美国空军的发动机问题才刚刚开始。美国政府问责局指出,美国军用喷气发动机的制造问题由来已久,这一状况拖慢了整体军机的采购进度。
延误加剧发动机制造商与空军的紧张关系。美国空军指出,军用喷气发动机工业基础存在多项系统性问题,包括生产延误、质量控制失效、制造来源减少以及关键材料短缺。
空军长期以来对现有供应商未能按时、按规格交付发动机感到不满。如今,他们不再仅仅通过增加资金来解决问题,而是希望从设计、制造到全寿命保障,全面重新思考发动机体系,以更深层次解决问题。发动机供应链的问题已经影响到多个主要战斗机项目。以F-35“闪电II”战斗机为例,其使用的普惠公司F135发动机长期面临维护和生产难题,导致F-35项目出现长期延误和成本超支。当前估算,该项目的全寿命周期成本将达到约2万亿美元。
美国政府问责局曾指出,即便在投产多年后,普惠公司仍未能持续满足合同技术规格要求。如今,发动机的可用性已成为拖慢飞机交付和升级的重要因素。
同样的,B-52J现代化项目采用的罗尔斯-罗伊斯F130新发动机也因延误而受阻,成本显著上升。该项目形成初始作战能力的时间已推迟一年多,显示出发动机问题对整个现代化项目的战略影响。目前,美国空军正试图改革战斗机发动机的采购流程,相关更新措施涉及F-15EX和F-16项目。预计到2034年,空军对发动机的年需求可能超过180台。
空军计划不再仅以采购价格作为授标依据,而是综合评估制造商的全寿命成本、可靠性、可维护性、生产稳定性和供应链韧性。目标是建立一个更可持续的发动机工业基础,而不仅仅是采购更便宜的发动机。
为何喷气发动机制造如此困难?战斗机发动机制造极其复杂。现代军用涡扇发动机被认为是人类制造过最复杂的机械设备之一。它需要单晶涡轮叶片、先进镍基高温合金、钛锻件以及陶瓷热障涂层等关键部件和材料。
发动机内部涡轮的温度甚至高于金属本身的熔点,因此必须依靠复杂的内部冷却通道和高精度制造工艺。哪怕是微小的质量缺陷,也可能大幅缩短发动机寿命或降低可靠性。对于战斗机这种高风险、容错空间极小的平台来说,这显然无法接受。
优质发动机的制造没有捷径,所需基础设施也无法一蹴而就。美国相较部分新兴工业体系的一项重要优势,长期以来在于发动机研发能力。一些后来者在这一领域曾一度落后,历史上不得不为其最先进的飞机向俄罗斯采购发动机,尽管这种情况正在开始变化。
具有讽刺意味的是,尽管一些国家在自主发动机研发上曾面临困难,但它们同时具备通过掌控敏感供应链来中断美国产能的能力。美国空军尤其担心专用钛材、镍合金、先进铸造能力和精密锻造能力等环节。
对某些战略材料的限制,已经暴露出整个西方航空航天供应链的脆弱性。稳定这些供应链,正越来越被视为国家安全的要求,而不仅仅是商业层面的考量。军用飞机的可用性,不仅取决于采购多少新战斗机,也取决于发动机生产的持续性。发动机生产延误可能导致飞机停飞、战备水平下降,并对战略计划产生负面影响。
如果美国卷入一场大国冲突,且飞机损失几乎不可避免,那么其发动机生产就必须更加顺畅、高效。否则,五角大楼可能无法及时补充损失。
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