一段時間以來,世界各國為戰機延壽的訊息紛至沓來。去年7月,俄羅斯《訊息報》援引有關方面訊息稱,俄羅斯國防部計劃對現役的米格-31戰機進行延壽升級;今年2月,空客防務與航天公司承擔的德國空軍“狂風”戰機延壽專案取得新進展,第一架經過現代化改造的“狂風”戰機完成首飛。同樣是今年2月,土耳其國防採購部門啟動了對F-16 Block 30戰機的延壽計劃……
戰機延壽是各國為保持空中力量規模與水平而採用的常見做法。那麼,投入大筆資金改造老戰機到底值不值?延壽又有哪些方式方法?請看相關解讀。
在尊重規律中不斷挖潛
對戰機來說,其老化過程遵循著一定規律。尊重並遵從相關規律,不僅可以確保戰機的飛行效能,而且能在戰機達到規定“最高服役年限”時,透過“換血”“賦能”等方式為其“續命”,使戰機服役更長時間。
客觀地說,遵從規律只是為戰機延壽提供了物質上的部分條件和可能,戰機究竟能不能延壽,還取決於戰場對其需求程度及對作戰成本的考慮等。從各國的實踐來看,做出戰機延壽決定通常是出於以下幾個方面的考慮。
彌補代際戰鬥力轉換空隙。研發一款新機少則用時10年、多則20年甚至更久。在現有戰機規模保有量小、新機快速形成戰鬥力難的情況下,為確保戰鬥力不減,對現役戰機延壽是較好的選擇。尤其是在新一代戰機無法有效銜接上一代戰機退役出現的戰鬥力空隙時,對上一代戰機進行大規模延壽,以防止“青黃不接”,就成了較好的選擇之一。
A-10“疣豬”攻擊機。資料圖片
有一定程度上的不可替代性。有些戰機在功用上有一定的不可替代性,也會成為延壽物件。如俄羅斯的蘇-25攻擊機和美國的A-10“疣豬”攻擊機就是如此。自1975年首架“疣豬”服役以來,其機隊平均機齡達到40年,美空軍先後喊了10多年要將其退役,但至今仍在服役並擬繼續延壽。究其原因,只因它是美軍現役的唯一專業攻擊機。
戰機被證實好用和適用。一些經過實戰檢驗的戰機會成為各國延壽的重點機型,只因它們被證實好用和適用。法國計劃將2001年開始服役的“陣風”戰機延壽至2070年,未來20年將開展3次重大升級,將其打造成具備五代機能力的四代機。
“陣風”戰機。資料圖片
出於經濟可承受性考慮。對於具有自主研發能力的國家來說,另起爐灶推出新型戰機的研發成本、維護費用和使用成本遠比升級現役戰機高。在現役戰機好用、適用的情況下,對現役戰機進行延壽通常被視為優選方案。對欠發達和無自主研發能力的國家來說,出於經濟可承受性的考慮,持續延壽升級現役戰機也不失為一個好方法。
持續保持研發和生產能力。戰機延壽一方面有助於最大化發揮戰機效能,另一方面也有助於保留和維持該型戰機生產線,同步促進維護保障體系可持續發展。
讓戰機戰力變得更強。戰機延壽是系統性工程。其目的是藉助科學的評估論證、先進的技術手段和設計理念延長其技術壽命,同時賦予其新的戰技術性能,使其能夠動態化地適應作戰需求。
不是所有達齡戰機都能延壽
從戰機延壽的實踐來看,有些國家對一些戰機的延壽升級並不“感冒”。出現這種現象,主要有以下幾個方面的考慮。
戰機已“力不能支”。無論是低能高齡機還是低能低齡機,出於作戰方面的考慮,如果能力不夠,一般不會被允許延壽。美國當時耗費66億美元研製的全球首款隱身戰鬥機F-117,僅服役20年就直接退役。究其原因,主要是該機後來暴露出載荷有限、高速飛行能力差、空戰能力較弱等短板,已難以滿足作戰需求。
在某些關鍵環節上受制於人。這一點主要體現在無自主研發能力的國家從他國引進的戰機到壽時。因技術方面受制於人,對方如果要價過高,導致延壽成本過高,這型戰機往往會被安排退役。
預估效費比太低。對於一些戰機來說,是否對其延壽則取決於相關投入“是不是值得”。如果預估其效費比較低,則一般不會對其延壽。美國的F-22戰機沒有被納入未來“4+1”主力戰鬥機體系,一個很重要的原因就是其過於“嬌貴”,單機價格2億美元,飛行1小時要進行數十小時的保養,年度維護成本更是高得驚人。這意味著只要有後繼機型出現,F-22就可能被安排退役。
預算有限。在經費有限的情況下,相關國家必須在延壽舊機和研製新機之間進行權衡。一般情況下,出於現代化發展和對未來作戰需求考慮,大多數國家會選擇“汰劣留良”,即退役部分老舊機型以騰出更多維護保養資金,轉而用於研發下一代戰機。
延壽的關鍵在於摸清底數“對症下藥”
戰機延壽是一項大工程。但從延壽過程來看,路徑大同小異,大都是在查驗論證、測試評估等基礎上,量體裁衣式地開展大修、翻新、加改裝或升級改進。
先行開展工程調查和可行性論證。這是確定一架戰機能否延壽、是否有必要延壽的首要環節。它需要設計、製造和使用部門進行詳細調查和科學論證來確定戰機狀態,相當於給戰機“把脈”,包括對機體結構、機載系統、推進系統、航電系統、佈線佈局等進行一次深入摸底和診斷,並著重對成本、風險、問題成因、未來作戰需求等進行論證,制訂初步方案。
實施耐久性、耐損性分析和耐腐蝕性評估。選擇數架具有代表性的戰機作為試驗機,開展靜態強度分析、全結構耐久性測試、耐損性測試、地面振動測試、飛行測試、耐腐蝕性評估等一系列疲勞試驗檢驗。在此期間,可能會根據需要進行拆解檢查、故障檢測、迴圈測試以及對機隊歷史安全問題進行研究等,還可能根據需要開展多輪測試評估,直至將風險降至最低。
制訂延壽計劃。依據測試評估結果和未來作戰任務需求,確定實施策略、裝備方案、方式手段、實施說明及配套裝置、服務需求等,包括從疲勞角度、腐蝕角度考慮機隊和飛行時長增加百分比,從作戰需求考慮是否要增加新任務型別、新任務組合、新載荷等,有針對性地制訂延壽計劃。
開展升級改進。根據戰機實際情況,決定是換新、翻新還是常規維修保障後,即可展開後續工作。戰機延壽主要有以下幾種典型方式:
“查缺補漏”式。針對使用過程中發現的問題,採取“哪裡不行改哪裡”方式,修補設計漏洞或缺陷。
“添磚加瓦”式。這是裝備“加改裝”典型手段中的 “加”,主要根據任務能力需求,透過增加新型裝置和系統等,進一步提升戰機作戰能力。
“改頭換面”式。這是裝備“加改裝”典型手段中的“改”。即針對任務需求或昔日的“瓶頸”“短板”,透過區域性改變、更換或改進原戰機的裝備、武器、配置、結構、材料、尺寸、形狀、安裝位置等,改變或增強原有的功能或能力。
“取長補短”式。主要是借用成熟的裝(設)備、材料、系統或技術進行升級。此舉既能有效降低升級和維護成本,同時也能加快戰機作戰能力生成。比如,俄羅斯藉助在敘利亞取得的實戰經驗,對蘇-35戰機進行升級後,如今又計劃借用蘇-57戰機的部分技術對蘇-35的發動機、雷達和電子裝置進行深度升級。
“增量迭代”式。主要是指在原型機基礎上增量迭代,使一批更比一批強。這樣做既能最大化降低生產成本和維護保障費用,也能促使相關戰機的生產線可持續發展。
達齡戰機有望在更短時間內重獲青春
隨著軍事科技、製造工藝和設計理念的不斷更新,特別是隨著數字工程、模組化開放式系統架構設計、智慧軟體開發、先進材料等手段的綜合運用,戰機延壽的問題或將在今後變得相對簡單,升級改進也將變得較為容易。
戰機延壽或將隨時展開且全流程可見。當前先進戰機的研發生產,正體現出一些新趨勢。一方面藉助應用新技術呈現出“一蝦多吃”的通用化趨勢,即在通用機體基礎上開發出多個型號,每隔一段時間就推出一款新機;另一方面則在實現從設計、組裝、試驗、訓練到作戰使用和維護的全流程可見,並隨時根據需求最佳化和延壽,這就使得戰機的延壽能夠動態地全流程進行。戰機延不延壽、退不退役用資料說話,一目瞭然,便於快速抉擇。
戰機或藉助數字孿生等技術實現快速“重生”。一些國家近幾年高度重視數字孿生技術的應用,大力推動戰機研發與使用數字化工程,助推戰機延壽更有針對性且更加智慧化。透過運用數字孿生等技術對老舊機型進行掃描和3D建模,一方面,能在戰時快速重啟生產線,同步實施針對性升級改進;另一方面,也能夠藉助3D列印等手段,有效解決老舊戰機所存在的供應鏈中斷、零部件短缺等問題,確保戰時快速“打補丁”的實現。
戰機或可藉助新戰法減少損耗“活得更久”。未來,戰機延壽也可藉助新戰法的運用來實現。比如,各國當前大力發展的無人作戰僚機、蜂群無人機等,其目的是藉助無人機的衝鋒陷陣,增強有人機的生存能力。這一過程中,有人機的出動航程相對有限,損耗變小,客觀上可以使戰機延長壽命。再如,一些國家提出的認知電子戰概念,如果後續該系統研發成功,或可在強對抗作戰環境下明顯降低戰機的損耗率。加上當前一些先進維護保障手段的運用,戰機即使在作戰時受損,也可能因此而快速“重生”。
(作者單位:空軍研究院)
供圖:陽 明
來源:中國軍網-解放軍報