在低腐蝕環(huán)境或在高腐蝕環(huán)境（如海灣地區(qū)）飛行的戰(zhàn)機(jī)其維護(hù)保養(yǎng)的成本也有很大不同。對環(huán)境腐蝕狀況，特別是戰(zhàn)區(qū)環(huán)境腐蝕狀況的情報(bào)進(jìn)行分析，也極為關(guān)鍵。

 

    文/知止 編譯

 

    現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，空軍力量所起到的作用越來越大。美國已經(jīng)認(rèn)識到，對作戰(zhàn)飛機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)問題必須提升到戰(zhàn)略高度去考慮。盡管以前有一些措施來削減這些戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)維成本，但這個(gè)成本每年依舊以4%的速率遞增，這使得空軍司令每年要為這個(gè)預(yù)算與美國相關(guān)負(fù)責(zé)人喋喋不休。

 

    為了解決這個(gè)問題，美國國家研究委員會(huì)空軍研究專委會(huì)（the Air Force Studies Board of the National Research Council）于2012年4月起草了一份“專家組意見書” （TOR），并組織相關(guān)產(chǎn)業(yè)和軍事專家開了一個(gè)研討會(huì)，這個(gè)研討會(huì)是同年12月4～6日在華盛頓美國科學(xué)院大樓舉辦的。這標(biāo)志著美國“零維護(hù)”戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)提到實(shí)際日程上來了。

 

    美國空軍戰(zhàn)機(jī)維護(hù)成本增加一部分是由于飛機(jī)部件老化需要更換，還有一部分是因?yàn)樾枰絹碓礁叩某杀緛碇尾粩嗵嵘娘w機(jī)性能，以及越來越復(fù)雜的系統(tǒng)， 例如最新的情報(bào)、監(jiān)測和偵查平臺。此外，在未來可以預(yù)見的時(shí)間范圍內(nèi)，空軍維護(hù)預(yù)算與實(shí)際費(fèi)用之間的差距不是在縮小而是越來越大。所以越來越多的觀察家認(rèn)為，必須采用新的技術(shù)途徑來解決這個(gè)問題。這就是零維護(hù)戰(zhàn)機(jī)的初衷。

 

    這次會(huì)議出臺了一些建議性結(jié)論， 其中一條是：由空軍材料司令部司令官牽頭，啟動(dòng)一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，與其他主要司令部合作，使用美國海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）的部隊(duì)維護(hù)保障程序，以達(dá)成如下目標(biāo)：

 

    1. 把美國空軍的武器系統(tǒng)維護(hù) （WSS） 作為一個(gè)整體單位加以管理，削減跨部門障礙；

 

    2. 定義一個(gè)基于用戶需求的規(guī)范和相應(yīng)的檢驗(yàn)指標(biāo)體系，使得整個(gè)維護(hù)系統(tǒng)更加可量度，指標(biāo)系統(tǒng)更加準(zhǔn)確；

 

    3. 決定哪個(gè)人或部門最終對WSS成本負(fù)責(zé)；

 

    4. 定義一個(gè)簡單的、標(biāo)準(zhǔn)化的工具， 用于系統(tǒng)維護(hù)業(yè)務(wù)的案例分析，對所有實(shí)際發(fā)生的維護(hù)成本進(jìn)行“可視化”管理；

 

    5. 建立一套機(jī)制，以增強(qiáng)整個(gè)空軍運(yùn)維成本使用的透明度。

 

    應(yīng)對腐蝕和疲勞斷裂

 

    美國空軍戰(zhàn)機(jī)平均服役時(shí)間為23年， 這之中要面臨嚴(yán)峻的腐蝕問題和疲勞斷裂。對于舊型號飛機(jī)的維護(hù)，往往面臨的以前部件不再生產(chǎn)、軟件不再升級等問題。

 

    顯然，武器的整個(gè)生命周期管理要從設(shè)計(jì)和采購環(huán)節(jié)就著眼管理。設(shè)計(jì)中所選擇的材料、緊固件等對未來飛機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)有著重大影響，特別影響到維護(hù)中的置換、安裝和拆卸成本。因此，專家們建議美國空軍將設(shè)計(jì)、采購、維護(hù)保養(yǎng)等環(huán)節(jié)納入一個(gè)整體去管理。

 

    美國空軍總部負(fù)責(zé)后勤保障的長官是Judith Fedder少將，他對整個(gè)美國空軍的武器系統(tǒng)維護(hù)（WSS）負(fù)責(zé)。他認(rèn)為武器生命周期內(nèi)WSS的成本因素包括備件/耗材、人工、維護(hù)支持和維護(hù)機(jī)構(gòu)開支。

 

    整個(gè)WSS成本分配情況如下：維護(hù)設(shè)備采購占33%，外包后勤支持（CLS）占61%，技術(shù)性訂單占1%，維護(hù)工程占5%。CLS成本是驅(qū)動(dòng)整個(gè)WSS成本升高的關(guān)鍵，美軍CLS成本每年增加7.9%，與之相比，WSS成本每年增加4.3%。

 

    美國F-22戰(zhàn)機(jī)的維護(hù)支持需求只相當(dāng)于F-15的一半，這是如何發(fā)生的呢？Judith Fedder少將介紹說，F(xiàn)-22戰(zhàn)機(jī)不需要傳統(tǒng)的維修專家隱形維護(hù)，通過由OEM廠商提供的一種名為“mech-tech”的技術(shù)來完成的。這是未來戰(zhàn)機(jī)發(fā)展的趨勢。

 

    在F-35戰(zhàn)機(jī)上，這種設(shè)備更多，因此需要的維護(hù)工程師的數(shù)量就更少。這次研討會(huì)上美國的專家認(rèn)為，存在一種可能， 在未來20年內(nèi)，美軍戰(zhàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)“零維護(hù)” 目標(biāo)。當(dāng)然，這意味更高的設(shè)計(jì)成本和采購成本。但零維護(hù)戰(zhàn)機(jī)在戰(zhàn)場上無疑有更好的作戰(zhàn)性能。而在目前，美國空軍65% 的整體擁有成本被運(yùn)行和支持（O&S）所占據(jù)。

 

    與商業(yè)飛行不同，空軍飛機(jī)在運(yùn)維上與航空公司有著截然不同的決斷。在商業(yè)飛行中，一個(gè)通用指標(biāo)是每小時(shí)的飛行成本，與之對應(yīng)的是每小時(shí)飛行能賺多少錢。但空軍考慮的因素更多 。在商業(yè)飛行領(lǐng)域，一架飛機(jī)一年要飛行3000～4500小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于戰(zhàn)機(jī)。這意味著，商業(yè)飛機(jī)運(yùn)行有更多的維護(hù)和支持成本，而戰(zhàn)機(jī)在非戰(zhàn)時(shí)飛行時(shí)間不多，但同樣面臨設(shè)備老化和檢修問題，如果能夠做到零維護(hù)，那將節(jié)省大量開支。

 

    美國空軍作戰(zhàn)司令部空降兵分部長官Brian Godfrey中校認(rèn)為，戰(zhàn)機(jī)維護(hù)中重要的成本驅(qū)動(dòng)因素是結(jié)構(gòu)性裂紋/腐蝕、機(jī)翼修理/置換、配線故障、隱形功能維護(hù)。

 

    在低腐蝕環(huán)境或在高腐蝕環(huán)境（如海灣地區(qū)）飛行的戰(zhàn)機(jī)其維護(hù)保養(yǎng)的成本也有很大不同。因此，Brian Godfrey中校表示，對環(huán)境腐蝕狀況，特別是戰(zhàn)區(qū)環(huán)境腐蝕狀況的情報(bào)進(jìn)行分析，也極為關(guān)鍵。因?yàn)檫@關(guān)系到要準(zhǔn)備多少易腐蝕的備件問題。

 

    普惠公司（P&W）軍用引擎售后業(yè)務(wù)部總監(jiān)Mark Buongiorno認(rèn)為，飛機(jī)引擎的設(shè)計(jì)方式很大程度上決定了后期保養(yǎng)和維護(hù)需求。在一個(gè)產(chǎn)品或部件的整個(gè)生命周期中，他認(rèn)為開發(fā)成本占11%，生產(chǎn)成本占23%，維護(hù)成本占66%。這種成本構(gòu)成改變著飛機(jī)生命周期管理的觀念。

 

    成本驅(qū)動(dòng)改變著設(shè)備或飛機(jī)的使用周期。例如戰(zhàn)機(jī)，如果只是用五年，其維修站級保養(yǎng)的循環(huán)成本只占到總成本的30%；但若使用50年，則占到總成本的75%。普惠公司是著名的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，每年從美軍那里獲得數(shù)以億計(jì)的訂單。

 

    以用戶為核心

 

    戰(zhàn)機(jī)最終是要參與戰(zhàn)斗的，換句話說要為前方的飛行員、指揮官服務(wù)的。這次會(huì)議也從“用戶需求出發(fā)”討論了設(shè)計(jì)、維護(hù)和保養(yǎng)問題。

 

    一位專家認(rèn)為戰(zhàn)機(jī)最終要的三個(gè)指標(biāo)是：（1）安全；（2）管理和操控簡單； （3）各類數(shù)據(jù)可監(jiān)測、可量化。

 

    美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL：The Air Force Research Laboratory）每年為空軍投入的研發(fā)成本接近20億美元。其中有相當(dāng)一部分資金面向維護(hù)技術(shù)，重點(diǎn)方向包括保護(hù)飛機(jī)安全、提升飛機(jī)的高可用性、小件生命周期成本（LCC），以及未來的武器系統(tǒng)的維護(hù)等。

 

    會(huì)議對外公開的資料并沒有透露更多技術(shù)細(xì)節(jié)。但毫無疑問，零維護(hù)戰(zhàn)機(jī)需要從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、材料選擇、涂裝、高性能高精度感應(yīng)器、能源使用等諸多方面進(jìn)行考慮，也需要與眾多單位進(jìn)行合作，例如飛機(jī)制造商、零配件制造商、發(fā)動(dòng)機(jī)制造商進(jìn)行緊密合作才行。

 

    初步構(gòu)想依舊是個(gè)構(gòu)想，未來20年的第一架零維護(hù)戰(zhàn)機(jī)何時(shí)能出來，讓我們拭目以待。

 

    更正

 

    2014年第1期，總第18期，“2013年中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)”，文章摘要中，“由北京科技大學(xué)申報(bào)的‘改性無溶劑環(huán)氧玻璃鋼在油氣管道外防腐防護(hù)的應(yīng)用’”，更正為“由 劉彥、王唐建、黃留群申報(bào)的‘改性無溶劑環(huán)氧玻璃鋼在油氣管道外防腐防護(hù)的應(yīng)用’”；“五項(xiàng)大獎(jiǎng)”更正為“七項(xiàng)大獎(jiǎng)”。

 

    對此產(chǎn)生的不良影響，編輯部向各位申報(bào)人員及廣大讀者，特此聲明致歉。