F-22神秘墜機細節曝光,揭露美空軍重大問題與未來戰機配置趨勢

2022-01-23 學術plus

2020年5月15日,美國空軍一架F-22隱形戰鬥機在佛羅裡達州埃格林空軍基地附近墜毀。當時媒體只披露了事故的原因是F-22的維修錯誤,影響了它的控制輸入,導致墜機。除此之外,美國空軍以作戰安全考慮為由對這起事故守口如瓶,並拒絕對這起墜機事故進行深入調查,使得F-22墜機又增添幾分神秘。

本文就此描述了該次事故發生全過程,並分析了F-22戰機技術老化等問題,最後提出美國空軍未來戰機配置趨勢。

圖:2020年5月15日墜毀的一架F-22猛禽戰鬥機殘骸的照片被包括在《空軍時報》通過《信息自由法》獲得的一份空軍調查報告中。(空軍)

F-22神秘墜機細節曝光,折射美空軍先進裝備使用維護諸多問題

作者:學術Plus高級軍事觀察員 徐秉君(華語智庫高級研究員、新華社瞭望智庫國際觀察員、軍鷹智庫特約研究員)

1.「猛禽」折翼:該次事故調查始末,共出現三次報警警報

2.世界最佳戰機F-22「技術老化」問題:飛控系統、供氧系統、起落架系統及蒙皮塗層缺陷;多起嚴重飛行事故,事故率一再飆升;人為因素成關注重點

3.F-22不使用於印太地區,將遭淘汰,未來美空軍只保留4種戰機(F-35、F-16、F-15EX、6代機項目NGAD)

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飛行員死裡逃生

近日美國《空軍時報》通過《信息自由法》獲得了空軍的調查報告,該報告清楚地說明了去年 F-22 猛禽在佛羅裡達州與其他戰鬥機一起訓練期間在埃格林空軍基地附近墜毀的情況,其中披露的一些細節值得關注。

此次事故總共造成了超過2.02億美元的損失,包括價值2.016億美元的飛機、兩枚CATM-9空中攔截訓練飛彈,每枚價值3.2萬美元,以及85萬美元的環境清理費用。

2020年5月15日,在佛羅裡達州埃格林空軍基地發生的一起事故中,一架F-22猛禽戰鬥機神秘墜毀,當時美空軍對此守口如瓶,並拒絕按常規對這起墜機事故進行深入調查。事後,一位服務發言人表示,這起墜機原因是「飛機清洗後出現維護錯誤」。

美空戰司令部發言人說,在常規訓練期間,在遠離主基地約12英裡的地方飛行時,這一未披露的錯誤「影響了傳輸給飛機的控制輸入」。發言人解釋說,飛行員注意到了飛行控制系統的提示,並選擇繼續起飛。「飛機升空後不久,飛行員開始難以控制飛機,並宣布進入緊急狀態。雖然正在協調恢復計劃,但飛行員仍然認為飛機有問題,並被彈射出去。」

根據美空軍對 2020 年 5 月 15 日事件的調查,F-22 在起飛時變得越來越不穩定,拒絕左轉,並在其飛行員安全彈射後不久墜入地面,這起事件此前並未公開。美空軍今年早些時候表示,它沒有召集長期事故調查委員會來調查墜機事件,而是出於操作安全問題放棄了通常的要求。取而代之的是進行了指揮官指導的調查和安全調查委員會進行調查。

調查結果詳細描述了在埃格林的測試和訓練靶場的一個早晨,飛行員駕駛著空軍最先進的機型之一,從努力控制到被迫跳傘的全過程。令人困惑的是,在檢查墜機地點並找到飛行員的這一過程,幾乎導致了一架F-22和一架F-35閃電II之間的另一次碰撞。該飛行員跳傘後降落在附近道路約100碼範圍內的灌木叢中,他僅僅感到小腿酸痛,雙手被劃傷,其他並未感到異常,後乘坐一輛停在路邊的政府所有的汽車回到埃格林。

該飛行員是第43戰鬥機中隊的助理作戰主任。據調查,那天他駕駛的是代號為「大黃蜂1號」的F-22戰機,參加了一次大規模的空軍空戰演習,演習中有6架F-35、4架F-16C和3架F-22。

當天上午8:30這架F-22起飛後,駕駛艙的警告燈開始閃爍,飛行員第一次看到了故障跡象,但沒有其他明顯的問題,所以他繼續前進,但飛機開始不受控制地向左滾動。

此時,飛行員擔心左發動機可能熄火,於是於是調整了發動機油門,而他的僚機則檢查發動機是否存在其它明顯問題。

F-22正處於45度角爬升狀態時,飛行員收到了第二個警告,這一次警告燈指示空氣數據下降。據他的僚機稱,飛機又一次向左滾動,接著又向下俯仰,使得飛機「幾乎倒轉」。飛行員告訴調查人員:「當時我認為我失去了控制,我擔心可能不得不在那裡彈射」。

然而,飛行員再次重新控制了飛機並決定繼續進行演習。這時第三個警告燈出現了,告訴飛行員機身受到過大的重力加速度,他要求返回埃格林,並在途中放油。

在與控制裝置搏鬥時,飛行員查看了駕駛艙顯示器,並與他的僚機報告的情況對比,顯示器顯示的高度和速度值似乎不正確。基於這一點,飛行員決定彈射,「猛禽」盤旋著墜落地面,最後在埃格林訓練場上變成了一個火球。

圖:2020年5月15日墜毀的一架F-22猛禽戰鬥機殘骸的照片被包括在《空軍時報》通過《信息自由法》獲得的一份空軍調查報告中。(空軍)


儘管美空軍當時沒有透露F-22神秘墜機細節,但經過一年多的沉默,美國空軍在 8 月表示,這架噴氣式飛機墜毀是因為「飛機清洗後發生的維護錯誤」,「影響了傳輸到飛機的控制輸入」。但並沒有詳細說明該錯誤。調查文件不包括與維護人員的面談或其他明確的原因證據,也不清楚是否對維修程序進行了更改,或對任何其他飛機進行了補救工作。F-22隱形戰機是美國空軍21世紀初最先進的戰機,這款飛機集合了當時最先進的航空技術,具備超級隱身、超音速巡航、超高機動、超視距打擊等作戰能力,堪稱是當今世界綜合性能最佳的戰鬥機。

然而,隨著時間的推移,F-22的技術明顯「老化」。尤其是飛控系統對當下來說已明顯落後了。但為了適應信息化戰爭,美國軍方不得不緊急升級編寫新的程序,以讓F-22可以和F-35實現數據鏈共享。

另外,F-22還存在供氧系統、起落架系統及蒙皮塗層等設計缺陷,並由此導致多起故障和飛行事故。美國空軍先前計劃將F-22戰鬥機一直服役到2050年。但是自該機服役至今,美軍已經墜毀了5架F-22。有關分析認為,如果這種事故率持續下去,美國空軍可能會在F-22全部退役之前,將會再損失大概10架左右F-22戰機。

此前,在F-22未列裝之前就發生過多起嚴重飛行事故。

1992年4月最早的一架試驗型號YF-22墜機,就是由於飛行員在著陸時,故意減小了發動機推力而上下拉杆,造成飛控系統不穩定,導致飛機失控墜毀。

2004年12月20日,在內華達州內利斯空軍基地,一架隸屬於第422試驗評估大隊的「猛禽」戰機在起飛時墜毀,試飛員彈射逃生。

2005年10月,一架F22猛禽戰鬥機發動機損壞,起因是右發動機吸入了前起落架安全銷,最終導致發動機損壞,損失高達670萬美元,肇事原因是地勤沒有按照規定在發動機啟動前拔出安全銷。

2006年4月一架F-22猛禽戰鬥機飛機座艙蓋卡死,飛行員經過數小時努力後不得不放棄,最終救援隊使用油鋸切開2釐米厚的座艙玻璃才救出飛行員。

2009年3月25日,一架「猛禽」戰機在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地墜毀,一名試飛員喪生。

2010年11月16日,一架來自阿拉斯加州埃爾蒙多夫空軍基地的F-22墜毀,飛行員傑弗裡哈尼上尉喪生,調查結果顯示,發動機過熱最終導致系統故障,飛機自動關閉了機載供氧系統。這次事故後,美軍F-22全部限制在7500米高度以下飛行,以防氧氣系統故障重演。這是該型戰機自從正式服役以來首次出現墜機事故。

圖:一張發布在臉書非官方網頁上的圖片顯示,一架F-22A猛禽在起飛時腹部打滑,並出現了故障。(通過空軍海軍陸戰隊/士官/海軍陸戰隊)

2018年4月13日,由於飛行員使用了錯誤的起飛數據,並過早地收回了起落架,造成內華達州一架F-22在拙劣的起飛中腹部墜地並打滑。

2020年5月15日發生的F-22墜機事故,直接原因是地勤人員沒有嚴格按規程操作,使得飛機清洗後發生維護錯誤,影響了傳輸到飛機的控制輸入,最終導致墜機。

據美空軍披露,空軍的事故率在2013年至2017年間增長了16%。這在很大程度上是由於丙類事故的增加,丙類事故不太嚴重,但仍然令人擔憂,因為它們可能是「煤礦中的金絲雀」,預示著未來會發生更嚴重的災難。

2020財年發生的9起A級和B級F-22事故中,近一半發生在第325戰鬥機聯隊,其中包括一起墜毀戰鬥機的事故。根據空軍安全中心的數據,自2018財年以來,「猛禽」已經發生了至少16起甲級事故,比此前18年發生的15起事故多了一起。

甲類事故至少花費200萬美元,涉及一架被毀的飛機或造成死亡或永久和完全殘疾。

乙類事故是指花費在50萬至200萬美元之間,導致永久、部分殘疾或導致至少3人住院的事故。

丙類事故是指造成經濟損失在5萬至50萬美元之間,且未導致人員傷亡的事故。

圖:2019年7月18日,佛羅裡達州埃格林空軍基地,第325維修中隊人員正在對一架F-22猛禽戰機進行維修。


從這些飛行事故來看,可以折射美軍先進裝備使用維護諸多問題。主要集中在兩個方面:一個是F-22飛機自身存在的設計缺陷;另一個是人為因素所致,既有飛行員的操作失誤,也有地勤人員的維護差錯。這使得F-22「猛禽」成為美空軍現役戰機中飛行事故比率最高的戰機。

美國國會國家航空安全委員會(NCMAS)的一份調查報告稱,飛行員、維護人員都已疲憊不堪,訓練不足。一個航空專家小組對過去十年中致命軍事航空事故激增的根源進行調查,該小組提交的報告認為,文化問題、預算短缺和缺乏監督的綜合因素導致了普遍的不安,以及2013年至2018年一連串致命且代價高昂的災難:198人死亡,157架飛機被毀,94.1億美元損失。

根據2019年《國防授權法》的授權,NCMAS在軍事時間調查發現致命事故從2013年到2018年上升了40%。該委員會發現,航空部門仍然沒有獲得足夠的飛行時間、維護時間和適當的零件來保持一切安全平穩地運行,這可能是事故的一個原因。

NCMAS認為,大約43%的事故是由人為錯誤造成的,通常是因為有人沒有嚴格遵守程序,或者沒有與其他機組人員或地面人員適當協調。另外38%是由於環境因素,如天氣和能見度。剩下的19%被分為組織問題和監督問題,組織問題包括零件磨損或缺乏適當的人員配備,監督問題包括上級做出錯誤的判斷或不執行政策。

儘管F-22一直是美國空軍的驕傲,也曾在美國對外戰爭中有出色表現,但卻受詬病設計缺陷和飛行事故比率較高所困擾,再加上飛機本身造價高和維護成本居高不下,使得美軍把未來空中優勢的希望寄托在正在研發的下一代戰機上。

美國《防務新聞》網站5月14日報導,美國空軍高級官員現已確信,F-22戰機因缺乏作為未來空優戰機的載彈量和大航程,無法在下一個10年中繼續保持領先地位。這便促使美空軍高層必須要考慮其空軍未來的裝備發展與部署。

特別是隨著中俄在美國及西方戰略重壓下,為了維持戰略平衡,以有限的財力相應發展與其對應的尖端武器裝備取得成果時,美國便藉口渲染中俄威脅,並以此作為向國會要錢的理由,以加速推進其新裝備的研發。

圖:一架第325戰鬥機聯隊的F-22A猛禽在佛羅裡達州埃格林空軍基地著陸。(塞繆爾·金/空軍)

當布朗就職美國空軍參謀長時,他的第一個行動是發布「加速變革或失敗」,鼓勵採用新方法來訓練和操作飛行員。布朗認為,當威脅和現實發生變化時,需求停滯不前。布朗寫道。「雖然我們取得了進展,但我們的飛行員需要我們整合和加速必要的變革,以探索新的作戰概念,並更快地帶來有助於他們在未來戰鬥中的能力。」
布朗又宣布,未來美國空軍將只保留4種型號的作戰飛機,即F-35、F-16、F-15EX和正在研發中的6代機項目NGAD。顯然,未來美國空軍只保留4種型號的作戰飛機,但並不包括F-22。這意味著這款令美空軍引以為傲的空中「猛禽」將遭淘汰。

早些時候布朗說,美空軍下一代戰鬥機(NGAD)將接替現役的五代機F-22,主要用於爭奪制空權,同時具有對地攻擊能力。

不過,美國空軍副參謀長柯林頓·希諾特中將(Clinton Hinote)5月13日稱,F-22戰機缺乏作為未來空優戰機所需的多用途能力和航程,不適用於印太地區。不過,作為美國空軍制空戰鬥機隊的主力,F-22的退役速度要取決於6代機NGAD的研發進度,只有NGAD完成研發以後F-22才會退役。美2022財年預算文件顯示,美國空軍目前擁有186架F-22。據早前美國空軍空戰司令部發布的消息,目前所有的F-22戰鬥機中,至少五分之一的起落架安裝不正確。F-22項目辦公室仍在尋找設置錯誤的潛在原因。

F-22行將被淘汰還在尋找設計錯誤和缺陷?由此看來,這款被譽為「猛禽」的F-22並不像美國吹噓的那樣完美。而希諾特則道出另一原因,他說,美國空軍在去年舉行的一場以中國為假想敵的模擬軍演中,已經不能在依靠F-22作戰,美國空軍需要依靠6代機才能對抗中國。希諾特說,隨著「敵對國家」(指中國)有了更強的防空系統,F-22的隱身優勢大大降低,甚至生存都受到威脅。或許這才是F-22終被淘汰出局的深層原因。

徐秉君,學術plus高級觀察員,專注研究軍事裝備與國際軍事戰略

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