Pytanie:
Dlaczego opracowanie nowoczesnych odrzutowców wojskowych zajmuje tak dużo czasu?
Koyovis
2017-06-11 18:25:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W latach sześćdziesiątych wyprodukowanie latającego prototypu samolotu, który leciał szybciej niż cokolwiek wcześniej, był zbudowany z nowatorskiego materiału konstrukcyjnego, wykorzystywał nowy rodzaj paliwa i był niezwykle zaawansowany, zajęło trzy lata: Lockheed A -12. Jego następca SR-71 był pierwszym samolotem z zastosowaną technologią stealth i służył w służbie przez dziesięciolecia.

enter image description here

Od Strona Wikipedii A-12:

  • Marzec 1959: przedprojektowy rysunek różniący się od ostatecznej konfiguracji
  • 26 stycznia 1960: zamówienie na 12 samolotów A-12
  • 25 kwietnia 1962: pierwszy lot prototypu.

Program F-35 to nowoczesny program platformy odrzutowej. Opracowanie i zbudowanie zwycięskiego prototypu zajęło 5 lat, a następnie 5 lat zajęło pierwszy lot maszyny produkcyjnej. Od lat pojawia się w wiadomościach z powodu opóźnień i przekroczenia kosztów - ostatni problem dotyczy systemu tlenowego.

Z Wikipedii:

  • Kontrakt na rozwój JSF został podpisany 16 listopada 1996 r.
  • 26 października 2001 r. do Lockheed Martin, którego X-35 pokonał X-32
  • 15 grudnia 2006 Pierwszy lot F-35
  • W 2012 roku generał Norton A. Schwartz potępił „głupotę” polegania na modelach komputerowych w celu opracowania ostatecznego projektu samolotu, zanim testy w locie wykryły problemy wymagające zmian w projekcie .

Tak więc niewtajemniczonym wydaje się, że pół wieku temu najwspanialszy samolot na ziemi mógł zostać oddany do służby trzy lata po ukończeniu projektu. Następca SR-71 został opracowany w ciągu 2 lat, posiadał boczne kuranty zmniejszające przekrój radaru i wyprzedzał swoje czasy tak bardzo, że mógł służyć przez dziesięciolecia. Teraz mija 10 lat od podpisania kontraktu do pierwszego lotu maszyny produkcyjnej, na której występują problemy projektowe, aż do dnia dzisiejszego, a następnie kolejnych 10 lat trwa debugowanie wszystkich problemów.

Inżynierowie A-12 również mieli do czynienia z bardzo skomplikowanymi problemami, ale potrafili je rozwiązać w rekordowym czasie. czego mi brakuje? Dlaczego tworzenie trwa tak dużo dłużej?

Edycja

A co z tym:

  • w 1972 roku, Air Personel wybrał model 401 firmy General Dynamics i P-600 firmy Northrop do dalszej fazy rozwoju i testowania prototypu.
  • Pierwszy samolot YF-16 został wprowadzony 13 grudnia 1973 roku, a jego dziewiczy lot trwa 90 minut. została wykonana w Air Force Flight Test Center (AFFTC) w Edwards AFB w Kalifornii, 2 lutego 1974 roku.

Aktualizacja: odpowiedź. - Zaktualizowana aktualizacja: więcej sprawiłoby, że pytanie byłoby zbyt długie. Dodałem odpowiedź.

Wiele bardzo dobrych odpowiedzi zawiera następujące:

  • Mniej typy oczekujące na przyjęcie większej liczby ról
  • Brak konkurencji
  • Wojna nie narzuca pilności
  • Dlatego żadna siła robocza nie miała doświadczenia w szybkim rozwiązywaniu niezwykle skomplikowanych problemów
  • Polityka czasu pokoju musi uzasadniać decyzje budżetowe przed wyborcami.
  • Lepsze testy i większe bezpieczeństwo, wymagające większej ilości czasu.

Wszystkie są bardzo słuszne uwagi. Przykładem jest lekki samolot szturmowy o krótkim czasie opracowywania, tak jak ten artykuł w The Economist.

Nadal mam duże trudności z zaakceptowaniem tego:

  • Przyczyną może być złożoność problemu, który jest bardzo często cytowany. Wszystkie problemy lotnicze są niezwykle złożone, to nic nowego. Ale teraz już nikt nie może się z nimi uporać? To była podstawa mojego pytania.
  • Posiadanie mniejszej liczby typów płatowców oszczędza koszty i / lub czas projektowania, wydaje się to ewidentnie niepoprawne. Wskazane w odpowiedzi @Hephaestus Aetnaean
  • Prawidłowe opracowanie samolotu powinno kosztować dwadzieścia lat. Oczywiście aktualizacje w trakcie cyklu życia. Jeśli chodzi o liczbę linii kodu jako powód, tutaj jest pewna perspektywa. 8 milionów wierszy kodu (MLOC) porównuje się z Firefoksem i Chevy Voltem, 24 MLOC z Apache Open Office.

Aktualizacja 2

Dodatkowe uwagi podano poniżej - pisząc dużymi czarnymi literami. Nie jestem pewien, czy to czyni ten punkt bardziej wiarygodnym.

Pod względem kosztów F-35 rzeczywiście przewyższa prawo XVI Augustyna. artykuł w The Economist z 2010 r., O którym mowa powyżej, zawiera przewidywany F-35 na wykresie, według @Hephaestus Aetnaean koszt jest jeszcze niższy, tuż poniżej linii 10 ^ 8 USD:

enter image description here

Zatem rok, w którym cały budżet obronny USA może kupić tylko jeden samolot, może zostać przesunięty z przewidywanego 2054 na 2074?

Jeśli chodzi o czas rozwoju (o to właśnie chodzi w pytaniu), wskazuje się, że czas rozwoju F-35 jest 2,5 razy większy od czasu F-16. To duży skok w ciągu nieco ponad dwóch dekad. Tak, czas rozwoju europejskich odrzutowców też jest długi, być może ze względu na mniejszy budżet obronny mniejszych krajów? Jak na ironię, wyznaczają w tym standard.

Długi czas tworzenia oprogramowania - czy inżynieria oprogramowania nie rozwinęła metod rozwiązywania dużych, skomplikowanych problemów? Zwłaszcza tam, gdzie problem - i rozwiązania - narastają stopniowo? Czy lepsze testowanie i symulacja off-line nie pozwalają na oddzielenie się od ścieżki krytycznej projektu, a tym samym oszczędzają czas zamiast wymagać więcej? Otworzyłem pytanie na temat Inżynierii oprogramowania Stack Exchange i wspominają, że FireFox ma 20 milionów linii kodu.

Nie chcę zwalić F-35, to naprawdę niesamowita platforma. Jeśli okaże się, że jest to zdolna platforma za rozsądną cenę, to świetnie i życzę wszystkiego najlepszego pilotom wykonującym swoją misję w służbie swojego kraju. Być może długi czas opracowywania i wiele wiadomości pozostaje tylko wspomnieniem.

Aktualizacja 3

Zbyt długi czas, aby uwzględnić w edycji pytania, zapoznaj się z moim odpowiedź poniżej.

Proponuję przenieść to na stos historii, ponieważ pełna dyskusja wymaga opowiedzenia o historii wojskowości.
@EricUrban mamy również tag historii lotnictwa.
Myślę, że SR-71 nie tyle „wyprzedzał swoje czasy”, ale był na tyle dobry przy ograniczonym zestawie zadań, które wykonywał, że nie było potrzeby wymiany. Chociaż można by argumentować, że zostało w większości zastąpione przez coś zupełnie innego: satelity.
To pytanie jest interesujące, ponieważ wydaje się, że to samo dotyczy obecnie prawie WSZYSTKICH technologii - podczas gdy cykle życia modeli i skalowanie są szybkie, innowacje nie są ...
Twoja oś czasu jest trochę za krótka jak na SR-71. Wstępne prace nad A-12 (prekursorem SR-71) [rozpoczęto w 1957 r.] (Https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_A-12#Design_and_development)
W rzeczy samej. Chociaż strona wiki dla A-12 przedstawia [rysunki] przed projektem (https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_A-12#/media/File:LockheedA-11.jpg) w marcu 1959 r. nie był jeszcze zamarznięty. Następnie 3 lata później prototyp leciał. Poprawię pytanie.
Myślę, że duża część odpowiedzi jest taka, że ​​zbliżające się zagrożenie nuklearną zagładą stanowi dobry czynnik motywujący. Zwróć uwagę, że samolot, do którego się odwołujesz, został opracowany jako samolot szpiegowski do prowadzenia zwiadu nad ZSRR.
Od rysunku projektowego do rzeczywistego samolotu Mach 3.2 jest długa droga.
@jamesqf rolę SR-71 nadal pełnią nie satelity (ze względu na fizyczne ograniczenia zobrazowania, zachmurzenie), ale U2, który SR miał zastąpić.
Czy U2 nie ma już problemu ze zestrzeleniem?
@Koyovis Nie, ale SR-71 i tak nie osiągnąłby już tego celu.
Myślę, że cały powód to „oprogramowanie”. Nie możesz stworzyć aplikacji dla dzieci (która działa) za 10 lat.
Dlaczego? Co zasadniczo różni oprogramowanie od innych skomplikowanych problemów?
Bo teraz wykonawcom płaci się godzinami.
Podaję czwarty powód, widząc, jak bardzo jesteś niezadowolony z odpowiedzi. Jest to teraz określone, mimo że było to ukryte w pozostałych trzech powodach.
Nie, uważam, że wszystkie są bardzo dobre.
Przeczytaj książkę skunkworks. To były dyrektor skunkworks w Lockheed, który pracował przy kosie (jako specjalista od termodynamiki) i mówi o tym, a duży procent problemu przypisuje biurokracji i zwiększonej regulacji. Czuje, że robienie zwykłych rzeczy wymaga spowolnienia innowacji i zwiększonej biurokracji.
Uważam, że jest to przykładowy cytat z Wikipedii [artykuł A-12] {https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_A-12}: `` Decydujące okazały się doświadczenia firm. Prace Convair na B-58 były nękane opóźnieniami i przekroczeniem kosztów, podczas gdy Lockheed wyprodukował U-2 na czas i w ramach budżetu ”. Gdzie jest teraz Skunk Works?
„A co z tym?” Czy możesz wyjaśnić swoje pytanie?
Być może jeden raczej bezpośredni sposób myślenia: materiały / technologia są znacznie droższe niż dekady temu (?) -> mniej miejsca na błąd -> matematycznie, konsekwencja zwiększonego kosztu pozycji (# 1) i stosunkowo niezmienionego kosztu pracowników / czas (nr 2), stosunek nr 2, który należy poświęcić na każdy wzrost nr 1 ... tj. to, co wcześniej było postrzegane jako niewielkie ulepszenia [takie jak testy w tunelu aerodynamicznym], jest teraz opłacalne, ponieważ mniej można pozwolić sobie na późniejszą wymianę, a ponieważ jest jeszcze ważniejsze, ta nowa technologia pokonuje starą. Mierzyć dwukrotnie wyciąć raz na drewno? Zmierz 8 razy przeciąć raz na złoto!
@JeopardyTempest. To trudna analiza jakościowa. Dysponujemy również potężnymi narzędziami CFD i symulacyjnymi, które mogą dać nam przewagę przed zbudowaniem jakiegokolwiek sprzętu. Potrafi nawet przetestować 90% wytrzymałości materiału metodami elementów skończonych.
Prototyp @HephaestusAetnaean został wdrożony w ciągu 2 lat. Dzięki nowatorskiemu oprogramowaniu typu fly-by-wire może być przyczyną awarii. Obecnie możemy to wszystko testować jednocześnie, bez konieczności testowania tego na prototypie. Gdzie jest mój błąd w rozumowaniu?
@Koyovis, Z pewnością rozumiem, że jest to trudna analiza jakościowa. Ale czy mówisz, że większość czasu nie jest już spędzana na testowaniu / udoskonalaniu, ale większość czasu znajduje się w początkowej fazie projektowania?
@JeopardyTempest Nie wiem. Od początku rozwoju F-16 i F-35 minęło 20 lat. Wydaje się, że czas rozwoju wydłużył się w tym czasie o rząd wielkości. Większa złożoność i bezpieczeństwo, ale także więcej narzędzi pomagających zaoszczędzić czas podczas projektowania i oddzielić problemy projektowe od ścieżki krytycznej.
@Koyovis Ponieważ rząd nie stosuje dla nich umów typu „no-compete”, „cost plus”, więc wykonawcy mogą zajmować tyle czasu i pobierać opłaty, ile chcą, dzięki poglądowi Stanów Zjednoczonych, że finansowanie wojskowe ma ogromne znaczenie.
@Koyovis - YF-16 był tylko płatowcem + silnikiem bez żadnych systemów misji (zupełnie inny niż F-16A). Jego odpowiednikiem byłby X-35, który również demonstrował płatowiec + silnik w nowatorskim systemie STOVL. X-35 został podpisany w 1996 roku, poleciał w 2000 roku, zaledwie cztery lata. ----- ** F-16: ** 2 lata na demo (1972-74), 4 lata do pierwszego lotu (1972-76), 8 lat do wejścia służbowego (1972-80) ---- ** F-35: ** 5 lat do wersji demonstracyjnej (1996-2001), 10 lat do pierwszego lotu (1996-2006), 19 lat do wejścia służbowego (1996-2015).
Chciałbym tylko dodać, że słynny inżynier lotniczy (przepraszam, że zapomniałem jego imienia) powiedział, że „projekt samolotu ma cztery wymiary: koszt, wydajność, możliwości i polityka”. Daje humorystyczny, ale dość dokładny opis tego, jak myśliwiec odrzutowce są dziś produkowane!
Trzynaście odpowiedzi:
Peter Kämpf
2017-06-12 00:29:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Po pierwsze, zajęło to co najmniej pięć lat nawet wtedy, ale Twoja obserwacja jest całkowicie poprawna. Aby znaleźć wojownika pierwszej linii, który został zaprojektowany w ciągu dwóch lat, musiałbyś cofnąć się o jeszcze jedną dekadę.

Powody są następujące:

  • Pilność : Wtedy zimnowojenny wyścig zbrojeń zmusił obie strony do ciągłej poprawy. Wraz z rozwojem broni i taktyki oznaczało to, że modernizacja starszych płatowców nie wystarczyła.
  • Wyszkolona siła robocza: Doświadczona Inżynierowie a> pracowali wówczas nad kilkunastoma nowymi projektami ( lub więcej), więc wypracowali przeczucie, jak zaprojektować następny. Dzisiaj można mieć szczęście, że w ciągu całego życia udało się tylko wynieść w powietrze.
  • Złożoność: ponieważ samoloty stają się coraz droższe, ich specyfikacje są sprawdzane przez lata. Czas potrzebny na napisanie dzisiejszych specyfikacji znajduje odzwierciedlenie w czasami sprzecznych wymaganiach stawianych nowemu projektowi. Każdy nowy projekt musi być waletem wszystkich branż, co wydłuży czas rozwoju. Dużo.
  • Kultura: dzisiejsza kultura jest bardzo niechętna ryzyku. Porównajmy to z latami pięćdziesiątymi, kiedy F-100 przeszedł naddźwiękowo podczas drugiego lotu testowego i uczestniczył w 889 wypadkach, powodując śmierć 324 pilotów w ciągu swojej kariery operacyjnej. Projektowanie i testowanie były znacznie mniej dokładne, pozostawiając bardziej skomplikowane efekty, takie jak trzepotanie lub zmęczenie, przypadkowi i akceptowanie innych, takich jak niebezpieczne cechy przeciągnięcia. Dziś oceniamy i testujemy znacznie więcej, ponieważ możemy i staramy się unikać nieszczęśliwych wypadków prawie za wszelką cenę. To wymaga czasu.

Nie mogę wystarczająco podkreślić wagi drugiego punktu. Kiedy pierwszy zestaw danych aerodynamicznych dla TKF-90 został wysłany do symulatorów w MBB, został odrzucony, ponieważ współczynniki były oczywiście „nieprawidłowe”. Jak się okazało, facet z symulacji spędził całą swoją karierę na danych z Tornado, więc to było wszystko, co wiedział. W swoim czasie starałem się lobbować na rzecz taniego projektu tylko po to, aby przeszkolić ludzi, ale nic nie osiągnąłem, jeśli chodzi o kierowcę firmy. Dla nich każdy inżynier był taki sam. Ich zdaniem doświadczenie można ocenić na podstawie stopnia inżyniera, a szkolenie finansowane przez firmę to strata pieniędzy. Widzisz, kwestia szkolenia idzie na sam szczyt! Jeśli nawet szefowie nie mają pojęcia, jak szybko zaprojektować dobry samolot, otrzymujesz to, co mamy dzisiaj.

Zwróć uwagę, że złożoność dotyczy nie tylko płatowca. Nowoczesne programy są przeważnie wielonarodowe i obejmują możliwie jak największą liczbę okręgów wyborczych. Ilość koordynacji takiej sztucznie zwiększonej siły roboczej jest ogromna. Ponadto testowanie wszystkich stanów złożonego płatowca zajmuje znacznie więcej czasu, a zarządzanie ryzykiem oznacza, że ​​szybkie próby są niemożliwe. W tamtych czasach strategia była głównie próbna i błąd, podczas gdy dziś każdy program jest testowany na śmierć, aby uniknąć jakiejkolwiek awarii.

Czy kiedykolwiek czytałeś Prawa Augustyna? To wspaniała książka zawierająca wiele głębokich wglądów w biznes lotnictwa wojskowego. A kiedy nawet dyrektor generalny Lockheed nie jest w stanie wyrządzić szkody w systemie, mimo że wykazał głębokie zrozumienie jego wad, wiesz, jak niewiele można zmienić.

Ponieważ Ty użyłem SR-71 jako przykładu: Łączy on wszystkie skrajne punkty.

  • Po incydencie U-2 i bez działających satelitów, pilność była ekstremalna. Ludzie pracowali prawie całą dobę, aby uruchomić nowy projekt. Porównaj to z dzisiejszą sytuacją, kiedy próba w locie jest odkładana ze względu na najmniejsze ryzyko. Opóźnienia? Kogo to obchodzi!
  • Kelly Johnson ręcznie wybrał najlepszych inżynierów z biur Burbank i pracował nad projektami Mach 3 przez prawie dekadę wcześniej. Ponadto najbardziej czasochłonny szczegół z rodziny samolotów Blackbird, ich silnik, był gotowy, gdy zaczął. Pamiętam z autobiografii Bena Richa, że Kelly potrafił przewidzieć obciążenie cieplne fali uderzeniowej z zaledwie kilkoma stopniami błędu, po prostu zgadując w tamtych czasach. Aby rozwinąć tego rodzaju doświadczenie, potrzeba wielu danych z tunelu aerodynamicznego! I miał prawie całkowitą swobodę decydowania, jak postąpić. Żaden przeciwnik nie odważył się odgadnąć jego decyzji - wyniki były nadal ważniejsze niż zyski. Porównaj to z dzisiejszymi…
  • Rodzina samolotów Blackbird miała robić tylko jedną rzecz. Leć szybko. Brak wymagań co do prędkości skrętu, długości pola lub szerokiej gamy obciążeń zewnętrznych. Nie ma też dziesiątek profili misji, wysokich i niskich, włóczęgów i penetracji, przewagi powietrznej i bombardowania na jednej platformie. To pomogło w szybkim wydostaniu się z domu.

To, że rodziny Blackbird nie zostało zastąpione przez coś lepszego, było spowodowane… poczekaj na to… stale rosnące koszty nowych projektów. To była po prostu ostatnia z długiej kolejki.

Podoba mi się Augustine Law XII. Więc odpowiedź może być taka, że ​​facetów z genialnymi rozwiązaniami już nie ma?
@Koyovis: To rzeczywiście może mieć znaczenie. Najlepsze umysły są przyciągane przez najbardziej złożone problemy i nienawidzą być powstrzymywanymi przez głupich ludzi wyższej rangi. Dzisiejszy przemysł lotniczy jest blisko idealnego miejsca, aby je odeprzeć.
Twój komentarz dotyczący „każdego inżyniera był taki sam” jest tak prawdziwy w kontraktowaniu. Należałem do zespołu, w którym kierownictwo niewiele myśli o pozbyciu się doświadczonych inżynierów w mgnieniu oka tylko dlatego, że budżet na przyszły miesiąc był nieco niższy. W końcu przyszła moja kolej na ofiarę budżetu i wiedziałem, że kilka miesięcy później znów pojawią się na rynku, płacząc z powodu „luki w umiejętnościach”, zastanawiając się, co się stało ze wszystkimi wykwalifikowanymi inżynierami. Oczywiście bycie byłym pracownikiem było dla ciebie czarnym znakiem. Nawet nie pracowaliśmy na odrzutowcach - zajmowaliśmy się systemami logistycznymi.
@RobertColumbia: I w ich oczach to działa! Byłem świadkiem programu z problemem wymagającym porady eksperta, ale polecany ekspert był zbyt drogi, więc zatrudniono tylko inżyniera. On oblał. Pięciu kolejnych zostało zatrudnionych i również poniosło porażkę. Zatrudniono jeszcze dziesięciu i przez przypadek jeden z nich zdał sobie sprawę, na czym polega problem. Kierownictwo pogratulowało sobie pomyślnego rozwiązania problemu. Nigdy nie przyszło im do głowy, że mogli osiągnąć to samo niewielkim ułamkiem czasu i kosztów.
Następnym razem, gdy liczniki fasoli będą próbowały ci zaprzeczyć, po prostu [pokaż im to] (https://aviation.meta.stackexchange.com/a/3179/755). :)
Musiałby też dodać to, czego nikt nie powiedział: jest o wiele więcej pieniędzy w opóźnieniach w projektach niż kiedyś. Mówiono o tym w wielu miejscach, ale film „Dlaczego walczymy” jest równie dobrym źródłem jak inne.
to prawdopodobnie w latach pięćdziesiątych kierownictwo musiało być znacznie bardziej powściągliwe. może nawet inżynierowie w ogóle nie byli zarządzani? po prostu mieli carte blanche z powodu zaufania oficerów i pilności.
@v.oddou: Z pewnością Kelly Johnson tak. Kiedy wtrącało się kierownictwo wyższego szczebla, dał im znać, jakie są jego zasady. Takie zachowanie byłoby całkowicie nie do przyjęcia dla dzisiejszej poprawności politycznej, ale spełniło swoje zadanie. O wiele ważniejsze było jednak to, że szefami byli sami inżynierowie, którzy rozumieli ten proces, a nie tacy jak dziś.
aeroalias
2017-06-11 19:55:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Istnieje kilka powodów takiego stanu rzeczy - technicznie rzecz biorąc, głównym jest to, że złożoność systemu ogromnie wzrosła. Więcej systemów oznacza więcej interfejsów, więcej redundancji, co oznacza większe szanse na awarię i więcej rozwiązywania problemów. Oczekuje się, że nowoczesny samolot bojowy będzie wykonywał różnorodne misje, które w przeszłości byłyby wykonywane przez różne samoloty.

Nowoczesne samoloty bojowe są wielozadaniowe (lub omnirole, jeśli wybierzesz Francuzów). , oczekiwali, że będą wykonywać więcej rzeczy i lepiej niż ich poprzednicy i wytrzymać dłużej. Rozważmy przypadek F-35. Oczekuje się, że samolot będzie pełnił role różnych statków powietrznych (F-16, A-10 i F / A-18) w różnych służbach. W porównaniu z tym, podstawowa misja SR-71 była prosta - szybko i niezauważona (szybka to podstawowa).

Ponadto oczekuje się, że samolot będzie miał zintegrowane systemy umożliwiające jej wykonanie. działać w przyszłości. Systemy elektroniczne są nadal w toku, a koszty ich rozwoju są znaczne, z łatwością przyćmiewając koszty związane z opracowaniem płatowca. W rzeczywistości system elektroniczny będzie rozwijany długo po ukończeniu płatowca, co spowoduje koszty R&D do momentu wystawienia samolotu (i długo po tym), ponieważ klient chce upchnąć jak najwięcej systemów do płatowca.

Poniższy rysunek przedstawia typ i liczbę samolotów bojowych w służbie USAF od lat 50. XX wieku.

USAF aircraft

Samoloty w służbie USAF ; zdjęcie z math.andyou.com

To wyraźnie pokazuje problem - oczekuje się, że mniej nowoczesnych samolotów będzie działać lepiej niż ich liczniejsze poprzedniczki, a oczekuje się, że stanie się poważniejszy.

Jest jeszcze jedna rzecz, której nie widać na wykresie - liczba dostępnych dostawców. Na przykład w 1960 roku masz F-86 Sabre wyprodukowany przez North American, F-84 Thunderjet wyprodukowany przez Republic Aviation, F-89 Scorpion firmy Northrop i F-106 Delta Dart firmy Convair, a to jest tylko częściowa lista. Dziś, jeśli USAF chce kupić myśliwiec, dostały Lockheeda (i Boeinga przez wątek) i nikogo więcej. Nie ma tu konkurencji.

Wraz ze zmniejszaniem się puli wyboru, kupującemu trudniej będzie wyegzekwować jakąkolwiek dyscyplinę fiskalną, zwłaszcza gdy umowa jest kosztem plus. Inną rzeczą jest to, że spada skłonność do podejmowania ryzyka - nikt nie chce, aby następny upadł, popełniając błąd, gdy koszty przewyższają korzyści. Masz taką sytuację, w której ostatni stojący facet jest pewien, że rząd sfinansuje go tak dużo i bez względu na przekroczenie kosztów - po prostu dlatego, że nie ma planu „B”.

Tam jest to kolejny aspekt - jeśli kontrakty deweloperskie nie są ciągłe, tj. z powrotem do tyłu, za każdym razem trzeba na nowo zdobywać wiedzę o rozwoju systemów, co powoduje większe opóźnienia. Łatwiej jest budować na dostępnej bazie wiedzy niż uczyć się czegoś nowego. Na przykład ludzie, którzy pracowali nad SR-71, pracowali już nad A-12 Cygnus. Umiejętności, które nie są aktualizowane w sposób ciągły, łatwo znikną, zwłaszcza w lotnictwie, gdzie pula talentów jest raczej niewielka. Nie zdziw się więc, jeśli opracowanie kolejnego samolotu zajmie więcej czasu i pieniędzy.

A-12 Cygnus wygląda bardzo podobnie do SR-71 i był w stanie latać na dużych wysokościach (90 000 stóp) przy prędkościach maksymalnych przekraczających mach 3. Można by prawie twierdzić, że SR-71 to udoskonalenie.
Tak więc, parafrazując, F35 to wielofunkcyjny faks-drukarka-skaner-toster-gofrownica, w której w przeszłości do jednego celu mogło być używanych do pięciu różnych samolotów.
Jestem sceptyczny, jeśli chodzi o przekonanie, że złożoność jest głównym czynnikiem, biorąc pod uwagę, że SR71 został zaprojektowany z maszynami kreślarskimi, a tytan, z którego został zbudowany, musiał zostać potajemnie pozyskany z ZSRR.
Zgoda. Pozostali też mieli bardzo złożone problemy i genialne rozwiązania.
@Koyovis Mieli trudne problemy matematyczne z eleganckimi rozwiązaniami inżynieryjnymi. F-35 to znacznie bardziej złożony problem, w którym trzeba się martwić o znacznie więcej (dosłownie!) Ruchomych części. Rozszerzony stan systemu rośnie wykładniczo w miarę dodawania kolejnych funkcji i jest to duże wyzwanie dla inżynierów.
Inną rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że im mniej wykonanych samolotów, tym mniej automatyzacji. TO ZNACZY. wymaga więcej interwencji człowieka, w przeciwieństwie do fabryki robotów, w której setki / tysiące części są wytwarzane w ten sam sposób każdego dnia.
Czy nie byłoby ogólnie taniej zbudować więcej samolotów jednorazowego użytku zamiast jednego wielozadaniowego, który nie spełnia żadnej roli?
W łączu Scorpion „F-89 corpion” brakuje litery S
@DavidFindlay Tak, nauczyli się tego, robiąc ten samolot. Nie jest w niczym wyjątkowym i musi być. To prawdopodobnie ostatni załogowy myśliwiec, więc ...
Naprawdę tego nie kupuję, spójrz na cykl rozwoju [Saab Gripen] (https://en.wikipedia.org/wiki/Saab_JAS_39_Gripen). Z tą różnicą, że popełnili błędy, nie mogli sobie pozwolić na marnotrawstwo na taką samą skalę, jak program F35. Nie sądzę, żeby Stany Zjednoczone były w ogóle dobrym przykładem. Powinniśmy przyjrzeć się przemysłom zbrojeniowym, które nie są tak mocno upolitycznione i wspierane przez ich rząd.
Albo nie mogę ich znaleźć, albo na twoim zdjęciu nie ma Tomcat F-14. Czemu?
Hephaestus Aetnaean
2017-06-12 01:43:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

AKTUALIZACJA:

Chcę wyjaśnić / podkreślić kilka rzeczy w mojej odpowiedzi.

# 1: Ostatecznie głównym motorem czasu rozwoju jest rosnąca złożoność.

Bardziej zaawansowane zagrożenia oznaczają bardziej zaawansowane systemy, co zwykle oznacza większą złożoność.

  • Twój przeciwnik otrzymuje większy radar, więc aby go najpierw zobaczyć, potrzebujesz większego radaru. Dodajesz zakłócacze, aby skrócić jego efektywny zasięg wykrywania radaru; przełącza się na czujniki podczerwieni, aby wzmocnić swój radar; musisz zmniejszyć swój podpis IR (zakopane / izolowane silniki, ząbkowane dysze).
  • Koordynuje z kontrolerami naziemnymi i ich ogromnymi radarami; blokujesz jego komunikację; dodaje do swoich komunikatów funkcję przeciwdziałającą zacięciom; koordynujesz z AWACS, aby rozszerzyć swój zasięg wykrywania i dodać ustandaryzowaną komunikację, aby wszyscy mogli ze sobą rozmawiać.
  • Schodzisz nisko, aby ukryć swój sygnaturę radaru w bałaganie naziemnym; dodaje filtrowanie Dopplera.
  • Dostaje pociski IR; dostajesz zakłócacze IR; dostaje odpornych na zacięcia poszukiwaczy IR; masz lasery, by spalić jego poszukiwaczy.
  • Budujesz bardziej zwrotnego wojownika; dostaje super manewrowalne pociski do walki powietrznej, które mogą namierzyć pod ekstremalnymi kątami.

Te zaawansowane możliwości nie są opcjonalne. Są niezbędne do przetrwania. Nawet więcej zdolności jest wymagane, aby faktycznie wykonać misję.

  • Brak zbliżania się pocisków i systemu ostrzegania? Być może nigdy nie zobaczysz zbliżającego się pocisku.
  • Żadnych zakłóceń radaru, żadnych laserowych urządzeń zakłócających podczerwień, żadnych wabików? Wtedy prawdopodobieństwo trafienia jego pocisków jest większe.
  • Brak niskiego prawdopodobieństwa przechwycenia (radar i komunikacja)? Wtedy mógłby wykryć cię z dużej odległości (czyniąc twój ukrycie mniej użytecznym) lub zablokować twój radar.
  • Brak trybów mapowania terenu? Następnie musisz spędzać więcej czasu we wrogiej przestrzeni powietrznej, szukając celu. Albo musisz polegać na kimś innym, aby znaleźć cele dla Ciebie (teraz potrzebujesz dwóch samolotów).
  • Nie masz zintegrowanej kapsuły celowniczej? W takim razie potrzebujesz zewnętrznego zasobnika, który jest bardziej przeciągający i zwiększa Twój RCS.
  • Brak ukrycia? Bez zagłuszania? Baw się dobrze grając w radary dalekiego zasięgu i SAM-y.
  • Brak łączności odpornej na zakleszczenia? Baw się dobrze, rozmawiając ze sobą.

# 2: Dlaczego więc nie zaprojektować wszystkiego przyrostowo?

Dlaczego nie polecić szybkiego i brudnego projektu, znaleźć problemy, a potem naprawić w następnym bloku?

Po pierwsze, nadal to robimy (do pewnego stopnia). Wszystkie F-22, F-35 i B-21 mają ścieżki modernizacji.

Po drugie, może to być droższe i czasochłonne niż projektowanie wszystkiego naraz.

  • Błąd 1 $ w projekcie kosztuje 10 $ w produkcji i \ 100 $ w terenie. Kiedy samoloty są już tak drogie, ich naprawa będzie również kosztowna.
  • Gdy samoloty są tak złożone, projektowanie / opracowywanie czysto seryjne zajęłoby wieczność.
  • Niskie tempo produkcji jest nieefektywne / kosztowne. Zatrzymywanie produkcji między blokami jest jeszcze bardziej kosztowne.

Ale projektowanie wszystkiego jednocześnie jest bardziej złożone (więcej piłek do żonglowania).

Więc istnieje równowaga między rozwojem seryjnym i równoległym. .

# 3: Czas tworzenia jest liczony inaczej

Lepsze testowanie i większe bezpieczeństwo narzucające więcej czasu. - [ze zaktualizowanego pytania]

Nie tylko współczesne testy są bardziej rygorystyczne / kompletne / bezpieczne, ale także że współczesny czas programowania jest liczony w inny sposób.

  • Czas rozwoju F-16 jest dłuższy, niż się wydaje, ponieważ F-16 zasadniczo wszedł do służby przed zakończeniem testów. (Pamiętaj, jak ogon musiał zostać powiększony o 25% do rozwiązania problemu głębokiego przeciągnięcia? Ta poprawka nastąpiła dopiero w Bloku 15, po tym, jak zbudowano już 329 płatowców). Według nowoczesnych standardów wczesne F-16 nadal być w trakcie testów.
  • A niezadowolenie USAF z silnika F-16 (i F-15) doprowadziło do gorzkiego sporu z PW, co doprowadziło do programu alternatywnego silnika. Ostatecznie silniki GE napędzają większość dzisiejszych F-16.
  • F-14 jest również niesławny ze względu na silniki pochodzące z bombowców, które osiągały słabe wyniki przy wysokim AOA.

Więc nie chodzi tylko o bezpieczeństwo, ale także o podstawową funkcjonalność.

Dla porównania, w okolicy jest obecnie kilkaset F-35 (~ 300, ~ 210 w terenie, ~ 90 wychodzi z produkcji), więcej niż floty F-15C / D (~ 180), F-22 (~ 180) lub F-15E (220+). (Niektórzy są już w służbie w Siłach Powietrznych Stanów Zjednoczonych i Korpusie Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych, inni kończą testy, a jeszcze inni szkolą początkową kadrę pilotów dla różnych krajów partnerskich). Chociaż większość z nich nie jest w służbie, to oni są już w bardziej „zaawansowanych” testach niż F-16 po wejściu do służby.

Oczywiście oprócz bezpieczeństwa i dokładności, więcej testów / rozwój jest konieczny, ponieważ bardziej złożone samoloty mają więcej rzeczy do przetestowania / opracowania.

4: Wielozadaniowe mogą zaoszczędzić pieniądze i zapewnić większe możliwości

Nadal mam duże trudności z zaakceptowaniem że ... Posiadanie mniejszej liczby typów płatowców oszczędza koszty i / lub czas projektowania, wydaje się to ewidentnie nieprawidłowe. - [z zaktualizowanego pytania]

Po pierwsze, jeśli dwa samoloty są wystarczająco podobne, możesz użyć tego samego samolotu do pełnienia obu ról. Opracowujesz jeden samolot zamiast dwóch, teoretycznie obniżając koszty rozwoju o połowę. Lub możesz wykorzystać te oszczędności do zaprojektowania lepszego samolotu. W praktyce może być konieczne wprowadzenie pewnych modyfikacji, aby pasowały do ​​różnych ról / klientów, ale płatowiec i systemy są [miejmy nadzieję] na tyle podobne, aby przynieść oszczędności netto (lub lepszy samolot).

To nie jest bez precedensu. YF-16 i YF-17 walczyły w tym samym programie Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, ale USAF wzięły F-16, a marynarka wojenna przekształciła YF-17 w F-18.

Po drugie, samoloty F-16 już to robią. Już teraz pełnią różnorodne role, które wcześniej były używane przez kilka różnych typów samolotów. Służy do wszystkiego, od bliskiego wsparcia powietrznego, interdykcji / wsparcia z głębokiego powietrza i tłumienia obrony powietrznej wroga, po przewagę w powietrzu i zwiad.

Super Hornet to także potężna platforma wielozadaniowa. Nawet F-15E Strike Eagle, zbudowany z myślą o przechwytywaniu dalekiego zasięgu, ma zasadniczo taką samą przewagę w powietrzu jak F-15C. Nawet F-14 zyskał przydomek „Bombcat”. W rzeczywistości większość współczesnych i [ocalonych] myśliwców jest wielozadaniowych: F-15, F-16, F-18, F-22, F-35, rodzina Su-27, Gripen NG, Rafale , Typhoon, J-10, J-20, itp.

Wielozadaniowe są elastyczne i zwiększają całkowitą dostępne możliwości. Przykład:

  • Powiedz, że Samolot A ( a ir wyższość) daje przewagę w powietrzu "100" i 0 ataku naziemnym.
  • Powiedz Samolot G ( g okrągły atak) ma 0 przewagi w powietrzu i 100 ataku naziemnego.
  • Powiedz, że Samolot M ( m ultirole) ma 75 przewagi w powietrzu i 75 ataku naziemnego.
  • Załóżmy, że kupujesz 100 samolotów. Masz dwie możliwości:

.

  | Opcja 1 | Opcja 2 | pojedyncza rola | wielozadaniowe -------------------------- | ------------- | -------- --- liczba płaszczyzn A (100/0) | 50 | 0liczba samolotów G (0/100) | 50 | 0liczba samolotów M (75/75) | 0 | 100air sup. zdolność | 5000 | 7500ground. zdolność | 5000 | 7500  

Wielozadaniowy Płaszczyzna M może nie być tak dobra jak A lub G w żadnej określonej roli , ale ogólnie masz większe możliwości. Ale jeśli tworzysz wiele zadań, potencjalnie masz do dyspozycji 100 płaszczyzn dla każdej roli.

To działa, ponieważ misje się zmieniają. Pierwszego dnia możesz potrzebować dużo przewagi w powietrzu, a drugiego dnia możesz potrzebować dużo ataku naziemnego. Cóż, mając tylko wojowników o pojedynczej roli (opcja 1), połowa twojej floty jest bezużyteczna w oba dni. Ale w przypadku wielozadaniowych (opcja 2) wszystkie z nich są przydatne w oba dni. (Misje mogą się nawet zmienić podczas tego samego wypadu, np. Grupa przechwytująca broni się przed wrogimi myśliwcami przed przejściem do celu. F-16 uderzeniowe myśliwce, które mogą się bronić, mogą być bardziej wydajne niż zawsze przydzielanie eskorty F-15 na wszelki wypadek .)

Jest to jeszcze bardziej prawdziwe, jeśli masz więcej ról. Jeśli masz 10 różnych ról, możesz zbudować tylko 10 płaszczyzn (średnio) dla każdej roli (w opcji jednej roli). Tak więc do 90% Twojej floty może być bezużyteczne w określonym dniu. (To oczywiście skrajny przykład.)

Ale nawet w najmniej optymalnym punkcie (maks. A i maks. G ), wielozadaniowe wciąż zapewniają dobrą zdolność (7500) w porównaniu do pojedynczych ról (10000). Możliwości pojedynczych ról będą się wahać od 5 000 do 10 000 (w zależności od dnia), podczas gdy wielozadaniowe zawsze mogą przynieść 7500.

Jest wyjątek. Jeśli wiesz z góry , że zawsze potrzebujesz przewagi powietrznej o wartości „5000”, to tak, bardziej efektywne jest zbudowanie 50 myśliwców przewagi w powietrzu. Ale A) trudno jest wiedzieć, że z góry (przewidywanie przyszłości) i B) ta liczba będzie się zmieniać w czasie, niezależnie od tego. Ale jeśli wiesz, że zawsze będziesz potrzebować co najmniej "1000" przewagi w powietrzu, bardziej efektywnym rozwiązaniem będzie zakup 10 myśliwców przewagi w powietrzu (w rzeczywistości więcej niż 10, w zależności od oczekiwanego użycia). W praktyce zbudowałbyś co najmniej 10 myśliwców przewagi w powietrzu i dałbyś wtedy pewną funkcjonalność wielozadaniową.

(Jest jeszcze jeden wyjątek. Ten model zakłada, że ​​wszystkie możliwości Air Superiority lub Air to Ground są identyczne, niezależnie od źródła / typu. Oczywiście to nie jest '' t zawsze prawda.)

Zwróć uwagę na próg rentowności w powyższym przykładzie. Samolot M miał 75/75, ale jeśli był mniej zdolny (50/50), wówczas opcje 1 i 2 oferują te same dostępne możliwości. Tak więc samolot wielozadaniowy musi być kompetentny w swoich typowych rolach, w przeciwnym razie skład floty będzie nieefektywny. Z drugiej strony samolot wielozadaniowy nie musi wyróżniać się w swoich typowych rolach, po prostu musi być kompetentny.

Na szczęście myśliwce wielozadaniowe mogą bardzo dobrze wykonywać różnorodne role, po prostu wymiana ładunków . Weźmy na przykład F-16. Potrzebujesz obrony przeciwlotniczej? Załaduj AMRAAM-y. Potrzebujesz CAS? Chwyć pody nawigacyjne / celownicze i załaduj kilka JDAMów / LGB. Recce? Kapsuła zwiadowcza. SEAD? SZKODLIWOŚCI, wabiki i zakłócacze. Pancerz? Mavericks i SDBs. Antiship? Harpuny. Nie zapomnij o paliwie.

Przypomnij sobie, jak misje mogą zmieniać się w trakcie lotu. Samo eskortujące się samoloty F-16 pełnią obie role jednocześnie , powiedzmy 25/75, więc ich łączna zdolność wynosi 100, a floty 10000 (równa się pojedynczym rolom w najlepszym dniu lub 2x więcej ról w ich najgorszym dniu).

F-35 może wykonywać wiele ról jednocześnie. Mogą eskortować się, samodzielnie znajdować cele, uderzać w cel naziemny, blokować wrogie samoloty i radary naziemne, a nawet eliminować wrogie SAMS, a jednocześnie zachowują się jak mini-AWACS / JSTARS dla sojuszników. Powiedzmy, że to 75/75/75/75/75/75 lub 450 łącznie na samolot i 45 000 na flotę.

To część wartości myśliwców wielozadaniowych stealth. Potrzebują znacznie mniej wsparcia. value of stealth
(Źródło zdjęcia: Beyond the „Bomber”: The New Long-Range Sensor-Shooter Aircraft and United States National Security - generał broni David A. Deptula, USAF (w stanie spoczynku), 2015.)

Po części dlatego widzisz zwycięskie walki F-35 20 na 8 i zwiększające się> współczynniki zabójstw 20: 1 w Red Flag:

# 5: [przykład wielozadaniowy] F-35

[Ta sekcja naprawdę zasługuje na własne pytanie / odpowiedź, ale tutaj ją skrócę.]

Koszt

F-35A (\ 94,6 mln $ (FY16 \ $)) kosztuje mniej niż Typhoon, Rafale, Gripen NG i Super Hornet. W 2019 roku będzie kosztować odrobinę więcej (80 milionów dolarów) niż Block 50 F-16 (65 - 80 milionów dolarów).

Zdolności”

W porównaniu z F-16, Hornet, Super Hornet, Harrier, A-10, Rafale, Gripen i F-117, F-35 jest bardziej sprawny w prawie każdym istotnym aspekcie. Ma najlepszy radar, najlepszy zestaw EW (prawdopodobnie) i najlepszy zestaw czujników podczerwieni. Ma najlepszy zasięg i ma największą ładowność. Ma „doskonałe właściwości jezdne przy niskiej prędkości i zwrotność po przeciągnięciu” jak Hornet oraz przyspieszenie F-16 („Hornet z czterema silnikami”, zauważył jeden z pilotów). Przy równoważnych obciążeniach bojowych F-35 jest szybszy i przyspiesza / wznosi się szybciej. Fuzja czujników i integracja sieci zapewniają doskonałą świadomość sytuacyjną (być może ustępującą tylko AWACS) i znacznie ułatwiają skoordynowane uderzenia.

Nawet w porównaniu z Raptorem w powietrzu nie jest jasne, czy F-22 będzie dominował. Niektóre systemy F-35 (radar APG-81, zestaw ASQ-239 EW, czujniki AAQ-37 DAS) są bezpośrednimi ulepszeniami systemów F-22 (APG-77, ALR-94, AAR-56). Radar F-35 do mapowania naziemnego i możliwości namierzania został w rzeczywistości przystosowany do F-22. Zestaw EW F-35 wykrył i zablokował radary F-22. Jest także dwukrotnie bardziej niezawodny i czterokrotnie tańszy niż jego poprzednik na F-22. EODAS F-35 przekształcił AAR-56 F-22 w coś więcej niż tylko wykrywacz wystrzeliwania pocisków, zapewniając również geolokalizację ognia naziemnego, wskazywanie broni i orientację sytuacyjną IRST (słynny „widok przez podłogę kokpitu”). Piloci testowi i oficjele sił zbrojnych USA również zauważyli, że F-35 jest bardziej niewidoczny niż F-22.

F-35 ma również zintegrowany system wyszukiwania i śledzenia IR oraz system sygnalizacji zamontowany na hełmie. Oba zostały odwołane na F-22. F-35 będzie również przenosił 6 wewnętrznych AMRAAMów (takich samych jak Raptor) lub 4 wewnętrzne meteory MBDA.

Czas opracowania

  • F-16: 2 lata na wersję demonstracyjną (1972-74), 4 lata do pierwszego lotu (1972-76) , 8 lat do wejścia do służby (1972-80)
  • F-35: 5 lat do wersji demonstracyjnej (1996-2001), 10 lat do pierwszego lotu (1996-2006), 19 lat do wejścia do służby (1996 -2015)

Ogólnie rzecz biorąc, rozwój F-35 rzekomo trwał 2,5 razy dłużej niż rozwój F-16. Biorąc pod uwagę ogromną ilość nowej technologii, warto zauważyć, że czas rozwoju był porównywalny z innymi nowoczesnymi myśliwcami, które również średnio 20 lat (patrz poniżej), mimo że są znacznie mniej wymagające technicznie.

Prowadząc wspólny program, JSF wyeliminowało wiele potencjalnie zbędnych systemów RDT&E i ponownie zainwestowało te oszczędności w bardziej zaawansowane systemy (i więcej systemów). Np. Zamiast zaprojektować trzy różne radary, zaprojektowali jeden (bardziej zaawansowany) radar - unikając ponownego wynalezienia tego samego radaru dwa razy, unikając trzech oddzielnych programów testowania i walidacji oraz unikając zarządzania trzema oddzielnymi programami.

# 6: Drobne punkty / dodatki

1.)

Nadal mam duże trudności z zaakceptowaniem tego ...

Powodem byłoby złożoność problemu, który jest bardzo często cytowany. Wszystkie problemy lotnicze są niezwykle złożone, to nic nowego. Ale teraz już nikt nie może się z nimi uporać? To była podstawa mojego pytania.

Myślę, że złożoność wzrosła po prostu szybciej niż zdolność narzędzi do dotrzymywania kroku.

Myślę, że dzięki nowoczesnym narzędziom i procesom , byłoby bardzo łatwo zaprojektować każdy samolot sprzed 1980 roku.

2.)

Te nowe programy wykonujesz tylko co jakiś czas, jest ich tak dużo zaległości w sprawach, które chcesz zrobić - za dużo się w to rzucasz. Chcesz robić wszystkie nowe technologie, wszystkie nowe procesy produkcyjne, nowe narzędzia, wszystko od nowa. To sprawia, że ​​złożoność jest wykładnicza. [Więc] Musisz znaleźć rzeczy, które pozwolą przejść poza tymi programami, aby przygotować się na te programy, więc kiedy nadarzy się okazja ... technologie [będą już] na rynku, więc wiesz, co robisz więc możesz wykonać… zamiast „minęło tyle czasu, że musieliśmy zacząć od zera [z] nowym planem programu, nową strukturą organizacyjną, nowym zespołem” - wszystko to naraz utrudnia wykonać. - David Kusnierkiewicz, Mission Systems Engineer (NASA), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Przemówienie w AIAA ( „Cokolwiek się stało z samolotem czteroletnim”, @ 31:00)


Wiele powodów:

  1. Nowoczesne samoloty są znacznie bardziej złożone

    • Skala.
      • F-16 waży tyle, co B-25 (9 ton). F-22 (20 ton) waży 60% tyle, co B-29 (34 tony).
    • Oprogramowanie.
      • F-16C miał 150 000 linii kodu. F-22 miał 2 miliony linii kodu. F-35 ma ponad 8 milionów. System logistyczny F-35 ma 24 miliony linii kodu.
      • Automatyzacja / oprogramowanie to w zasadzie wąska sztuczna inteligencja, zastępująca kilku dodatkowych członków załogi : mapowanie terenu przez radar, analizowanie celów naziemnych za pomocą wielu czujniki (optyczne, podczerwone, radarowe), automatyczne rozpoznawanie celu, zbliżanie się i ostrzeganie rakietowe, atak elektroniczny, obronne środki zaradcze itp.
      • Nawet uruchomienie silnika jest proste, „wymaga tylko trzech przełączników, po jednym dla akumulator, zintegrowany zasilacz i silnik ... Zainicjowany przyciskiem w kokpicie, [test wbudowanych systemów pojazdu (VS BIT)] przeprowadza samokontrolę prawie wszystkich funkcji samolotu, jakie można sobie wyobrazić ... Po 90 sekundach, jeśli nie ma problemów, samolot deklaruje gotowość do lotu ”( Mark Ayton).
      • Dla porównania SR-71 to praktycznie tylko płatowiec z kamerą i zakłócaczem.
    • Systemy
      • Systemy są znacznie bardziej skomplikowane niż podstawowa konstrukcja:
      • „Niewidzialny” radar AESA o niskim prawdopodobieństwie przechwycenia rozproszony system apertury dla zbliżania się i ostrzegania rakietowego oraz obserwacji steradian 4pi, wyświetlacz montowany na hełmie, elektrooptyczny system namierzania do wyszukiwania w podczerwieni oraz śledzenia i namierzania naziemnego, elektroniczny zestaw bojowy (który w F-35 jest podobno znacznie bardziej złożony niż nawet radar), „niewidoczne” niskie prawdopodobieństwo przechwycenia i komunikacji o dużej szybkości transmisji danych, siłowniki elektrohydrostatyczne (każdy siłownik jest niezależny, a nie opiera się na pętli hydraulicznej obejmującej cały samolot) i oczywiście niewidzialności (z komunikacji LPI, Radar LPI, skóra, do dyszy).
      • Fuzja czujników. Następnie należy połączyć wszystkie te czujniki i komunikaty i zintegrować je z resztą floty, aby wszyscy widzieli ten sam obraz. Jeśli samotny dron zauważy odległy myśliwiec / czołg / pocisk, wszyscy natychmiast to zauważą. Fuzja czujników jest odpowiedzialna za znaczną część złożoności systemu / oprogramowania. Ale nie można oddzielić systemów od samolotu. Są nieodłączną częścią doświadczenia piątej generacji ... i tym samym odpowiadają za niesamowite możliwości niezbędne na przyszłość.
      • Innymi słowy, znaczna część złożoność jest konieczna , aby zapewnić wymagane możliwości.
  2. Większy rozwój i testowanie przed wejściem usługi

    • Nowoczesne standardy bezpieczeństwa
    • Wcześniejsze samoloty wszedł do służby, zanim wiele z ich kultowych systemów zostało ukończonych. W nowoczesnej praktyce pierwszych kilka setek F-16 nadal znajdowałoby się w fazie rozwoju / testów, a nie wrzucanych do służby przed ukończeniem nawet przepisów dotyczących płatowca i kontroli.
    • Na przykład , w ciągu zaledwie kilku pierwszych lat służby, F-16 miał 50 wypadków . Nie bez powodu nazywano to Lawn Dart. W przeciwieństwie do tego, F-35 miał zero wypadków i tylko dwa nieszczęścia klasy A, raz kiedy latał zbyt mocno bez wcześniejszego uszkodzenia silnika, a raz kiedy próbowali uruchomić silnik przy nadmiernym wietrze z tyłu.
  3. Fizyka jest lepiej zrozumiana

    • Lata 50., 60. i 70. przyniosły lawinę nowych projektów, gdy badano nowe granice. Były one słabo zrozumiane, więc w miarę gromadzenia podstawowej wiedzy starsze projekty szybko stawały się przestarzałe. A ponieważ płatowce były stosunkowo proste i wymagały dużej siły roboczej, projekty ewoluowały stopniowo, ale w sposób ciągły (a nie w nieciągłych skokach dzisiaj). W przeciwieństwie do NATO, Sowieci robili to samo, wywołując w ten sposób ciągłą konkurencję.

Dwadzieścia lat to dość typowy rozwój nowoczesnych samolotów. F-22, F-35, Typhoon, Rafale, Hornet (w tym 8-10 lat rozwoju YF-17), a nawet PAK FA zajęło (lub zajmie) około 20 lat od startu do IOC.

Krótka uwaga na temat SR-71. Nie został opracowany od dwóch lat. Pochodzi z Lockheeda A-12, który leciał jeszcze przed pokazaniem makiety SR-71. Program A-12 rozpoczął się pod koniec lat pięćdziesiątych, a prace nad silnikami J58 rozpoczęto jeszcze wcześniej, początkowo dla strategicznej łodzi latającej P6M, która po raz pierwszy odbyła lot w 1955 roku.

A krótka notatka na temat problemów z O2. Wiele wysokowydajnych odrzutowców miało ostatnio problemy z niedotlenieniem, nie tylko F-35, w tym Hornets, Super Hornets, T-45 i [niesławne] F-22. F-15, U-2 i SR-71 również miały spory udział w problemach z O2.

Dla zabawy: AIAA AVIATION 2015, „Cokolwiek się stało z czteroletnim samolotem”

W kwestii oprogramowania: czy ma tak wiele linii kodu, ponieważ musi to być wielofunkcyjny faks-drukarka-skaner-toster-toster z komentarza @Criggie's?
Jeśli więc problem polega na tym, że samoloty stają się coraz bardziej złożone, dlaczego nie ma rozwiązania: podzielić złożoność na większą liczbę płatowców, z których każdy może być zoptymalizowany pod kątem danego zadania?
Tak, rozdzielenie złożoności z pewnością by pomogło. [Sugerowano] (http://www.star-telegram.com/news/business/article3839955.html), że gdyby wojsko amerykańskie wybrało oddzielne samoloty do ataku naziemnego, przewagi powietrznej i jako myśliwce lotniskowców zamiast uniwersalnego samolotu, takiego jak F-35, wykonaliby wszystkie trzy w krótszym czasie i przy niższym budżecie.
@Koyovis Głównym powodem „tak wielu linii kodu” jest „ponieważ możesz”. Procesory stają się szybsze, pamięć tańsza, więc nie ma zachęty do oszczędzania - po prostu zszyj stale rosnącą liczbę (rzekomo) standardowych i (rzekomo) niezawodnych istniejących pakietów i zignoruj ​​fakt, że często otrzymujesz 57 odmian ta sama podstawowa funkcjonalność. Następnie zaangażowani są specjaliści od bezpieczeństwa i niezawodności, którzy nalegają na napisanie 10 linii kodu, które służą tylko do jednego, tylko po to, aby spełnić wymyślony przez nich "standard jakości" ...
@Koyovis - Nie, większość systemów (i ich oprogramowania) nadal istniałaby, nawet gdybyś zrobił 3 oddzielne płatowce, aby zastąpić F-16, F-18 i AV-8B. Zauważ, że wszystkie trzy są ** również ** wielozadaniowe. F-35 dostaje dużo ostrzału, ale jest najbardziej opłacalnym myśliwcem wielozadaniowym na świecie. Jest niezwykle zdolny w CAS, zakazie i przewadze w powietrzu (ustępuje tylko Raptorowi). To także jeden z najtańszych nowoczesnych myśliwców.
@Mark - Pamiętam, że [artykuł] (http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/monographs/MG1200/MG1225/RAND_MG1225.pdf) (i jego [obalenie] (http: // www. f-16.net/forum/viewtopic.php?f=22&t=24894&sid=6110d704e7dda361960f8750e2462762)). W momencie publikacji miała 2 lata. I jest oparty na danych SAR z 2010 roku, dokładnie wtedy, gdy program był przerabiany. Od tamtej pory F-35 był prawie na czas i zgodnie z budżetem.
Nadal trudno mi dostrzec, że rozwiązaniem jest połączenie złożoności trzech samolotów wielozadaniowych w jeden, a następnie wspomnienie o złożoności jako o przyczynie tak długiego rozwoju. Kiedy mówimy „najbardziej opłacalny myśliwiec wielozadaniowy”, z czym możemy go porównać?
@Koyovis - ** JOINT: ** Wtedy miałbyś * 3 * złożone programy programistyczne i testowe. Teoretycznie, jeśli a / c są podobne ** wystarczająco **, możesz użyć jednego a / c vs 3 a / c z nakładającymi się / redundantnymi RDT i E. W praktyce wiele części kuzynów, ale najbardziej złożone komponenty są wspólne dla wszystkich. ** KOSZT: ** F-35A (\ 94,6 mln $ (FY16 \ $)) kosztuje mniej niż Typhoon, Rafale, Gripen NG i Super Hornet. W 2019 roku będzie kosztować odrobinę więcej (80 milionów dolarów) niż Block 50 F-16 (65-80 milionów dolarów). Jest bardziej zdolny i przeżywalny niż oni wszyscy. Nawet w porównaniu z Raptorem nie jest jasne, który jest dominujący.
Dobra odpowiedź. Czy mógłbyś zmienić „a / c” na samolot? Wciąż chcę czytać to jako klimatyzację.
Pod twoim punktem ** skali ** nie każdy (łącznie ze mną) wie, ile waży B-25 i B-29. Jestem fanem lotnictwa, ale nie jestem encyklopedią, więc uwzględnienie tych wartości pomogłoby uczynić Twoją odpowiedź jeszcze lepszą.
Zgadzam się, że nowoczesna platforma jest bardziej złożona niż stara - zawsze jest.
Ta liczba wierszy kodu przeraża piekielnie każdego, kto kiedykolwiek napisał kod. 24 miliony linii kodu to około 48 milionów błędów.
Aktualizacja zawiera bardzo dobre punkty, szczególnie jeśli chodzi o wielozadaniowość.
Właśnie dowiedziałem się z Software Engineering Stack Exchange, że Firefox ma 20 milionów linii kodu. To stawia sprawy w odpowiedniej perspektywie.
@Koyovis - http://www.informationisbeautiful.net/visualizations/million-lines-of-code/ zawiera kilka popularnych porównań
Ciekawy link, 8 milionów linii kodu w porównaniu z Chevy Volt. Zaktualizowałem pytanie.
@Koyovis - Ugh, trochę żałuję, że wychowałem MLOC. LOC jest kiepską miarą zaawansowania nawet w najlepszych czasach, nie mówiąc już o zupełnie innych domenach z zupełnie innymi wymaganiami dotyczącymi szybkości, niezawodności i bezpieczeństwa, przywołałem F-22 (2 MLOC) i F-35 (8 MLOC), ponieważ niektóre z ich systemów były bezpośrednimi poprzednikami / potomkami (i oczywiście znajdują się w tej samej domenie), więc porównanie jest bardziej jabłkowe do jabłek. Ale liczba bezwzględna jest mniej ważna niż względna zmiana. Projekty są skomplikowane, tak, ale o ile dokładnie? Jakie dane? Nie powiedziałbym.
@Koyovis - Jak zły jest SLOC (linie kodu źródłowego) jako metryka? https://stackoverflow.com/q/3769716. „Mierzenie postępu programowania za pomocą linii kodu jest jak mierzenie postępu budowy samolotu według wagi”. - Bill Gates (podobno z jego książki Business @ the Speed ​​of Thought)
Dlaczego więc wspomniano o tym jako uzasadnienie dla długiego czasu rozwoju? Czy mierzymy postęp czy rozmiar? Kategoryzujemy samoloty według ich masy, w rzeczywistości był to punkt 1. W Twojej oryginalnej odpowiedzi.
Pozwól nam [kontynuować tę dyskusję na czacie] (http://chat.stackexchange.com/rooms/60809/discussion-between-hephaestus-aetnaean-and-koyovis).
Chciałbym argumentować, że F-35 ma większe możliwości ukrywania się niż F-22. Raptor został zaprojektowany przede wszystkim do stealth super-cruise i we wszystkich sytuacjach ma znacznie mniejszy profil EM niż F-35. Jeśli jesteś pewien, że się mylę, czy możesz mi powiedzieć, skąd masz te informacje?
@Jihyun - „Raptor… ma znacznie mniejszy profil EM niż F-35”. Odkąd F-35 rozpoczął testy w świecie rzeczywistym [przy użyciu materiałów i technik reprezentatywnych dla produkcji] na tyczce lub w powietrzu, Amerykańscy urzędnicy wyraźnie i konsekwentnie stwierdzali, że „F-35 był bardziej niewidoczny niż F-22”. Wśród tych urzędników znajdują się dowódca Dowództwa Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (Gen Hostage), szef programu JSF JPO (generał broni Bogdan) oraz piloci testowi. Powtarzali to wiele razy na przestrzeni lat w wywiadach i artykułach. Zestawienie niektórych z tych uwag: https://redd.it/30fa43
@Jihyun - Należy jednak zauważyć, że uwagi te są celowo i oczywiście niejasne, nie przytaczając ani aspektu, ani pasma (bez niespodzianki) ... ani pogody, trybu pracy, środowiska ECM, stanu materialnego, wytwarzania materiału, wielkości różnicy itp. Wróżenie * ducha * tych uwag, możemy konserwatywnie zinterpretować to w ten sposób, że „F-35 jest skromnie [ale zauważalnie] bardziej ukradkowy w najbardziej istotnym aspekcie i paśmie (tj. pasmo X, aspekt przedni)”. Mniej charytatywna interpretacja może zakładać, że F-35 musi polegać na swoim zespole EW, aby zrealizować takie zyski, ale nie ma na to wyraźnych oznak.
@HephaestusAetnaean Rozumiem twój punkt widzenia. Tak, jeśli weźmie się pod uwagę wszystkie te czynniki, również zakładam, że można byłoby zobaczyć, jak F-35 może być bardziej `` niewidzialny '' niż F-22
gwally
2017-06-14 01:34:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W dobie komputerowego projektowania, kreślenia, testowania i frezowania, możemy opracowywać produkty szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Zdecydowanie nie jest to technologia spowalniająca rozwój.

Kiedy projektujemy samolot na przyszłość, czy to dla sił powietrznych, czy dla lotnictwa komercyjnego, zwykle skupiamy się na planowaniu i opracowywaniu planów na przyszłość. Kiedy Boeing i Airbus opracowali 787 i A380, obaj musieli przewidzieć w przyszłości najlepszy sposób wydawania pieniędzy, aby sprostać wymaganiom dnia dzisiejszego i jutra. Każda firma zaryzykowała, czy linie lotnicze wolałyby model hub and spoke, czy też loty bezpośrednie. Podobne planowanie ma miejsce w przypadku sił powietrznych USA. W planowaniu długoterminowym nie zawsze kładzie się nacisk na szybsze i tańsze.

W przypadku Sił Powietrznych USA chcą samolotów szybkich, zaawansowanych i nie mających sobie równych na niebie. Inni wspominali o niektórych wadach i zaletach programów takich jak F-35. Skoncentruję się na tym, co można zrobić dzisiaj.

Moim przykładem możliwej szybkości rozwoju jest Textron AirLand Scorpion. Jest to myśliwiec kompozytowy, zaprojektowany z gotowych części, mocno oparty na technologii opracowanej dla Cessny, która jest faktycznym konstruktorem ram. Miał być lekkim atakiem i platformą wywiadowczą, obserwacyjno-rozpoznawczą (ISR). Został zaproponowany w 2011 roku i odbył swój pierwszy lot pod koniec 2013 roku i sprzedaje się za 20 milionów dolarów za samolot. To mniej niż dwa lata rozwoju.

Ten samolot nie może się równać z F-35 pod względem szybkości czy elastyczności. Samolot nie wykonuje VTOL, lądowań lotniskowców, maksymalna prędkość to 518 mil na godzinę, pułap 45 000 ', a zasięg poniżej 3 000 mil. Koszt i czas opracowania nie obejmował takich rzeczy jak fotel wyrzutowy, sterowanie lotem zapożyczone z innych opracowań. Gdyby Scorpion uwzględnił wszystkie te aspekty w rozwoju, cena i czas opracowania dramatycznie wzrosłyby.

Ten samolot jest tani i może obsługiwać trening lub obronę. Pokazuje, co może się wydarzyć w rozwoju w XXI wieku, gdy usuniesz wiele wymagań politycznych, planowania i innych wymagań z rozwoju samolotu i skupisz się na zbudowaniu czegoś taniego, łatwego w utrzymaniu i niezawodnego.

Textron AirLand Scorpion

Więcej informacji :

Wcześniejszym przykładem podobnej koncepcji (tania, sprawdzona technologia, bez fantazyjnych rzeczy) był F5 Tiger.
Bardzo dobra uwaga. Z artykułu w The Economist, do którego odnosi się pytanie: „Pan Pugh zidentyfikował również inny intrygujący trend: wyścig o większą, lepszą broń jest najbardziej zaciekły w czasie pokoju, ale ma tendencję do upadku, gdy faktycznie wybuchnie wojna. pierwszeństwo przed jakością ”.
@Koyovis to, co w czasie wojny staje się najważniejsze, to szybka produkcja środków zastępczych w celu zastąpienia utraconych w walce. To i łatwość użycia, dzięki czemu system może być używany przez nowych rekrutów po ograniczonym przeszkoleniu. Nadal chcesz prześcignąć swojego przeciwnika, ale liczby stają się ważniejsze niż trwałość pojedynczego systemu, ponieważ większość tych systemów nie przetrwa dziesięcioleci w czasie wojny, trwają średnio dni lub tygodnie.
Chris H
2017-06-12 19:52:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

To tylko dodatkowa uwaga, ale trochę więcej niż komentarz.

Pod koniec lat 60. nadal istniała kohorta personelu projektowego / testowego, którego umiejętności i postawy ukształtowały się podczas II wojny światowej i na początku etapy zimnej wojny.

Po stronie testowej, tacy jak Chuck Yeager i John Stapp byli nadal aktywni. Ich kariery opierały się na podejmowaniu osobistego ryzyka, które byłoby dziś nie do pomyślenia.

Projektanci zwykle nie są tak sławni, ale Alexander Kartveli kierował zespołami projektantów P-47 Thunderbolt, F-84 Thunderjet i F-105 Thunderchief, i nie jako menedżer, ale jako projektant, który był zaangażowany w wiele wcześniejszych projektów. Ile osób ma obecnie doświadczenie w projektowaniu wielu samolotów?

Oczywiście potrzeba integracji coraz większej ilości pierwszej elektroniki, a potem oprogramowania, zwiększa złożoność. Zwiększa to siłę roboczą do rozmiaru większego niż optymalny, co dodatkowo spowalnia działanie (zwłaszcza, gdy obejmuje to podwykonawstwo).

Te same argumenty odnoszą się do lotnictwa cywilnego i kosmosu. We wszystkich tych przypadkach sprzedaż obejmuje niewielką liczbę drogich jednostek, a ryzyko awarii prowadzących do katastrofy jest wysokie. W przypadku mniejszych, bardziej przyziemnych i powszechnych rzeczy, takich jak samochody, łatwiej jest dostosowywać lub rozwijać istniejące projekty, dodając funkcje w oparciu o rynek; w takich przypadkach jest mało prawdopodobne, że nawet wielokrotne awarie będą katastrofalne.
Złożoność rośnie jeszcze bardziej, gdy polityka decyduje się uczynić projekt wielonarodowym. Teraz masz ego narodowe (od strony politycznej!), Które przejmują projekt według własnego uznania. Rezultatem jest większe powielanie pracy i niekończące się spotkania. Spójrz na [Prawo Augustyna XLVIII] (https://en.wikipedia.org/wiki/Augustine%27s_laws), gdzie to prowadzi do.
Po odwołaniu TSR2 wielu brytyjskich inżynierów opuściło firmę, wielu nawet wyemigrowało. Dlatego w przypadku kolejnego samolotu wielu nowych inżynierów musiało zaczynać od zera. (Ustalenie dotyczące anulowania TSR2 obejmowało zniszczenie wszystkich rysunków i zniszczenie wszystkich modeli i prototypów. To była decyzja polityczna).
@RedSonja Wasze nawiasy obejmują dobry punkt - paranoja zimnej wojny doprowadziła do sposobu myślenia, który odrzucał wiedzę, którą zdobyła ciężka wiedza
tj1000
2017-06-14 03:09:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeszcze jeden czynnik, który należy wziąć pod uwagę: nadzór rządu nad projektami wojskowymi również stał się coraz bardziej złożony. Wymagane dokumenty i zatwierdzenia są oszałamiające. Spora część kłopotów z F-35 to zmieniające się wymagania. Jego wymagania misji bardzo się zmieniły od początku XXI wieku, kiedy prototyp po raz pierwszy poleciał. „Przezroczysty hełm” nie był częścią oryginalnego prototypu. I do pewnego stopnia sytuacja na świecie uległa zmianie w okresie ciąży F-35.

Jednym z powodów, dla których Lockheed był w stanie opracować P-80, P-104, a U-2 tak szybko - minimalny nadzór rządu nad tymi projektami i prostsza sytuacja.

Kolejnym powodem była Kelly Johnson.

Szczególnie w Stanach Zjednoczonych nie można lekceważyć nadzoru Kongresu. Ciągle zmieniająca się dostępność finansowania, ukierunkowane wydatki (kup X od Y), zmieniające się wskaźniki produkcji, audyty GAO, badania drobnych problemów z wydajnością pochłaniają ogromną ilość czasu. Kongres nie jest w stanie zająć się koncepcją ciągłego doskonalenia. Jeśli nie jest idealny, nie możesz uzyskać zgody na produkcję w pełnym tempie, nawet jeśli „niedociągnięcie” można naprawić w dalszej części za pomocą prostej aktualizacji pola. Tak więc program stale marnieje w ograniczonej produkcji, gdzie wszystko jest droższe.
Program F35 generuje około 10 000 stron dokumentacji tygodniowo.
I nieuchronnie biurokracja, która prowadzi do pośredniego wydłużania się projektów (poprzez wydłużony czas), prowadzi do zmieniających się wymagań, co prowadzi do jeszcze większej biurokracji. Oba prowadzą do niepotrzebnych wydatków o wiele więcej pieniędzy, a koszt projektu wymyka się całkowicie spod kontroli do tego stopnia, że ​​można kupić pojedynczy F-35 za cenę prawie eskadry F-16, ale samolot jest ledwie bardziej zdolny (i to optymistyczne oszacowanie).
Lachoneus
2017-06-13 01:01:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie zapomnij o godzinach (latach) symulacji przepływu, odpowiedzi dynamicznej, FEA i innych symulacjach komputerowych, których wymagają nowoczesne pojazdy. Są one niezbędne i dobre, ponieważ zmniejszają koszty testowania i ostatecznie prowadzą do bardziej solidnych produktów przy ułamku testów w świecie rzeczywistym. Nie są pozbawione wad (wysoki początkowy koszt komputera, oprogramowanie i szkolenie itp.), Ale ogólnie jest to znacznie lepsze niż zbudowanie prototypu za 40 milionów dolarów i zobaczenie, jak się psuje tylko dlatego, że ktoś zapomniał przeliczyć lbf na kg.

Prawdziwe. Zastanawiam się, dlaczego ten proces trwa tak długo, skoro symulację i CFD można przeprowadzić przed zbudowaniem pierwszej maszyny.
Tak, ale działa to głównie w drugą stronę. Przed analizą CFD i CAD należało przeprowadzić rzeczywiste testy w tunelu aerodynamicznym (wiele tysięcy godzin) i testy statyczne. CFD i CAD mają być _ tańszym_ i _ szybszym_ sposobem projektowania. Jednak pierwotne pytanie dotyczy tego, dlaczego pomimo tych postępów nie dzieje się to w praktyce.
Ian Ringrose
2017-06-13 15:46:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pierwszy myśliwiec tylko musiał być lepszy od myśliwca bez odrzutowca.

Następny myśliwiec odrzutowy musiał być tylko lepszy od pierwszego myśliwca odrzutowego jedno zadanie , do którego został stworzony.

Powstało wiele różnych typów odrzutowców wojskowych, które były trochę lepsze od tego, co było przed nimi, do jednego zadania, do którego zostały zaprojektowane.

Wtedy zdecydowano, że lepiej byłoby mieć mniej typów odrzutowców i że muszą one być w stanie zrobić wszystko, co potrafią wszystkie różne dysze, które zastępują. Wtedy zdecydowano, że muszą być lepsi od wszystkich odrzutowców, które wymieniali pod każdym względem.

Ponieważ starsze odrzutowce nadal działały, uzyskując „perfekcję”, „rób wszystko”, „spraw, by choć jeden był szczęśliwy ”Uznano, że odrzutowiec jest ważniejszy niż utrzymywanie czasu projektowania lub obniżanie kosztów… Ale ponieważ trwało to tak długo, a następny projekt może nie nadejść za kolejne 20 lat, wymagania wzrosły jeszcze bardziej…

Peter
2017-06-13 16:23:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Technologia-cykl życia
W pierwszej dekadzie XX wieku wynaleziono samoloty i zaczęto latać z silnikami tłokowymi, w połowie wieku otrzymaliśmy zaawansowane silniki turbowentylatorowe . Oba wymagały i pozwalały na wiele nowych planów i projektów oraz szybkie iteracje z ulepszeniami, ponieważ wszystko było zaawansowane. Zasadniczo od tamtej pory widzieliśmy „tylko” ulepszenia, najpierw większe ulepszenia, a teraz mniejsze ulepszenia. A ulepszanie już dobrze działającej rzeczy staje się coraz trudniejsze z czasem.

Jeśli otrzymamy nowy przełom w technologii latania, prawdopodobnie wkrótce zobaczymy wiele nowych samolotów i drugą falę z ulepszonymi nowymi samoloty i tak dalej.

Poza tym wspomniane już punkty są słuszne. Zwłaszcza zimna wojna się skończyła i dlatego zapotrzebowanie na ogromne floty nowych samolotów jest niewielkie. Komputery sprawiają, że wszystko jest wygodne, ale znacznie bardziej skomplikowane. A klient chce samolotów wielozadaniowych, co jeszcze bardziej komplikuje sprawę.

Lotnictwo * zawsze * było skomplikowane. Co sprawia, że ​​obecne problemy są bardziej skomplikowane?
Pierwsze samoloty nie były budowane na wojnę, więc inżynierowie podłączali broń i stało się to bardziej skomplikowane, ponieważ teraz trafiasz we własne śmigło (albo synchronizujesz oba, albo wbudowujesz działa w skrzydła, które nie były przeznaczone do broni ... ). I dalej z radarem, GPS, autopilotem, systemami bezpieczeństwa, chowanym podwoziem i wreszcie F-35: STOVL -> SKOMPLIKOWANY ^ 2
Durandal
2017-06-14 23:39:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pełzanie funkcji

To trwa od dziesięcioleci: mniej typów dla coraz większej liczby ról. Tam, gdzie samoloty wojskowe były pierwotnie projektowane do wąskiego zestawu misji, istniała tendencja do zastępowania wielu typów jednym typem wielozadaniowym.

Co sprawia, że ​​jest to tak problematyczne dla projektanta, to fakt, że różne role mają szalenie różne wymagania dotyczące zdolności samolotów:

  • Marynarka wymaga samolotu, który może operować na lotniskowcach
  • Armia domaga się samolotu do ataku / bliskiego wsparcia powietrznego
  • ... a także zabójca czołgów.
  • Siły Powietrzne wymagają myśliwca przechwytującego / myśliwca przewagi w powietrzu

Teraz każda z tych ról ma wymagania które mniej lub bardziej bezpośrednio stoją w sprzeczności z wymaganiami innej roli. Skończyło się na projektowaniu podnośnika wszystkich samolotów, próbując pogodzić prędkość doskoku, duży zasięg, długi czas przebywania na pokładzie, wzmocniony płatowiec do użytku lotniskowca (dodaj składane skrzydła dla przestrzeni), działo przeciwpancerne o dużej sile penetracji.

Aby zmieścić to wszystko w jednym samolocie, musisz pójść na kompromisy, które nie będą idealne. Aby nadrobić wady kompromisu, musisz przejść na sam szczyt technologii, aby przynajmniej zniwelować utratę wydajności, która przyszła z kompromisem (np. Potrzebujesz więcej mocy silnika, ponieważ twój płatowiec nie jest głównie przeznaczony do duża prędkość, potrzebujesz większych czołgów niż czysty myśliwiec i tak dalej). Wszystko to ma tendencję do dodawania podsystemów po podsystemie, złożoności i wagi.

Aby przeciwdziałać stale rosnącej masie (i wielkości płatowca) wymaganej przez wszystkie funkcje, jedynym wyborem jest wybór tak kompaktowych i lekkich systemów, jak możesz je zrobić. Projektowanie na samym skraju tego, na co pozwala technologia, jest kosztowne. Nikt wcześniej nie robił tego dokładnie w ten sposób, nie ma przemysłowego łańcucha dostaw dla pożądanych materiałów i narzędzi. Wszystko to zwiększa rozwój i koszty zakupów.

Jednocześnie Twój budżet jest ograniczony na dany rok podatkowy, jeśli przekroczysz budżet, będziesz potrzebować większego budżetu, co spowoduje dodatkowe opóźnienia i tak dalej. W sumie składa się to na stale rosnące koszty zarówno czasu, jak i pieniędzy.

Dlaczego więc nie ma wielu typów, z których każdy jest zoptymalizowany do własnego zadania?
@Koyovis Mniejsza liczba typów upraszcza logistykę wojskową i taktykę. Potrzebujesz wojownika? Ramię jak figther. Potrzebujesz samolotu szturmowego? Ramię z pakietem strajkowym. Istnieje tendencja do wykonywania większej liczby zadań przy użyciu mniejszej liczby jednostek. Finansowanie i burokracja również mają pewien wpływ, łatwiej jest uzyskać zatwierdzenie * jednego * programu niż * trzech *.
To jest najważniejsza odpowiedź imho. To właśnie Cię spowalnia. Poprzedni facet siedzący w biurze klienta chciał różowego uchwytu na kubek, teraz nowy chce mieć niebieski uchwyt na butelkę. Nowy facet zdobywa uznanie, znajdując rzeczy, które poprzedni facet „pomylił się” i wymyślając „ulepszoną” wersję. Czasami jest to po prostu nowa moda, którą dostrzegli u jakiegoś partnera NATO. Każda z tych zmian jest przepuszczana przez nasze kierownictwo - w ten sposób zarabiamy - i wyrzucana na nas. Dotyczy to całej produkcji wojskowej, z jaką kiedykolwiek miałem do czynienia.
Joe
2017-06-14 22:45:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Z punktu widzenia tworzenia oprogramowania, F35 ma własne 8 milionów linii kodu. 24 mln linii, jeśli uwzględnisz wszystkie powiązane systemy. Praca nad tym kodem zajmuje deweloperom dużo czasu, nie wspominając o testowaniu.

Czy to jeden z objawów zlepiania wszystkich wymagań w jedną całość?
@Koyovis Nie, niewiele z tego oprogramowania jest specyficznych dla gałęzi / wariantów. Większość obsługuje podstawowe systemy, takie jak radary, czujniki EW i IR.
@HephaestusAetnaean, który wszystko trzeba było opracować od podstaw?
@Koyovis - Lepsze niż tworzenie od podstaw ** trzy ** osobne czasy. Ale nie, to nie było wszystko od zera. Wiele systemów zostało wyewoluowanych z wcześniejszych prac i * znacząco * zmodernizowanych: radar, EW, EODAS, RAM i silnik (F-22); EOTS (Sniper XR); wyświetlacz na hełm (DASH III / JHMCS); zagłuszacz laserowy IR (NG, różne); środki zaradcze (różne); system lądowania lotniskowca (MAGIC CARPET) ... Nawet gdyby Marynarka Wojenna i Siły Powietrzne opracowały własne, oddzielne samoloty, i tak każdy z nich opracowałby prawie wszystkie te systemy ...
@Koyovis - ** ... podobnie jak konkurencyjne kraje. ** Opracowują własny IRST, zaawansowany radar / EW / ECM, HMD, materiały do ​​ukrywania się itp. Itp. F-35 ** musi tak być ** zaawansowane, aby wyprzedzić konkurencję i * pozostać * tam 20-30 lat później. Wiele rdzeni F-35, definiujących możliwości (ukrycie + fuzja czujników + sieć) * definiuje * 5. gen. Nie możesz / nie powinieneś oddzielać ich od samolotu ... ani żadnego potencjalnego zamiennika. Groszowe, głupie.
David Moles
2017-06-16 00:03:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli chcesz zagłębić się w szczegóły, Biuro Odpowiedzialności Rządu wielokrotnie przygotowywało raporty dotyczące stanu programu F-35 i przedstawiało odpowiednie zalecenia dla Departamentu Obrony, z których większość nie była przestrzegana. Przyzwoitym miejscem do rozpoczęcia jest zeszłoroczny GAO-16-390 (pdf), „F-35 Joint Strike Fighter: Continued Oversight Needed as Program Plans to Begin Development of New Capabilities”, który zaczyna się od przegląd historii programu i odnośniki do poprzednich raportów.

Wersja skrócona: Departament Obrony zażądał, aby F-35 zawierał szereg nowych technologii, z których wiele nie było w pełni zrozumiałych, i które był szalenie zbyt optymistyczny, a następnie rzucił go do testowania bez odpowiedniego R&D i do produkcji bez odpowiedniego testowania; kiedy zwrócono im na to uwagę, Departament Obrony spędził lata 2001-2008 na zaprzeczaniu, a od 2009 do chwili obecnej ograniczając zamówienia i obniżając wskaźniki produkcji, aby poradzić sobie z wynikającym z tego przekroczeniem kosztów.

Chociaż wymagania dotyczące „* nowych technologii, z których wiele nie zostało w pełni zrozumianych *”, mogą być przyczyną długiego czasu opracowywania F-35, nie wyjaśnia to, dlaczego inne samoloty cierpią, według PO, na ten sam problem .
We wstępie artykuł wspomina, że ​​„… zbliżamy się do końca rozwoju”. W 2016 roku, 20 lat po podpisaniu umowy na realizację.
To ciekawa lektura. „Jak informowaliśmy wcześniej, DOD rozpoczął program pozyskiwania F-35 w październiku 2001 roku bez odpowiedniej wiedzy na temat najważniejszych technologii lub konstrukcji samolotu”.
„Nie do końca zrozumiałe”. Ale dotyczy to w zasadzie ** każdej ** nowej technologii, którą rozwijasz przez ** 20 lat ** w przyszłości. Nie możesz wprowadzać innowacji bez ryzyka.
@Koyovis - Pewien kontekst: Dosłowne zadanie GAO polega na nadzorowaniu / graniu w adwokata diabła. Nigdy nie są zadowoleni z ** żadnego ** programu --- nawet z najbardziej udanych. Sądzę, że z dziesiątek raportów tylko raz chwalili. Oczywiście mówią, że „potrzeba więcej ** nadzoru”. Czy kiedykolwiek powiedzieli ** mniej ** nadzoru? Zasadniczo sprowadza się to do „Nie potrzebuję pracy”. --- Jeśli czytasz ich wcześniejsze raporty na temat F16, mówią w zasadzie to samo.
Koyovis
2017-06-24 11:51:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powyższe odpowiedzi dostarczyły bardzo dobrego wglądu w problemy związane z projektowaniem nowego myśliwca. Pytanie dotyczyło zwłaszcza długiego czasu rozwoju, łącznie dwudziestu lat. Oddając wszystkie odpowiedzi, można dojść do wniosku, ale najpierw chciałbym zająć się niektórymi konkretnymi podniesionymi kwestiami.

Na początek nie sądzę, że jest to problem, na podstawie kolejności -porównania wielkości:

  • Brak ukrycia. F-35 porównuje się z F-16 pod względem obserwacji przez radar. Ten film wspomina, jak stealth został już włączony do SR-71 - SR-71, o którym mowa! Technologia Stealth ma ponad pół wieku! Nieco dalej w klipie jest wspomniane, że SR-71 ma sygnaturę radaru 100 razy mniejszą niż F-14, która jest o połowę mniejsza.
  • Nie: coraz lepsze ramiona przeciwnik. O wyścigach zbrojeń i ich konsekwencjach w czasie wojny domowej w Ameryce wspomniał już Jules Verne w swojej książce From The Earth To The Moon z 1865 roku. Ponownie w wideo, o którym mowa powyżej, oficerowie uzbrojeni opisują zagłuszanie radaru systemów uzbrojenia blokujących ich samolot. Stale rosnący wyścig zbrojeń jest coraz większym problemem od ponad 150 lat. Tak, problemy narastają szybciej, ale rozwiązania stoją na barkach wciąż rosnących gigantów.
  • Nie: liczba linii kodu oprogramowania. Chociaż błąd w oprogramowaniu systemów lotniczych / uzbrojenia ma poważniejsze konsekwencje niż błąd w pakiecie Microsoft Office, nie chodzi o liczbę linii jako takich. F-35 ma na pokładzie 8 milionów wierszy kodu (MLOC), porównywalne z Chevy Volt. Logistyka F-35 ma 24 MLOC, porównywalne z Apache Open Office. Oznacza to pokaźną liczbę roboczogodzin i czas rozwoju - wdrażane stopniowo, podobnie jak systemy uzbrojenia. Oprogramowanie systemów lotniczych i uzbrojenia
  • Nie: problemy są tak złożone. To lotnictwo! Pytanie sprowadza się do tego: dlaczego niewiarygodnie złożone, nowe problemy mogły być rozwiązane o wiele szybciej w przeszłości. Tak, misja SR-71 leciała szybko z kamerą, ale nie została zestrzelona żadną dostępną zaawansowaną bronią. Apollo 11 również miał tylko jedną misję, co to ma wspólnego z ceną ryb? Zostało to osiągnięte w ciągu ośmiu lat, czyli mniej niż połowę czasu potrzebnego na uruchomienie F-35.

Co w takim razie składa się na długi czas projektowania? Pytanie porównuje obecną sytuację z ponad pół wieku temu, kiedy wojna między narodami na pełną skalę była wciąż żywym wspomnieniem, a narody wciąż były uzbrojone po zęby. Od tamtej pory na szczęście narody high-tech nie prowadzą ze sobą wojny.

Ten artykuł, który ukazał się w numerze The Economist z 2010 roku dotyczy rosnących kosztów systemów uzbrojenia. Cytat:

Philip Pugh, autor „The Cost of Seapower” ... również zidentyfikował inny intrygujący trend: wyścig o większą, lepszą broń jest najostrzejszy w czasie pokoju, ale zwykle upada po wojnie faktycznie wybucha. W tym momencie, argumentuje, ilość ma pierwszeństwo przed jakością.

Można więc wywnioskować, że we wszystkich systemach uzbrojenia panuje powszechny trend czasu pokoju, że powinny być postrzegane jako lepsze. Nie sprawdzone przez wojnę, ich wartość odstraszająca może być równie ważna, jak ich faktyczna zdolność niszczenia. I to dobrze.

Okazuje się, że F-35 pokonuje prawo Augustyna XVI: W roku 2054 z całego budżetu obronnego zostanie zakupiony tylko jeden samolot. Ten samolot będzie musiał być udostępniany przez siły powietrzne i marynarkę wojenną przez 3-1 / 2 dni w tygodniu, z wyjątkiem roku przestępnego, kiedy to zostanie udostępniony piechocie morskiej na dodatkowy dzień. Prawa Augustyna z odpowiedzi @Peter Kämpf - wygląda na to, że po prostu sygnalizował odwieczny trend pokojowy.

Jak stwierdzono na końcu pytania OP, nie chcę zaprzepaścić produktu końcowego, F-35, który ostatecznie okazuje się kompetentną bronią, która pokonuje szersze trendy wzrostu kosztów. Ale dlaczego trwało to tak długo i dlaczego przy okazji zgromadziło tak złą prasę?


Opinia przed nami

Oczywiste jest, że wszystkie czynniki, które powodowały pilną potrzebę, nie są już obecne, co jest dobrą rzeczą. O wiele łatwiej jest żyć w spokojnych czasach. Ponadto wrogowie stali się symetryczni i wymagane były różne rodzaje broni. Nie mamy już menedżerów programu oddychania ogniem, zrodzonych z rozwoju coraz lepszej broni w czasie wojny. Jak Kelly Johnson, którego rekord nie przestaje zadziwiać. Opracował Starfightera w ciągu 1 roku, dziewięć lat po drugiej wojnie światowej z jego Spitfirem.

Możliwe, że rozwój szybkiego odrzutowca jest teraz w stanie uśpienia i wszyscy to rozumieją. To dobrze, że ta zdolność utrzymuje się na powierzchni. F-35 okaże się dobrą i ekonomiczną maszyną, której opracowanie zajęło trochę więcej czasu. Jakie są dwie dekady w życiu, prawda?

Apollo odniósł sukces pomimo, a nie dzięki NASA. Kiedy zaangażowała się NASA, doszło do przekroczenia kosztów i [śmiertelnych wypadków] (https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_1). Tylko pozostawiając większość prac wykonawcom i kierując ich na warunkach rynkowych, program mógł odnieść sukces. Głównym powodem sukcesu była wyraźna motywacja wszystkich zaangażowanych (Pokonaj Rosjan!) I jasny cel (człowiek na Księżycu do końca dekady). W dzisiejszych projektach motywacje są różnorodne (spróbujmy głównie winić drugiego gościa), a cele jeszcze bardziej. To jest rzeczywiście dobre, ponieważ pokazuje, że zagrożenia zniknęły.
„F-35 porównuje się z F-16 pod względem obserwacji przez radar.” F-35 jest faktycznie znacznie bardziej niewidoczny niż F-16 i najwyraźniej nawet bardziej niewidoczny niż F-22. Jeśli chcesz, mogę znaleźć referencje pilotów i urzędników programowych.
„SR-71 ma sygnaturę radaru 100 razy mniejszą niż F-14, czyli o połowę mniejszą”. Porównanie jest trochę niesprawiedliwe. • ** A) ** SR-71 aktywnie próbował obniżyć swój RCS. F-14 nawet się nie przejmował. Bardzo łatwo jest nadmuchać RCS, jeśli nie jesteś ostrożny, a wtedy ludzi po prostu to nie obchodziło [większość uważała, że ​​VLO RF jest niemożliwe, więc po co się tym przejmować]. W kategoriach LO 100-krotną redukcję można stosunkowo łatwo zyskać / stracić.
• ** B) ** Platforma zwiadowcza mach 3 jest z natury bardziej niewidoczna [niż myśliwiec obrony floty]: same usprawnienia i obciążenia termiczne wymagają bardzo czystej skóry, nieskażonej przez zewnętrzne magazyny, pylony, strąki, duże powierzchnie kontrolne, ogromne baldachimy itd.… w przeciwieństwie do „brudnego” F-14, którego racją bytu było noszenie około 1000-funtowych pocisków.
• ** C) ** To porównanie nie jest zbyt pochlebne. F-14 miał bardzo duży RCS, prawdopodobnie podobny (lub większy) do F-15 (~ 25 m ^ 2). Dla porównania :, B-52 (~ 100m ^ 2), F-16 (1+ m ^ 2), eurokanardy (<1 m ^ 2), F-22 (~ 0,0001 m ^ 2). Ten RCS rośnie jeszcze bardziej, gdy dodajesz zewnętrzne sklepy (czego SR-71 nie musiał).
• ** D) ** ma stosunkowo niewielki wpływ na RCS. Czasami większy rozmiar * zmniejsza * RCS.
`wydaje się po prostu kwestią nieoptymalnego zarządzania programem. Sukces SR-71 można przyczynić do doskonałych umiejętności Kelly Johnson w zakresie zarządzania programami - ** A) *** W tamtych czasach * większość * programów rozwoju samolotów rozwijała się szybko, nie tylko Kelly Johnson. Gdyby żył dzisiaj, nie jest jasne, czy wykonałby lepszą robotę (na przykład) niż generał broni Bogdan w zarządzaniu programem F-35. ** B) ** To stwierdzenie oznacza, że ​​wszystkie kraje i wszystkie firmy uzyskały nieoptymalne zarządzanie programem i że wszystkie nabyły je mniej więcej w tym samym czasie.
** C) ** Przedstawiam alternatywną hipotezę: narzędzia do zarządzania i projektowania znacznie się rozwinęły od lat pięćdziesiątych, jednak po prostu nie rozwinęły się szybko * wystarczająco *, aby nadążyć za rosnącą złożonością.
@HephaestusAetnaean kilka uczciwych punktów, poprawię odpowiedź.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...