2018年美军典型军用飞机试验鉴定活动进展

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转自：空天防务观察（AerospaceWatch）

作者：中国航空工业发展研究中心 王萍，张宝珍

2019年1月，美国防部首席试验鉴定官——作战试验鉴定主任发布了2018财年年度报告，对美军重点装备项目的试验鉴定情况进行了总结，其中F-35、AC-130J、F-22现代化、KC-46A等重点军用飞机的试验鉴定工作都取得了一些进展。

一、F-35项目试验进展

F-35B战斗机进行某种配置下的短距起飞垂直着陆试验（美海军陆战队图片）

2018年F-35项目取得的试验进展主要包括：

——2018年4月完成系统研制与演示验证（SDD）阶段飞行试验。

——2018年工作重点放在了准备初始作战试验鉴定就绪度，作战试验鉴定主任在2018年12月3日批准F-35初始作战试验鉴定试验计划。

——联合攻击战斗机项目办公室（JSF JPO）和洛马公司的研制工作从交付SDD阶段合同的3F批次能力向快速研制、试验和部署4批次能力的周期转移，并解决SDD阶段未解决的缺陷。由于规划的大量能力计划在6个月的增量内交付，作战试验鉴定主任认为当前的C2D2进度存在较高风险。

完成的具体试验活动如下。

（1）F-35 3F批次研制飞行试验

F-35项目于2018年4月11日完成了系统研制与演示验证阶段（SDD）持续了近10年的飞行试验。4月份完成了3F批次的研制飞行试验后，该项目共发现941个缺陷，其中包括102个1类缺陷和839个2类缺陷。该项目的综合试验组（ITF）2018年3月发布的3F批次试验报告中记录了3F批次软件最终版本中存在的大量缺陷，其中18个被定义为1类缺陷。综合试验组建议尽快解决这些缺陷。

截止到2018年10月17日，联合项目办公室（JPO）采集数据，并验证性能，闭环了536个合同技术规范要求中的475个（约89%）。从合同技术规范中衍生出来的3452个成功准则中，完成了3363个（97%）。

该项目继续致力于解决3F批次软件的缺陷，通过开发并对其他的软件版本开展飞行试验。整个2018年，该项目开发并试验了大量的迭代，包括30R00、30R01和 30R02，以及相关的“快速反应周期”版本（如30R01.02），来纠正缺陷并改进性能。

位于加利福尼亚州爱德华空军基地的试验中心和马里兰州帕图森河的海军航空站，已经制定计划将试验机从3F批次向后续现代化转移。2018年9月用于SDD试验的18架研制试验机的状态和配置如下：3架退役、2架库存、5架可用于飞行科学实验、5架持续开展任务系统试验、3架转移到海军陆战队和海军作为作战试验飞机。

该项目在5月和6月之间审查了开放缺陷报告，102个1类缺陷被重新划分为2类，剩余13个（后来变为15个)1类缺陷进入初始作战试验鉴定。

虽然该项目在4月份完成了SDD飞行试验，但美军试验中心后续将通过解决已知缺陷来持续解决3F批次的技术问题。

（2）静态结构和耐久性试验

F-35A全尺寸耐久性试验机（AJ-1）在2017年10月17日完成了第三个寿命周期试验（一个寿命周期是8000个等效飞行小时）。2018年6月试验机被交付到一个检查设施，目前正在进行拆卸、检查和分析。

该项目在2017年2月完成了第二次寿命周期试验之后，中止了F-35B地面试验机（BH-1）的试验。由于对隔框和其他结构的大量修改和维修，该项目宣布了F-35B地面试验机不再代表在产飞机的相应结构，不足以开展进一步试验，并取消了BH-1的第三个寿命周期试验。该项目获得资金采购其他地面试验机，包括9批次和重新设计了机翼承载结构的F-35B飞机生产代表型飞机。目前为止，还没有按照合同采购试验机，因此也没有完成改进了新的机翼承载结构的飞机的耐久性试验。

F-35C耐久性试验机（CJ-1）在2017年4月4日开始第三个寿命周期试验，并在2018年4月12日达到18792个等效飞行小时。随着在机身位置（FS）518整形支撑框发现了更多裂纹，需要在继续开展试验之前进行修理。该项目在对修理或更换FS 518整形支撑框的费用和时间做出估计后，决定中止第3个寿命试验。2018年8月试验机被从试验场地运往拆卸和检查设施。虽然该项目计划开展第3个寿命试验，但目前还没有采购另一架F-35C地面试验机的计划。

基于耐久性试验，早期生产的F-35B飞机的服役寿命远低于预期的8000飞行小时，并可能仅有2100飞行小时。按照这一数据，F-35B机队预期在2026年达到其服役寿命限制。联合项目办公室将继续利用追踪飞机的真实使用数据，帮助进行机队寿命管理。F-35C预期的服役寿命将根据耐久性和损伤容限分析确定。

（3）初始作战试验鉴定就绪度

联合项目办公室、洛马公司、联合攻击机作战试验团队继续为进入正式的初始作战试验鉴定做准备。

2018年4月24日，作战试验鉴定主任在一份备忘录中对试验机构就进入初始作战试验鉴定的详细要求提供了指导。增加了以下正式进入准则，包括：

▪具有4级（全面确认和验证）任务数据文件（MDF）的F-35 30R02批次软件版本；

▪ ALIS 3.0软件版本；

▪空空靶场基础设施(AARI)系统，具有对30R02 批次软件的纠正措施。

2018年10月2日，防务采办执行官确认该项目已经准备好进入正式的初始作战试验鉴定，并提出了需要满足的8个剩余就绪度要求：

▪用于30R02.03批次软件的一个全面验证和确认的任务数据文件；

▪美国军种耐久性权威机构为每个机型（30R02.03 批次软件）提供飞行许可；

▪该项目为30R02.03批次软件提供更新的飞行系列数据和联合技术数据

▪全面合作伙伴获得授权参与初始作战试验鉴定任务资产的应用；

▪最后一架改型的作战试验机（BF-18）交付爱德华兹空军基地；

▪完成用于初始作战试验鉴定的必要模型鉴定；

▪完成对该作战试验飞机的所有单元级改进改型（作战试验鉴定主任特别豁免的除外）；

▪为BF-17、BF-18和CF-8飞机（完成了基地改进改型的最后三架美国作战试验飞机）安装空空靶场基础设施。

在上述剩余要求完成后，作战试验鉴定主任于2018年12月3日批准了初始作战试验鉴定计划。

初始作战试验鉴定的正式开始之所以延迟到了12月初，主要由以下两个因素导致：一是在30R02.03批次软件中发现了一个与座舱显示器有关的1类缺陷，导致开发了一个30R02.04软件补丁，并在开始正式的初始作战试验鉴定之前进行试验。另外，2018年10月发生了一个机队范围的停机，检查和更换大量作战试验机的燃油泵软管，导致了就绪度的延迟。

（4）持续的能力开发和交付(C2D2)

JSF项目办公室和洛马公司的研制工作从交付系统研制与演示验证阶段（SDD）合同的3F批次能力向更快速地研制、试验和部署4批次能力的周期转移，并解决SDD阶段未解决的缺陷。

2018年10月16日批准了该项目4批次现代化的计划，与SDD阶段由承包商领导不同，这项研制试验工作将是政府领导的。SDD阶段中的经验（包括利用实验室和仿真开展大量试验替代飞行试验）可用于C2D2计划中。该项目需要确保有充分的经费用于支持强大的实验室和仿真环境，并开发充分的验证、确认和鉴定计划。

作战试验鉴定主任认为当前的C2D2计划是一项高风险计划，计划的6个月软件发布周期并没有与支持整个JSF系统的其他能力增量（如ALIS、任务数据、训练模拟器、飞机改进改型）的时间表一致，并且历史上其他飞机部署新的现代化能力增量的时间远远长于6个月，如F/A-18、F-22分别是2年和3年。

（5）作战试验

作战试验鉴定主任与JPO和JOTT合作，在项目满足全部47个试验鉴定主计划就绪度准则之前，批准执行初始作战试验鉴定前（Pre-IOT&E）试验活动

Pre-IOT&E增量1：2018年1月，DOT&E批准JOTT从2018年1月18日到2018年2月2日在阿拉斯加州埃尔森空军基地开展寒冷天气试验。这个试验的目的是评价F-35空中系统的适用性，并评价极端寒冷天气下的报警启动时间。该部署是F-35 IOT&E试验设计中6个要求试验之一。

 Pre-IOT&E增量2：继2018年3月30日获得DOT&E批准以来，JOTT开始开展3F批次软件和2级任务数据文件的有限两舰任务场景下试验。这些场景包括近空支援、侦查、打击合作和武装侦查、作战研究和营救，以及舰上部署和武器投放等事件。

在2018年6月4号到29号期间，JOTT和F-35A作战试验中队向埃格林空军基地部署了4架F-35A作战试验飞机，开展Pre-IOT&E空空导弹武器演示验证事件。在这次部署期间，试验团队完成了6次AIM-120 和6次AIM-9X导弹试验事件，并全部符合计划。

JOTT同美海军的西海岸F-35C机队替代中队VFA-125合作，从8月18日到31日期间部署了6架飞机，按照IOT&E试验计划，开展舰载使用试验并评价F-35C架次出动率能力。这是F-35C首次在作战部署中与舰载编队的其他飞机进行综合。

JOTT和F-35A作战试验中队向威斯康星州沃尔克场空军警卫队基地部署了4架F-35A作战试验机，评价2018年9月10日到16日的架次出动率增长。

（6）作战适用性

——自主式保障信息系统(ALIS)

该项目在2018年初完成了ALIS 2.0.2.4的部署，重点试验该软件的下一个迭代3.0.1版本。开发并试验了ALIS 3.0.1软件的两个版本——3.0.1.1和 3.0.1.2版本，目的是在交付装备之前解决发现的缺陷。

——网络（赛博）作战试验

在2018年，JOTT评价了ALIS 3.0版本、F-35训练系统和在一艘核动力舰载机上的自主式保障信息系统-舰载网络接口。2018年的赛博安全试验表明早期试验期间识别的易损性仍没有被弥补。在初始作战试验鉴定期间规划了飞机的有限的赛博安全试验，需要更多的试验。

——可用性、可靠性和维修性

机队可用性没有提高趋势。机队平均可用性低于项目目标值60%，并低于有效开展初始作战试验鉴定所需要的80%。机队可用性的趋势在过去3年都没有太大变化，该项目的可靠性改进倡议仍没有反应到可用性的提高上，没有满足JSF作战要求文档中定义的可靠性和维修性指标。

二、AC-130J“幽灵骑士”项目试验进展

AC-130J是一款中型、多发动机的战术飞机，装备有多种传感器和空对地攻击武器，它由9名机组人员操作：2名飞行员、1名作战系统指挥员（CSO）、1名武器系统操作员、5名具体任务飞行员（1名传感器操作人员、1名载荷主管和3名航炮人员）。美国特种作战司令部（USSOCOM）通过在现有MC-130J飞机的基础上集成模块化部件的方式研发AC-130J。为尽快部署能力，美空军特种作战司令部（AFSOC）更新了其AC-130J项目策略，2018年共接收了5架飞机，总数达到了计划37架中的13架。

AC-130J“幽灵骑士”特种作战武装运输机（美空军图片）

作战试验鉴定主任2018年4月25日发布了一份保密的20批次（Block 20）AC-130J 初始作战试验鉴定和实弹试验鉴定报告，指出20批次AC-130J对绝大部分近空支持和空中拦阻任务是作战有效和适用的。

AC-130J综合试验组(CTF)和第18飞行试验中队(FLTS)正在试验一个过渡版“20+批次”配置，来支持美国特种作战司令部(USSOCOM)外场部署。20+ 批次包括硬件、软件更新和最初计划用于30 批次配置的武器能力。初步试验数据显示通过武器系统和软件更新改进了航炮校准和任务有效性。更新后航炮控制系统（GFCS）软件的初步试验结果表明性能改进解决了之前的初步作战试验鉴定中发现的不足。

综合试验组开展了两个备选全天候交战系统(AWE) 的早期技术演示验证，以向AC-130J提供通过云层使用航炮武器系统的能力。该项目将在2019年第2季度评价未来采办策略的其他技术,但还未建立系统选择或部署的时间基线。

其中AC-130J 综合试验组开展的20+批次地面和飞行试验和其他能力演示验证包括：（1）携带“海尔法”（HELLFIRE）导弹和小型滑翔弹（SGM）的几次飞行，其中一次是“海尔法”导弹的风险降低实弹试验。（2）挂载于小型无人机系统的非本机机载战术传感器（TOBS）（其中一个备选AWE传感器）的初始技术演示验证。（3）泰雷兹 I-Master合成孔径雷达转台（另一个备选AWE传感器）的初始技术演示验证。TOBS和 I-Master的初始演示验证结果都令人满意，但美国特种作战司令部还没有建立其他试验以及最终选择AWE系统的时间基线。

从2018年1月到2月，第18 飞行试验中队（FLTS）开展一个作战系统指挥员（CSO）工作站和防御系统升级总线改进的作战评估，为2019年第1季度的20+批次配置正式作战试验做准备。

另外，美国特种作战司令部（USSOCOM）正在独立研发并试验用于AC-130J和MC-130J 的射频对抗（RFCM）系统，由于天线设计缺陷，经历了6个月的硬件集成延迟。第一架飞机的研制试验计划从2019年2月开始。从2018年5月到7月，RFCM项目在位于佛罗里达州埃格林空军基地的弹药和电子系统联合飞行前集成设施以及综合防务航电实验室开展了早期的硬件风险降低试验。

三、 F-22现代化项目试验进展

F-22战斗机增量3.2B等升级项目正在推进（美空军图片）

F-22A增量3.2B是一个重大防务采办项目现代化工作，目的是集成以下系统和能力：AIM-120D 和AIM-9X导弹系统；用于武器集成和使用改进的一个增强外挂物管理系统(ESMS)；飞行内部数据链改进和电子保护增强；改进的发射器地理位置能力；适用于空空导弹的通用武器使用区域。

美空军在2017年8月完成了F-22A增量3.2B研制试验。其中研制试验中识别的一些缺陷将被带入到初始作战试验鉴定中。从2017年8月21日到2018年4月6日美空军作战试验鉴定中心（AFOTEC）开展了3.2B增量初始作战试验鉴定，用于确定F-22A开展空对空和空对地任务的能力水平。这些试验包括位于内华达试验和训练靶场(NTTR) 的18个外场试验事件和49个利用空中作战模拟器开展的飞行员在回路建模与仿真试验事件。该项目办公室打算纠正3.2B初始作战试验鉴定期间发现的6个缺陷，并重新试验来确认纠正措施的完成情况。美空军在2018年8月10日（报告中对这一决策日期有两个说法，另一为7月31日）批准了增量3.2B大批量生产决策，预计2019年年中启动部署。

另外，升级6是一个纯软件作战飞行计划（OFP）工作，利用一个F-22A密码架构改变更新该飞机密码模块，适应多个同步算法，用于Link 16数据链互操作性和可靠的甚高频无线通信。升级6还打算综合3.2B增量研制试验中延迟的软件纠正措施。这项工作的研制试验从2017年11月13日开始，计划在2019年1月7日结束。美空军打算在2019年部署升级6。

总的来看，作战试验鉴定主任对F-22A 3.2B的试验评估如下：

（1）F-22A 增量3.2B研制试验在一些增强能力方面经历了性能不足，导致了多个计划外的作战飞行计划（OFP）版本。美空军将对一些缺陷的纠正措施延后到了未来软件现代化工作中。

（2）增量3.2B的作战效能和适用性试验受到外场试验场类型和地面威胁密度限制；由于空空靶场基础设施（AARI）测量仪器没有得到鉴定，缺乏实时战斗形成；并缺乏替代对手来充分地仿真现代的空中和地面威胁。

（3）增量3.2B引入的能力被有效地集成到F-22A中，并演示验证了其与F-22A作战机队相当的可靠性、可用性和维修性。

（4） 2018年8月初始作战试验鉴定报告（保密文件）中揭露了增量3.2B初始作战试验鉴定发现的网络（赛博）缺陷。

四、KC-46A项目试验进展

KC-46A大型加油机试验为F-16战斗机加油（美空军图片）

KC-46A飞机是美空军打算用来替代400多架KC-135和KC-10加油机的机型的首个增量。 KC-46A设计基于波音767-200ER客机进行改进，并采用了大量的军用化和技术升级，如电传加油伸缩套管、远程空中加油操作员站、787座舱显示器、增加了内部油箱和防御系统。

2018年6月，通过完成向F-16、C-17和A-10授油和KC-135向KC-46A授油，KC-46项目完成了首架KC-46A交付机的飞行试验要求。2018年9月完成了用于FAA补充类型认证的飞行试验，并继续军用认证。认证KC-46A加油系统和接受KC-46A授油的首批8架飞机的飞行试验从2017年10月开始，并将持续到2019财年。 KC-46A项目在极端潮湿、寒冷和炎热的环境下开展试验，2017年12月部署到关岛开展潮湿环境试验，2018年1月部署到阿拉斯加州费尔班克斯开展寒冷环境试验，2018年7月部署到尤马试验场开展炎热环境试验。

该项目预计在2019年3月初开始初始作战试验鉴定，影响初始作战试验鉴定启动和结束的两个关键里程碑包括：（1）在初始作战试验鉴定开始之前完成对8架受油机中首批3架飞机的加油系统认证；（2）对计划参与初始作战试验鉴定的所有18架受油机的认证。

2018年该项目完成的其他试验活动还包括：2018年4月，美空军成功完成了KC-46A同其他装备利用Link 16进行通信的联合互操作性试验。2018年6月，KC-46A项目完成了一个远程可视系统（RVS）软件修正的后续研制试验。2018年6月，波音公司在华盛顿州摩西湖（Moses Lake）完成了30批次大型飞机红外对抗（LAIRCM）飞行试验。此外，KC-46A项目在2018财年完成了一次试验，并计划在2019财年再开展两次试验，评估核威胁条件下的机组生存性问题。

五、小结

2018财年作战试验鉴定主任（DOT&E）的活动涉及监督232个项目，包括23个重大自动化信息系统（MAIS）。监督活动始于早期的采办里程碑，持续到批准进入全速生产，并且在某些情况下在整个生产期间持续实施，直至项目从DOT&E监督清单中删除。在这些项目中，对于F-35项目的试验鉴定活动及发现问题的描述最为详细，总的来看，2018年是F-35项目具有里程碑意义的一年，F-35研制试验在这一年结束，但后续初始作战试验鉴定活动和能力增量开发工作仍值得继续关注。

此外，该报告还指出了2019年的几项试验工作重点。首先，软件密集型系统及其对网络安全的影响仍然是一个高优先级的问题。其次，与研制试验鉴定部门合作，在系统研制和采办过程中，更早开展作战试验鉴定。此外，使试验鉴定适应新兴技术需要，改善试验环境，以及加强试验鉴定人才队伍也是需要关注的一些重点领域。

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