晨楓：F-35飛行員，注意你的素質

【文/觀察者網專欄作者 晨楓】

F-35真是“新聞裏的飛行器”，不時會鬧出一點新聞。

12月1日，駐日美軍嘉手納空軍基地上，一架美國海軍陸戰隊的F-35B在滑行道上拖帶時，前起落架突然收起，機頭砸向地面。這架戰鬥機因為電力系統問題迫降，拖帶中明顯出現頓挫和晃動，估計是主起落架機輪鎖死了。

圖：日本的F-35B又一次“磕頭”了

近年來，F-35的事故不少。2020年9月29日，美國海軍陸戰隊一架F-35B從亞利桑那州猶馬基地起飛，在空中與一架KC-130J合練空中加油時相撞，F-35B墜毀，飛行員跳傘成功，KC-130J在附近田野也迫降成功。

F-35B的第一次墜毀是在2018年9月28日，美國海軍陸戰隊一架F-35從南卡羅萊納州博福特基地起飛後墜毀，事故原因是燃油管路質量問題，飛行員跳傘成功。這也是F-35家族的第一個墜毀事故。

擴大到整個F-35家族，墜毀就更多了。2019年4月9日，日本空自一架F-35A從北海道三澤基地起飛後，在青森以東135公里處從雷達上消失。飛行員細見彰裏三等空佐（少校）剛在無線電裏報告，要求放棄訓練、返航，遺體兩個月後才在海上發現。失事前，飛行員沒有發出求救信號，也沒有任何自救的機動動作，僅有的數據表明，飛機高速飛向海面，據認為是因為海天一色導致飛行員發生空間錯覺的人為事故。

2020年5月19日，美國空軍一架F-35A從佛羅里達州埃格林基地起飛後墜毀，飛行員跳傘成功。事故原因是飛行員錯誤與頭盔顯示系統、飛控響應速度等問題互相疊加。

2021年11月17日，英國空軍一架F-35B在地中海從“伊麗莎白女王”號航母上出動訓練時，起飛失敗墜海。飛行員跳傘成功，飛機殘骸很快被打撈上來。

圖：F-35B在“伊麗莎白女王”號上起飛時墜海

2022年1月24日，美國海軍一架F-35C在“卡爾·文森”號航母上着艦時，航線過低，撞上艦體結構。飛行員跳傘成功，兩個月後飛機殘骸被打撈起來。

2022年10月19日，美國空軍一架F-35A從猶他州希爾基地起飛後墜毀，飛行員跳傘成功，事故原因還在調查中。

除了墜機事故，F-35的嚴重事故還有很多。

2014年7月23日，美國空軍一架F-35A的發動機起火，飛行員安全逃生成功。事故原因是發動機轉子葉片與機匣間隙過小，摩擦生熱導致起火。事故後，普拉特-惠特尼對所有發動機加強磨合，並修改了葉片和機匣的設計和製造。

2021年3月12日，美國海軍陸戰隊一架F-35B從猶馬基地起飛，在空中射擊訓練時，一發炮彈剛出膛就爆炸，幸好飛行員沒事，也能馬上把飛機安全着陸。

2022年1月4日，韓國空軍一架F-35A在低空飛行訓練中，飛行員聽到砰砰的敲擊聲，然後很多機上系統宕機了。塔台命令飛行員跳傘，但他認為發動機和基本飛控還是好的，堅持飛了回來。但機上其他系統全面宕機，連起落架都不能釋放，最後是以機腹擦地着陸的。

圖：韓國F-35A機腹擦地着陸

戰鬥機訓練是高危作業，墜毀要儘量避免，但還是會發生，F-35也不例外。有墜毀事故不意外，意外的是各種“不應該”。

很長時間以來，歐美飛行員的訓練和戰術水平較高。恰克·耶格號稱只要有翅膀的東西都能飛起來，英國“噴火”式戰鬥機飛行員在戰時用機翼撩撥德國V-1飛航式導彈的彈翼導致失控墜毀，都是藝高膽大的佳話。但現在，飛行員素質下滑了。

海上海天一色，中低空飛行時，單靠視覺和平衡感，容易出現分不清海面和天空的情況。這是從飛機在海上飛的時候就知道的問題，最重要的是相信儀表，加強自律，抵制錯覺。日本飛行員在二戰時代就在海上飛，戰後依然如此。空自與其説是空軍，不如説是海岸防空力量，海上飛行是基本功。細間少校已經是資深飛行員，F-35A上相關儀表齊備，也沒有任何報導指向系統故障。他在事故前要求停止訓練，可能已經發現有空間錯覺問題，但還是沒有能夠抵制錯誤的直覺，相信儀表，這是素質問題。

英國空軍F-35B的事故更加荒唐。這確實是空軍的，從“鷂”式時代開始，空軍的STOVL戰鬥機就在航母上部署，現在也是一樣。事故報告説是起飛前檢查中，沒有發現有些發動機罩蓋沒有取下，導致發動機進氣不足和出力不足，飛機沒有足夠的起飛動能，滑出滑躍甲板後直接墜海了。

這是地勤和飛行員的共同責任。飛行員在起飛前要繞機一圈，確認飛機處於適合起飛的狀態。這樣馬虎的檢查只能説是素質問題。但這個結論有疑問。發動機罩蓋沒有取下的話，發動機加速到全速時很可能發生強烈喘振，很難不被飛行員發現。但也可能飛行員覺得已經過了停機、放棄起飛的關鍵點了，只能將錯就錯。

美國海軍陸戰隊F-35B與KC-130J空中相撞只能是F-35B飛行員的人為錯誤。KC-130J在加油作業中，維持恆速定航向飛行，受油機慢慢接近、對接上軟管加油頭。但這一次，受油機直接撞到加油機上去了。

美國海軍F-35C撞上甲板也是飛行員託大，在小航線轉彎後直接下滑着艦。發現高度不足的時候拉起已經來不及了，最終發生撞擊。

但飛行員錯誤與系統設計錯誤互相疊加，導致了2020年5月19日埃格林F-35A的墜毀。

事故飛行員也是資深少校。在夜間訓練返航着陸時，頭盔顯示系統的故障弄得飛行員心煩意亂，動作變形，着陸時的迎角只有5.2度，而正常的着陸迎角應該13-14度。接地速度高達202節（約374公里/小時），比規定速度高了50節（約93公里/小時）。最後接地動作完全變形，不是主起落架首先接地，而是差不多三點同時接地。接地速度過高，姿態不對，造成飛機在跑道上反覆彈跳。試圖復飛則速度不足，最後飛行員彈射逃生。飛機衝出跑道後，翻滾燒燬。

頭盔顯示系統是F-35的新質關鍵技術之一，也是當年“13大罪狀”之一。

圖：F-35B的頭盔是其高技術集合的核心之一

還在二戰時代，英國就發現夜間戰鬥機飛行員與雷達控制員之間光用口頭指令很難協調，開始試驗將雷達顯像管和轟炸機導航瞄準具相結合的技術，為飛行員指引目標。但平視顯示器最終要到60年代英國的“海盜”式輕型轟炸機上才實現，在透明板上投射飛行數據和目標數據。

平顯迅速成為戰鬥機標配，飛行員可以在平視中就獲取關鍵系統信息和得到目標引導，不再需要經常在抬頭觀察外界和低頭讀取顯示信息之間來回切換，節省了視力調整的時間。

平顯那麼給力，直接把平顯信息投射到頭盔顯示系統上，飛行員在轉動頭部中也能隨時看到有用信息和獲知威脅方向，豈不更加給力？

在60年代，美國海軍確實啓動了頭顯的研製，希望用於F-4“鬼怪”式戰鬥機。但技術太超前，進行不下去，只能回到平顯。

蘇聯沒有放棄，而是大大簡化了技術，不用頭盔上的屏顯，而是在頭盔的視野邊緣處設置一圈LED指示燈，在火控系統的控制下，提示飛行員威脅方向。這個簡單的工程實現有奇效，與機動性超強的R-72近程空空導彈相結合，真是指哪打哪。東西德合併後，前東德空軍的米格-29在北約空戰演習中，屢屢把美國空軍的F-16打得找不到北。

西方慣於指責別人抄襲，自己從來不羞於拿來主義，以指示燈為基礎的頭盔指示系統成為90年代西方戰鬥機標配。同時，隨着計算機、顯示尤其是增強現實技術的發展，盔顯似乎終於可以成為現實了。F-35採用盔顯，並作為主要顯示系統，座艙儀表板上的大屏顯示只是輔助。

但盔顯再次成為巨大的頭痛， 首先是重量。顯示技術再發達，顯示屏再輕巧化，盔顯的重量還是對飛行員的脖子造成很大的壓力，高g飛行時是不可承受之重，在彈射的時候更是可能造成生命危險。

顯示技術本身也有本質滯後。固定位置的飛行數據沒問題，隨着頭部轉動而移動的目標指示光標就麻煩了。盔顯首先要精確測定頭部轉動的角度和速度，然後計算光標移動的方向和速度，最後形成可見的光標。測量和計算機速度再快，依然是有限的。人眼和大腦能感知到滯後，很容易產生暈眩感。測量-計算-顯示也是一個反饋系統，光標具有一定的本質晃動，就像電梯到了樓層會有一點晃動才停穩一樣，這進一步增加了暈眩感。

光標、符號和數據的亮度還需要針對環境迅速調整，但亮度調整速度遠遠不及人類的肉眼和大腦，再次影響使用。

最初設計是要把雷達、紅外夜視、移動地圖等統統整合到盔顯。在靜態下沒有問題，但一動起來，問題太大。後來換了簡化設計，重量控制住了，顯示符號也極大簡化，回到傳統平顯的格局，不玩實景圖像了，滯後也降低到可以接受的水平，但維修問題來了。

每個人的腦袋大小、形狀、瞳距、視線都是不一樣的，所以帶盔顯的頭盔對每一個飛行員都是因人定製的，據説每一個頭盔就是40多萬美元，頂4輛保時捷911。問題是還需要在日常維修中保持調校準確。F-35沒有平顯，只有盔顯，所以這是事關飛行安全的主要顯示系統。在2020年5月19日的F-35A墜機中，盔顯問題正是原因之一。

由於調教問題，盔顯的地平線與跑道指向錯位，地平線標誌明顯低於實際，跑道中線的指向也歪了。這個問題在起飛前發現不了，但夜間着陸時就要命了。飛行員發現了問題，憑經驗補償，但錯誤的圖標越來越分散注意力。按照設計，圖標越接近跑道時越明亮，原意是幫助飛行員，現在弄巧成拙，搞得飛行員心煩意亂，動作變形，最後導向事故。

F-35是飛火推聯動的，單大推的轉動慣量大，油門反應相對不靈敏，過猛加油容易造成喘振。飛控會把飛行員的“過度”動作過濾一下再傳遞給發動機。美國海軍傳統上在着艦時採用“反區操作”，在固定的下滑率基礎上，不斷微調發動機推力來微調下滑航線。海軍喜歡雙發，也是因為在同樣推力下，雙中推的推力調節比單大推更加精細，但這是題外話了。因為單大推推力微調不靈敏的原因，F-35C在着艦時改為像空軍那樣，固定發動機推力，不斷微調襟副翼來微調下滑航線。

但在這次需要復飛的時候，冒險犧牲一點喘振裕度、榨出更多推力，或許能把飛機救回來。實在喘振了，反正都是一個墜毀，也談不上損失。問題是飛控自作主張，不容許犧牲喘振裕度，飛行員就只有棄機跳傘了。

F-35的設計和製造問題還有更多。早期的發動機葉片蹭刮機匣，是因為需要榨出最大推力，但間隙控制沒做好。渦輪發動機在高温環境下工作時，機匣受熱膨脹，直徑略微增大。葉片也有熱脹冷縮。只要機匣直徑增加快於葉片，就不會有蹭刮問題。但在冷機狀態，機匣直徑收縮可能也快於葉片。放寬間隙總是容易的，但壓氣機葉片的作用就是增壓，級後壓力高於級前壓力。間隙太大的話，葉片與機匣之間的“漏氣”太大，嚴重影響效率。

渦輪發動機的間隙控制是科學與藝術的結合。這裏藝術不是吟詩作畫，而是憑經驗和膽識做出正確的工程決定。但普拉特-惠特尼玩砸了。不僅F135發動機有間隙問題，民用的PW1000也有這個問題，嚴重影響了早期A220和A320NEO的交貨和商業飛行。間隙問題用了很長時間才解決。

圖：PW1000的可靠性有過一些問題

炮彈出膛就爆炸，這隻能是質量問題了。幸好這事不經常發生。

更大的問題在於軟件化和電氣系統。F-35號稱“軟件戰鬥機”，因為軟件管頭管腳，軟件故障可以導致整個飛機停擺。

軟件瞎指揮或者罷工最後是通過機上電氣系統體現出來的。在韓國空軍F-35A機腹迫降事故中，只有發動機和飛控還完好，起落架都放不下來了。飛機上的軟件是按照關鍵等級既協同又分離的。高度軟件化的目的就是促成所有能合作的地方統統合作起來。網絡化是硬件層面，軟件才是網絡化的真正靈魂。

但高度一體化的軟件也不能容許出現牽一髮而死全身的事情。所以不管其他部份如何宕機，發動機控制和飛行控制必須保持完好和穩定工作。看來F-35做到了，但也僅此而已。韓國F-35A連起落架都放不下來，只是在吊命而已。

這次在嘉手納F-35B前起突然收起的事故原因還沒有公佈，但從視頻來看，主起機輪明顯轉動不暢。這可以有幾個原因：

1、地勤疏忽，忘記松剎車了。聯想到英國地勤可以忘記取下發動機罩蓋，這個可能性不能説沒有。

2、電氣系統故障後，雖然起落架放下來了，但剎車還是抱死，鬆不開。

3、飛機在着陸中，主起有所損壞，輪子“別住”了，松剎車也沒用。

但拖車司機素質不足是肯定的。不管是哪一個情況，主起輪胎轉動不暢不能硬拖。可能他對拖動F-35A沒有感覺，根本沒有發現主起輪胎轉動不暢。但飛機在拖行中發生這樣的頓挫和晃動，即使拖車司機沒有感覺，周圍的其他地勤也應該及時呼叫停止。看來誰都沒有。

F-35家族的前起是向前收起的。着陸後應該插上安全銷，防止意外收起。但視頻中，似乎沒有看到插上安全銷後的紅色警示布條。如果屬實，這隻能是地勤的疏忽了。

這架F-35B是從廣島以南不遠的巖國基地起飛的，估計是執行對中俄轟炸機聯合巡邏的攔截和伴飛任務。在1000公里外的嘉手納迫降，看來是情況比較緊急了。考慮到韓國空軍F-35A的前科，電氣系統故障導致剎車不聽指揮的可能性是存在的，儘管這一次起落架還是放下來了。

F-35是一個時代的縮影。F-35計劃開始的時候，美國正在冷戰勝利後獨孤求敗的頂點，美國航空科技也處於世界的絕對巔峯。F-35的設計是以美國已經建立可靠、持久的碾壓性優勢為出發點的，所以高速、高機動性成為不必要的奢侈，隱身、先進態勢感知、先進武器系統就足以粉碎一切對手的傻大黑粗。

F-35的研製在一系列託大中掙扎着前進，當年的“13大罪狀”至今依然不能説完全解決，其中隱身部份始終沒有解密，也沒有任何得到解決的消息。F-35的供應鏈問題如影隨形，不僅影響製造，也影響到已經交付的飛機的保養、維修和升級。

用F-35的人的問題也在越來越大。經濟壓力和軍備競賽壓力使得飛行員和地勤訓練時間壓縮、標準縮水，維修水平和備件供應也達不到標準。特朗普時代國防部長馬蒂斯把恢復戰備水平作為第一要務，正是因為軍人出身的他看到這些問題。

如果説俄羅斯的蘇-57還不是太大的威脅的話，中國的殲-20就是壓力山大了。美國太平洋空軍司令威爾斯巴赫空軍上將暗示中國殲-20在東海上空悄悄地貼上以隱身和態勢感知著稱的F-35，這不僅由於殲-20的技術性能，也由於中國飛行員的藝高膽大。

時代真是不同了。

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