美国新一代高级教练机项目频频延迟,“红鹰”为何步履蹒跚?
美国新一代高级教练机项目频频延迟,“红鹰”为何步履蹒跚?
美国新一代高级教练机项目频频延迟,“红鹰”为何步履蹒跚?前段时间(qiánduànshíjiān),有新闻报道称,美国对新一代教练机T-7A“红鹰”项目规划进行调整,将投入量产时间推迟一年(yīnián)。
T-7A“红鹰”教练机采用玻璃驾驶舱,与F-35等现役(xiànyì)战斗机的操作界面相似,并搭载高仿真地面训练系统,能够用于下一代战斗机和轰炸机飞行员训练,是(shì)美国新一代高级(gāojí)教练机。
自2018年项目启动后(hòu),T-7A“红鹰”教练机形成初始作战能力的时间已(yǐ)多次延迟(yánchí),从签订合同的2024年推迟到2027年。美国为何频频延迟新一代高级教练机项目进程(jìnchéng)?T-7A“红鹰”教练机研制遇到哪些难题?未来发展路向何方?请看本文解读。
美国新一代高级(gāojí)教练机项目频频延迟——
“红鹰”为何(wèihé)步履蹒跚
T-7A“红鹰”教练机。资料图片(túpiàn)
应对(yìngduì)旧机型性能老化,打造新一代高级教练机
高级(gāojí)教练机具有高机动性、操控相对灵活等(děng)特点,担负着多机种飞行员从基础飞行技能到高级战术训练任务。
20世纪60年代,T-38“禽爪”教练机服役(fúyì)后,经历了多次升级,机体老化、技术过时、维护成本上升等方面问题频频显现,该(gāi)教练机训练出动(chūdòng)率下降,飞行员培养周期逐渐拉长。
2015年,美国空军启动(qǐdòng)“T-X”项目(xiàngmù)招标,要求设计一款兼具成本效益和技术先进的(de)教练机。美国波音公司与瑞典萨博公司联合推出“T-X”方案,在与韩国T-50A、意大利M-346等(děng)教练机竞标中胜出,于2018年9月获得价值92亿美元的合同。根据合同,波音与萨博公司将(jiāng)交付351架飞机、46台地面训练(xùnliàn)模拟器和相关支持设备,以取代T-38机队。次年9月,美国空军宣布将新一代(xīnyídài)高级教练机命名为T-7A“红鹰”。
作为适应五代(wǔdài)机及未来六代机训练需求而设计的先进教练机,美军(měijūn)对新一代高级教练机寄予厚望。
一方面,T-7A“红鹰”教练机的性能按照五代机多任务训练特性的标准(biāozhǔn)打造。T-7A“红鹰”教练机外形与F/A-18战斗机(zhàndòujī)相似,由瑞典“鹰狮”战斗机同系列F404加力涡轮风扇发动机提供动力。按照设计,T-7A“红鹰”教练机支持持续高攻角飞行(fēixíng)、超声速飞行和大(dà)过载飞行能力,发动机的强大推力又赋予飞机(fēijī)快速加速能力,能够最大(zuìdà)限度模拟F-35等高机动性战斗机的飞行特性;驾驶舱采用全玻璃化设计,配备大尺寸显示器(xiǎnshìqì)、数字化(shùzìhuà)电传操纵系统,与现役战斗机的操作界面相似。
另一方面,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)计划为飞行员提供一套先进的(de)(de)训练方案。除飞机本身(běnshēn)外,美国同波音公司、萨博(sàbó)公司签订的合同中(zhōng)还包含了地面训练模拟器和相关支持设备,学员可以在模拟座舱里,运用模拟雷达和武器系统,熟悉战斗机操作界面;地面训练模拟器可以与实机实时连接,创建一个“虚实结合(jiéhé)”的训练编组,老飞行员空中带飞,新飞行员在地面模拟,有利于新飞行员循序渐进地开展高难度课目训练。
2023年(nián)6月,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)完成首飞(shǒufēi)。飞行过程中,试飞员不仅验证了飞机部分性能,还展示了该型飞机的安全性与敏捷性,标志着该项目进入工程与制造开发阶段。
理想“丰满”难掩现实“骨感(gǔgǎn)”,T-7A项目进展迟缓
随着大国军事竞争从单纯装备对抗上升到能力(nénglì)体系对抗,美军(měijūn)认为(rènwéi),传统的建模与仿真和基于模型的系统工程,无法有效应对作战环境动态变化(dòngtàibiànhuà)、装备系统复杂度上升、成本超支和交付能力不足等一系列问题挑战。
2018年,美国开始实施数字工程生态系统,并在T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机的(de)设计制造过程中得以运用,实现从设计到制造的全(quán)流程革新。
一是基于模型的系统工程。T-7A“红鹰”教练机摒弃传统“图纸+实物验证”的设计模式,而是采用三维数字化模型驱动开发,以缩短开发周期、降低测试(cèshì)成本(chéngběn)、保证飞机(fēijī)质量。通过模型开发与测试,T-7A“红鹰”教练机实现(shíxiàn)与空军现役战机在结构部件组成、架构设计等方面高度相似,部分子系统可以使用现役战机维护(wéihù)基础设施(jīchǔshèshī),弹射座椅、发动机等可以快速更换。
二是虚拟测试与数字孪生。波音公司将数字孪生技术贯穿于T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)的设计制造(zhìzào),使其能在虚拟环境中完成部分测试工作。首飞前,开发人员对T-7A“红鹰”教练机的数字孪生体进行大量虚拟测试,覆盖多种复杂(fùzá)场景(chǎngjǐng),进一步降低研发风险。
三是开放式任务系统架构。在设计(shèjì)T-7A“红鹰”教练机时,波音公司依托数字化(shùzìhuà)网络完成(wánchéng),工程师、飞机维护人员等可以(kěyǐ)在网络中参与开发,实时更新生产计划、维护程序等内容,团队之间可以共享开发进度。
理想“丰满”难掩现实“骨感”。T-7A“红鹰”教练机的工程设计(gōngchéngshèjì)很先进,但(dàn)频频出现的问题,导致项目多次延迟。
2021年(nián)6月,T-7A“红鹰”高级教练机被曝出零件短缺、机翼摇晃等方面研发问题(wèntí),必须花费15个(gè)月时间解决。2022年12月,美国有关部门表示,T-7A“红鹰”高级教练机在弹射座椅和相关飞行控制软件(kòngzhìruǎnjiàn)方面存在(cúnzài)问题。有新闻报道称,T-7A“红鹰”教练机的弹射座椅问题与F-35早期服役版本非常相似——不同身高体重的飞行员在逃生(táoshēng)时,弹射座椅可能对其身体造成不同程度的伤害。此外,研发经费预算不足也导致研发进程(jìnchéng)迟缓。
T-7A“红鹰”教练机问题频频,交付时间一推(tuī)再推,这将导致服役(fúyì)超过60年的(de)T-38教练机还要继续使用,增加了事故发生风险概率。
多项技术问题需要解决(jiějué),项目延迟不可避免
自2018年(nián)波音公司以“数字工程革命”赢得T-7A项目竞标以来(yǐlái),该项目已多次延期,量产交付延迟至2026年,形成初始作战能力从原定的2024年推迟至2027年,不仅暴露出高端装备研发的复杂性,也凸显出(tūxiǎnchū)技术理想与工程现实之间(zhījiān)的巨大落差。
目前(mùqián),T-7A项目的技术瓶颈之一是弹射座椅系统。美国空军给出的指标是弹射座椅对飞行员的体重适配(shìpèi)范围要扩大到46.7至111.1千克(qiānkè),而(ér)此前弹射座椅的适配范围在(zài)63.5至95.7千克。多次测试数据(cèshìshùjù)显示,这款弹射座椅系统存在重大安全风险,飞行员可能会(huì)面临脑震荡、承受超出生理极限的飞行加速度、在高速飞行情况下面罩脱落等方面问题,对于体重较轻的女飞行员而言风险更大(gèngdà)。在飞行时速较低时,座椅的弹射同样存在可靠性(kěkàoxìng)问题。这样的飞行速度在飞机起飞和降落时很常见,而起飞和降落恰好又是最容易发生(fāshēng)飞行事故的环节。据今年2月美国发布的一份报告显示:T-7A“红鹰”教练机的紧急逃生(táoshēng)系统不符合空军适航性认证的最低安全要求,目前适航性验收结果标定为高风险。
事实上,弹射(tánshè)座椅自立项之初就被认为有潜在(qiánzài)问题。2021年,美国政府问责局在武器系统年度评估中将其(qí)列为该项目重要风险之一,并在次年的报告中将弹射座椅列为顶级项目风险。
T-7A“红鹰”教练机的机载(jīzài)氧气生成系统同样存在性能缺陷。美国发布的一份(yīfèn)报告指出:“综合测试团队将在未来的初始运行测试和评估(pínggū)期间,继续收集机载氧气生成系统的测试数据(cèshìshùjù)。”这表明,目前该系统还未达到设计要求。
除技术层面问题外,成本上升、跨国合作困难(kùnnán)、全球化供应链不(bù)稳定等因素也影响着(zhe)T-7A项目推进。目前(mùqián),波音公司因项目延误(yánwù),累计亏损超过13亿美元,而美军为T-38机队延寿支出7.5亿美元,几乎抵消了T-7A“红鹰”教练机较低报价带来的采购成本优势,更凸显“低价竞标”策略的失效。
面对困局,美军与波音公司正在开展战略调整与技术修正。根据之前发布的调整计划,波音公司将于今年交付4架测试型飞机,将测试机队的规模(guīmó)从5架提升到9架,加快推进(tuījìn)气动、飞控、弹射等相关课目验证工作。美军表示,将为这些(zhèxiē)工作采取额外激励措施(cuòshī),优先保障T-7A项目的后续投入(tóurù)。
从目前看,T-7A项目风险(xiàngmùfēngxiǎn)管控(guǎnkòng)不当,多项技术问题需要解决,时间和资金成本也在逐步累积。T-7A项目能否按照最新修订的(de)计划投入量产、形成初始作战能力,真正担负起美军新一代高级教练机(jiàoliànjī)的重任,还要拭目以待。
(来源:中国军网(jūnwǎng)-解放军报)
前段时间(qiánduànshíjiān),有新闻报道称,美国对新一代教练机T-7A“红鹰”项目规划进行调整,将投入量产时间推迟一年(yīnián)。
T-7A“红鹰”教练机采用玻璃驾驶舱,与F-35等现役(xiànyì)战斗机的操作界面相似,并搭载高仿真地面训练系统,能够用于下一代战斗机和轰炸机飞行员训练,是(shì)美国新一代高级(gāojí)教练机。
自2018年项目启动后(hòu),T-7A“红鹰”教练机形成初始作战能力的时间已(yǐ)多次延迟(yánchí),从签订合同的2024年推迟到2027年。美国为何频频延迟新一代高级教练机项目进程(jìnchéng)?T-7A“红鹰”教练机研制遇到哪些难题?未来发展路向何方?请看本文解读。
美国新一代高级(gāojí)教练机项目频频延迟——
“红鹰”为何(wèihé)步履蹒跚
T-7A“红鹰”教练机。资料图片(túpiàn)
应对(yìngduì)旧机型性能老化,打造新一代高级教练机
高级(gāojí)教练机具有高机动性、操控相对灵活等(děng)特点,担负着多机种飞行员从基础飞行技能到高级战术训练任务。
20世纪60年代,T-38“禽爪”教练机服役(fúyì)后,经历了多次升级,机体老化、技术过时、维护成本上升等方面问题频频显现,该(gāi)教练机训练出动(chūdòng)率下降,飞行员培养周期逐渐拉长。
2015年,美国空军启动(qǐdòng)“T-X”项目(xiàngmù)招标,要求设计一款兼具成本效益和技术先进的(de)教练机。美国波音公司与瑞典萨博公司联合推出“T-X”方案,在与韩国T-50A、意大利M-346等(děng)教练机竞标中胜出,于2018年9月获得价值92亿美元的合同。根据合同,波音与萨博公司将(jiāng)交付351架飞机、46台地面训练(xùnliàn)模拟器和相关支持设备,以取代T-38机队。次年9月,美国空军宣布将新一代(xīnyídài)高级教练机命名为T-7A“红鹰”。
作为适应五代(wǔdài)机及未来六代机训练需求而设计的先进教练机,美军(měijūn)对新一代高级教练机寄予厚望。
一方面,T-7A“红鹰”教练机的性能按照五代机多任务训练特性的标准(biāozhǔn)打造。T-7A“红鹰”教练机外形与F/A-18战斗机(zhàndòujī)相似,由瑞典“鹰狮”战斗机同系列F404加力涡轮风扇发动机提供动力。按照设计,T-7A“红鹰”教练机支持持续高攻角飞行(fēixíng)、超声速飞行和大(dà)过载飞行能力,发动机的强大推力又赋予飞机(fēijī)快速加速能力,能够最大(zuìdà)限度模拟F-35等高机动性战斗机的飞行特性;驾驶舱采用全玻璃化设计,配备大尺寸显示器(xiǎnshìqì)、数字化(shùzìhuà)电传操纵系统,与现役战斗机的操作界面相似。
另一方面,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)计划为飞行员提供一套先进的(de)(de)训练方案。除飞机本身(běnshēn)外,美国同波音公司、萨博(sàbó)公司签订的合同中(zhōng)还包含了地面训练模拟器和相关支持设备,学员可以在模拟座舱里,运用模拟雷达和武器系统,熟悉战斗机操作界面;地面训练模拟器可以与实机实时连接,创建一个“虚实结合(jiéhé)”的训练编组,老飞行员空中带飞,新飞行员在地面模拟,有利于新飞行员循序渐进地开展高难度课目训练。
2023年(nián)6月,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)完成首飞(shǒufēi)。飞行过程中,试飞员不仅验证了飞机部分性能,还展示了该型飞机的安全性与敏捷性,标志着该项目进入工程与制造开发阶段。
理想“丰满”难掩现实“骨感(gǔgǎn)”,T-7A项目进展迟缓
随着大国军事竞争从单纯装备对抗上升到能力(nénglì)体系对抗,美军(měijūn)认为(rènwéi),传统的建模与仿真和基于模型的系统工程,无法有效应对作战环境动态变化(dòngtàibiànhuà)、装备系统复杂度上升、成本超支和交付能力不足等一系列问题挑战。
2018年,美国开始实施数字工程生态系统,并在T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机的(de)设计制造过程中得以运用,实现从设计到制造的全(quán)流程革新。
一是基于模型的系统工程。T-7A“红鹰”教练机摒弃传统“图纸+实物验证”的设计模式,而是采用三维数字化模型驱动开发,以缩短开发周期、降低测试(cèshì)成本(chéngběn)、保证飞机(fēijī)质量。通过模型开发与测试,T-7A“红鹰”教练机实现(shíxiàn)与空军现役战机在结构部件组成、架构设计等方面高度相似,部分子系统可以使用现役战机维护(wéihù)基础设施(jīchǔshèshī),弹射座椅、发动机等可以快速更换。
二是虚拟测试与数字孪生。波音公司将数字孪生技术贯穿于T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)的设计制造(zhìzào),使其能在虚拟环境中完成部分测试工作。首飞前,开发人员对T-7A“红鹰”教练机的数字孪生体进行大量虚拟测试,覆盖多种复杂(fùzá)场景(chǎngjǐng),进一步降低研发风险。
三是开放式任务系统架构。在设计(shèjì)T-7A“红鹰”教练机时,波音公司依托数字化(shùzìhuà)网络完成(wánchéng),工程师、飞机维护人员等可以(kěyǐ)在网络中参与开发,实时更新生产计划、维护程序等内容,团队之间可以共享开发进度。
理想“丰满”难掩现实“骨感”。T-7A“红鹰”教练机的工程设计(gōngchéngshèjì)很先进,但(dàn)频频出现的问题,导致项目多次延迟。
2021年(nián)6月,T-7A“红鹰”高级教练机被曝出零件短缺、机翼摇晃等方面研发问题(wèntí),必须花费15个(gè)月时间解决。2022年12月,美国有关部门表示,T-7A“红鹰”高级教练机在弹射座椅和相关飞行控制软件(kòngzhìruǎnjiàn)方面存在(cúnzài)问题。有新闻报道称,T-7A“红鹰”教练机的弹射座椅问题与F-35早期服役版本非常相似——不同身高体重的飞行员在逃生(táoshēng)时,弹射座椅可能对其身体造成不同程度的伤害。此外,研发经费预算不足也导致研发进程(jìnchéng)迟缓。
T-7A“红鹰”教练机问题频频,交付时间一推(tuī)再推,这将导致服役(fúyì)超过60年的(de)T-38教练机还要继续使用,增加了事故发生风险概率。
多项技术问题需要解决(jiějué),项目延迟不可避免
自2018年(nián)波音公司以“数字工程革命”赢得T-7A项目竞标以来(yǐlái),该项目已多次延期,量产交付延迟至2026年,形成初始作战能力从原定的2024年推迟至2027年,不仅暴露出高端装备研发的复杂性,也凸显出(tūxiǎnchū)技术理想与工程现实之间(zhījiān)的巨大落差。
目前(mùqián),T-7A项目的技术瓶颈之一是弹射座椅系统。美国空军给出的指标是弹射座椅对飞行员的体重适配(shìpèi)范围要扩大到46.7至111.1千克(qiānkè),而(ér)此前弹射座椅的适配范围在(zài)63.5至95.7千克。多次测试数据(cèshìshùjù)显示,这款弹射座椅系统存在重大安全风险,飞行员可能会(huì)面临脑震荡、承受超出生理极限的飞行加速度、在高速飞行情况下面罩脱落等方面问题,对于体重较轻的女飞行员而言风险更大(gèngdà)。在飞行时速较低时,座椅的弹射同样存在可靠性(kěkàoxìng)问题。这样的飞行速度在飞机起飞和降落时很常见,而起飞和降落恰好又是最容易发生(fāshēng)飞行事故的环节。据今年2月美国发布的一份报告显示:T-7A“红鹰”教练机的紧急逃生(táoshēng)系统不符合空军适航性认证的最低安全要求,目前适航性验收结果标定为高风险。
事实上,弹射(tánshè)座椅自立项之初就被认为有潜在(qiánzài)问题。2021年,美国政府问责局在武器系统年度评估中将其(qí)列为该项目重要风险之一,并在次年的报告中将弹射座椅列为顶级项目风险。
T-7A“红鹰”教练机的机载(jīzài)氧气生成系统同样存在性能缺陷。美国发布的一份(yīfèn)报告指出:“综合测试团队将在未来的初始运行测试和评估(pínggū)期间,继续收集机载氧气生成系统的测试数据(cèshìshùjù)。”这表明,目前该系统还未达到设计要求。
除技术层面问题外,成本上升、跨国合作困难(kùnnán)、全球化供应链不(bù)稳定等因素也影响着(zhe)T-7A项目推进。目前(mùqián),波音公司因项目延误(yánwù),累计亏损超过13亿美元,而美军为T-38机队延寿支出7.5亿美元,几乎抵消了T-7A“红鹰”教练机较低报价带来的采购成本优势,更凸显“低价竞标”策略的失效。
面对困局,美军与波音公司正在开展战略调整与技术修正。根据之前发布的调整计划,波音公司将于今年交付4架测试型飞机,将测试机队的规模(guīmó)从5架提升到9架,加快推进(tuījìn)气动、飞控、弹射等相关课目验证工作。美军表示,将为这些(zhèxiē)工作采取额外激励措施(cuòshī),优先保障T-7A项目的后续投入(tóurù)。
从目前看,T-7A项目风险(xiàngmùfēngxiǎn)管控(guǎnkòng)不当,多项技术问题需要解决,时间和资金成本也在逐步累积。T-7A项目能否按照最新修订的(de)计划投入量产、形成初始作战能力,真正担负起美军新一代高级教练机(jiàoliànjī)的重任,还要拭目以待。
(来源:中国军网(jūnwǎng)-解放军报)



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