溫杰
1月12日,洛馬公司生產的第200架F-35戰斗機飛離沃斯堡工廠,抵達盧克空軍基地,標志著F-35計劃在2017年初達到了一個新的里程碑。目前,美國國防部已經授予洛馬公司價值72億美元的第10批次生產合同,用于采購90架F-35系列戰斗機。按照計劃,洛馬公司在全速率生產F-35戰斗機時,將達到每個工作日下線一架飛機的速度。
為了以前所未有的裝配精度實現快速生產,洛馬公司在歷史悠久的沃思堡工廠采用了多種先進技術,從無縫集成的電子裝配系統、增強現實的眼鏡到專門噴涂隱身材料的機器人,在復雜程度上絲毫不亞于F-35戰斗機本身。其中,自動化的吸波材料噴涂工藝在增強F-35戰斗機的低可探測性方面功不可沒。
負責F-35戰斗機飛行使用的高級項目經理羅伯特·華萊士表示F-35戰斗機已經借鑒了B-2隱身轟炸機的低可探測性(LO)優點,但他不能說明具體細節。更值得注意的是,他還強調指出,采用了雷達吸波材料的蒙皮已經成為增強隱身能力的一個重要系統。
就雷達截面積(RCS)而言,F-16“戰隼”“看起來”像一個沙灘排球,F-117“夜鷹”顯示為一個高爾夫球,而F-22“猛禽”顯示為一粒豌豆。據介紹,洛馬公司正在通過構型設計和生產工藝將F-35戰斗機的RCS縮小到鵝卵石大小。
與F-22戰斗機相比,飛行員將會看到F-35戰斗機具備更先進的LO特征,但是地勤維護人員可以看到耐久性方面的重大飛躍。每當隱身戰斗機完成飛行任務返回基地時,維護人員必須在第一時間將隱身特征恢復到其最初的完好狀態。對于以前的作戰飛機而言,戰斗機的蒙皮只是普通的結構和氣動表面,但是,現在地勤人員必須意識到隱身戰斗機的蒙皮是飛機上的另一個系統。所以,當地勤人員維護F-35戰斗機的隱身涂層時,必須將其看作是隱身飛機上諸多系統中的一個系統。
因此,F-35戰斗機LO特征的秘密并不僅僅取決于的隱身蒙皮,而是與外形密切相關。在F-35戰斗機上,機頭的光滑表面開始讓位于蛇形進氣道,即在機身側面、發動機進氣口前凸起一個大的鼓包,可以作為第一道“防線”,阻止雷達波直接照射到內部的發動機。同時,洛馬公司還將F135發動機埋置在機身后部,確保可以有效隱藏壓氣機葉片。
雖然進氣道形狀在制造中機身時已經決定,但只有在一種稱為“托爾”(Thor)的機器幫助下噴涂LO系統的吸波材料才能充分發揮作用。新型機器人得名于挪威的“雷神”,徹底改變了在“閃電II”噴涂隱身材料的工藝。過去,洛馬公司通過一個多次重復的工藝不斷地在進氣口的鼓包表面覆蓋吸波材料,包括噴涂、干燥和手工測量,然后再進行數次噴涂,需要花費數小時,才能確保F-35戰斗機進氣口的LO特性,而現在“托爾”機器人系統可以直接將涂層材料噴射到進氣道表面。其余部分的吸波材料由其他3種自動噴涂設備來完成。
“托爾”發明人里克·盧普克在一年多前推出了“托爾”機器人系統,而且還與美國政府和諾格公司共同開發了加工裝置和加工工藝,作為“藍圖”計劃的一部分。該計劃在“托爾”項目上投資了74.2萬美元,估計機器人將在每架F-35戰斗機上節省6000美元,在整個計劃的生產周期內將節省2700萬美元。
“托爾”系統已經把進氣道內LO涂覆吸波材料的時間縮短了一半。它使用3部相機來掃描F-35戰斗機的3D圖像,允許機器人確定飛行器表面需要噴射基底材料的位置。一旦噴射過程完成,系統自動關閉并等待1小時,等待基底材料形成凝膠狀。然后,“托爾”將噴射工具加熱到65.5攝氏度,再將吸波材料固化到飛機表面。
接著,機器人再次掃描進氣道,并比較初始掃描與最終掃描的數據,得出材料的厚度。同時,它將彩色圖投影到飛機表面上,以顯示相關區域是太厚還是太薄。其中,紅色表示涂層過厚,藍色表示涂層過薄,綠色表明了不符合要求的地方。目前,洛克希德正在研制一種全新的光學掃描儀,力求實現每90秒更新一次彩色圖。