法國(guó)“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)可靠性、維修性和保障性特點(diǎn)
引言
“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)是由法國(guó)達(dá)索公司設(shè)計(jì)制造的一型雙發(fā)、三角翼、高機(jī)動(dòng)性、多用途第四代半戰(zhàn)斗機(jī)。海軍型于2001年開(kāi)始交付法國(guó)海軍使用,空軍型于2005年開(kāi)始在法國(guó)空軍服役。“陣風(fēng)”在“幻影”2000戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上,將維修性、保障性、測(cè)試性、和機(jī)動(dòng)部署能力提升到了前所未有的水平。由于采用了多種先進(jìn)的技術(shù),“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的保障性與“幻影”2000相比,提高了約30%。
圖1 法國(guó)海軍“陣風(fēng)”艦載戰(zhàn)斗機(jī)
1.可靠性
“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)采用全冗余的液壓系統(tǒng)(壓力350帕)和變頻交流發(fā)電機(jī),從而提高了可靠性和安全性。選用的經(jīng)過(guò)改進(jìn)的斯奈克瑪公司M88-3發(fā)動(dòng)機(jī)和泰雷茲公司RBE-2相控陣?yán)走_(dá)也對(duì)飛機(jī)整體可靠性的提高起到了作用。
圖2 法國(guó)“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)
2.維修性
從設(shè)計(jì)之初,“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)就考慮了用戶保障方面的問(wèn)題。飛機(jī)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)潔,采用固定的進(jìn)氣道,沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的減速板,從而減少了維修要求。飛機(jī)的機(jī)身堅(jiān)固,具有優(yōu)良的防腐性。“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的座艙蓋側(cè)向打開(kāi),便于拆卸彈射座椅。
圖 3 “陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的座艙蓋側(cè)向打開(kāi),便于拆卸彈射座椅
故障檢測(cè)是現(xiàn)代飛機(jī)維修性的一個(gè)重要方面。“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)上的所有系統(tǒng)都由IHUMS(狀態(tài)與使用綜合監(jiān)控系統(tǒng))進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保故障檢測(cè)明確而不含糊。該系統(tǒng)還對(duì)機(jī)體的部件進(jìn)行單個(gè)跟蹤,監(jiān)控疲勞情況。這種獨(dú)特而完全自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)有助于縮短飛機(jī)的再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間,便于排故和修理,大大減少對(duì)地面保障設(shè)備的需求。測(cè)試性的目標(biāo)要求達(dá)到95%的故障檢測(cè)率,并能檢測(cè)所有對(duì)安全至關(guān)重要的故障。
此外,為“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)研制了能夠用于所有電子設(shè)備的測(cè)試臺(tái),維修專(zhuān)業(yè)人員用它來(lái)確定外場(chǎng)可更換件(LRU)中的故障件。法國(guó)的“虎”式和NH90直升機(jī)及E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī)也選擇了類(lèi)似的測(cè)試臺(tái)。
“陣風(fēng)”凝聚了法國(guó)通過(guò)“幻影”系列積累的經(jīng)驗(yàn),采用兩臺(tái)中推力 M88 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),前機(jī)身采用隱身修形,腰子形的進(jìn)氣口和圓角菱形截面的機(jī)頭錐完美地結(jié)合,垂尾頂端的電子戰(zhàn)艙具有先進(jìn)電子戰(zhàn)功能,按照法國(guó)的說(shuō)法是達(dá)到了主動(dòng)隱身。最重要的則是在無(wú)尾三角翼的基礎(chǔ)上,增加了一對(duì)全動(dòng)鴨翼。這不是簡(jiǎn)單地把常規(guī)布局的機(jī)尾水平尾翼前移,而是通過(guò)在氣動(dòng)控制面、重心、升力中心之間的巧妙搭配,達(dá)到增加機(jī)動(dòng)性、降低巡航阻力、縮短起飛著陸滑跑距離的目的。在技術(shù)水平上,“陣風(fēng)”不及 F-22,但比 F-15、F-16、F-18 要先進(jìn)半代,而且從一開(kāi)始就是按照真正的空空-空地兼優(yōu)設(shè)計(jì)的,在理論上,只要武器掛載沒(méi)有問(wèn)題,甚至可以在空中在空空和空地任務(wù)之間靈活轉(zhuǎn)換。
“陣風(fēng)”不僅在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,還在使用和維修上下了很多功夫。“陣風(fēng)”只需要視情維修,不再需要定期維修,節(jié)約了備件和維修成本,維修工作量比幻影2000低 25%。地面加油裝彈重新出動(dòng)的周轉(zhuǎn)時(shí)間只需要 90 分鐘,發(fā)動(dòng)機(jī)更換也可在 1 小時(shí)內(nèi)完成。
圖4 對(duì)M88-4增推發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換
3.保障性
根據(jù)長(zhǎng)期的作戰(zhàn)部署經(jīng)驗(yàn),法國(guó)軍方要求“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)具有顯著的機(jī)動(dòng)部署性和自保障性。“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)后勤保障的要求很低。只需要4個(gè)架次的C-130運(yùn)輸機(jī)即可運(yùn)輸20架“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)30天所需的設(shè)備和部件。另外,由于采用了先進(jìn)的制造和裝配技術(shù),部件更換后不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行孔探檢查。外場(chǎng)或基層級(jí)維修不需要復(fù)雜的外部測(cè)試設(shè)備。
在自保障性方面,“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)需要的地面保障設(shè)備很少,它有一套機(jī)載制氧系統(tǒng),以及閉環(huán)的液冷系統(tǒng)和用于供電的輔助動(dòng)力裝置。
圖5 “陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)需要的地面保障設(shè)備很少
總結(jié)
“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的全壽命期費(fèi)用較低。飛機(jī)的可靠性高、容易維修,大大降低了維修保障的費(fèi)用,主要表現(xiàn)在以下方面:
在飛機(jī)整個(gè)使用壽命(7000飛行小時(shí))中,整個(gè)機(jī)體無(wú)需進(jìn)行后方級(jí)檢查,只有具體部件需要返廠維修。這樣可減少飛機(jī)不可用的時(shí)間。M88發(fā)動(dòng)機(jī)也采用同樣的思想,該發(fā)動(dòng)機(jī)由21個(gè)單元體組成,維修時(shí)只將單元體或機(jī)件返回后方修理廠或制造廠。單元體更換后不需要做全面的重新校驗(yàn)。
備件要求少,從而減少了備件庫(kù)存。不同機(jī)型之間通用性很高,減少了備件的數(shù)量。而且,在外場(chǎng)只需更換LRU里面的集成電路板,從而減少了對(duì)整個(gè)備件(雷達(dá)、電子戰(zhàn)設(shè)備、計(jì)算機(jī)等)的需求。
飛機(jī)可靠性很高,容易維護(hù)和修理,這樣就減少了所需配備的人力(與“幻影”2000相比減少30%),并降低了人員的訓(xùn)練要求。
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