Όταν to F-35A Lightning II θα μπει σε ελληνική υπηρεσία θα είναι πραγματικά μια τεχνολογική επανάσταση γιατί οι δυνατότητες που θα προσδώσει στην Π.Α. είναι πέρα απ’ ότι ξέραμε μέχρι σήμερα. Το F-35 με τα ηλεκτρονικά που φέρει στην ουσία είναι ένα μίνι στέλθ AWACS με δυνατότητα ηλεκτρονικού πολέμου και καταστροφής του αντιπάλου με τα όπλα που διαθέτει. Οι εκπληκτικές αυτές δυνατότητες και παράλληλα η απαίτηση των τριών κλάδων των αμερικάνικων ΕΔ για την αντικατάσταση ενός πλήθους διαφορετικών αεροσκαφών από ένα, αυτομάτως σημαίνει ότι έχουμε να κάνουμε με ένα ιδιαίτερα πολύπλοκο οπλοσύστημα και είναι ο βασικός λόγος που το αεροσκάφος 22 χρόνια μετά την επιλογή του και με πάνω από 900 αεροσκάφη σε υπηρεσία με διάφορες αεροπορίες αγκομαχάει να περάσει σε παραγωγή πλήρους ρυθμού.

Η ανάπτυξη των επιμέρους συστημάτων του αεροσκάφους έχει αντιμετωπίσει πολλά προβλήματα με αποτέλεσμα να καθυστερεί και η έναρξη της φάσης πλήρους παραγωγής του μαχητικού με ότι σημαίνει αυτό για την επιβάρυνση του κόστους ανάπτυξης και παραγωγής του αεροσκάφους. Στο παρόν άρθρο θα κάνουμε μια συνοπτική ανασκόπηση των τελευταίων εξελίξεων του προγράμματος σύμφωνα με τις εκθέσεις DOT&E (Τμήμα Επιχειρησιακών Δοκιμών και Αξιολόγησης) και GAO (Τμήμα Λογοδοσίας της Κυβέρνησης).

 F-35 Block 4

Το Block 4 ουσιαστικά είναι η έκδοση που θα προσδώσει πλήρη μαχητική ικανότητα και πλήρη ρυθμό παραγωγής στο F-35. Στην έκδοση αυτή οι δυνατότητες του αεροσκάφους θα αναβαθμιστούν με νέο ραντάρ (APG-85), νέα ηλεκτρονικά, αναβαθμισμένο σύστημα αυτοπροστασίας και ενσωμάτωση 17 νέων όπλων.

Όμως παρ’ ότι οι αρχικές προβλέψεις ήταν ότι η ανάπτυξη θα είχε ολοκληρωθεί μέσα στο 2023 φαίνεται ότι θα καθυστερήσει για ένα χρόνο ακόμη. Σύμφωνα με το τελευταίο DOT&E η υποέκδοση TR-3 (Technology Refresh-3) που είναι η βάση της αναβάθμισης στο block 4 έχει καθυστερήσει.

Το πρόγραμμα F-35 σημείωσε κάποια πρόοδο το οικονομικό έτος 2021 (FY21) στο IOT&E, αλλά η απαραίτητη επαλήθευση και επικύρωση του Περιβάλλοντος Κοινής Προσομοίωσης JSE (Joint Simulation Environment) συνέχισε να καθυστερεί την ετοιμότητα για τη διεξαγωγή των 64 δοκιμών JSE που απαιτούνται για την ολοκλήρωση του IOT&E (Initial Operational Test and Evaluation). Ακόμη επίσημη εκτιμώμενη ημερομηνία για την εκτέλεση των δοκιμών του IOT&E στο JSE δεν έχει ακόμη καθοριστεί. Το Γραφείο Προγράμματος συνεχίζει να εργάζεται πάνω στο ανώριμο, ελαττωματικό και ανεπαρκώς ελεγμένο λογισμικό συστημάτων αποστολής Block 4 σε επιτόπιες μονάδες. Οι ομάδες επιχειρησιακών δοκιμών εντόπισαν ελλείψεις που οι απαιτούμενες τροποποιήσεις λογισμικού χρειάζονται πρόσθετο χρόνο και πόρους, και προκάλεσαν καθυστερήσεις στην απελευθέρωση ικανότητας του Block 4. Το Γραφείο Προγράμματος έχει εφαρμόσει βελτιώσεις της διαδικασίας προς αντιμετώπιση των ζητημάτων ανάπτυξης του λογισμικού.

Το JSE, το οποίο προετοιμάζεται στον Ναυτικό Αεροπορικό Σταθμό Patuxent River στο Μέριλαντ, θα δοκιμάσει το μαχητικό σε διάφορα σενάρια, συμπεριλαμβανομένων αμυντικής αναχαίτισης, άμυνας κατά πυραύλων κρουζ και συνδυασμένης επιθετικής αεροπορικής αναχαίτισης και καταστροφής εχθρικής αεράμυνας. Οι δοκιμές θα είναι σε βάθος και κοντά στο είδος των σεναρίων και των τελευταίων απειλών που θα αντιμετωπίσει το F-35 στη μάχη και θα περιλαμβάνουν και τις τρεις παραλλαγές του μαχητικού.

Η ομάδα που δημιούργησε το JSE εργάζεται για να βρει και να διορθώσει τα προβλήματα με το περιβάλλον δοκιμών και η έκθεση DOT&E ανέφερε ότι απομένουν δύο προβλήματα επιπέδου «must fix» στα τέλη Οκτωβρίου. Επίσης τον Οκτώβριο, ανέφερε η έκθεση, σχεδόν τα τρία τέταρτα των στοιχείων του JSE ήταν πιθανό να περάσουν τη διαπίστευση, με την ομάδα να εργάζεται για την ολοκλήρωση των υπολοίπων. Ωστόσο, καθώς η διαδικασία επαλήθευσης, επικύρωσης και διαπίστευσης συνεχίζεται είναι πιθανό να βρεθούν περισσότερα προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν πριν από την εκτέλεση των δοκιμών.

«Ο χρόνος που απαιτείται για την επιδιόρθωση αυτών των ελλείψεων και την ενημέρωση της ανάλυσης στην τελική τεκμηρίωση σε επίπεδο συστήματος [επικύρωση επαλήθευσης και διαπίστευση] θα είναι βασικοί δείκτες πρόσθετων πιέσεων στο χρονοδιάγραμμα», ανέφερε η έκθεση.

Ωστόσο, στο έγγραφο ακουγόταν μια νότα αισιοδοξίας σχετικά με την ικανότητα του JSE να παρέχει αξιόπιστα δεδομένα για τις επιδόσεις του μαχητικού.

Συμπερασματικά σύμφωνα με την έκθεση DOT&E, ακόμη και το καλύτερο σενάριο για τη διεξαγωγή μιας σειράς δοκιμών στο Περιβάλλον Κοινής Προσομοίωσης σημαίνει ότι οι πιθανότητες μιας απόφασης παραγωγής F-35 πλήρους ρυθμού να συμβεί το οικονομικό έτος 2023 μειώνονται γρήγορα.

Τέλος όσον αφορά την αποδέσμευση λογισμικού του Block 4 η έκθεση ανέφερε ότι η διαδικασία ανάπτυξης λογισμικού του JPO για την προσπάθεια εκσυγχρονισμού του Block 4, που ονομάζεται Continuous Capability Development and Delivery ή C2D2, στοχεύει στην ανάπτυξη, δοκιμή και διάθεση μικρών παρτίδων ενημερώσεων ή επιδιορθώσεων δυνατοτήτων κάθε έξι μήνες, σε αντίθεση με την πολυετή ανάπτυξη και παράδοση ενός μεγάλου πακέτου ενημερώσεων, πρακτική που εφαρμοζόταν έως σήμερα.

Η τρέχουσα διαδικασία C2D2 είχε ως αποτέλεσμα συχνή μετατόπιση προτεραιοτήτων, ανακαλύψεις κρίσιμων ελλείψεων των μαχητικών ικανοτήτων μετά την παράδοση αεροσκαφών στις μάχιμες μονάδες, και οριακές ουσιαστικές λειτουργικές δοκιμές και αναλύσεις δεδομένων. Οι δοκιμές ανάπτυξης του λογισμικού συχνά περικόπτεται νωρίς, οπότε ο βασικός χαρακτηρισμός του συστήματος είναι ανεπαρκής γιατί ο λειτουργικός έλεγχος εκτελείται ταυτόχρονα με το λογισμικό που παραδίδεται στις μονάδες. Το πρόγραμμα σχεδιάζεται να μειώσει τις πτητικές δοκιμές με τη διαδικασία C2D2 αξιοποιώντας περισσότερες δοκιμές στο εργαστήριο και τα περιβάλλοντα προσομοίωσης της Lockheed Martin, αλλά μέχρι σήμερα το σχέδιο αυτό δεν ήταν επιτυχές λόγω των περιορισμών αυτών των δοκιμαστικών περιβάλλοντων. Τα εργαστήρια και οι προσομοιωτές της Lockheed Martin δεν είναι ικανά στην αντιγραφή επιχειρησιακά αντιπροσωπευτικών συνθηκών πτήσης ή πολυπλοκότητες και πυκνότητες στόχων.

Ωστόσο, όπως ανέφερε η έκθεση, αυτή η έννοια του «ευέλικτου λογισμικού», η οποία βασίζεται σε εμπορικές πρακτικές, δεν συμμορφώνεται με τις βέλτιστες πρακτικές της βιομηχανίας, όπως σαφώς καθορισμένες δυνατότητες, εστιασμένες δοκιμές και πλήρη παράδοση των καθορισμένων δυνατοτήτων και επειδή το πρόγραμμα δεν μπόρεσε να προσφέρει το πλήρες σύνολο δυνατοτήτων, αυτό οδήγησε σε καθυστερήσεις.

P&W F-135

Παράλληλα με τα προβλήματα λογισμικού που ταλαιπωρούν το νέο μαχητικό ο θηριώδης κινητήρας της Pratt & Whitney έχει κι αυτός συμβάλει στις καθυστερήσεις παράδοσης μαχητικών αεροσκαφών. Το πιο πρόσφατο συμβάν ήταν ο αρμονικός συντονισμός του κινητήρα ενός F-35B κατά τη διάρκεια προσγείωσης που προκάλεσε έντονη δόνηση και έκανε το μαχητικό να γείρει και να βουτήξει με τη μύτη με αποτέλεσμα να συντριβεί. Η P&W εφάρμοσε μετασκευή υλικού που παραγγέλθηκε πρόσφατα από το JPO για να μετριάσει το πρόβλημα αρμονικού συντονισμού ή δόνησης του κινητήρα F135. Οι ερευνητές διαπίστωσαν κατά τη διάρκεια της έρευνας για τη συντριβή του F-35B τον Δεκέμβριο ότι ο αρμονικός συντονισμός μπορεί να προκαλέσει θραύση ενός σωλήνα καυσίμου, ωθώντας τους αξιωματούχους να εφαρμόσουν μια στρατηγική μετριασμού καθώς εργάζονται για να εντοπίσουν τη βασική αιτία για το πρόβλημα των κραδασμών. Σύμφωνα με το Defense News το ζήτημα των κραδασμών ήταν γνωστό στο πρόγραμμα από τότε που ένας κινητήρας απέτυχε κατά τη διάρκεια δοκιμών πριν από την παράδοση το 2020, κάτι που έκτοτε οδήγησε σε «πρόσθετες διαδικασίες προαποδοχής».

Καθώς οι εργασίες για τον εντοπισμό της βασικής αιτίας του προβλήματος συντονισμού συνεχίζονται, η εκ των υστέρων μετασκευή που αποτελείται από την «εγκατάσταση ενός στομίου», δεν θα αποτρέψει τη θραύση του σωλήνα καυσίμου, αλλά αντίθετα μειώνει τον αντίκτυπο στην απώλεια ελέγχου του κινητήρα αν η δόνηση το κάνει να σπάσει. Η μετασκευή αυτή που θα γίνει σε όλο τον στόλο βρίσκεται σε εξέλιξη, κάτι που θα επιτρέψει να ολοκληρωθούν όλες οι καθυστερημένες παραδόσεις, που προκύπτουν από την παύση στις  παραλαβές νέων κινητήρων και αεροσκαφών, έως τον Μάιο του 2023.

Σύμφωνα με το GAO το 2022 παραδόθηκαν μόλις τέσσερις κινητήρες από ένα σύνολο 127 που έπρεπε να παραδοθούν καθυστερώντας τις παραδόσεις αεροσκαφών. Οι υπεύθυνοι του προγράμματος είπαν στο GAO ότι προκλήθηκαν από «προβλήματα ποιότητας που απαιτούσαν επίλυση προτού οι κινητήρες γίνουν αποδεκτοί από την κυβέρνηση.

Ένα επιπλέον θέμα που έχει ανακύψει με την έκδοση block 4 είναι η ανικανότητα του κινητήρα να καλύψει τις αυξημένες ανάγκες ψύξης της νέας διαμόρφωσης. Οι αξιωματούχοι λένε ότι θα απαιτήθούν αναβαθμίσεις τόσο στον κινητήρα του αεροσκάφους – την οποία το Πεντάγωνο σκοπεύει να επιδιώξει με την ενημέρωση του F135 μέσω ενός Engine Core Upgrade (ECU) – όσο και του συστήματος θερμικής διαχείρισης.

Το F-35 χρησιμοποιεί το σύστημα διαχείρισης ισχύος και θερμότητας (PTMS) για να ψύχει τα υποσυστήματα του αεροσκάφους που παράγουν θερμότητα. Το PTMS χρησιμοποιεί την πίεση του αέρα από τον κινητήρα για να παρέχει ψύξη στα υποσυστήματα του αεροσκάφους, όπως το ραντάρ, για να διασφαλίσει ότι δεν θα υπερθερμανθούν και δεν θα αστοχήσουν. Το PTMS είναι ένα πολύπλοκο υποσύστημα που περιλαμβάνει επίσης τον απαραίτητο εξοπλισμό για την παροχή εκκίνησης του κύριου κινητήρα του αεροσκάφους, ισχύ έκτακτης ανάγκης, ρύθμιση του πιλοτηρίου, ψύξη εξοπλισμού και κάποια ηλεκτρική ισχύ.

Το PTMS, ωστόσο, χρειάζεται περισσότερη πίεση αέρα από τον κινητήρα για την ψύξη των υποσυστημάτων από ό,τι αρχικά αναμενόταν, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Οι υπεύθυνοι του προγράμματος εξήγησαν ότι η Pratt & Whitney σχεδίασε τον κινητήρα για να παρέχει μια ορισμένη ποσότητα πίεσης αέρα στο PTMS, την οποία η Lockheed Martin όρισε νωρίς στο πρόγραμμα ανάπτυξης. Ενώ ο κινητήρας F135 της Pratt & Whitney πληρούσε αυτές τις προδιαγραφές πίεσης αέρα, οι υπεύθυνοι του προγράμματος δήλωσαν ότι, το 2008, η Lockheed Martin ανακάλυψε ότι το PTMS θα χρειαζόταν περισσότερη πίεση αέρα από τον κινητήρα από ό,τι αρχικά αναμενόταν για να βοηθήσει στην ψύξη των υποσυστημάτων του αεροσκάφους. Σύμφωνα με τους υπεύθυνους του προγράμματος, το 2013, η Lockheed Martin ζήτησε να αλλάξει το σχέδιο του F135 για να παρέχει περισσότερη πίεση αέρα στο PTMS, αλλά οι υπεύθυνοι του προγράμματος διαπίστωσαν ότι ήταν πολύ αργά για να επανασχεδιάσουν τον κινητήρα, δεδομένου του κόστους και των επιπτώσεων μιας τέτοιας αλλαγής σε αυτό το στάδιο του συνολικού προγράμματος. Οι υπεύθυνοι του προγράμματος αποφάσισαν να συνεχίσουν με τον αρχικό σχεδιασμό του κινητήρα F135 με την κατανόηση ότι θα υπάρξει αυξημένη φθορά, περισσότερη συντήρηση και μειωμένη διάρκεια ζωής στον κινητήρα, επειδή θα έπρεπε να παρέχει περισσότερη πίεση αέρα στο PTMS από ό,τι προβλεπόταν από τη σχεδίασή του.

Αυτά τα προβλήματα ψύξης θα επιδεινωθούν καθώς το πρόγραμμα προσθέτει νέες δυνατότητες στο αεροσκάφος. Οι δυνατότητες εκσυγχρονισμού – συμπεριλαμβανομένων των δυνατοτήτων του Block 4 που έχουν ήδη εγκατασταθεί και των μελλοντικών που έχουν προγραμματιστεί έως το 2035 – απαιτούν ακόμη μεγαλύτερη ικανότητα ψύξης και πίεση αέρα από ό, τι μπορούν να υποστηρίξουν το PTMS και ο κινητήρας, αντίστοιχα. Οι υπεύθυνοι του προγράμματος σημείωσαν ότι η Lockheed Martin δεν περίμενε ότι θα χρειαζόταν περισσότερη ψύξη από το PTMS όταν πρότεινε το Block 4. Ωστόσο, η προσθήκη του Block 4 θα απαιτήσει μεγαλύτερη ικανότητα ψύξης. Το πρόγραμμα σχεδιάζει πρόσθετες μελλοντικές δυνατότητες πέρα ​​από το Block 4, το οποίο θα χρειαστεί επίσης περισσότερη ψύξη. Ως εκ τούτου, το πρόγραμμα αναμένει ότι ο κινητήρας θα πρέπει να παρέχει ακόμη μεγαλύτερη πίεση αέρα στο PTMS για να υποστηρίξει μελλοντικές δυνατότητες, γεγονός που θα μειώσει περαιτέρω τη διάρκεια ζωής του κινητήρα.

Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της διάρκειας ζωής του κινητήρα κατά 17%, με αποτέλεσμα την αύξηση του προβλεπόμενου κόστους βιωσιμότητας κατά 31 δισεκατομμύρια δολάρια κατά τη διάρκεια της προβλεπόμενης διάρκειας ζωής του προγράμματος F135, λόγω του ότι απαιτούνται προγραμματισμένες γενικές επισκευές νωρίτερα και συχνότερα από το προγραμματισμένο. Οι δυνατότητες που αναπτύσσονται επί του παρόντος (Block 4) για το F-35, αναμένεται να μειώσουν τη διάρκεια ζωής του κινητήρα κατά ένα επιπλέον 3% λόγω της μεγαλύτερης ζήτησης για εξαέρωση αέρα από τον κινητήρα.

ALIS to ODIN

Το τρίτο μεγάλο σκέλος των προβλημάτων του F-35 είναι η αναξιοπιστία του συστήματος ALIS και των προβλημάτων ασφάλειας που προκάλεσε με την μεταφορά κρίσιμων δεδομένων άλλων αεροποριών στη Lockheed Martin, όπως επίσης και στη προβληματική διάγνωση προβλημάτων και παραγγελία ανταλλακτικών για τα F-35. Η λύση στο πρόβλημα ήταν η αντικατάσταση του ALIS από το ODIN (Operational Data Integrated Network).

Όμως το JPO άλλαξε τη στρατηγική ALIS-to-ODIN (A2O) στις αρχές του 2021 σε μια σταδιακή προσέγγιση, αντικαθιστώντας την προηγούμενη στρατηγική ταχείας μετάβασης και εφαρμογής του ODIN. Το αποτέλεσμα ήταν μια σημαντική καθυστέρηση στο προγραμματισμένο χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης του ODIN και η συγχώνευση των συστημάτων ALIS και ODIN σε ένα. Το κλειδί για την επιτυχία του A2O βρίσκεται στον ορισμό της νέας αρχιτεκτονικής δεδομένων, στη διόρθωση των ελλείψεων κυβερνοασφάλειας στο ALIS και στη διασφάλιση ότι οποιεσδήποτε νέες λύσεις υλικού και λογισμικού ODIN ενσωματώνονται στην ασφάλεια στον κυβερνοχώρο από την αρχή της ανάπτυξης.

Αντί Επιλόγου

Εν έτη 2023 το F-35 είναι ακόμη μακριά από το να θεωρείται ένα ώριμο αεροσκάφος και οπλικό σύστημα παρ’ ότι έχει λάβει ήδη το βάπτισμα του πυρός με την ισραηλινή αεροπορία. Επίσης δεν είναι τυχαίο το γεγονός ότι σύμφωνα με μια ανάλυση του CBO η διαθεσιμότητα των αεροσκαφών μειώθηκε μεταξύ των ετών 2021 και 2022 μεσοσταθμικά κατά 12%. Όμως μέσα στα επόμενα λίγα χρόνια αναμένεται να επιλυθούν τα προβλήματα που καθυστερούν την έκδοση αρχικής επιχειρησιακής ικανότητας του αεροσκάφους. Με την παράδοση των πρώτων ελληνικών F-35 να ορίζεται ουσιαστικά στα τέλη της δεκαετίας που διανύουμε ίσως τα αεροσκάφη αυτά να έρθουν με όλα αυτά τα ζητήματα λυμένα. Το πολύ βασικό ζήτημα που πρέπει να απασχολήσει του ιθύνοντες και τους επιτελείς της Π.Α. είναι ο κύκλος ζωής του αεροσκάφους πέραν από το κόστος ώρας πτήσης και δεν είναι άλλο από το υιοθετημένο σύστημα συνεχόμενης αναβάθμισης λογισμικού του αεροσκάφους που θα αναγκάζει τους χρήστες να έχουν τα αεροσκάφη τους πλήρως ενημερωμένα καθώς και η αυξανόμενη φθορά του κινητήρα λόγω του συστήματος διαχείρισης αέρα PTMS.