F-35戰機在未來改進中將換裝什麼型號發動機？
前段時間，美國多家軍工企業就F-35戰機換裝發動機問題展開激烈爭論，洛馬公司和通用電氣公司公開支持為F-35戰機換裝基於自適應變循環技術的新一代發動機，這與美國軍方升級F135發動機的計劃背道而馳，也遭到發動機製造商普惠公司的反對，一時間各方爭執不下。
可以説，此次紛爭反映出美國軍工企業背後複雜的利益角逐，也凸顯美軍對航空發動機發展方向的舉棋不定。眾所周知，F-35戰機發動機缺陷問題自服役以來就一直存在。美國空軍高層曾&&，由於維護問題，部分F-35A戰機因發動機故障原因無法出動，F-35戰機換“心”計劃已迫在眉睫。
一款發動機為何受到各方如此重視？這場F-35戰機換“心”帶來的紛爭會引發怎樣的連鎖反應？請看本文解讀。
一家獨大埋下禍根，戰機“心臟病”久治不愈
軍用航空領域，一代發動機研發一般需要30年，發動機廠商通常選擇“生産一代、研製一代、預研一代”的發展戰略。因此，一款新型航空發動機的設計思路，將直接影響下一代戰機的戰場表現，改變未來戰爭的走向。
這一研發理念，在20世紀60年代逐漸成熟——冷戰時期，美蘇兩國為贏得軍事競賽先機，各自推出新型發動機研發計劃。美國國防部曾提出用同一個核心機發展兩種發動機的決定，為空軍選用更可靠的發動機提供備份。據估算，研發一款航空發動機的經費約佔全機費用的25%。如何最大限度提升發動機效費比，是擺在各國軍方面前的難題。
近年來，美國國防部在軍購中引入市場競爭和經濟評估，開始精打細算過日子。2011年，耗資數億美元的通用電氣公司F136發動機項目被裁減，方案更為保守的普惠公司F135發動機贏得F-35戰機訂單，打破了美軍堅持40多年的“戰機發動機雙生産商採購政策”。
F136發動機項目終止，固然可以減輕美國財政壓力，但也為未來發動機發展埋下隱患。據媒體報道，F135發動機的研發經費超支近20億美元，更為重要的是，F-35戰機失去了備份發動機，F135發動機稍有故障，極易造成整個F-35機隊停飛。
這並非危言聳聽，F135發動機在此前的研製階段，曾發生2次發動機渦輪葉片損毀。此外，F135發動機還出現過滑油泵漏油的問題，導致整個機隊2次停飛。戰機“心臟病”問題久治不愈，讓美國空軍頭疼不已。
前不久，美國國會一份報告指出，由於F135發動機出現嚴重缺陷，美國國防部已投入380億美元的資金進行大規模維修，以確保其正常運轉。這無疑對美軍發動機更新計劃造成重大衝擊。
種種事件表明，戰機要想可持續發展，既要扶持重點廠商，也要避免出現壟斷現象。據統計，普惠公司生産的發動機曾一度佔據美軍近一半的需求份額。F135發動機被曝出維護和供應鏈問題，引起多個採購F-35戰機的國家高度關注。
2021年9月，美國空軍一名高官曾&&，儘管F-35戰機換裝新發動機計劃造價不菲，且周期漫長，但他依然支持該計劃。主打研發新一代變循環發動機的通用電氣公司迅速作出回應，其研發的XA100變循環發動機節約的燃油可以抵消前期的高額成本，為徹底解決戰機“心臟病”問題提供了新思路。
舊“心”難堪大用，新型發動機研製遙遙無期
航空界有句名言：“一代發動機決定一代戰機。”以第五代發動機為例，相比上一代發動機，燃氣溫度和推力都有很大提升，能夠幫助戰機實現超聲速巡航。美國國會&&，從2027年開始，為F-35機隊換裝性能更好的發動機。
面對更新換代需求，通用電氣公司迅速向美國國防部提出新方案：為F-35戰機更換全新的XA100變循環發動機。作為變循環發動機的研製方之一，洛馬公司也同樣認為，換裝變循環發動機是確保F-35戰機在未來戰場上奪取制空權的關鍵。
在今年巴黎航展上，洛馬公司一名高管針對美國國防部當前的F-35戰機發動機改進規劃提出質疑：“我認為現在的一些做法非常短視，觀念上缺乏更長遠的考慮……”言語間，直指F135發動機已不具備改進價值。
目前，通用電氣公司僅製造了2&XA100原型機。該項目負責人在發動機測試方面也是含糊其詞，並沒有給出準確數據。撲朔迷離的研發周期、造價不菲的換發計劃，為變循環發動機研發蒙上了一層陰影。
相比通用電氣公司，眼下的“既得利益者”普惠公司則主張通過改進現有發動機和升級冷卻系統來解決當前發動機問題，以降低維護保障成本，並對洛馬公司提出強烈譴責：“研製新型發動機，美國必須多掏數百億美元，建立與之配套的後勤保障體系。”這無疑是為了自身利益而對美國軍費預算造成額外負擔的行為。
顯然，普惠公司並不願意把已經吞下去的“蛋糕”拱手讓人——這不單單意味着經濟上的損失，也可能帶來一系列連鎖反應。比如，美國空軍可能會在此後很長時間裏喪失對普惠公司産品的信心。尤其是面對美國空軍對換發計劃的直接支持，普惠公司更迫切需要爭取客戶信任。
爭議的背後是各方勢力的角逐，美國參議院和眾議院的選邊站隊更是將此次競爭推向高潮。參議院主張對現有發動機進行改進，在保證F-35戰機可靠性的同時，減少軍費支出；而眾議院則是希望結束普惠公司F135發動機的壟斷地位，認為有必要選擇全新的下一代發動機，以確保美國在軍事上的領先地位。
角力之下，美國軍方成為天平傾斜的最後一個砝碼。今年初，美國國防部發布2024財年預算，削減了研製下一代變循環發動機的預算。這無疑給新型發動機的研製蒙上陰影。迄今為止，一些議員們還在推動國會讓空軍修改預算，把支持F-35戰機換裝發動機的經費補回去。如何在平衡軍事需求、經濟壓力和利益衝突的同時，推動F-35戰機發動機順利升級，是對美國軍方的一大考驗。
各方利益錯綜複雜，換“心”費用難以平衡
事實上，為F-35戰機選擇發動機，美軍內部的態度也並不一致。美國空軍、海軍、海軍陸戰隊三大軍種，雖然同為F-35戰機用戶，但他們有着完全不同的戰略需求，裝備F-35戰機的具體型號和規模數量也不盡相同。在這種情況下，F-35戰機的改進升級，需要平衡各方作戰性能指標和使用成本。
F-35B戰機停靠在航母甲板上。 資料照片
相比F-35A戰機採用的常規陸基版本發動機，F-35B和F-35C都需要長時間在海洋環境下使用，對於防潮排水、防鹽霧腐蝕等方面性能有着特殊要求，這意味着大量部件從基本材料、表面處理工藝、緊固件選用都不相同。
其中，F-35C需要頻繁進行撞擊式降落的着艦飛行試驗，發動機結構和緊固件需要進行額外強化，才能保證可靠性和使用壽命。而F-35B的發動機差異最大，它不僅需要從前方分流出巨大的機械功率用於驅動專門的升力風扇，而且尾噴管也必須是更複雜的可偏轉結構。
按照目前公布的數據，美國空軍計劃購買1763架F-35A，美國海軍計劃購買273架F-35C，美國海軍陸戰隊計劃購買353架F-35B和67架F-35C。當前，美國空軍實際服役320架F-35A，美國海軍陸戰隊實際服役127架F-35B，美國海軍實際服役26架F-35C。不難看出，F-35A的數量，特別是尚未投入製造的數量，遠高於F-35B和F-35C。如果考慮到F-35戰機的全球市場，擁有大噸位常規起降航母和兩棲攻擊艦的客戶很少，F-35B和F-35C的數量比例劣勢還將進一步放大。
顯而易見，如果F-35戰機要裝備新一代變循環發動機，最佔便宜的一定是美國空軍，花的錢最少，能改裝的戰機最多，軍種整體作戰能力提升最大，形成戰鬥力也最快。按照此前通用電氣公司的表態，如果一切順利，XA100變循環發動機的正式版本A-100，最早可以在2027年裝備在F-35A上交付使用。
相比之下，美國海軍要吃虧不少，他們要支付更多的額外費用用於發動機研發，而且只能分攤在200多架戰機上。而美國空軍則是投入更少費用，分攤到1000多架戰機上。
如果只是從技術角度來講，美國海軍陸戰隊是最渴望更新換代發動機。F-35B垂直起降的特殊設計，佔據了戰機很多可用空間和重量指標。XA100變循環發動機的更高推力、更低油耗，可以使F-35B的載荷能力、作戰打擊半徑等方面獲得性能提升。
但出於經濟角度考慮，美國海軍陸戰隊恐怕是對換裝XA100最不感興趣的軍種。一方面，研發XA100垂直起降型發動機的成本高昂，遠高於研製艦載機常規起降版本。另一方面，目前F-35B戰機已經交付超過1/3，考慮到為XA100適配升力風扇、偏轉噴管等額外工作所需要的時間，將使戰機服役時間變得遙遙無期。
對五代機的改進升級，新一代變循環發動機有着巨大吸引力，但不同F-35戰機型號之間存在使用需求差異，決定了F-35B和F-35C換裝新型發動機，將面臨遠高於F-35A的研發成本。未來，有可能會出現部分F-35A換裝變循環發動機，而F-35B和F-35C均繼續使用F135改進型發動機的情況。而這樣的高低搭配效果如何？仍需進一步觀察。（姜子晗 宋鵬 黨秉權）
