Problemas da aeronave F-35 Lightning II

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Problemas da aeronave F-35 Lightning II
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Anonim

Há apenas alguns dias, a Lockheed Martin publicou novas fotos da oficina da fábrica, onde os mais recentes caças F-35 Lightning II são montados. As montagens das asas das próximas aeronaves nelas capturadas se destacam pelo fato de já ser o centésimo caça da série. Ao todo, quase 90 placas estão agora nas fábricas da empresa em diferentes graus de prontidão. Assim, considerando mais de 50 aeronaves já construídas, nos próximos meses o número total de novos caças ultrapassará cento e cinquenta. Como você pode ver, apesar de todos os problemas e críticas, a "Lockheed-Martin" não apenas concluiu o desenvolvimento de uma aeronave promissora, mas também estabeleceu uma produção em série completa. No entanto, mesmo após a implantação da produção em massa, alguns problemas permaneceram, não tão grandes como antes, que ainda são alvo de críticas.

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Economia

A principal onda de críticas ao projeto do F-35 diz respeito ao lado econômico da questão. Apesar das vantagens prometidas sobre a tecnologia existente e promissora, a aeronave acabou sendo muito cara. Atualmente, a produção de um caça a jato F-35A custa mais de cem milhões de dólares. Em meados da década de noventa, quando as obras deste projeto entraram em fase ativa, planejou-se manter o custo de uma aeronave, levando em consideração todos os custos preliminares, no patamar de 30-35 milhões. Como você pode ver, no momento há um triplo do preço da aeronave em relação ao planejado. É claro que tais "coeficientes" não poderiam deixar de atrair a atenção dos oponentes do projeto. Ao mesmo tempo, os autores do projeto da empresa Lockheed-Martin se justificam por razões objetivas para um aumento significativo de preços, como a dificuldade de dominar novas tecnologias ou de criar um design unificado.

Vale ressaltar que todos os custos do projeto estão direta ou indiretamente relacionados à política adotada no início. Como o Pentágono queria três aeronaves com propósitos diferentes, características diferentes e para três ramos diferentes das forças armadas, os engenheiros da Lockheed-Martin estabeleceram um curso para a simplificação máxima do projeto. Além disso, as questões de simplificação da manutenção das aeronaves foram ativamente consideradas. Como no caso do superprojeto anterior - o F-22 Raptor - todas as medidas para reduzir o custo não só não levaram a isso, mas até aumentaram o custo do programa como um todo e de cada aeronave em particular. O projeto F-35 parece especialmente interessante à luz dos conceitos de criação e uso. Inicialmente, este caça foi feito como uma aeronave leve e barata para complementar o pesado e caro F-22. Como resultado, ele estava de acordo com a relação de preço exigida, mas cem milhões ao mar podem ser considerados um custo pequeno apenas em comparação com 140-145 milhões de F-22s.

Provavelmente, foi possível manter a relação entre o custo de aeronaves e programas, entre outras coisas, graças à correta abordagem dos negócios. O projeto do F-35 remonta ao programa ASTOLV, que começou na primeira metade dos anos oitenta, mas não teve muito sucesso. Com base nos desenvolvimentos deste projeto, o trabalho foi posteriormente implantado sob o nome de código CALF, que acabou se fundindo com o programa JAST. As tarefas de todos esses programas eram notavelmente diferentes, mas na fase de combinar CALF e JAST, os requisitos gerais para um lutador promissor já estavam formados. Talvez tenham sido os pontos de nomenclatura, devido aos quais os custos de um programa não foram somados aos custos do outro, que reduziram significativamente o custo do projeto final do F-35. Ao mesmo tempo, a mais recente transformação do programa JAST (Joint Advanced Strike Technology), que apenas levou à mudança de seu nome para JSF (Joint Strike Fighter), dificilmente pode ser considerada um motivo para qualquer economia.

É importante notar que economias muito maiores foram alcançadas com o uso de empreendimentos existentes. Por exemplo, ao projetar o novo caça F-35, o sistema automatizado CATIA e o complexo de testes COMOC foram usados ativamente. Esses sistemas foram criados especificamente para o projeto F-22, que na verdade "assumiu" seus custos. A situação é semelhante com algumas novas tecnologias, por exemplo, com vários novos graus de materiais compostos.

No entanto, mesmo com essa divisão de custos, os F-35s saíram bastante caros. Temos todos os motivos para acreditar que o principal motivo do alto custo dessas aeronaves é a ideia específica de criar várias aeronaves independentes com base em um único projeto. Tal tarefa não é fácil por si só, muito menos aeronaves modernas, que devem combinar as tecnologias mais recentes. Além disso, a mudança nos requisitos do cliente afetados. No final dos anos noventa, a Marinha dos Estados Unidos revisou e ajustou seus desejos várias vezes em relação às características do futuro F-35C baseado em porta-aviões. Por causa disso, os designers da Lockheed Martin tiveram que atualizar constantemente o projeto. No caso de um desenvolvimento separado de um projeto independente, tais ajustes não implicariam em nenhum trabalho particularmente complexo. Mas, no caso do programa JSF, devido aos seus requisitos de unificação, cada mudança perceptível no caça baseado em porta-aviões ou qualquer outra modificação afetava diretamente as outras duas variantes do caça. De acordo com várias estimativas, demorou cerca de 10-15% do tempo total de trabalho de design para concluir os projetos. Obviamente, a situação era semelhante com os custos extras de caixa.

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Técnica

Além de problemas com a implementação de certos requisitos, levando a custos desnecessários, o custo do programa JSF também se deveu a uma série de novas soluções técnicas, cujo desenvolvimento e teste também demandaram muito dinheiro.

O primeiro a chamar a atenção são as unidades de levantamento de caças de decolagem curta e pouso vertical do F-35B. Para atender aos requisitos do Corpo de Fuzileiros Navais com relação à possibilidade de basear-se em navios anfíbios universais, os funcionários da Lockheed-Martin, juntamente com os construtores de motores da Pratt & Whitney, tiveram que gastar muito tempo na criação de um motor sustentador de elevação que não só poderia fornecem o impulso necessário, mas também se encaixam na ideologia de unificação máxima adotada no projeto. Se para criar uma usina de força para caças "terrestres" e baseados em porta-aviões bastasse a modernização do motor PW F119 existente, então, no caso de uma aeronave de decolagem curta ou vertical, uma série de medidas especiais tiveram que ser ocupado.

Mesmo de acordo com os resultados do antigo programa ASTOLV, várias opções de levantamento e sustentação de motores foram eliminadas. Durante o trabalho do JSF, a Lockheed Martin concluiu que a opção remanescente mais conveniente seria um turbojato com um bico giratório e um ventilador de elevação adicional acionado pelo motor. Esse arranjo fornece tração suficiente para a decolagem vertical e facilidade de controle, embora tenha suas desvantagens. Em primeiro lugar, o fato é que a aeronave carregará uma carga extra na forma de leque de içamento na maioria das vezes, necessária apenas para decolagens ou pousos verticais / curtos. Todos os conjuntos de ventiladores, desde a embreagem de isolamento até os flaps superior e inferior, pesam cerca de 1800 kg, o que é um pouco mais do que a massa seca do próprio motor F135-600. No entanto, ao usar um motor turbojato de alta temperatura, outras opções não pareciam muito convenientes. O fato é que o fluxo de ar frio do ventilador, colidindo com a corrente de jato do motor, o resfria parcialmente, além de evitar que gases superaquecidos entrem nas entradas de ar. Nenhum outro layout da usina elevatória oferece essa oportunidade e, portanto, o excesso de peso foi reconhecido como um preço aceitável para vantagens.

Uma história interessante está conectada com outra unidade igualmente complexa da usina de força do caça F-35B - o bico rotativo. A pesquisa sobre este tópico começou na época do programa CALF, mas não teve muito sucesso. Depois de gastar muito tempo, esforço e dinheiro, os cientistas e engenheiros americanos recorreram ao escritório de design russo em homenagem a V. I. COMO. Yakovleva. Como resultado de longas negociações, os americanos conseguiram comprar parte da documentação do projeto Yak-141 e estudá-la cuidadosamente. Já utilizando o conhecimento adquirido, foi projetado um novo bico para o motor F135-600, que possui uma série de características em comum com a unidade correspondente da aeronave soviética Yak-141.

E ainda, apesar do uso de experiência estrangeira, a criação de uma usina de força para uma aeronave de decolagem vertical acabou sendo uma questão muito difícil. Em particular, pouco antes do início dos testes do primeiro protótipo do F-35B com o índice BF-1, foi descoberto o risco de rachaduras nas pás da turbina do motor. Por causa disso, durante vários meses, todos os testes das unidades de elevação foram realizados com sérias limitações de potência e, após cada motor a gás, era necessário um exame do motor para verificar se havia danos. Como resultado de um trabalho bastante demorado no ajuste fino da usina, mesmo assim, foi possível eliminar todos os seus principais problemas e garantir a confiabilidade necessária. É importante notar que esses problemas ainda são atribuídos às novas aeronaves de tempos em tempos, e várias fontes mencionam o surgimento de novas rachaduras, inclusive em aeronaves de produção.

Também houve problemas com a criação da versão de convés do F-35C. Inicialmente, ele deveria melhorar suas características de decolagem e pouso usando um motor com um vetor de empuxo controlado e um sistema de controle de camada limite. No entanto, no final dos anos 90, a complexidade geral e o custo do programa JSF / F-35 haviam crescido tanto que foi decidido deixar apenas o vetor de empuxo controlado. De acordo com algumas fontes, os funcionários da Lockheed Martin e empresas relacionadas já começaram a pesquisa e o trabalho de design sobre o sistema de gerenciamento da camada limite, mas logo pararam. Assim, custos adicionais foram adicionados ao custo total do programa, que, entretanto, não teve benefício prático.

Como o caça F-22 anterior, o F-35 deveria estar equipado com um poderoso sistema de computação que forneceria a capacidade de trabalhar em alvos aéreos e terrestres, navegação, controle de todos os sistemas da aeronave, etc. Ao criar um complexo de aviônicos para o F-35, os desenvolvimentos no projeto F-22 foram amplamente utilizados. Ao mesmo tempo, algumas características da produção de componentes para eletrônica foram levadas em consideração. Foi assumido que o uso de componentes de última geração não só melhorará o desempenho do equipamento, mas também protegerá a aeronave de problemas como os que aconteceram com o F-22 em meados dos anos noventa. Lembre-se que então, logo após o início dos testes da primeira versão do complexo de computação, o fabricante dos microprocessadores usados anunciou o fim de seu lançamento. Funcionários de várias empresas envolvidas no projeto F-22 tiveram que refazer com urgência uma parte considerável da eletrônica.

O principal meio de se obter informações sobre a situação da aeronave F-35 é o radar aerotransportado AN / APG-81, equipado com um arranjo de antenas em fase ativa. Além disso, seis sensores óptico-eletrônicos do sistema AN / AAQ-37 são distribuídos pela estrutura da aeronave, monitorando a situação de todos os ângulos. Para observação e uso de armas, a aeronave está equipada com um sistema de imagem térmica AAQ-40. Também digno de nota é a estação de interferência de rádio ativa AN / ASQ-239. Ao longo de vários anos de desenvolvimento, teste e aperfeiçoamento, os engenheiros americanos conseguiram resolver quase todos os problemas de aviônica do F-35.

No entanto, o épico prolongado com um capacete de piloto especial ainda não terminou. O fato é que de acordo com as exigências dos militares e as fabricações dos autores do aspecto geral do F-35, os pilotos de caças promissores devem trabalhar com um capacete especial, cujo vidro está equipado com um sistema de saída de informações. É planejado para exibir todos os dados necessários para navegação, busca de alvos e ataque na tela montada no capacete. Inicialmente, a Vision Systems International esteve envolvida no desenvolvimento do capacete, mas por vários anos não conseguiu trazê-lo à mente. Assim, mesmo no final de 2011, houve atrasos na exibição de informações no display montado no capacete. Além disso, a eletrônica do capacete de proteção nem sempre determinava corretamente a posição da cabeça do piloto em relação à aeronave, o que levava à emissão de informações incorretas. Devido a esses problemas com o capacete do VSI e ao tempo incerto de sua correção, a Lockheed Martin foi forçada a ordenar que a BAE Systems desenvolvesse uma versão alternativa do capacete do piloto. Seus protótipos já existem, mas a adoção de qualquer um dos capacetes ainda é uma questão de futuro.

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Perspectivas

Se compararmos o estado dos projetos do F-35 e do F-22 no momento do início da produção em massa, a primeira coisa que chama a atenção é o grau de sofisticação geral dos lutadores. Parece que os engenheiros e gerentes da Lockheed Martin levaram em consideração todos os problemas que aconteceram com a promissora aeronave anterior e tentaram evitar a maior parte dos problemas que interferiam anteriormente. Claro, o ajuste fino e os testes adicionais de todas as três modificações do F-35 levaram mais tempo e dinheiro, mas tal taxa, aparentemente, foi considerada aceitável à luz de possíveis problemas futuros. Portanto, no momento, Lightning-2 tem problemas principalmente financeiros e, como conseqüência, perspectivas não totalmente claras, principalmente no que diz respeito ao abastecimento de exportação.

Por muitos anos, o caça F-35 foi alvo de várias críticas de especialistas de diversos países, inclusive dos participantes do projeto. Talvez o mais interessante seja a posição dos militares e especialistas australianos. Este país há muito pretende comprar uma série de novos caças com grandes perspectivas e quer comprar aeronaves F-22. Os Estados Unidos, por sua vez, há muito tempo, clara e claramente negaram a todos os países estrangeiros a possibilidade de tais entregas e ofereceram "em vez" F-35s mais novos. Os australianos, não querendo ser privados da oportunidade de comprar o F-22, nos últimos anos têm regularmente começado a levantar a questão da conveniência de comprar o F-35 em particular e as perspectivas para esta aeronave em geral. Muitas vezes acredita-se que em busca do Raptor mais interessante, os australianos estão prontos para culpar o Lightning 2 por deficiências inexistentes. No entanto, no ambiente atual, as declarações da Austrália podem ser usadas como uma das fontes de informação que não causa séria desconfiança.

Algumas das mais famosas e escandalosas são as declarações de analistas do centro Air Power Australia. Depois de analisar as informações disponíveis, os especialistas reconheceram o F-35 como um caça da geração 4+ alguns anos atrás, embora a Lockheed Martin o posicione como pertencente ao quinto. Para provar suas palavras, analistas australianos citaram a baixa relação empuxo-peso da aeronave e, como resultado, a impossibilidade de voo supersônico sem ligar o pós-combustor, visibilidade relativamente alta para o radar e uma série de outros fatores. Um pouco mais tarde, um think tank australiano comparou as taxas de desempenho dos caças F-22 e F-35 com uma motocicleta e uma scooter. Além disso, há muitos anos, especialistas australianos têm conduzido análises comparativas do F-35 e dos sistemas de defesa aérea de vários países. O resultado de tais cálculos torna-se constantemente a conclusão sobre a vitória quase garantida dos artilheiros antiaéreos. Finalmente, há alguns anos, os militares australianos estiveram presentes em um exercício virtual de combate aéreo entre os F-35 americanos e os Su-35 russos (geração 4 ++). De acordo com as informações recebidas do lado australiano, os aviões americanos, pelo menos, não mostraram tudo o que deveriam ter. O Pentágono oficial explicou essas falhas da tecnologia americana na "forma digital" por alguns outros objetivos. De uma forma ou de outra, a Austrália continua a ser a crítica mais fervorosa do projeto F-35.

Há poucos dias, a edição australiana do Sidney Morning Herald publicou trechos dos planos do Ministério da Defesa do país que foram publicados. Decorre diretamente dessas citações que os militares australianos pretendem romper o acordo com os Estados Unidos para o fornecimento de novos F-35s. Em vez de uma dúzia de Relâmpagos, Canberra pretende comprar várias das últimas modificações dos caças-bombardeiros F / A-18. As ações dos militares australianos criam uma forte impressão de que o comando da Força Aérea considera o F-35 significativamente inferior em termos de custo-benefício ao F-22 mais antigo e, portanto, não vale a pena a atenção e despesas. É por esta razão que a Força Aérea Australiana está disposta a comprar os velhos e comprovados F / A-18s, mas não os novos e questionáveis F-35s.

Em abril do ano passado, um escândalo estourou nas laterais do Departamento de Defesa do Canadá. Há alguns anos, quando o Canadá entrou no programa F-35, planejava-se comprar 65 aeronaves F-35A com um valor total de cerca de US $ 10 bilhões. Levando em consideração os vinte anos de serviço da aeronave, todas as despesas deveriam ter sido mantidas entre 14-15 bilhões. Um pouco depois, os canadenses recalcularam os custos do contrato e descobriram que o total de aviões custaria 25 bilhões. Finalmente, no final de 2012, como resultado de outro recálculo, o custo total de compra e operação de aeronaves aumentou para mais de 40 bilhões. Devido a este aumento de custos, Ottawa é forçado a abandonar a compra de um novo caça de quinta geração e considerar opções mais modestas. Vale ressaltar que devido ao atraso no projeto do F-35, a Força Aérea Canadense se encontrou em uma situação nada agradável: os equipamentos existentes estão gradualmente esgotando seus recursos, e a chegada de um novo não começará hoje ou amanhã. Portanto, o Canadá está considerando comprar caças F / A-18 ou Eurofighter Typhoons europeus para economizar tempo e dinheiro.

Todos os problemas atuais de exportação da aeronave F-35 são baseados em uma série de razões. A complexidade do projeto levou a atrasos nos prazos e a um lento mas certo aumento do custo do programa como um todo e de cada aeronave em particular. Tudo isso não poderia deixar de afetar o futuro de exportação do caça. A Força Aérea dos Estados Unidos, Marinha e ILC, sendo os principais clientes, devem continuar a adquirir novos equipamentos. Nesse caso, o risco máximo para o programa será uma redução na quantidade de equipamentos adquiridos. As entregas de exportação têm perspectivas menos claras, porque uma nova mudança nos termos e um aumento nos preços apenas assustarão os compradores em potencial.

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Hoje e amanhã

Enquanto isso, em 2012, um total de três dezenas de novas aeronaves F-35 decolaram, mais que o dobro da taxa de produção de 2011. A Força Aérea Britânica (dois) e a Força Aérea Holandesa (um) receberam seus primeiros caças. Além disso, os primeiros três caças F-35B foram servir no esquadrão de combate do Corpo de Fuzileiros Navais. De acordo com os dados oficiais da empresa Lockheed-Martin, no último ano foram realizados 1.167 voos de teste (18% a mais que o planejado), durante os quais foram pontuados 9.919 pontos que caracterizam o progresso (o plano foi superado em 10%). Como você pode ver, os americanos nem pensam em parar o desenvolvimento e a produção dos últimos caças. Para o atual 2013, está previsto testar e refinar os aviônicos de bordo da versão Bloco 2B, bem como os primeiros testes de armas. Os primeiros testes da modificação de decolagem encurtada nos navios de assalto anfíbios do projeto Wasp estão programados para o verão.

Em geral, os funcionários de todas as empresas e empreendimentos envolvidos no projeto F-35 continuam trabalhando nele e não vão abandoná-lo. E o projeto em si há muito ultrapassou o ponto sem volta, então os militares e engenheiros não têm como voltar - eles precisam continuar ajustando e construindo novas aeronaves. Todos os problemas com a complexidade de uma ou outra parte do projeto, bem como os atrasos na implementação por eles causados, acabam por levar ao aumento do custo de todo o programa. Mas, como já mencionado, não há como voltar atrás, o F-35 servirá a qualquer custo.

Só não está totalmente claro como será a próxima atualização da Força Aérea Americana se o preço da próxima aeronave for ainda mais alto do que é agora. No final dos anos 90, um dos altos executivos da Lockheed-Martin, N. Augustine, percebeu que a cada dez anos o programa de desenvolvimento de um novo lutador é quatro vezes mais caro do que o anterior. Se essa tendência continuar, então, em meados do século 21, um orçamento militar anual dos EUA no final dos anos 90 será equivalente ao desenvolvimento e construção de apenas uma aeronave. Como disse Agostinho com propriedade, três dias e meio por semana, esse caça servirá na Força Aérea, o mesmo número na Marinha, e em anos particularmente bem-sucedidos ele ocasionalmente "cairá" para o Corpo de Fuzileiros Navais. O Lightning 2 será capaz de acabar com essa tradição ruim? A julgar pela situação atual, a probabilidade disso não é tão grande.

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