三、自主式後勤保障

    艦載機的後勤保障問題十分重要，與陸基飛機相比其特殊性在於：航母的內部空間和甲板面積有限，不能使用太多的維修保障人員和容納太多的航材，因此要求艦載機必須可靠性高、維修簡便、專用維修設備少，並基本上能在自身投影面積內簡易快速地完成維護。

     F-35C與F-35A和F-35B一樣均將採用AL保障，而其核心組成部分--PHM系統將對後勤保障工作產生革命性影響，這對後勤保障環境惡劣的艦載機來說具有極其重要的意義，可以大大提高飛機的可靠性、降低飛機的後勤保障費用並大大改善飛機的維護性。

    經濟可承受性是JSF計劃的基石，盡可能降低飛機的全壽命週期費用是F-35最重要的設計目標之一。由於飛機的後勤保障費用一般佔其全壽命週期費用的2/3，F-35的重要設計特點之一是要達到前所未有的高可靠性和優異的維護性。F-35通過提高可靠性來減少維護工作需求，從而大幅度降低使用和保障成本，而高可靠性能使F-35以盡可能少的保障設備快速地投入部署。

    為了在任何時間和任何地點作好隨時投入戰鬥的準備工作，F-35還將把採用最新資訊技術的快速響應保障系統與訓練系統結合起來，其AL保障方案將飛機當前的佈局、性能和作戰參數、預定的升級和維護、部件歷史情況、PHM以及使用保障等方面集成起來。從本質上看，AL將在後勤保障方面為F-35提供極為有效的後臺監視、維護和診斷而保證飛機具備持續的完好性。

    在F-35飛行過程中，AL系統將監視其他機載系統的完好性；向地面或艦船下載相關資訊；併為飛機能快速再次投入戰鬥而預先調配維護人員、設備和零備件。這種AL保障的最終目標是使F-35具備較高的出動率。AL保障借助PHM系統具有記錄飛機狀態的作用，即機載電腦可以利用跟蹤積累的數據預測飛機部件何時失效。維護人員借助這種手段，能夠在部件失效之前即予以更換而保證飛機隨時可飛。

     F-35與F-22A一樣也採用兩級維護體制而取消了中繼級維修，其基礎是提高可靠性和採用模組化設計並依靠強大的故障檢測能力，但F-35的PHM提供了更強大的機載診斷與故障預測能力而推動了飛機維修保障的變革。F-22A具有某些局域管理軟體模組，可用於監控來自特定系統的機內檢測（BIT）數據，但因未形成多層結構和高級管理推理機，無法在彙報資訊出現矛盾的情況下做出正確判斷而易出現虛警。

    為避免BIT診斷技術中較高的虛警率，F-35在綜合核心處理器中採用了PHM智慧軟體程式，它可經常監控機內檢測和來自子系統的參數資訊。這種多層結構的高智慧系統利用填埋在機身各處的感測器採集飛機系統狀態的技術數據，由高級管理器利用人工智慧技術對這些數據進行推理分析，確定問題彙報系統提供的資訊是否為真而有效消除虛警並預測故障，其BIT的檢測範圍更廣而逐步擴展到結構、子系統、任務系統、虛擬記憶體系統、發動機、信號和聯合分佈式資訊系統。

     PHM有5個局域管理器：通用系統管理器、任務系統管理器、結構管理器、推力管理器和飛機管理器。前4個局域管理器分別用於監控來自各子系統的參數資訊，飛機管理器則可實現BIT失效資訊在所有系統中的交聯，供失效確認和故障隔離使用。此外，PHM通過空地（艦）數據鏈還能將這些預測和故障資訊傳遞到後方基地，進入地面（艦載）的維修保障資訊系統而實現故障數據、航材申請、人員調配請求和武器系統需求等資訊的實時傳遞。

    PHM為F-35的後勤保障提供了以下四方面變革的潛力：

    （1）擴大視情維修的範圍

    一般現役飛機採用定時維修的原因是由於缺乏先進的故障預測技術，只能根據長期積累的經驗被迫按規定的間隔期安排維修活動。而有限壽命部件的壽命通常是根據大量統計數據得出的均值，不能準確反映某一具體零件在飛機特定部位和特定使用環境中的壽命。為避免故障造成損失而定時維修，通常會出現根據經驗而提前換件的問題，從而造成大量的過度維修和浪費。F-35的PHM技術可在感測器的基礎上，對全機進行狀態監控並預測部件出現故障的時間。這樣既可充分利用有壽件的使用壽命、避免過度維修，又能針對具體情況有效地預防故障，從而降低維修頻率、節省大量人力物力，在避免替換件浪費的同時還提高了飛機的可用性。

    （2）縮小外場保障規模

    PHM系統中BIT檢測範圍的擴大和智慧系統的應用，均可減少飛機對地面保障的依賴。隨著內埋式感測器進入機體結構，對結構件的實時載荷監控成為可能，可取消對地面探傷設備的需求；同時，具有全機監控功能的故障預測與狀態管理技術還可在飛機降落前完成大量的診斷工作，提前為外場維護人員提供飛機裝備的狀態和故障情況，維修人員無須再進行故障檢測，只需攜帶備件和基本的保障設備即可直接開展維修工作。這樣既能減少對外場檢測設備和工具的需求，又可方便簡化一線的維修工作。外場保障規模的縮小有助於進一步推動兩級維修體制的實現和降低維修成本。

    （3）縮短維修待命時間

    通過數據鏈，PHM不僅可使外場維修人員提前掌握飛機的診斷資訊，還能為各級保障環節中即將到來的維修事件提供實時通報，促使其在備件、工具、人員和技術等方面作好準備，縮短外場和工業部門所需的維修工作響應時間。PHM能在維修系統中實時傳遞飛機的全機狀態監控資訊，根據明確的故障定義及其發展情況預測系統性能尚可接受的工作時間，綜合參考地面保障資訊而為維修活動留出充裕的準備時間；在保障系統中，還可根據任務需求和各零部件的剩餘壽命預先安排和培訓維修人員，並按交付週期提前購置必要的備件，使飛機在維修過程中的停機時間最小化、減少庫存備件、提高維修效率。

    （4）降低對人員的要求

    先進的PHM系統可降低對維修人員數量和傳統技能的要求。隨著視情維修範圍的擴大，每架飛機的外場維護工作量減少，對人員的數量需求也會相應降低。強大的機載故障預測與隔離能力可完成許多現在由維護人員進行的檢測與診斷工作，可降低對基層維護人員傳統技能的要求。即使提前通知的飛機故障和故障徵候是維護人員不太熟悉的，他們也可在維修工作開始之前進行演練，提高現場維護技能，從而降低對維修人員的整體培訓要求。對維護人員數量、技能和培訓要求的降低均可壓縮飛機裝備在使用維護中人員訓練費用的支出，提高綜合保障的效益。

    具有上述潛力的PHM系統將給維修工作帶來革命性的影響，它可根據預測的故障時間而不是出現故障的時間來安排維修工作，因此有望節省大量的使用與維護費用。據估計，F-35在全壽命週期內的使用與維護費用僅為常規戰鬥機的一半。（中國航空資訊網）