F-35何以走向成熟

航空百科|F-35何以走向成熟

地面展示中的F-35,航空產業網 攝影


2020年3月1日,第500架F-35完成交付。這是一架常規起降型的F-35A,用戶是美國空軍。F-35有三種主要改型,前500架分別是354架基本型F-35A、108架垂直起降的F-35B和38架艦載型F-35C。


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F-35的多種能力,©AolDefense


目前,F-35已經部署到美國空軍、海軍及海軍陸戰隊在全球的24個基地。此外,英國、挪威、以色列、日本、比利時、波蘭和意大利也已接收了F-35;未來新加坡也將裝備。


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美空軍上將埃裡克·菲克評論F-35項目進度 ©DoD


據美國防部官方消息,F-35聯合項目辦公室埃裡克·菲克 (Eric T. Fick)上將3月4日在華盛頓特區舉行的第11屆年度國防計劃會議上發表講話,對項目進度表示滿意,稱“F-35強大但不完美” (strong, but not perfect)。


可以說,完成500架交付是一個里程碑事件,幾個核心數據也表明項目在走向成熟。


三個指標表明項目接近成熟


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首先,年交付量爬坡至接近全速率。2019年洛克希德馬丁公司共交付了135架F-35,超過計劃的131架。2020年預計交付將突破140架,逐漸接近160架/年的生產全速率。


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其次,項目提前完成了降價指標。根據2019年10月底的報道,從第11批次(Lot11)到第14批次,F-35各機型是平均將下降12.8%。


其中,F-35A第13批次將降至7920萬美元,第14批次為7790萬美元。


這意味著在第13批次將會實現單價降至8000萬美元的目標。這比原計劃提前了一年多,也將是項目的另一個重要里程碑。


項目早期F-35單機價格曾超過2億美元,因成本超支一直為人所詬病。近年單機價格的不斷下降表明由全球1500餘家企業組成的供應鏈效率的持續提升。


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F-15雙機,F-35比上一代雙發戰鬥機更重


F-35的隱身設計、多功能需求和豐富的機載設備都使其結構重量較大。因此,F-35雖是一種單發飛機,最大起飛重量超過31噸,絕不是一種“輕型飛機”。F-22與F-35的關係,也並不完全像F-15與F-16那樣的高低搭配。


考慮到即便三種改型中較輕的F-35A其空重也大於上一代代表性的重型戰鬥機F-15C(13.3噸>12.7噸),以當今美元的價值,低於8000萬美元的採購價令人印象深刻。


第三,F-35戰備率持續改善。


新研製飛機戰備出動率一直是問題。F-35早期的戰備率甚至只有10%。經過數年的持續改進,其戰備率指標也有大幅提升。2019年,平均戰備率為73.2%,比2018年提高了近20%。

已經接近美軍方的80%的目標


F-35項目在整體上已接近完全的初始運行能力(IOC)。洛克希德·馬丁公司稱,3月初全球的F-35機隊飛行總時長已經達到了25萬飛行小時。


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3月9日,挪威F-35攔截圖-142,©俄羅斯國防部


挪威在3月9日第一次使用F-35攔截了俄羅斯反潛機圖-142。而戰鬥機執行這類緊急出動的任務需要敏捷的響應,可見飛機的成熟度已經上了臺階。


F-35在使用場景方面,強調自動化、互聯化(Connected Fighter),強調數據的共享,使戰機與戰機、戰機與地面融合成為一個作戰系統。而項目在設計製造方面,研發飛機的同時也設計了一整套自動化、國際化的“生產系統”。


全面應用“汽車化”生產系統


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F-35總裝線,©Lockheed Martin


此項目由美國洛克希德·馬丁、諾斯洛普·格魯門與英國BAE三家公司負責。這三家公司均在自動化上投入了巨資。早在項目初期,當生產速率還不到一週完成一架飛機的階段,自動化生產設備就已經開始逐步投入使用。


從F-35總裝線可以看出,其大量借鑑了汽車行業的理念。埃隆·馬斯克曾感嘆,好汽車首先需要打造一套好的生產系統。豐田系企業排斥“交鑰匙工程”,也是因為生產系統本身就是產品的一部分


在F-35的部裝和總裝線上,主要的自動化技術,例如脈動生產線、自動鑽鉚、復材自動鋪放、數字化柔性工裝、激光跟蹤儀、集成AGV與機器人的數字化產線、自動塗裝等均有應用。


與民用飛機不同,以往軍機由於飛機性較小機體結構開放性差、生產批量小、部分精度要求高等原因很難如此全面的自動化。F-35將生產超過3000架,使用自動化產線對保證產品一致性、積累製造數據、實現可追溯性和持續改進都有極大的好處。


F-35有三個不同的主要改型,生產500架以後,洛馬公司也積累了混線交付的經驗。


自動化生產線早期投入大,但一旦磨合到位,能產生驚人的規模效應。


F-35另一個特點是全球供應鏈。


全球供應鏈:與787共同的邏輯


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F-35稱得上“全球製造”,國外供應鏈約佔75%。軍用飛機的合作有鮮明的政治性,項目核心層是英國(BAE負責部分核心作戰系統),重要合作方是意大利和日本(有美國以外的兩條總裝交付線),外圍是其他北約國家與體量較小的盟友如以色列等。


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意大利總裝線位置,南部為F-35零件與787項目產線


F-35的主要國外合作伙伴之一是意大利萊昂納多公司(原Finmeccanica),其總裝線(FACO,Final Assembly & Check Out)位於意大利北部的Cameri,生產意大利和荷蘭採購的F-35。該地也生產機翼交付至美國總裝線。


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日本的首架F-35A,©Lockheed Martin


所謂FACO,類似民機的“完成中心”。日本F-35A的FACO總裝線由三菱重工業公司運營,位於愛知縣名古屋市。


美國公司傾向選擇日本和意大利作為主要國外合作伙伴,這點在787供應鏈上也可看到同樣的邏輯。波音和洛馬甚至選擇了同樣的風險合作伙伴:意大利的萊昂納多和日本的三菱重工。波音在民機項目上也是如此的“講政治”,對於我們理解美國航空企業的行事風格有幫助。


意大利北部目前是新冠疫情最為嚴重的地區。而意大利不僅是交付中心也製造機翼。日本中部也受到了新冠的威脅:洛克希德-馬丁公司已經暫停了日本生產F-35A。疫情如果持續發現,對F-35供應鏈會形成衝擊(也請參考:速報丨新冠疫情與787全球供應鏈風險)。


值得一提的是,土耳其原是F-35的用戶和製造國之一, 但因引進S400防空系統,已被排除在外,其工作包已在近期轉移回美國。


何以走向成熟

F-35是西方世界最大的國防項目,系統複雜程度高,總投入大(將超過1萬億美金)。至今,F-35也仍有數百項缺陷。但經過數年的持續改進,不可否認,F-35戰鬥機已經得到明顯的提升。

結合最近的各方的評價以及最新演習的結果(對上代戰機有20:1的佳績),F-35絕非失敗

F-35是如何走向成熟的呢?這裡談幾個觀點

第一是信息公開和問責機制。F-35也是一種誕生在互聯網時代的戰鬥機,信息披露空前透明化。美國政府問責局(GAO)不斷髮布的報告對F-35不乏責難,但提出的問題很具體,建議有針對性。


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GAO報告,來自gao.gov


第二是鍥而不捨的持續改進。F-35的很多問題,來自於其自動化生產線和整合全球供應鏈的高難度,這些都需要時間來磨合。其實,這種磨合本身也屬於項目前期投入的一部分。


另外F-35在功能上持續改進的思路也越來越明顯,允許不斷增加可用的軟硬件(所謂continuous capability, development and delivery,C2D2流程)實現性能擴展。


美國防部稱,隨著用戶需求的改變,F-35有後續功能擴張的靈活性。迄今洛馬公司已經使用C2D2流程交付了四個軟件版本。

第三是組織機制的革新。F-35將在多國替代多種作戰飛機,複雜項目管理也一直是個問題。空軍埃裡克·菲克上將在談及項目取得的進展時稱,組織架構的革新是取得成績的關鍵因素之一。

“即便對內部人員來說,項目的組織架構也很難梳理清楚,而對於外部相關人員來說,就更難理解。為解決這種複雜性,我們創建了一種新的組織結構,可以使人員的職責和對結果的影響更好地保持一致。” F-35的項目中,決策權下放,“讓(實際的)領導者有權去領導

” 。

華為任正非說,“讓聽的見炮聲的人決策”,也是同樣的道理。

F-35是我們對手。

對這個對手,我們戰術上要重視,寧可多學習對手的優點。因此,我們在國外媒體“自黑”的時候,一定要保持清醒的頭腦。



圖文源自" 航空產業網",作者:閻振宇,轉發僅作分享,版權歸原作者所有。


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