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F-35再曝重大缺陷,百病纏身的它還有救麼?
送交者: 一劍破天 2021年08月04日18:47:27 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  83日,美國眾議院軍事委員會的一個小組要求五角大樓重新審查美國F-35戰鬥機的飛行員呼吸系統。因為有報告稱改系統可能導致飛行員在高空中缺氧。這也是繼發動機問題、雷擊問題之後,近一個月以來美國F-35戰鬥機被曝出的第三項重大問題。

  其實美軍F-35戰鬥機作為一種邊研發邊列裝的戰鬥機,出現問題在所難免。但之所以這些問題會在這一小短時間內集中引爆出來,主要是因為現在又到了國會審核通過新一財年《國防授權法》的時間。軍隊發現了飛機的質量問題就要解決,解決問題就需要錢,需要錢就得讓國會在《國防授權法》中批准。出於在下一財年實現“經濟自由”的理由,就算飛機用的好好的,也要找些理由多要些錢,何況飛機本來就問題不斷。只不過,要到錢來解決問題是一回事,最終能否成功解決問題又是另一回事。

  以F-35戰鬥機的呼吸系統問題來說,美軍最早發現這一問題是在2017年。僅在20176月一個月間,美國亞利桑那州盧克空軍基地的第56戰鬥機聯隊就發生了5起相似的呼吸系統問題。這導致該航空聯隊的55F-35A戰鬥機停飛了11天。而在2017年全年,類似的事故則發生了9起。在分析了事故原因後,為F-35戰鬥機提供生命保障系統的霍尼韋爾公司宣稱通過修改供氧系統軟件解決了這一問題。然而事實卻是,改了,但沒完全改好。2018年類似的事故又發生了4起,2019年是3起,2020年則繼續增加到了5起。

  因此,2020年美國修訂2021財年的《國防授權法》時就曾要求五角大樓評估F-35發生飛行員呼吸困難問題的根本原因。截至當時,F-35戰鬥機已經報告過了超過40起飛行員呼吸困難事件。而在這份法案正式生效之前,NASA的一份研究報告進一步加深了人們對於F-35戰鬥機呼吸系統的憂慮:NASA通過走訪飛行員和在兩架F-35戰鬥機上實際測試得到的數據得出,F-35戰鬥機無法持續供應飛行員所需的氧氣量,這導致飛行員必須被迫改變自己的呼吸頻率並因此引發進一步的問題。

  其中最為嚴重的一次問題出現在2020519日。當天美國佛羅里達州埃格林空軍基地的第33戰鬥機聯隊第58中隊的一架F-35A戰鬥機在降落時墜毀在了跑道上。事故調查顯示,這架飛機的着陸速度比正常着陸速度快了大約50節(約93公里/小時)。這導致起落架接地後發生了不可控的彈跳。而這又進一步引發了人機耦合震盪。最終嘗試控制飛機無果的飛行員選擇了棄機跳傘。隨着美軍對這起飛機墜毀事故的深入調查,他們發現雖然事故發生的根本原因在於飛行員駕駛飛機降落速度遠遠超過了安全速度,但還有4個原因間接導致了事故的發生。其中之一便是飛機呼吸系統沒能為飛行員提供足夠的氧氣,使飛行員因缺氧和疲勞而導致認知能力下降。

  從今年美國國會重提F-35的供氧系統問題可以看出,美國人還是沒能搞定這個問題。不過這倒也怪不得F-35,因為呼吸系統問題向來是美國戰鬥機的老大難問題,比如老軍迷們都聽說過的F-22戰鬥機的供氧系統問題。美軍最早是在2000年,F-22戰鬥機的一次測試飛行中發現其供氧系統在某些特定的環境下會出現供氧不足的問題。不過在2000年至2008年期間,這個問題出現的概率並不算高,所以當時的美軍並沒有對這一問題引起足夠的重視。甚至波音公司2005年曾主動找到美國空軍,要幫空軍改進F-22戰鬥機的供氧系統,但被美國空軍拒絕了,理由就是“缺氧事件發生的概率很小”。

  不過隨着F-22戰鬥機逐步形成完整作戰能力,年飛行小時數連年上漲,2008年以後F-22出現供氧系統故障的次數也越來越多。僅2008年至20113年間,美國空軍就遇到了十多起嚴重的供氧系統故障問題。甚至在2010116日,還直接導致一名飛行員窒息昏迷,最終隨飛機墜毀死亡的嚴重事故。有人統計,F-22每飛行10萬小時會讓飛行員窒息27次,比美軍軍用飛機的平均值高出了8倍。

  這一系列事故使得美軍不得不開始正視F-22戰鬥機的供氧系統問題。但當他們真的去認真研究了這個問題,卻發現這個問題的複雜程度遠遠超過他們的想象。經過仔細調查,美軍發現F-22戰鬥機的供氧系統本身並沒有任何設計缺陷,也不清楚飛行員為什麼會在天上出現喘不上來氣的情況。進一步的調查發現,美軍8個部署有F-22戰鬥機的基地只有2個出現過且頻繁出現供氧系統問題,有的時候,窒息的症狀甚至不僅僅出現在飛行員身上,甚至還會傳染給地勤人員。

  本着沒發現問題那就發明一個問題來解決的思路,調查小組把F-22的供氧系統問題歸結為分子篩不能完全篩除空氣中的有害雜質,從而導致飛行員缺氧。為了解決這個問題,美國空軍在F-22戰鬥機的分子篩系統後增加了一個活性炭過濾器。可他們沒有想到的是,這一舉措反而使問題更加嚴重了——活性炭殘渣會被供氧系統送進飛行員的氧氣面罩中並被飛行員吸進肺里。此後,F-22飛行員開始頻繁出現一種被稱為“猛禽咳嗽”的呼吸系統疾病,這種病的典型症狀是飛行員在咳嗽的時候會咳出黑色的痰。最後,在分子篩後加裝活性炭過濾器的“土方法”也在美軍飛行員排山倒海的反對聲浪中被叫停。

  用活性炭過濾器解決問題的嘗試無果而終後,調查小組又把鍋甩給了飛機上的其他生命支持系統。比如壓力背心——調查小組認為,是飛行員的壓力背心偶爾會在不需要的時候過度充氣膨脹,從而壓迫了飛行員的肺部使之無法順暢呼吸,並進而出現缺氧症狀。在對壓力背心進行改良的同時,美國空軍還出台了F-22戰鬥機在訓練時飛行高度不得超過25000英尺的禁令,同時將原本需要手動切換的備用氧氣供應系統升級為了能夠自動進行切換的版本(因為已經缺氧的飛行員大腦反應速度降低,壓根意識不到自己應該幹甚麼了)。這些措施令美國人在完全沒有搞清楚F-22的供氧系統到底出了什麼問題的情況下,硬生生解決了這個問題。最終,在一份201367日發表的針對2010116日墜機事故的調查報告中,美軍才真正發現F-22供氧系統的問題所在:居然是航發的問題——F119發動機在高空遇到了過熱問題,這令其驅動的引氣系統故障,並進一步導致氧氣的供應量不足。

  然而,飛機的脾氣各有不同。雖然成功解決了F-22的缺氧問題,其成功經驗卻沒能對美軍修復其他飛機的供氧系統問題提供太多的借鑑——20105月至201510月間,美國海軍報告了297起設計F/A-18系列戰鬥機的缺氧事件,這些事件造成了4名飛行員死亡。這裡不僅包括A-D型的“經典蟲”,也包括E/F型“超級蟲”。而這兩類飛機甚至連供氧系統都不一樣,“經典蟲”使用比較原始的液氧瓶供氧,而“超級蟲”使用與F-22相似的分子篩供氧。儘管如此,兩者在2011年至2016年間的10萬小時生理問題發生概率卻幾乎是在同步上漲的。

  不出所料,這次美軍技術人員還是沒有發現導致飛機供氧系統出現故障的直接原因。故而這一次,美軍還是參考了之前解決F-22戰鬥機供氧系統問題的方法來解決——修訂製氧器、環境控制系統、加壓系統的維護程序,修改備用氧氣源,為分子篩增加一氧化碳洗滌器,為飛機加裝減壓警告器等等。不過這一次,美國海軍沒有美國空軍那麼幸運,根據一名眾議員的說法“儘管美軍付出了所有的努力、投資、政策、培訓和其他的一切,但發生問題的數字並沒有下降”。

  自2017年發現F-35供氧系統有問題至今已經過去了4年時間。可根據美軍解決問題的進度來看,很可能不止是作為吃瓜群眾的我們,就連美軍自己也還沒有弄清楚F-35戰鬥機的供氧系統到底出了什麼問題。至於美軍最終能否解決這個問題,也還要我們拭目以待。


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