作为全球首款支持通过升级航电软件来不断提升性能从而保持长期不落伍的战斗机,从2011年首批9架的小规模量产开始算起,短短12年里F-35便经历了4次大的航电版本更迭。
虽说表面上看起来是升级软件,但F-35的航电版本升级可不仅仅是软件层面,还有大量硬件上的更新换代。相比传统战斗机平均10年的航电系统升级频率,F-35平均3年一次的航电系统升级在带来眼花缭乱的新功能和更强的战力的同时,也带来了诸多的隐患。有软件上的BUG,也有硬件指标保守导致的性能不足。
前段时间美国媒体便爆出F-35因为航电升级过猛导致F-135发动机供电不足,为了保证机载设备的正常使用,不得不让发动机在比设计温度更高的状态下工作以获取更大的输出功率。但是当发动机高负荷工作后又发现F-35的制冷功率不够,无法为发动机进行有效降温。进而导致发动机寿命缩短,故障率也大幅提升,也使得美空军F-35机队的妥善率受到严重影响。
这件事还没过去几天,新的问题又出现了。据美国军事媒体《Defense News》的报道,洛马公司将从这个月开始推迟约50架F-35的交付。受此影响,2023年F-35的总交付量将下降到100架左右。这是F-35从2011年开始小批量生产以来,产能首次下降,并且下降幅度超过了30%。
值得一提的是,根据美国媒体《军事评论》的消息,中国正在扩大歼-20系列的生产规模,今年歼-20的产能将达到120架。如果这个消息属实,那么这意味着F-35的年产能被中国的歼-20超越。
洛马公司给出的原因是F-35的“TR3”更新延期了。"TR3"的全称是“Technology Refresh 3”,中文翻译为“技术更新3”。该更新的主要内容包括:显著增强F-35的核心处理器、扩大存储单元并更新相关的航空电子设备。
"TR3"是F-35升级到最新的Block4版本的前置条件。而作为F-35的最新版本,Block4版本的F-35将装备美军首款氮化镓AESA雷达“AN/APG-85”,以及功率更大的电子战设备,并能够发射更多种类的新型武器。
这个要如何理解呢?如果把F-35比喻为一台可以不停升级的台式电脑,那么Block4版本的F-35就是升级到最新配置的台式电脑,换装了最新的CPU(AN/APG-85氮化镓AESA雷达)和最新的显卡(更新的武器系统)。升级后的性能自然是更强了,但由于新的CPU和显卡功耗更高,对散热和供电要求自然也就水涨船高,因此需要更换更高功率的电源和效果更好的散热器。同时由于处理器和显卡都变了,对应的驱动也需要重新安装。而"TR3"就可以简单理解为给这台电脑升级散热和供电,以及更新驱动程序。
"TR3"原计划在今年4月完成开发,但这次延期据称将长达一年。而"TR3"的延期将导致Block4版本的F-35的开发从原计划2028年延期到2030年。不仅如此,"TR3"的延期还将导致已经生产的约1000架F-35升级Block 4版本航电的进度延迟。原因也是因为这些版本的F-35同样需要先行安装"TR3"才能升级Block 4版本航电。
综上我们可以得出结论,虽然洛克希德·马丁公司给出的理由貌似很合理。但是在中国商务部、海关总署于7月3日发布公告,决定对镓、锗相关物项实施出口管制的大背景下。这个理由其实有点站不住脚。
众所周知,以镓金属为基体制备的一系列化合物是极为重要的半导体材料。这其中最为人熟知的氮化镓和砷化镓更是当今世界最先进的有源相控阵雷达的核心材料。目前全球军用雷达都开始进入到有源相控阵阶段,而无论是主流的砷化镓AESA雷达,还是最先进的氮化镓AESA雷达,都离不开镓化合物。
中国是世界上镓储量和产能最大的国家,同时也是开发加工技术最先进的国家。中国的镓储量居约占全球储量的85%,中国的镓产量更是占到全球的97%以上。有全世界最充足的镓用来进行技术研究,这正是中国为何能够在雷达技术上一骑绝尘的重要原因。
此外,由于镓无法单独成矿,一般和其它矿物伴,绝大部分与铝土矿伴生。而目前全球只有中国拥有完备的金属铝产业链,也因此只有中国才具备大规模分离和精炼镓的能力,中国每年数百吨的镓产量里有相当一部分是国外开采的伴生有镓的矿物出口到中国进行分离和精炼的。
事实上,中国已经垄断了全球范围内镓的开采、分离和精炼一整套的产业链。在镓及其化合物领域,其他国家承担的是最初级的原材料提供者的角色,离开中国就是不行。
美国是全球第二大的镓消费国,消耗了全球26%的镓,这其中又有很大一部分用于生产各类相控阵雷达。而美国消耗的镓有95%是来自中国。也就是说,一旦中国禁止对美国出口镓及其化合物,美军雷达将面临全面停产的危机。
很显然,美军约50架F-35的突然延期交付,以及Block 4版本的F-35的难产,主要原因绝对不是洛马公司说的“TR3”更新延期,毕竟F-35没有进行“TR3”更新又不是不能用。真正原因其实是中国对镓的出口管制导致美军库存的镓数量严重不足。而美军对镓的需求又非常大,陆海空三军的雷达都需要用到镓。美国空军分到的镓少了,能够制造的AN/APG-81型AESA雷达数量也就少了,因此不得不推迟部分F-35战斗机的交付。
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