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        KC—46加油機(jī)研發(fā)細(xì)節(jié)揭秘

        2014-04-29 00:00:00馬強(qiáng)陳宇
        航空世界 2014年3期

        贏得合同

        2001年,美國空軍啟動了新型加油機(jī)研發(fā)項目,計劃取代艾森豪威爾總統(tǒng)時代就開始使用的KC-135加油機(jī),多家公司先后參與競標(biāo)。2001年,時任空軍部長詹姆斯·羅奇建議租用波音公司的KC-767加油機(jī),該機(jī)當(dāng)時已經(jīng)列裝到意大利空軍和日本空中自衛(wèi)隊。美國國會禁止租用或單一采購方式之后,空客A330加油機(jī)的衍生機(jī)型KC-45加入競標(biāo),但同樣遭到了強(qiáng)烈的反對。2011年,波音公司憑借767為原型機(jī)的研發(fā)方案中標(biāo),美國空軍將其命名為KC-46加油機(jī)。

        根據(jù)波音公司的研發(fā)方案,KC-46加油機(jī)的尺寸比KC-135增加了15%至20%,貨運量幾乎增加了3倍,乘客容量增加了2倍,甚至超過了KC-10,尤其是在加油這項關(guān)鍵指標(biāo)上,最快加油速度比以往提高了3倍之多。美國空軍認(rèn)為KC-46加油機(jī)雖然只是略微進(jìn)行了加長和加寬,但是整體功能卻在成倍增加,通過提高加油效率增加了可執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)種類,就像當(dāng)初C-17取代C-141運輸機(jī)那樣,可以稱得上是“規(guī)則改變者”類的設(shè)計。

        贏得了美國空軍KC-46A項目的競標(biāo)之后,波音公司開始對合同規(guī)定的9項關(guān)鍵性能參數(shù)要求(KPP)和5項關(guān)鍵系統(tǒng)指標(biāo)(KSA)進(jìn)行攻關(guān),部分設(shè)計工作已經(jīng)提前完成。美國空軍項目執(zhí)行辦公室加油機(jī)項目主管約翰·湯普森少將表示,項目正式實施35個月以來進(jìn)展順利,2013年5月,美國空軍對KC-46A加油機(jī)進(jìn)行了風(fēng)險評估,8月21日,完成了關(guān)鍵設(shè)計評估(CDR),比合同進(jìn)度安排提前了1個月時間,KC-46A加油機(jī)在兩次評估中均出色完成了試飛任務(wù)。

        美國空軍計劃到2027年建造179架KC-46加油機(jī),其中,2015年前的低速制造階段建造7架,2016年建造12架,從2017年開始直到計劃結(jié)束,每年建造15架,波音公司還可以根據(jù)美國空軍的要求加快生產(chǎn)速度,同時根據(jù)外軍的采購需求調(diào)整生產(chǎn)計劃。截止目前,波音公司在關(guān)鍵設(shè)計評估階段解決了大約20個設(shè)計難題,其中最大功率起降能力和自我診斷報告系統(tǒng)的設(shè)計改良得到了美國空軍的充分認(rèn)可,美國空軍批準(zhǔn)了波音公司93%的設(shè)計草案,保證了波音公司在4個月后開始制造第一架原型機(jī)。

        研發(fā)進(jìn)展

        波音公司的第一架KC-46原型機(jī)稱為767-2C,在波音767系列客機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行主要技術(shù)設(shè)計,加裝了787的玻璃駕駛艙,運用了管線、機(jī)身結(jié)構(gòu)、貨艙門等波音飛機(jī)目前所有的先進(jìn)技術(shù),在得到修正型證書和補(bǔ)充型號合格證(STC)之后,最終組裝成為一架完全意義上的KC-46加油運輸機(jī)。2013財年預(yù)算扣押期間,美國空軍和國防部非常關(guān)照KC-46項目,在資金出現(xiàn)困難時給予了及時的幫助,保證了項目按計劃順利進(jìn)行。2013年6月26日,波音公司開始為首架767-2C飛機(jī)裝配機(jī)翼,在埃弗雷特的總裝車間里安裝加油機(jī)的專用配件。據(jù)波音公司介紹,為滿足美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)的設(shè)計要求,該機(jī)需要首先獲得民航系統(tǒng)的耐飛性認(rèn)證。

        767-2C的改裝工作首先在波音公司設(shè)在西雅圖附近的機(jī)場進(jìn)行,總裝車間轉(zhuǎn)到埃弗雷特,節(jié)省從初裝點到試飛地的30英里(約48千米)飛行距離,總裝地點調(diào)整后,只需要將飛機(jī)從一個車間拖到另一個車間。美國空軍以往利用現(xiàn)有商用飛機(jī)設(shè)計改裝軍用飛機(jī)一般先采購一架商用飛機(jī),飛往改裝地點后進(jìn)行拆解,然后再根據(jù)戰(zhàn)術(shù)需求組裝。KC-46項目采用了全新的方法,省去了拆卸的步驟,避免了不必要的返工,試驗過程中將多種不同的特性集中在一架原型機(jī)上測試,進(jìn)一步節(jié)約了研發(fā)時間和成本。埃弗雷特工廠的生產(chǎn)線還能制造747、767和787客機(jī),為裝配工作提供了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。根據(jù)公司計劃,首架完整配置的KC-46加油機(jī)將在2014年底下線,2015年初進(jìn)行首飛,2015年7月進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)計評估,之前一年對各個分系統(tǒng)進(jìn)行單獨評估,解決100個相關(guān)技術(shù)問題。加利福尼亞州愛德華茲空軍基地第412試飛聯(lián)隊將參與KC-46的試飛計劃,基地目前正在建設(shè)原型機(jī)試飛的相關(guān)設(shè)施。

        波音公司計劃生產(chǎn)4架工程制造發(fā)展(EMD)原型機(jī),采取2種初始機(jī)身結(jié)構(gòu),1號和3號原型機(jī)采用767-2C的機(jī)身結(jié)構(gòu),直接進(jìn)行飛行測試,2號和4號原型機(jī)安裝所有的運輸和加油分系統(tǒng),比如加油探頭和軍用航電系統(tǒng),作為加油機(jī)接受測試。2架767-2C將在6~8個月后改裝成完全意義上的加油機(jī),返回試

        飛中隊接受測試,最后轉(zhuǎn)為作戰(zhàn)飛機(jī)。每次試飛都需要盡量多地采集飛行數(shù)據(jù),提供給美國聯(lián)邦航空管理局、研發(fā)和測試團(tuán)隊、美國空軍作戰(zhàn)測試評估中心、空軍機(jī)動司令部等多個部門,確保他們都能得到想要的數(shù)據(jù)。

        根據(jù)空軍的研發(fā)合同,KC-46必須滿足392種特殊要求,關(guān)鍵性能參數(shù)要求(KPP)包括一個架次同時為硬管式加油和軟管式加油兩種類型的飛機(jī)加油、同時為多架飛機(jī)加油、航程和加油效率、適應(yīng)空中交通管制和生化條件下的作戰(zhàn)環(huán)境、加入美國空軍作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)等多個方面。另外,KC-46加油機(jī)還要提高自身防衛(wèi)能力,主要技術(shù)措施包括安裝導(dǎo)彈預(yù)警/反制系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)和裝甲駕駛艙。

        KC-46項目固定價格研發(fā)的政府責(zé)任范圍是49億美元,但是波音公司自己評估的研發(fā)成本是52億美元,美國空軍的評估則高達(dá)57億美元,這就意味著如果訂購數(shù)量不變,波音公司將損失3000萬~9000萬美元。波音公司表示,研發(fā)過程中將會嚴(yán)格控制成本,公司主要部門的總經(jīng)理每季度都要進(jìn)行成本評估,最大限度地節(jié)省制造成本。同時,波音公司的成本詳細(xì)審查已經(jīng)精確到最小部件,要求供應(yīng)商以最優(yōu)惠的價格提供部件,波音各分公司也將全力協(xié)助完成KC-46項目。另外,人力資源管理也是成本控制的關(guān)鍵,階段任務(wù)結(jié)束后相關(guān)員工將立即轉(zhuǎn)向其他項目。目前雖然無法推測KC-46項目從何贏利,但是可以肯定的是波音公司正在努力添補(bǔ)合同價格與預(yù)期價格之間的虧空。

        固定價格合同是波音公司按時交付的主要動因,在當(dāng)前關(guān)鍵設(shè)計評估中,波音公司最關(guān)心的就是規(guī)定成本風(fēng)險問題。C-17項目最初也是固定價格研發(fā)合同,但是波音公司在項目執(zhí)行早期就接受了現(xiàn)金緊急援助。波音表示KC-46項目確實遇到了資金困難,但是公司會借鑒C-17項目的經(jīng)驗教訓(xùn)。2013年,波音公司已經(jīng)開始使用項目管理儲備金,研發(fā)基金的使用率也已經(jīng)非常之高,但是項目管理儲備金就像銀行存款,與其放在那里等待危機(jī)來臨,不如盡早取出來降低風(fēng)險。波音已經(jīng)創(chuàng)建了多個系統(tǒng)整合實驗室(SIL),嚴(yán)格審計燃料管理等分系統(tǒng),力爭使儲備金重回合同規(guī)定的數(shù)量。

        風(fēng)險亟待解決

        目前,KC-46加油機(jī)研發(fā)項目面臨五大風(fēng)險,分別是:軟件研發(fā)、加油系統(tǒng)、飛機(jī)重量、試飛效果和生產(chǎn)進(jìn)度。在軟件研發(fā)方面,波音公司表示KC-46A加油機(jī)四大主要軟件采用現(xiàn)成的商用軟件,85%的軟件已經(jīng)在其他飛機(jī)上成功使用,其余15%的軟件使用專門的軍用航電系統(tǒng)和加油系統(tǒng),能夠極大降低軟件研發(fā)的風(fēng)險。

        波音公司目前也已經(jīng)很好地控制了飛機(jī)的空重,但是公司表示仍將對這一指標(biāo)保持警惕。外界也非常關(guān)注KC-46A加油機(jī)是否仍然使用與波音787同樣的電池,由于波音787的鋰電池2012年起火事故帶來的負(fù)面影響,KC-46加油機(jī)決定使用與787完全不同的鎳鎘電池,最大限度提高飛機(jī)的可靠性。最后,由于需要使用來自全世界的部件裝配,氣候條件可能影響大型部件的船運,海外勞務(wù)市場的混亂也非常值得關(guān)注,這些都有可能影響KC-46的生產(chǎn)進(jìn)度。

        KC-46加油機(jī)項目最大的可變因素是美國空軍如何長期支持該項目。波音公司目前沒有與美國空軍簽訂終身后勤維護(hù)合同,只在最初5年提供后勤維護(hù),之后的維護(hù)性質(zhì)將根據(jù)目前的支持可行性驗證結(jié)果來決定,最好的方式是盡可能使用商業(yè)慣例和規(guī)程進(jìn)行長期維護(hù)。美國空軍要求國內(nèi)外基地都具備維護(hù)飛機(jī)的能力,波音公司表示自己擁有超過1000家商業(yè)767飛行學(xué)校,能夠提供KC-46的全球部件供應(yīng)和修理能力,另外,KC-46加油機(jī)的許多零部件與波音747和787通用,從起落架到水力學(xué)部件,甚至是輪胎都可以互換,比如波音787的平板顯示屏就與KC-46A加油機(jī)完全相同。

        波音公司表示未來將在專門、普通或是綜合的零部件供應(yīng)方式之中選擇一種進(jìn)行保障,美國聯(lián)邦航空局將對選擇哪種方式維護(hù)發(fā)揮一定作用。KC-46A的維護(hù)問題還取決于最初5年的保障效果,但是如果能夠盡量使用波音767現(xiàn)有設(shè)施將極大地節(jié)約維護(hù)成本。美國空軍稱贊了波音公司與政府在項目上的協(xié)作與交流,認(rèn)為在關(guān)鍵設(shè)計評估和首飛方面的配合非常默契,雙方的高層經(jīng)常出面解決問題,沒有出現(xiàn)扯皮的現(xiàn)象,雖然在某些問題上也存在爭執(zhí)。

        編輯:趙靜蕊

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