人员的熟练程度,减少返工,提高维修活动的效率。

仓库设施改进:随着国防部将维修能力扩展到其他仓库地点,国防部必须完成设施改进,以适应F-35发动机维修。这需要军事建设项目,如佛罗里达州杰克逊维尔的那些,按时完成。如果不能按计划完成,那么这将延迟国防部满足维修需求的能力。

维修站的支持设备:在整个F-35发动机维修网络中增加额外的维修站容量,并加速重型维护中心的动力模块生产,需要足够的支持设备-支持发动机运行和维护所需的设备项目。如果维修站维修设施没有足够的支持设备,维修过程效率较低,国防部满足维修需求的能力可能面临风险。

•备件可用性:F-35发动机项目用于维持和维修发动机的一些备件需要很长的交货周期,这意味着它们可能需要几年的时间来生产。F-35联合项目办公室和普惠公司官员强调了确保有足够的备件来支持现场和仓库维护的重要性。

改变指标

可以增加发动机在飞机上停留时间的一种措施是根据发动机及其部件不断增长的历史性能数据制定发动机支持要求。

国防部和普惠公司官员告诉GAO,根据收集到的发动机在生命周期这一阶段性能的工程数据,可以根据维护需求进行调整。

特别是,他们正在考虑推动工程限制,以推动额外的维护行动或在现场和仓库层面更换部件。

“这些行动可能会减少对维护和备件的需求。”

美国国防部和普惠公司一直在努力延长发动机在飞机上的使用时间,“方法是扩大某些部件的工程限制,使它们不需要频繁更换。”

例如,基于广泛的测试,F-35联合项目办公室“已采取行动,扩大动力模块高压涡轮叶片的电流限制。”

美国国防部和普惠公司一直致力于增加发动机在飞机上停留的时间。(美国空军摄影:Jill Pickett)

F-35战斗机的维修人员每50个飞行小时检查一次叶片,并“根据涂层损失、烧穿和开裂限制等技术测量”决定是否需要更换叶片。

根据F-35联合项目办公室的说法,目前的限制导致一个动力模块由于叶片被送到维修厂进行维修,“这是基于保守的估计和传统发动机的经验。F-35联合项目办公室和普惠公司在开发并进行测试以评估叶片的耐久性后得出结论,即使缺少大量涂层,叶片也更耐用,并且可以比之前假设的安全使用时间更长。”

F-35联合项目办公室和普惠公司也更频繁地使用政府和普惠公司的工程师“跟踪发动机叶片的故障,并确保F-35维修人员正确地进行发动机叶片检查。”

这些行动使F-35联合项目办公室能够在2021年10月批准“一套新的临时限制,用于在50个飞行小时的检查中评估涂层损失、开裂、侵蚀和尖端损坏。”

据联合项目办公室官员称,F-35联合项目办公室于2022年3月完成了限制。在这些扩大的限制下,“发动机能够安全地在飞机上停留更长的时间,从而减少了发动机拆卸和维修站所需的维修。”

F-35联合项目办公室官员告诉GAO,减少叶片维护“将释放资源来解决其他发动机维护需求,帮助发动机维修网络更快地恢复以满足需求。”

F-35联合项目办公室和普惠公司正在对发动机的其他部件进行类似的努力,并计划在今年某个时候完成这些行动。

“总的来说,对于耐久性较长的特定部件,扩大工程限制可能会减少现场和仓库级别的维护,并减少更换备件的需求。”

根据重型维修中心的官员,“扩大零件限制是所有发动机标准流程的一部分,包括F119发动机为F-22猛禽提供动力。然而,F-35联合项目办公室和普惠公司“还必须权衡这些潜在的变化与由于扩大限制而可能出现的任何安全和长期性能问题。”

重型维护中心的官员表示,任何改变“都需要在2022年底之前做出,以缓解2023年计划的仓库维护所需的备件的潜在短缺。”

GAO说,国防部的努力应该会在未来十年减少没有发动机的f -35战机。高(图)

国防部实施其计划的结果是“在本世纪20年代,其修复动力模块的预计能力得到了提高,并减少了不运行发动机的飞机数量。”

关于可靠性的好消息和坏消息

GAO分析的普惠公司数据显示,F-35发动机在三个可靠性和可维护性指标(故障、作战任务失败和移除之间的平均飞行小时)上“总体上已经超过了项目的目标”。

在发动机故障方面,F-35A和F-35C已经超过了该指标的目标,而F-35B则没有达到目标。具体来说,F-35B与220小时的平均飞行小时目标相差约40小时(或19%)。这意味着F-35B发动机由于软件或硬件故障需要比原计划更多的维护。”

当涉及到发动机操作任务失败时,测量平均飞行小时数的指标在导致地面/空中中止或空中紧急情况等打击任务基本功能丧失的故障之间,所有三种F-35改型“都大大超出了这一指标的目标”。

例如,F-35A空军改型已经超过了其1400小时的平均飞行小时目标超过了1000小时(或77%)。“这一性能意味着发动机在飞行过程中非常可靠,允许飞机在执行任务期间完成更高频率的任务而不出现发动机问题。”

至于引擎移除(测量平均值的度量f“所有三种F-35改型都大大超出了这一指标的目标。

F-35A空军改型已经超过了950小时的平均飞行小时目标近1000小时(或105%)。

“这种性能意味着发动机不需要像预期的那样在计划外的情况下拆卸,减少了维护需求。”

根据F-35联合项目办公室和普惠公司官员的说法,“这些指标和经验表明,F-35发动机在飞机上的性能极其可靠。”

另一方面,GAO发现F-35发动机在另外两个可靠性和可维护性指标上没有达到项目的目标——维护事件和线路可更换部件拆卸之间的平均飞行小时。

所有三种F-35型号都远远达不到维护目标,这是一项衡量指标当发动机安装在飞机上时,在计划外维护事件之间的平均飞行小时数。

例如,F-35A与140小时的平均飞行小时目标相差了近100小时(或67%)。这一性能意味着F-35发动机需要的维护事件数量明显高于原计划,对组织层面的维护人员的要求超过了计划的工作。”

F-35的三种改型也没有一种达到了更换线路可更换部件的目标(该指标衡量的是在发动机安装到飞机上后,不定期更换这些部件之间的平均飞行小时数)。

F-35A空军改型“比其410小时的平均飞行小时目标少了约60小时(或14%)。这种性能意味着线路可更换组件的故障频率高于预期,要求维护人员比计划更频繁地移除和更换它们。”

根据F-35联合项目办公室和普惠公司官员的说法,“线路可更换部件的频繁故障是未能满足这两个指标的主要原因。”

普惠管理人员对政府问责局说,当一个部件被移除时,就会完成调查,以找出根本原因,并采取纠正措施。

GAO报告称:“国防部已经制定并正在实施纠正行动计划,以解决维修动力模块的仓库能力不足的问题,并减少对F-35发动机的维护需求。”“国防部在2020年秋冬开始实施这些计划,但执行将需要数年时间,并要求国防部花费比原计划更多的资金来维持发动机。”

未达到预期结果

F-35联合项目办公室和普惠公司官员都告诉GAO, F-35发动机维持战略与军事服务的预期结果不符。”具体来说,政府问责局在军人中发现了以下担忧:

美国空军官员表示,他们的任务要求他们的F-35飞机在任何时候都有可操作的发动机,由于发动机速率不超过6%的非任务能力的目标是不可接受的。

然而,自2020年年中以来,由于动力模块问题导致飞机无法飞行,空军经历了可操作发动机的短缺。

俄克拉荷马城航空后勤综合重型维修中心的成员于2021年5月25日在俄克拉荷马州廷克空军基地近距离观察空军F-35闪电II演示小组飞机。(美国空军摄影:Paul Shirk)

例如,2021年8月,美国空军官员告诉GAO,有35架飞机没有启动发动机。此外,他们表示,F-35是唯一使用两级维护概念的发动机,这给同时进行仓库和中间维护的仓库带来了更大的负担。

因此,空军在2022财年获得了1.75亿美元的资金,用于购买额外的动力模块,以减少不运行发动机的飞机数量。这笔资金是在空军已经为F-35项目办公室提供的F-35维护资金之外的,包括F-35发动机维护。

海军陆战队和海军官员告诉GAO尽管他们还没有经历过空军目前所面临的发动机可用性问题的严重程度,但随着越来越多的f -35战斗机投入使用,他们对维持战略感到担忧。

在2018财年,海军陆战队展望未来,以确保F-35飞机的发动机可用,开始购买自己的备用F135发动机。在2019-2021财年,海军陆战队花费了约1.86亿美元,购买了7台备用发动机。

海军官员还告诉GAO,该项目中的备用模块水平不足以满足他们的预期结果,特别是在部署期间保持作战节奏。

据海军官员称,海军在2023财年的预算编制过程中探索了额外的备用发动机资金,但由于在做出决定之前需要更多的信息,因此决定不寻求这笔资金。此外,海军官员表示,他们希望对F-35进行中级维护,类似于海军的其他飞机,以提高维修网络的能力和响应能力。

维持成本上升

分配给F-35项目的绝大多数资金不是用于购买喷气式飞机,而是用于保持它们飞行。GAO报告称,未来60年F-35项目预计总成本为1.7万亿美元,其中1.3万亿美元(76%)将用于维护。

与此同时,仅维持F-35发动机的成本就从2016财年到2020财年增长了近四倍,从7900万美元增加到3.15亿美元。发动机维护成本占总运营和支持成本的比例从2016财年的7%上升到2020财年的11%。

F-35联合项目办公室表示,这些增长是由于几个因素造成的,包括飞机数量从154架增加到357架,总飞行小时数增加了184%。

GAO报告称,由于国防部计划在2023年开始对F-35发动机进行定期维护,额外的成本正在增加。

“这种定期维护将显著增加维持成本,此外还会产生对备件和仓库资源的额外需求。到2028财年,F-35发动机的维护成本预计每年超过10亿美元。”

2021年5月25日,一架分配给美国空军F-35演示小组的F-35A闪电II飞机在俄克拉荷马州廷克空军基地进行演示飞行时制造了一个蒸汽锥。(美国空军摄影:Mark Hybers)

据普惠公司官员称,到2030年,定期维护有可能占发动机总维护成本的70%以上。

目前正在努力抵消这些增长。F-35联合项目办公室和普惠公司正在努力提高发动机维护的可承受性,包括“提高维护活动的效率,使发动机在飞机上使用的时间更长,提高发动机部件的可靠性”。例如,作为“保持发动机在机翼上的倡议”的一部分,普惠公司正在努力让发动机在飞机上保持更长的时间,然后再进行定期维护活动。

普惠公司估计,在飞机整个生命周期内,这些努力可以节省大约140亿美元的维护成本,而发动机维护成本约为900亿美元。

“然而,这些努力正处于实施和批准的不同阶段。根据国防部官员的说法,这些努力必须与发动机的长期性能相平衡,以确保使发动机在飞机上工作更长的时间不会增加发动机在飞行时出现问题的风险。”

发动机拐点

F-35项目正处于计划对F-35发动机进行现代化改造的早期阶段。

根据F-35联合项目办公室官员的说法,F-35项目将需要对当前的发动机进行现代化改造,“以提供额外的动力和热管理能力,这是支持F-35飞机现代化所必需的。”

据联合项目办公室官员称,为此,国防部正在考虑两种选择。

首先是通过增强普惠公司生产的发动机包选项来升级当前的发动机。

第二种是通过适应性发动机过渡计划(AETP)开发一种新发动机,感兴趣的承包商将竞争资金来交付。

增强型发动机包是普惠公司的一个项目,“将以现有发动机的技术为基础,适用于所有型号的飞机。”这将导致“能力的增加,比如射程和推力的提高。””

然而,“普惠公司代表表示,如果要求增强型发动机适用于所有型号的F-35,那么为了适应作为F-35B发动机一部分的升力风扇,性能将会有所下降。”

军方必须决定是翻新F-35的发动机还是安装新的发动机。(美国空军高级飞行员德文特·威廉姆斯摄)

此外,这些官员指出,普惠公司还开发了一种选项,“将提高F-35A和F-35C发动机的性能。根据F-35联合项目办公室官员的说法,随着时间的推移,这些选项将被整合到机队中,对维持的影响最小。

与此同时,美国空军正在赞助AETP方法,“这将为美国f - 35a和f - 35c机队提供全新的发动机。”

美国空军官员告诉政府问责局,F-35“比最初预期的飞行更艰难,升级发动机对于满足日益增长的需求是必要的。”AETP“旨在生产自适应发动机,在战斗条件下提供更大的推力,在巡航条件下提高燃油效率。”

部署这样的发动机“将使空中力量增加航程,并为热管理提供额外的冷却空气”。

但F-35联合项目办公室官员告诉GAO,这一选择“将带来三个挑战,将影响发动机寿命周期成本。”

首先是海军的F-35C飞机“可能需要进行某种修改,以便将新发动机安装在飞机上”。

第二,“新的发动机将带来持续的挑战,因为该项目将有两个不同的发动机来维持-一个用于f - 35a和f - 35c,另一个用于f - 35b -可能需要改变现有的支持发动机维持的基础设施。

第三个问题是“根据F-35联合项目办公室官员的说法,这种方法不适用于F-35B改型(海军陆战队改型)。”

这意味着,如果发动机现代化是所有三种型号的要求,而AETP仅被空军和海军的f -35选中,那么海军陆战队使用的F-35B“仍然需要另一种发动机现代化工作”。根据项目官员的说法,这将导致两种独立的发动机开发工作,并对维持战略和维持成本产生影响,因为f -35机队使用两种独特的发动机。”

改进建议

在其最新的报告中,GAO建议国防部长应该“确保F-35联合项目办公室与军方合作,评估和更新F-35发动机维护战略,包括其目标和实现其目标的必要行动——例如所需的备用发动机和模块数量,以及修复模块所需的维护和能力水平。”

这些评估以及任何相应的决定和行动“都应记录在案,并考虑到发动机维持成本和现代化计划。”

此外,国防部长“应确保F-35联合项目办公室与各军种和普惠公司合作开发备件预测共享模型,与各军种和普惠公司就备件预测模型达成协议,并记录该协议以确保对模型的共同理解。”

国防部和普惠公司都同意这些建议。

国防部表示,它已经在“审查和修订新的推进维持战略”。

五角大楼官员没有回应记者的请求战区来解释这个状态。如果有相关信息,我们会及时更新。

国防部和普惠公司都同意美国政府问责局关于F-35发动机问题的最新报告。(美国海军照片,首席大众传播专家香农·e·伦弗罗/发布)

普惠在一份声明中说,他们也同意政府问责局的建议。

根据普惠公司的说法,F-35发动机维持战略“设计、资助和合同的非任务能力(NMC)率为6%,目前与作战人员的战备预期不一致”。普惠在其产品组合中成功执行了许多不同的准备就绪结构,并准备根据用户需求进行调整。改变当前的结构需要在整个企业中保持一致。”

在备件需求预测方面,“普惠公司拥有成熟的预测和建模工具来支持机队规划。在过去的12个月里,普惠与联合项目办公室合作,调整了这些预测的基本规则和假设。及时采购备件所需资金的变化仍然是一项挑战。普惠将继续专注于确定满足发动机可用性和就绪水平的备件需求。”

考虑到购买和维护f -35机队的成本,以及保持其飞行的持续问题,密切关注该项目仍将是政府问责局和国会等监督机构的优先事项。

今年4月,众议院军事委员会战备小组委员会主席、来自加利福尼亚州的民主党人约翰·加拉曼迪(John Garamendi)发誓要“激怒上帝”,直到该项目恢复到符合作战要求为止。

这种情况是否会发生,以及何时会发生,仍有待观察。

联系作者:霍华德@thewarzone.com

作者注:本文已更新,以反映F135发动机的单位成本。

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