近日，美國媒體爆料，美軍有多達46架的F-35戰鬥機，因為缺乏發動機而被迫停飛。根據該報道披露，在本月13日眾議院的軍事委員會舉行的戰術空軍與陸軍小組委員會的聽證會上，F-35聯合項目辦公室主任空軍中將埃里克·T·菲克（Eric T. Fick）證實，有41架美國空軍的F-35A，1架海軍陸戰隊的不明型號的F-35，1架海軍的F-35C和其他3架交付外國空軍的F-35因為缺乏發動機被迫停飛。

　　鑑於美國空軍到今年5月8日時才累計裝備283架F-35A，可以說僅發動機短缺就讓美國空軍15%的F-35失去戰鬥力。缺乏發動機雖然是美軍F-35一直以來就存在的問題，但在今年的4月21日，停飛的F-35A僅21架。這一方面是F135發動機的產能不足，另一方面則是損壞的速度超出了維修的能力。此前受發動機問題影響，美國空軍不僅打算退役掉老F-35，甚至減少了飛行表演次數來避免發動機受損。

　　美國海軍也飽受發動機供應不足的困擾，由於F135發動機的難產，美國海軍接收的F-35數量遠遠少於預期。為彌補其艦載戰鬥機數量短缺的問題，美國海軍不得不調整F-35的編制，從每個艦載機聯隊下屬兩個12機編制的中隊改為每個聯隊下屬兩個10機編制的中隊，之後再改為每個聯隊下只有一個14架F-35C的中隊。即使這樣調整編制，美國海軍仍然面臨艦載戰鬥機短缺的問題。為此，美國海軍不得不撿起了空軍的二手貨——從空軍和空中國民警衛隊那要來了一批二手的F-16用於承擔訓練任務，再把原本用於訓練任務的28架“超級大黃蜂”送回艦載機聯隊，重新作為作戰飛機投入一線。

　　F135發動機難產的背後，是一些原因讓原本就惡劣的發動機維護問題雪上加霜。這個問題就是“轉子葉片塗層過早損壞”。美軍最近發現，渦輪轉子葉片上的熱障塗層（thermal barrier coatings 簡稱TBCs）的磨損速度超出預期，加重了維修中心的負擔。TBCs的厚度僅100~500μm，其連同葉片內的冷卻系統可以使Ni基高溫合金的表面溫度下降100~300℃，可以極大地提升航空發動機的熱效率與工作穩定性。這也意味着一旦TBCs磨損。發動機的性能就會大打折扣甚至發生安全事故。這些維修中心維護原本的發動機時就已經有些力不從心，現在突然多了這麼多的工作量，那只能先咕一番。一名不願意透露姓名的美國國防部官員更是表示，葉片塗層磨損導致了“嚴重的戰備問題”。

　　美軍經過調查後初步認為，讓TBCs發生超出預期磨損的原因是CMAS腐蝕。CMAS其實是指進入發動機的外來物中的主要成分（氧化鈣（CaO），氧化鎂（MgO）,氧化鋁（Al2O3）和二氧化硅（SiO2））的縮寫，這些外來顆粒會在較低溫度（低於735℃）時與塗層發生碰撞，產生局部剝落和磨損。乍一看好像沒什麼大不了的，但偏偏CMAS與製作TBCs的主要材料YSZ（一種三氧化二釔與氧化鋯混合的陶瓷）有着極好的潤濕性，在高溫下也有着極低的粘度，這兩個特性綜合起來，在高溫下就會產生可怕的腐蝕效果。

　　在高溫下，CMAS首先會與YSZ陶瓷層產生化學反應，引起YSZ的相結構變化；之後由於其極好的潤濕性和極低的粘度， CMAS可以滲透進任何細小的裂縫，使得陶瓷層的應變容降低。當發動機停止工作時，溫度降低，這些熔融並滲透進裂縫的CMAS由於熱膨脹係數與塗層並不一致，就會將陶瓷層“撐裂”，如同灌滿水的玻璃杯在結冰時被凍裂一樣。對於僅僅數百微米的塗層來說，CMAS的這個特性會使得YSZ塗層迅速的剝落。

　　當然，普惠並不是不知道這個問題，他們之前專門開發了一款編號為Gd2Zr2O7的熱障塗層用於F135上，這款塗層不僅提升了熱導率，在其宣傳文案里還特地提到了“提高了抗散裂性和熔砂沉積物的侵蝕”。現在一款專門提升了抗CMAS腐蝕性能的發動機因為CMAS腐蝕超出預期大量返修，這不得不說是一種諷刺。

　　 CMAS腐蝕問題畢竟是個世界性難題，我們也不能就此說是普惠公司騙了美軍。實際上我們仔細分析了這次“案情通報”，就會發現一個很有趣的事情——怎麼出事的大多數都是美國的？目前F-35總交付數在665架以上，其中屬於其他國家的至少有170架，因此我們不難通過計算發現，其他國家的F-35僅僅有2%因為發動機問題而停飛。這難道是暗示美國的發動機維護設施有問題？

　　這個推論實際上有着一定的邏輯問題，畢竟沒有人比美軍更懂F135發動機的維護。所以我們不妨再算一下，就會發現美國海軍陸戰隊與海軍加起來差不多200架F-35中，也是只有2架的飛機因為發動機停飛，比例不足1%，與盟友的比例類似。加上只是最近新增的故障中有很多是CMAS腐蝕問題，所以更可能是美國空軍自身的使用問題帶來了突然出現的CMAS腐蝕現象。

　　我們可以推測這和美國空軍的使用環境有關，畢竟F-35B和F-35C除了訓練外，都是部署在艦上，海洋上雖然有着嚴重的鹽腐蝕，卻也避免了吃沙子的問題。因此也有人推測，可能是美國空軍新部署的一些基地有着極大的揚塵，或者是他們的機場跑道沒有做好封閉處理。不過這也帶來了一個問題，為何美國空軍之前沒有發現這個大問題呢？

　　美國空軍最近才意識到CMAS腐蝕超出預期，很有可能是與他們在中東的部署有關。在最近一年，美軍的中東行動區（MEAO）內的活動增加，例如去年5月20日，美國空軍第388戰鬥機聯隊和第419聯隊的一支F-35中隊，就被部署到了阿聯酋的迪哈夫拉(al-Dhafra)空軍基地。我們又知道阿聯酋的綠化是基本可以忽視的，每一次F-35在當地的起飛和着陸，發動機都會吸入含有大量沙子的空氣。天天在沙漠裡飛行，發動機磨損超出預期倒也不是不難理解。

　　可是還有一個問題，為何那些老的飛機反而沒有出現這麼嚴重的CMAS腐蝕。這可能和F-135“過於先進”有關，因為更高的渦輪進氣溫度（TIT）會增加吸入的顆粒以熔融狀態進入渦輪的可能，複雜的冷卻設計又增加了CMAS沉積的可能。較老的發動機由於TIT較低，這些吸進來的沙子很可能不會是熔融態出現，依然是以固體顆粒的狀態進入渦輪，那麼就只會對塗層產生撞擊的損傷，而不會滲進內部後產生崩落。

　　當然，具體為何是空軍的F-35A更容易出現CMAS腐蝕還得等美國官方的報告，不過在此之前，如何解決F-35的發動機短缺問題已經迫在眉睫。根據預測，即使是一切正常，不考慮疫情復發或者經費不足等情況，在2022年，仍然會有5~6%的F-35因為缺乏發動機而停飛。如果計劃趕不上變化，有一位美軍官員則表示在2022年，會有接近20%的F-35因為發動機問題而趴窩。