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4000亿买不来一口气,美军是如何处理F

2020-02-04 16:30

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随着时间推移,日本自卫的F-35A坠机原因越来越明了,根据战机坠毁前的征兆预测,很可能是飞行员缺氧昏厥,导致战机失控坠入了大海!因为这架F-35A战机在坠海前,身边有3架一同训练的友机,而且与三泽基地的指挥中心通讯保持通常,但它们没有接收到任何异常的求救讯号,战机就在不知不觉之间突然消失,而在战机供氧系统不畅的情况下,飞行员失去意识往往就在一瞬间,类似的情况已经多次发生在美制隐身战机身上了。

问:美军是如何处理F-22与F-35战机的缺氧问题的?

上周四,美国海军一架EA-18G“咆哮者”电子攻击机因座舱缺氧紧急降落在华盛顿州格兰特县国际机场,两名飞行员接受了医疗检查,没有大碍。在过去十年间,美国空军和海军战机座舱缺氧事故频频爆发,困扰着F-35、F-22、“大黄蜂”和“超级大黄蜂”、“咆哮者”、T-45“苍鹰”和T-6“德州佬II”教练机。缺氧甚至还直接导致因飞行员失去意识而坠机的恶性事故,为此一名F-22和4名“大黄蜂”飞行员付出了生命代价。

“闪电”遭遇“缺氧门”

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一句话新闻:近期,美国卢克空军基地连续出现5起F-35“闪电”战机训练中缺氧问题,飞行员紧急启动备用供氧系统后才安全着陆。随后,美军宣布F-35A无限期停飞,直至调查完成。

鼎鼎大名的美制F-22隐身战机就曾出现类似的事故,2011年一架F-22毫无征兆的坠毁,经调查得出结论,战机的供氧系统出现故障,飞行员没有充足氧气意识逐渐模糊从而导致战机坠毁。美军自用的F-35经常被飞行员投诉存在缺氧头晕的现象,因此美国军方再也不能坐视不管了,但是他们解决问题的方法让人难以接受,竟然是在飞行员座椅之后加装氧气瓶,对战机的分子筛供氧系统没有采取任何措施,我们可以理解为它压根没有从根本上解决问题

美国F22和F35缺氧问题已经不是什么秘密了,而且F22与F35都因为缺氧问题停飞过好几次,甚至F22还导致坠机,2010年11月16日美国飞行员杰夫·汉尼上尉在座舱中因为缺氧昏迷,导致F22失去控制以超音速俯冲坠机,机毁人亡。这个事闹得是沸沸扬扬,F22也停飞了足足10个月,一直到2011年9月才复飞。复飞后的F22战机同样被反应飞到8000米高空后还是会出现供氧不足问题,以后之后服役的F35也暴露出缺氧的问题,那么到底什么原因导致缺氧呢?

飞行员缺氧后会呼吸困难,体内也会因缺乏足够氧气而出现低碳酸血症或其他相关症状,如头痛、定向障碍、黒视等,这对飞行员来说尤其危险,严重时可能会导致坠机。由于可能导致飞行员缺氧的可能性众多,包括吸气不足、一氧化碳中毒等,所以在座舱缺氧事故爆发最初,美军和飞机制造商都无法确定缺氧问题真正的原因所在,调查陷入僵局。

F-35研发耗资高达4000亿美元,“4000亿买不来一口气”,可谓航空制造史上的一朵“奇葩”。

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美国在第四代战机F22和F35都取消氧气瓶转为采用机载制氧系统(OBOGS)向飞行员供氧,美国采购的是霍尼韦尔公司研制的分子筛制氧系统,但由于在制造中没有考虑OBOGS的管道、阀门和过滤器在长期使用后的污染问题,导致该机从2008年起频频爆发缺氧问题,也是导致2010年9月F22摔机的主要原因。

直到去年9月,经过为期六个月对T-6教练机的彻底调查后,美国空军、海军和航空航天局专家组才终于确定了缺氧的真正原因是机载制氧系统受污染后导致的供氧浓度波动。

同一故障频发,只能说明飞机设计有缺陷。如果这个问题得不到彻底解决,美军只有降低F-35飞机的飞行高度,或者教育飞行员坚持在缺氧状态下艰苦奋斗了。至于那些排队购机的欧洲国家,表示对F-35已经灰心,开始研制欧洲版第五代战机。不过,在F-35项目上刚狠心砸下200亿美元的日本可就欲哭无泪了!

按理说,军用战斗机这种昂贵装备,发现任何一个部件问题都要全部停飞,直到技术问题被彻底解决为止,但是负责供应F-35A供氧系统的霍尼韦尔公司一直碌碌无为,该公司生产的“分子筛供氧系统”纸面数据先进,但实际使用中可能因为战机的速度、高度和机动状态出现难以预料的故障,这就有些类似波音公司为波音737Max研发的控制辅助设备,根据埃塞俄比亚航空失事客机波音737的黑匣子调查结果,飞行员按照操作指令修正了飞行姿态,但却被辅助系统重新拉回错误的飞行状态,最终导致坠毁。

虽然在2011年9月复飞时美国空军宣布通过更换其阀门和过滤器已经彻底解决了OBOGS存在的缺陷,但之后还是爆出F22在高空飞行过程中供氧不足的问题,甚至许多飞行员一度拒绝高空飞行训练。之后美国再次进行各种检查发现机载制氧系统并没有任何问题,始终查不出原因所在,怎么办呢?美国人直接在F22的座舱内安装氧气罐,用于作为备用氧气源向飞行员供氧,这个方法简直就是简单粗暴又行之有效,缺氧问题迎刃而解!

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F-35为啥“缺气儿”?请听空军航空兵某部高级工程师王承勇的专业解析:

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图:F22座舱内绿色氧气罐清晰可见最初美国是在弹射座椅安装一个小容量的氧气瓶,之后飞行中可能发现不太够用,于是干脆从2012年干脆换成了2个大容量的绿色氧气罐,安装在弹射座椅背后的座舱空间中,非常显眼,在飞机外部都清晰可见。当座舱内监测到OBOGS的供氧不足时,备用氧气罐会自动介入,切换到供氧瓶辅助供气,飞行员也可以手动切换,有了这两个大容量的氧气罐,就再也不用担心氧气不足的问题了!

现代战斗机的供氧系统分为两种,一种是传统的液氧罐,但由于存储容量受到限制所以供氧时间有限。新一代战斗机和教练机大都采用分子筛机载制氧系统,通过变压吸附制氧法使用分子筛对发动机进气中的氧、氮组分选择性吸附,从而获得无限供应的氧气。但正是这种先进的制氧技术使美国空军和海军的战斗机和教练机频频出现供氧问题,且有愈演愈烈的趋势,让五角大楼头疼不已。

为了减轻机体重量,F-35战机摒弃了传统的三代机压缩氧气瓶供氧原理,采用的是新型分子筛供氧系统(OBOGS),即用分子筛直接把空气中的氮气滤掉,然后把氧气富集起来供给飞行员呼吸。其优势在于能实现“战机不熄火,氧气不间断”的无限制供氧。而且由于不再受传统的氧气瓶载氧量的限制,战机的突防能力和续航时间都得到了进一步提高。但是由于目前技术上尚不成熟,仍存在一定风险。

即便铁证如山波音公司也不打算召回已经卖出去的飞机,霍尼韦尔公司似乎也有这样的尿性,宁愿让战斗机浪费宝贵的重量加装氧气瓶,也不愿意履行自己的责任。根据目前掌握的资料,尚且不清楚日本的F-35A是否修正了分子筛供应系统的问题,也没有资料可以证明日本的F-35A加装了氧气瓶,仅有的几张自卫队公开照看不到F-35A上有安装氧气瓶的迹象,这或许是此次坠机事故的元凶。

但F35不知道什么原因,在最初试飞和装备阶段并没有采用这个备用氧气罐设计方案,而且在服役后还是经常曝出OBOGS系统供氧不足问题,甚至日本F35摔机事件就被很多媒体怀疑是缺氧导致飞行员昏迷而坠入大海。目前F35估计也安装了氧气罐,只是不知道在座舱内的哪个位置而已!

但是该系统在设计时并未考虑长期使用的耐久性问题,以T-6为例,其机载制氧系统的过滤器和排水阀存在设计缺陷,故障率高于预期。过滤器容易被污垢和其他颗粒物质积聚后堵塞,而排水阀老化后会导致呼气中的水汽在复杂扭曲的管道内凝结,这进一步加重了供氧浓度波动问题。在长期使用后,T-6教练机上每五套供氧系统中就有四套会出现供氧浓度波动问题,飞行员在吸气时甚至会吸入自己呼出的水汽。其他机型缺氧问题的原因与T-6类似,都是机载制氧系统老化和受污染导致的。只有使用氧气罐的F-15和F-16则不再此列,也算因祸得福。

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F22和F35作为世界上最先进,最复杂的空军武器系统,这次又惹出事了。

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但日本制造业的不给力也是不争的事实,就在坠机同一天,负责组装F-35A的石川岛播磨重工也因为飞机维护和发动机零件造假等问题,被勒令整改。日本政府为国产F-35A生产线投入了几十美元的资金,这也导致F-35的单价猛涨到4.88亿美元,石川岛播磨重工的过失实在不能原谅,但是这也不能说明此次坠机事故就是它的问题。毕竟F-35对于日本来讲都是按图索骥的仿制生产,很多关键的零部件都是原装进口的,供氧系统也是很重要的设备了,如果真是日本自己生产,那具体设计也是霍尼韦尔公司的专利,它不敢有所改动,飞机出现缺氧现象总不可能是组装的问题吧!很明显问题就处在霍尼韦尔公司身上。

美军宣布,亚利桑那州路克空军基地的所有F35无限期停飞,原因就是F35的驾驶舱出现缺氧情况,飞行员有可能因缺氧而窒息,没错,俗话说就是可能会被憋死!

虽然搞清楚了缺氧原因,但要彻底解决还需要花上好几年时间,因为设计机载制氧系统的软件修改、硬件重新设计、飞机改装等繁杂工作。由于美军战机缺氧事件全面开花,涉及面太广,所以想要彻底解决肯定是一件旷日持久的事情。

事情是这样的:有个飞行员在训练过程中发现有点喘不过气,怀疑主供氧系统出现问题,因此及时启动备用供氧系统,才安全返回地面。然后,基地的所有F35就被无限期停飞了。也就是全球四分之一的F35都呆在地上了。

这就有点尴尬了。这可是世界上最贵,最先进的战机啊,单机价格最高时达到2亿美金,虽然被特朗普还价到现在的平均造价1.09亿,那也是贵的离谱。而这么贵的战机竟然屡次出现问题。

为什么要说“屡次出现”呢?因为F35近几年多次出现故障,比如2014年引擎离奇起火,此后又有软件漏洞、技术故障,甚至弹出系统出错,甚至会危及飞行员性命。

想想飞行员如果战时不是输给对手,而是输给硬件,可真是哭笑不得。

然而,作为难兄难弟的F22,也没有好到哪里去。2010-2012年间,F22曾多次爆出飞行员缺氧问题,甚至因此而发生过坠毁事件。后来美军不断努力,更换设备,才最终解决这个老大难问题。

016年9月报道,当时美国F-35A战斗机冷却绝缘层质量问题停飞,当时距离美军宣布该机形成初始战斗力仅7个星期。自那之后,F-35经历了特朗普砍价等一系列事件,似乎算是涉险过关,参加了多次美军演习,并开始在欧洲部署,不久前还前往爱沙尼亚,到俄罗斯门口耍了一把威风。

然而好景不长,美《防务周刊》6月9日报道,在飞行训练中连续出现5起飞行员出现缺氧症状的事件,美国亚利桑那州卢克空军基地的56战斗机联队的F-35A战斗机被迫停飞。

不过令人吃惊的是美军的解决方法,他们召开了一次全体基地F-35战斗机飞行员的会议,由航医介绍缺氧症状,联队长介绍了如何在缺氧状态下保持飞行安全的经验,然后按计划这些飞行员将在下周一恢复飞行,驾驶着可能再次出现故障的飞机。

▲美国空军列装的首批F-35A隐身战机

6月9日,美国空军发布声明,5名飞行员自5月2日以来汇报他们在飞行中出现缺氧症状。而在所有这些事件中,F-35A的后备氧气系统都被紧急触发以维持飞行员生命安全,随后飞行员采取了必要的措施将飞机开回基地。

美国空军56连队指挥官布鲁克·伦纳德准将表示:“为了协调飞行和维护工作,确保安全飞行,我们取消了F-35A的飞行任务。空军对这些症状非常重视,我们会集中精力保护飞行员的安全和健康。我们正在采取必要的措施,寻找故障的根源。”

美国空军F-35项目办公室已经成立了一个由工程师、地勤和航空医学专家组成的小组,研究这一故障,调查原因。目前尚不清楚是否出现了机载制氧系统失效的情况。

“F-35团队已经采用多种方法来监测和记录飞行员生理状况,这些工作将与武器系统和战术、技术,以及制定飞行手册结合在一起进行。”联合项目组发言人如此表示。

卢克基地发言人瑞贝卡·海瑟少校表示,F-35A停飞时间只有一天,将会在下周一恢复飞行。所有49名驾驶F-35的飞行员在停飞的这一天,集合起来召开了一次简报会,会上连队指挥官向他们介绍了之前的缺氧事件细节和飞行员如何在缺氧状态下把飞机安全飞回基地的经验。而航医则向飞行员介绍了缺氧症状,以及事故的分析数据。

▲F-35A隐身战机座舱

解决“缺氧”故障的方式就是不顾飞行员的死活。如果F-35要是无人战机,该有多好。

此外,56联队也开放了一个论坛,让飞行员们讨论他们关于此事的担忧。

海瑟少校向《防务周刊》《空军时报》等美军媒体记者确认,出现飞行员缺氧症状的F-35A战斗机是来自多个不同的中队的5架飞机。航空医学专家已经搜集了涉事飞行员的胜利监控数据,以及飞机记录仪的数据。这些信息将在分析后提交给联合项目办公室以寻找故障根源。

F-35A原计划不到一个星期后就要参加巴黎航展,洛克希德·马丁公司发言人麦克·瑞恩表示这一计划不变,将由洛马公司的试飞员驾驶美国空军希尔基地的F-35战斗机前往实施飞行表演。

“一切按计划进行”他说:“我们的飞行员没有遇到这种症状。”

此前,美国空军的F-22战斗机也因为制氧系统故障被迫停飞,2011年时所有该型飞机被迫停飞5个月。

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