Των Φαίδωνα Γ. Καραϊωσηφίδη, Αεροναυπηγού και Brian Schofield, Aerospace & Defence Analyst
Καθώς οι αναφορές για καθυστερήσεις στο πρόγραμμα παραγωγής αναφορικά με το υπόβαθρο TR-3 (Technical Refresh 3) του Block 4 πυκνώνουν, επανερχόμαστε με μια ανασκόπηση της κατάστασης, επικαιροποιώντας τις αναφορές μας την περασμένη άνοιξη, μετά και την επίσκεψη της «Πτήσης» στη γραμμή συναρμολόγησης του F-35 στο Fort Worth του Τέξας. Για να γίνει όμως κατανοητό το πρόβλημα στην πραγματική του βάση χρειάζεται η ανάλυση που του πλαισίου του που ακολουθεί
Το παρακάτω είναι μέρος άρθρου που δημοσιεύτηκε στην «Πτήση» 41, Οκτώβριος 2023
To 2012, όταν το F-35 μπήκε σε υπηρεσία στο πρότυπο Block 1B, βρίσκεται πλέον πολύ μακριά, με το JSF όχι μόνο να έχει ωριμάσει, αλλά και να αποτελεί αυτό που είχε προκαταβολικά «υποσχεθεί» το πρόγραμμα του Joint Strike Fighter, ότι η πλατφόρμα του θα είναι ευέλικτη και διαρκώς εξελισσόμενη, προσθέτοντας συνεχώς καινούριες δυνατότητες μέσα από νέα συστήματα, αισθητήρες και όπλα. Με αυτόν τον τρόπο, όπως υποστηρίζουν οι ΗΠΑ, θα ανταποκρίνεται στις εξελισσόμενες απειλές και θα απομακρύνει τον κίνδυνο της απαξίωσης που αντιμετωπίζουν ακόμη και τα μαχητικά τέταρτης γενιάς, ο οποίος στην περίπτωσή τους μπορεί να αναχαιτιστεί μόνο με -δαπανηρά και χρονοβόρα- προγράμματα ΕΜΖ (Εκσυγχρονισμού Μέσου Ζωής). Ο αντίλογος βέβαια είναι ότι αυτό που ουσιαστικά καθιέρωσε το F-35 είναι ο διαμοιρασμός ενός ΕΜΖ σε μια αέναη διαδικασία, κάτι που εξυπηρετεί τους επιχειρησιακούς σκοπούς του, αλλά ήδη αναδεικνύεται σε πηγή προβλημάτων, ενώ πολλοί επισημαίνουν το κλιμακούμενο κόστος.
Concurrency
Όπως έχουμε αναφέρει πολλές φορές, το πρόγραμμα του F-35 υιοθέτησε το δόγμα της «παραλληλίας» ή του «συγχρονισμού» (Concurrency) της εξέλιξης/ανάπτυξης και παραγωγής με στόχο την επιτάχυνση της εισόδου σε υπηρεσία και της αξιοποίησης του μαχητικού από τους τελικούς χρήστες. Η πρακτική αυτή δεν είναι φυσικά καινούρια, αφού προϋπήρχε από την όψιμη περίοδο εξέλιξης αρκετών μαχητικών τρίτης γενιάς και σίγουρα αφορά στα περισσότερα μοντέλα τέταρτης γενιάς. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα Tranche παραγωγής του Eurofighter ή οι εκδόσεις Fx του Rafale. To πρόγραμμα JSF όμως την υιοθέτησε σε μια ευρύτερη και καθολική εφαρμογή του. Στο παρελθόν (έως και την εποχή των 4 Gen μαχητικών) η φάση σχεδίασης ακολουθείτο από μια σειρά δοκιμών των πρωτοτύπων που ανατροφοδοτούσαν τη διαδικασία για τη δημιουργία αεροσκαφών προπαραγωγής. Οι δοκιμές DFT (Development Flight Testing) για την τελική εξέλιξη αυτών των μοντέλων εξασφάλιζε το καθεστώς των αεροσκαφών που θα απέδιδε η γραμμή παραγωγής, η οποία όμως δεν εκκινούσε πριν από την ολοκλήρωσή τους. Στη συνέχεια οι δοκιμές επιχειρησιακής αξιολόγησης OFT (Operational Flight Testing) πιστοποιούσαν τη συμφωνία του τελικού προϊόντος με τις απαιτήσεις των προδιαγραφών που είχε οριοθετήσει η προηγούμενη διαδικασία. Το αποτέλεσμα όμως ήταν ότι το διάστημα που απαιτείτο για να εισαχθεί ένα αεροσκάφος σε υπηρεσία μπορούσε να καταλήξει σε πολλά χρόνια, απομακρύνοντας ακόμη περισσότερο τα ορόσημα IOC (Initial Operational Capability) και FOC (Final Operational Capability). Σε αρκετά προγράμματα αεροσκαφών τη δεκαετία του 80 και 90 οι παραπάνω φάσεις άρχισαν να επικαλύπτονται σε κάποιες πρώιμες προσπάθειες «concurrency». Αποκαλύφθηκε όμως τότε ότι πιθανές αδυναμίες στη διαδικασία κάποιων εξ αυτών θα μπορούσαν να μεγεθύνουν τα προβλήματα που τυχόν θα αναδύονταν. Το πρόγραμμα του ευρωπαϊκού NH90 είναι ίσως το πιο χαρακτηριστικό τέτοιο παράδειγμα και μια τραυματική εμπειρία τόσο για τη βιομηχανία αεροσκαφών περιστρεφόμενων πτερύγων της γηραιάς ηπείρου όσο και των αεροποριών που εμπιστεύτηκαν αρχικά το ελικόπτερο.
Το πρόγραμμα JSF συμπύκνωσε τις φάσεις αυτές σε πρωτοφανές πλαίσιο, που, αν και δεν γίνεται άμεσα αντιληπτό, υφίσταται εδώ και αρκετά χρόνια. Σε αυτό, διαφορετικές φάσεις πτητικών και άλλων δοκιμών εξελίσσονται παράλληλα και ταυτόχρονα, την ίδια στιγμή που η παραγωγή (σύμφωνα με τα πιο πρόσφατα στοιχεία της Lockheed Martin) έχει αποδώσει έως το τέλος Αυγούστου 2023 965+ αεροσκάφη, τα οποία είναι ενταγμένα σε 14 αεροπορικές δυνάμεις (12 από τις οποίες έχουν επιτύχει καθεστώς IOC) και έχουν συσσωρεύσει πάνω από 720.000 ώρες πτήσης. Ανάμεσα σε άλλα οφέλη της «παραλληλίας» η Lockheed Martin αναφέρει ότι στην επιχειρησιακή αξιολόγηση η ανατροφοδότηση δεδομένων γίνεται πλέον όχι μόνο από μια μονάδα ΟΤ&Ε (Operational Test & Evaluation), αλλά από όλους τους χρήστες. Το ζήτημα όμως είναι τι γίνεται εάν συμβεί κάτι και διαταράξει αυτό το στερέωμα, όπως θα δούμε παρακάτω.
Διαχρονική πορεία TR
Αν και σήμερα γίνεται πολύς λόγος για τη διαδικασία TR-3 (Technical Refresh 3), η αρίθμηση από μόνη της καταδεικνύει ότι υπάρχει προϊστορία. Ο όρος «Τεχνολογική Ανανέωση» προέρχεται φυσικά από τον κόσμο του IT (Information Technology), γεγονός που από μόνο του καταδεικνύει και υπογραμμίζει τις αλλαγές που έχουν συντελεστεί ανάμεσα σε διαδοχικές γενιές μαχητικών, 4ης και 5ης. Αναφέρεται στον κύκλο της τακτικής ενημέρωσης βασικών στοιχείων της υποδομής πληροφορικής για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης ενός συστήματος με την επιλογή της αναβάθμισης ή της αντικατάστασής τους αντί της συνέχισης χρήσης τους, έως ότου δεν μπορούν πλέον να αποδώσουν.
Ανατρέχοντας στο παρελθόν, η πρώτη τέτοια επέμβαση για το JSF αφορούσε στην TR-1 (Technical Refresh 1) και την αντικατάσταση του ολοκληρωμένου επεξεργαστή ICP (Integrated Core Processor) πριν καν παραδοθούν τα πρώτα αεροπλάνα παραγωγής (χαμηλού ρυθμού). Η TR-1 υλοποιήθηκε όταν το πρόγραμμα βρισκόταν ακόμη σε φάση SDD (System Development & Demonstration) των συστημάτων αποστολής (mission systems), και η πρώτη πτήση αεροσκάφους (Block 0.5) σε τέτοια διαμόρφωση έγινε τον Απρίλιο του 2010. Η αναβάθμιση TR-1 έγινε σε όλα τα αεροπλάνα των αρχικών τεσσάρων παρτίδων παραγωγής (Lot 1 έως 4), στο σύνολό τους 48 F-35A/B Block 1A και Block 1B.
Μοντέλα F-35B Block 2B/TR-1 ήταν τα STOVL JSF με τα οποία η Αεροπορία του Σώματος των Πεζοναυτών-USMC επέτυχε αρχική επιχειρησιακή ετοιμότητα-IOC. Ακολούθησε η USAF με CTOL JSF Block 3i, τα οποία όμως είχαν υποστεί την επόμενη αναβάθμιση TR-2 και ενσωμάτωναν νέο ICP, που ήταν και η μοναδική διαφορά τους με τα Block 2B. Αμφότερα όμως τα αεροπλάνα των δυο Block είχαν τότε ουσιαστικά μηδενική ικανότητα μάχης, αφού σε εκείνο το στάδιο της (παράλληλα εξελισσόμενης) SDD δεν ήταν πιστοποιημένα για τη μεταφορά και χρήση όπλων, ενώ και οι αισθητήρες τους είχαν πολύ περιορισμένη λειτουργικότητα. Επέτρεψαν όμως την εκπαίδευση προσωπικού «χτίζοντας» την IOC και εδραιώνοντας τη σχετική διαδικασία, η οποία (τότε) αφορούσε σε πιστοποίηση των Ιπταμένων μετά την προετοιμασία τους στους εξομοιωτές, σε έξι πτήσεις με το αεροπλάνο υπό τη συνοδεία εκπαιδευτή σε άλλο F-35.
Εκτός των κόλπων των αμερικανικών ενόπλων δυνάμεων δυο άλλοι εταίροι του προγράμματος και πελάτες του τύπου, το Ηνωμένο Βασίλειο και η Ολλανδία που μετείχαν στη διαδικασία IOT&E (Initial Operational Test & Evaluation), παρήγγειλαν και παρέλαβαν τρία και δύο F-35 αντίστοιχα των αρχικών LRIP (Low-Rate Initial Production) Lot 3 και Lot 4, Block 2A/TR-2. Ακολούθησαν (επίσης εταίροι, αν και διαφορετικού επίπεδου) η Ιταλία και η Αυστραλία, που παρέλαβαν F-35A Block 2B/TR-1 LRIP Lot 6 (επίσης δύο και τρία αντίστοιχα). Οι υπόλοιπες χώρες που υιοθέτησαν το F-35, τόσο εταίροι του προγράμματος JSF όσο και πελάτες FMS, περίμεναν μέχρι τη διαθεσιμότητα του Block 3i. Εξυπακούεται ότι η αναβάθμιση προηγούμενων Block παραγωγής στο εκάστοτε διαθέσιμο πρότυπο είναι δυνατή κυρίως μέσω λογισμικού, αν και σε περιπτώσεις αναβαθμίσεων TR απαιτείται και hardware, ενώ επαφίεται στην ευχέρεια των χρηστών εάν θα προχωρήσουν στις αναβαθμίσεις ή όχι.
Τρίτη και τελευταία που επέτυχε IOC ήταν η Αεροπορία του Αμερικανικού Ναυτικού για το F-35C σε διαμόρφωση Block 3F το 2019, χρονιά κατά την οποία ολοκληρώθηκε και η φάση SDD. Στο πλαίσιο όμως της «concurrency» οι δοκιμές IOT&E συνεχίζονταν, και όπως αποκάλυψε το Πεντάγωνο, το 2022 μέσω της διεύθυνσης του αρμόδιου φορέα DOT&E (Director Operational Test & Evaluation), παρά τη συνεχή πρόοδο που είχε γίνει, υπολείπονταν ακόμη 64 δοκιμές για την ολοκλήρωση αυτής της αρχικής διαδικασίας, οι οποίες θα έπρεπε να υλοποιούνται σε προηγμένο περιβάλλον προσομοίωσης-JSE (Joint Simulation Environment). Το περιβάλλον αυτό εξελίσσει ομάδα στον Naval Air Station Patuxent River στο Μέριλαντ και στοχεύει στην αξιολόγηση των μαχητικών σε ποικιλία σεναρίων, περιλαμβανομένων DCA (Defensive Counter Air), COCA (Combined Offensive Counter Air), άμυνας κατά πυραύλων κρουζ, DEAD (Destruction of Enemy Air Defense), Αεροπορικής Κρούσης κ.ά. Το JSE μπορεί να παραμετροποιηθεί ευρέως και να περιλαμβάνει τις τρέχουσες και μελλοντικές απειλές και για τις τρεις διαφορετικές εκδόσεις του F-35.
Να σημειώσουμε ότι η ανάπτυξη αυτού του περιβάλλοντος στο επιθυμητό επίπεδο αποτέλεσε και αποτελεί τον κύριο παράγοντα των καθυστερήσεων των IOT&E. Το 2022 ο DOT&E εκτιμούσε ότι η ολοκλήρωση των 64 δοκιμών, ώστε να «κλείσει» ο κύκλος του IOT&E, θα μπορούσε να γίνει έως τον Αύγουστο του 2023. Τον Ιανουάριο του 2023 όμως η πρόβλεψη αυτή αποδείχθηκε υπεραισιόδοξη λόγω του υψηλού ρίσκου να αναδυθούν προβλήματα στη διαδικασία VV&A (Verification, Validation & Αccreditation) του JSE! Αν και η ημερομηνία δεν αναθεωρήθηκε επίσημα (αφού και η προηγούμενη ήταν και αυτή ανεπίσημη), η εκτίμηση πλέον την τοποθετούσε (και μέχρι τη στιγμή που γράφονται αυτές οι γραμμές εξακολουθεί να την τοποθετεί) στο 2024, αν και κάποιοι την «βλέπουν» αργά μέσα στο επόμενο έτος.
H ολοκλήρωση του IOT&E είναι απαραίτητη προϋπόθεση σε κάθε πρόγραμμα για τη μετάπτωση της παραγωγής σε καθεστώς παραγωγής πλήρους ρυθμού-FRP (Full Rate Production), αν και για το F-35 αυτό είναι πλέον… τυπικό.
Στον πολύπλοκο κόσμο του JSF, που γίνεται πολυπλοκότερος λόγω του πολυεπίπεδου και ταυτόχρονα εξελισσόμενου πλαισίου της «concurrency», η ανάπτυξη των δυνατοτήτων του μαχητικού είναι μεν συνεχής μέσω των αλλεπάλληλων Block παραγωγής, αλλά το ίδιο συμβαίνει και για τα προβλήματα που μεταφέρονται από το ένα τέτοιο στάδιο στο άλλο, όπως έχει γίνει για ένα μεγάλο μέρος τους από το Block 3F, γεγονός που ήταν καθοριστικό στην πορεία του VLO (Very Low Observable) μαχητικού όταν αυτό πέρασε στο Block 4. Αυτό, στο αρχικό του στάδιο, είχε διακριτές υποκατηγορίες Block 4.1 έως και Block 4.4, καθεστώς όμως που άλλαξε στη συνέχεια, όταν προβλήματα και αδυναμίες που είχαν μεταφερθεί από το Block 3F επιλύονταν σταδιακά και οι αναβαθμίσεις αφορούσαν πλέον αποκλειστικά λογισμικό.
Μια άλλη γενικότερη απαίτηση που έπρεπε να ικανοποιήσει η διαδικασία είναι γνωστή ως αρχιτεκτονική OMS (Open Mission Systems), η οποία επιβλήθηκε από το Πεντάγωνο για όλα τα προγράμματα με στόχο την ενσωμάτωση βελτιώσεων και δυνατοτήτων ταχύτερα και οικονομικότερα.
Technical Refresh 3
Η πιο πρόσφατη «Τεχνολογική Ανανέωση» είναι η «Technical Refresh 3», μια μεγάλης κλίμακας διαδικασία που αφορά σε δοκιμές με έξι αεροπλάνα και λογισμικό που η κατασκευάστρια Lockheed Martin παρέδωσε το φθινόπωρο του 2022, ενώ η πρώτη πτήση ενός Block 4 μόνο με το λογισμικό TR-3 (βλέπε παρακάτω) έγινε στις 6 Ιανουαρίου 2023.
Όπως επισημάνθηκε και παραπάνω όμως, η κυριότερη συνιστώσα κάθε TR είναι ένας αντίστοιχος καινούριος ολοκληρωμένος επεξεργαστής ICP (Integrated Core Processor), διότι διαφορετικά το καινούριο λογισμικό δεν μπορεί να αποδώσει στο μέγιστο των δυνατοτήτων του, αν «τρέχει» στο προηγούμενο, «παλαιό» hardware. Το μείζον πρόβλημα που αντιμετωπίζει το πρόγραμμα του JSF από τους πρώτους μήνες του 2023 είναι ότι ο ICP του TR-3 που θα έπρεπε να είναι διαθέσιμος ταυτόχρονα με το λογισμικό, ώστε να ξεκινήσουν δοκιμές, εξακολουθεί να αντιμετωπίζει προβλήματα εξέλιξης και έχει γίνει τροχοπέδη της όλης διαδικασίας.
Ο ICP είναι το κεντρικό συγκρότημα επεξεργαστών του αεροσκάφους και διαχειρίζεται το σύνολο των διεργασιών (που κάποτε ήταν κατανεμημένο σε ξεχωριστούς υπολογιστές), περιλαμβανομένου του ελέγχου της ναυτιλίας, των αισθητήρων, του ηλεκτρονικού πολέμου, επικοινωνιών και συγχώνευσης των δεδομένων για απεικόνιση τόσο στην οθόνη του πιλοτηρίου όσο και στο προβολικό σύστημα της κάσκας του χειριστή. Παρελκόμενη του ICP είναι η υποδομή AMS (Aircraft Memory System), ένα συγκρότημα αποθήκευσης και ανάκτησης δεδομένων για χρήση από τους επεξεργαστές, το oποία σε προηγούμενες γενιές μαχητικών ήταν επίσης διαμοιρασμένη στους επιμέρους υπολογιστές.
Η έκδοση του ICP που θα υποστηρίξει την TR-3, έργο που έχει ανατεθεί στην L3Harris, υπόσχεται 25πλάσια υπολογιστική ισχύ συγκριτικά με τον προκάτοχό του στην TR-2, που είναι απαραίτητη για την υλοποίηση όλων των δυνατοτήτων που προβλέπει το πλαίσιο Block 4. Τα προβλήματα όμως στην εξέλιξη του καινούριου ICP και οι καθυστερήσεις που αυτός έχει συσσωρεύσει μεταφέρονται άμεσα και μεγεθύνονται σε όλη την αλυσίδα του προγράμματος, περιλαμβανομένης της παραγωγής. Ο «φαύλος κύκλος» που έχει δημιουργηθεί είναι ότι, αν και το λογισμικό TR-3 είναι διαθέσιμο, λείπει ο αντίστοιχος ICP για τις δοκιμές, ώστε να ενσωματωθεί στα F-35 που παραδίδονται στο Block 4. Το πότε θα συμβεί αυτό έχει αναθεωρηθεί αρκετές φορές και το μέλλον παραμένει αβέβαιο. Την περασμένη άνοιξη το Πεντάγωνο και η Lockheed Martin, έχοντας ήδη υπαναχωρήσει δυο φορές στις προηγούμενες εκτιμήσεις τους, τοποθετούσαν την παράδοση μαχητικών στο πρότυπο Block 4/TR-3 τους τελευταίους μήνες του τρέχοντος έτους. Όταν γράφονταν αυτές οι γραμμές, η προοπτική αναθεωρήθηκε για άλλη μια φορά και τοποθετείται πλέον -στην καλύτερη περίπτωση- κάποια στιγμή ανάμεσα στον Απρίλιο και τον Ιούνιο του 2024.
Υπό το πρίσμα των παραπάνω, η Lockheed Martin συνεχίζει να συναρμολογεί αεροσκάφη Block 4/TR-2 με προοπτική την αναβάθμισή τους όταν το συνολικό «πακέτο» TR-3 γίνει διαθέσιμο, κατάσταση η οποία έχει ήδη διάφορες επιπτώσεις. Η σημαντικότερη από αυτές είναι ότι το πλαίσιο που δημιουργείται, φαίνεται να επηρεάζει τον ρυθμό παραδόσεων. Η αρχική πρόβλεψη της εταιρείας για το 2023 ήταν ότι ο αριθμός των F-35 όλων των εκδόσεων που θα άφηνε τη γραμμή παραγωγής μέσα στο τρέχον ημερολογιακό έτος θα ξεπερνούσε τα 120, αλλά τώρα πλέον προβλέπει ότι θα είναι κάτω από 100 (πιθανότατα 97), κάτι που επηρεάζει ήδη κάποιους πελάτες της.
Η Δανία, για παράδειγμα, η οποία έχει παραγγείλει 27 F-35A, έχει εντάξει τα πρώτα από αυτά (που παρέλαβε ήδη στις ΗΠΑ) σε δύο Μοίρες στην Αεροπορική Βάση Skrydstrup. Όπως όμως έγινε γνωστό, η επόμενη παρτίδα JSF, που ήταν προγραμματισμένη για παραδόσεις το πρώτο εξάμηνο του 2024, σύμφωνα με το αναθεωρημένο χρονοδιάγραμμα θα παραδοθεί πλέον το δεύτερο εξάμηνο. Το πιθανότερο είναι ότι αντίστοιχες καθυστερήσεις θα εμφανιστούν και στο χρονοδιάγραμμα παραδόσεων των άλλων πελατών του JSF, αλλά αναμένεται να ομαλοποιηθούν μέσα στο 2024, εάν φυσικά αρθούν οι λόγοι που τις προκαλούν.
Οι αμερικανικές ένοπλες δυνάμεις συνεχίζουν να παραλαμβάνουν αεροπλάνα σε αυτήν την «ενδιάμεση» κατάσταση, ενώ άλλες καθυστερημένες παραλαβές είναι «οικειοθελείς», όπως είναι η περίπτωση του Βελγίου που έχει ανακοινώσει ότι δεν θα παραλάβει αεροσκάφη, αν αυτά δεν είναι πλήρως σύμφωνα με τις προδιαγραφές τού προτύπου Block 4, όπως υπαγορεύει η υπογεγραμμένη σύμβαση αγοράς τους. Παρόλα αυτά το πρώτο βελγικό F-35 παραδόθηκε προ ημερών.
