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2020年美軍F-35聯合攻擊機試驗鑑定活動進展綜述

來源:中國航空報作者:王萍責任編輯:伍行健
2021-03-18 08:06

美軍F-35聯合攻擊機自2018年12年正式開展初始作戰試驗鑑定,按照計劃要求,該項目在過去一年的試驗重點主要包括部分外場試驗和聯合仿真環境(JSE)試驗,取得的進展具體如下。

初始作戰試驗鑑定外場試驗基本完成

據美軍作戰試驗主管2019年底稱,F-35初始作戰試驗鑑定階段所要求的外場任務已經完成了91%,試驗人員需要完成剩餘外場試驗和聯合仿真環境(JSE)試驗,該項目才能滿足全速生產決策要求。F-35初始作戰試驗鑑定試驗由JSF作戰試驗組(JOTT)負責,2020年開展的外場試驗包括:

2020年2月,該項目完成了初始作戰試驗鑑定計劃中的低可觀測隨時間穩定性(LOSOT)試驗。

2020年7月10日,該項目在穆古海軍試驗場(PMSR)啓動了四項電子攻擊試驗任務,評估F-35A和F-35C在壓制/摧毀敵方空中防禦和現代現場威脅方面的作用。

2020年7月,該項目還完成了一次AIM-120導彈試驗和兩次“寶石路”IV炸彈試驗,評估了GPS拒止環境中的武器性能。

2020年10月,在完成對相關任務軟件版本的缺陷修正後,該項目開展了初始作戰試驗鑑定計劃中要求的一項AIM-120導彈試驗,該計劃中要求的另外一項AIM-120導彈試驗預計於2021年開展。

聯合仿真環境有所進展但成熟節點進一步延遲聯合仿真環境是一個人在迴路、F-35軟件在迴路的任務模擬器,用來反應具有現代威脅類型和威脅密度且在外場靶場無法複製的場景。F-35項目初始作戰試驗鑑定計劃要求在聯合仿真環境中開展64項針對現代威脅的任務試驗。

在聯合仿真環境中,為了創建和確認這個適用於作戰試驗任務的高逼真度虛擬場景,設計人員需要執行多次真實的F-35飛行來獲得存在典型真實地面和空中威脅時關於機動性能、操作品質、飛行控制、雷達、紅外成像、武器彈道等的機上數據。這將是數字化重建F-35和其他保障飛機在空中和地面威脅模型的基礎。這些模型將同預測的威脅相綜合,構建一個能夠逼真地模擬大規模友軍和敵軍的全面戰場空間環境,用以試驗F-35的作戰效能。真實的F-35傳感器、電子戰系統和偵察鏈路檢測威脅並做出響應,向飛行員提供告警、地空導彈點火或其他響應。來自所有測量儀器和所有真實飛行試驗的數據都被採集,並同驗證模擬器重建的數據對比,當在多個試飛場景下兩者對比的相似度都在合理範圍內,驗證模擬器才宣佈有效。

2020年,洛馬公司與海軍航空系統司令部合作,完成了F-35的數字模型集成工作,並將繼續協助美國政府開展其他集成工作。在2020年中期評估過程中,JSF聯合作戰試驗組發現在模擬器穩定性、模擬器操作、數據採集過程和設施等方面有顯著進展,但涉及幾個模型交互的問題仍然存在。另外,由於F-35與聯合仿真環境的集成工作是軟件密集型的,受到2020年新冠疫情影響,對代碼編寫者的聚集限制使這個過程變慢,導致原本計劃於2021年3月完成的聯合仿真環境試驗進一步延遲,目前美軍尚沒有公佈最新完成日期計劃。

開展了多項典型實彈試驗和聯合試驗活動

2020年3月27日,新墨西哥州霍洛曼空軍基地的霍洛曼高速試驗場的試驗人員與F-35“閃電II”戰鬥機聯合項目辦公室、洛馬公司,馬丁·貝克公司和BAE系統公司的成員合作,成功進行了F- 35座椅靜態彈射試驗,以評估穿透這種新型座艙蓋時飛行員的生存能力。該試驗的目的是驗證在“可穿透性清除系統”(用於在彈射之前使丙烯酸座艙艙頂蓋破裂)出現故障時,彈射座椅能夠穿透座艙蓋,而飛行員不會受到嚴重傷害。

2020年8月25日,美國能源部桑迪亞國家實驗室與國家核安全管理局、洛斯阿拉莫斯國家實驗室和美國空軍合作完成了F-35A戰鬥機投放B61-12核炸彈惰性彈試驗。這次試驗在位於內華達州的託諾帕試驗場進行,參試的F-35A在內置彈艙中配裝了B61-12惰性彈,該彈採用了非核組件和模擬的核組件。桑迪亞實驗室從2020年夏季開始在託諾帕試驗場對F-35A飛機和B61-12進行一系列實際綜合試驗,上述模擬攻擊是其中首次對機彈之間的機械、電氣、通信和投射裝置等所有系統進行的飛行試驗。

2020年12月9日,美國空軍開展了F-22和F-35A飛機的連通性試驗,這次試驗由美國空軍研究實驗室和空軍生命週期管理中心開展,由來自埃格林空軍基地的第46試驗中隊在亞利桑那州的尤馬試驗場進行。參與這次試驗的飛機包括愛德華茲空軍基地第411飛行測試中隊的F-22飛機和內利斯空軍基地第59試驗鑑定中隊的F-35A飛機。試驗過程中,每架戰鬥機均攜帶GatewayONE載荷,利用這種設備兩架飛機在它們及地面節點之間傳遞關鍵任務數據。基於GatewayONE的設備在試驗中首次實現了地面站向F-22、F-35戰鬥機推送數據,F-22、F-35戰鬥機之間共享數據的目標。GatewayONE系統的出現,使F-22、F-35戰鬥機實現了對未知數據源的訪問。這種數據鏈接能夠使作戰人員戰場態勢感知能力更強,也能使美軍綜合作戰攻擊能力更強。

此外,2020年,海軍空戰中心飛機部完成了F-35B飛機的系統級測試用於評價F-35B飛機對電磁脈衝威脅的兼容性。完成了由新的運行數據集成網絡硬件支持的多次飛行試驗

自主保障信息系統(ALIS)是影響F-35飛機作戰適用性主要因素之一。2020年初,美國防部宣佈將用運行數據集成網絡(ODIN)代替自主保障信息系統,預計2021年年底將新系統投入使用,2022年12月之前在所有F-35中隊全面投入運行。

2020年9月29日,美國海軍陸戰隊航空站在一個F-35B飛行中隊裝載了新型運行數據集成網絡硬件。之後,美國海軍陸戰隊開展了新硬件支持的首次飛行,並於第二天又進行了四次飛行。美國海軍陸戰隊航空站的成功試驗證明了下一代服務器可以作為老化的自主保障信息系統系統的可行替代者,並且可以對F-35帶來重大性能升級。

新的運行數據集成網絡硬件為自主保障信息系統帶來了許多改進。顯而易見的是其尺寸和重量大大減小。現有的自主保障信息系統服務器由一個全人高的電子設備機架組成,並需要附加的備用電源模塊;而運行數據集成網絡硬件則可裝在兩個可運輸的箱子中,大小約為兩件隨身行李的規模。運行數據集成網絡硬件在運行時也帶來了顯著的性能改進,運行數據集成網絡的性能測試表明,與現場安裝的自主保障信息系統服務器相比,管理工作量大大減少,處理時間縮短了50%以上,並可以通過更快的系統交互減少維護人員的工作量。

網絡安全試驗仍是薄弱環節儘管過去幾年F-35項目已經解決了一些網絡安全相關的問題,但初始作戰試驗鑑定期間的網絡安全試驗表明,之前發現的一些漏洞依然存在。在2020年期間,JSF作戰試驗組繼續與國防部的利益相關方合作,確定相關的方案、合格的試驗人員和足夠的資源,用於對飛行器和保障系統開展網絡安全試驗。過去一年JSF作戰試驗組開展的網絡安全試驗主要包括:

2020年1月,在帕圖森河開展了F-35飛行器可變信息格式的網絡安全試驗;

2020年4月,在馬里蘭州帕圖森河的消聲室中開展了F-35飛行器導航系統網絡安全試驗;

2020年7月,在德克薩斯州沃思堡的洛馬公司任務系統集成實驗室(MSIL)上開展了F-35飛行器武器接口網絡安全試驗;

2020年7月,在加利福尼亞州沃思堡和加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地開展了有限的自主保障信息系統整體合作漏洞和滲透評估(CVPA),並於2020年10月完成了自主保證信息系統整體對抗評估;

此外,F-35聯合項目辦公室、JSF作戰試驗組和美國作戰試驗組繼續制定評估JSF供應鏈網絡安全的試驗策略,用於指導未來供應鏈網絡安全試驗。

未來試驗工作重點總的來看,2020年雖然受到疫情影響,但F-35試驗依然取得了不錯的進展。該項目未來一年的試驗工作重點將包括:聯合仿真環境的開發與驗證、確認和鑑定(VV&A);支持第四批次飛機任務系統軟件敏捷開發和快速部署的充分軟件試驗;運行數據集成網絡(ODIN)的頂層試驗策略制定;以及飛行器和保障系統的深度網絡安全試驗等。

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