2021年4月22日,美国政府问责署(GAO)发布了题为《F-35的维修——需要加强对可承受性的关注和监督》报告,对F-35战斗机存在的维修保障和全寿期费用大幅超预期等问题进行了调查,建议国会和国防部予以高度重视。
一、背景
F-35系列战机是美国历史上最雄心勃勃、最昂贵的武器系统,国防部计划采购近2500架F-35,预计全寿期费用超过1.7万亿美元,其中采购成本不到4000亿美元,剩余的1.3万亿美元与飞机的运行和维护有关。
随着F-35战机采购数量的增加,它在美国空中力量中的比重越来越大,美国空军、海军陆战队和海军当前约有400架F-35各型飞机。为了让该战机计划更好执行,美国政府问责署持续对其进行监督和评估,从2010年开始专门针对F-35计划进行单独的调查和评估。
本次报告主要评估了两方面的内容:一是F-35的可执行任务比率情况;二是在降低全寿期费用方面存在的问题。
二、评估发现
可执行任务比率方面,F-35较之前有所改善,但仍达不到作战要求。从2019财年到2020财年,美国F-35机队的综合平均年度可执行任务比率——飞机可以飞行并执行其任务之一的时间百分比——从59%提高到69%;完全可执行任务比率——飞机能够执行所有任务的时间百分比——从32%提高到39%。但这两个指标都低于目标值,例如,空军F-35A在2020财年的完全可执行任务比率为54%,而目标是72%。
全寿期费用方面,尽管努力降低成本,但F-35在66年全寿期内的预计使用保障费用自2012年以来一直在稳步增加。各军种都面临着预计使用保障费用和可承受性约束之间的巨大差距,且不断增加,2036年当年的差距预计达到60亿美元。各军种将共同面临数百亿美元的使用保障费用不足,超过了承受范围。
表1 F-35战机经费超支预计情况
军种与战机 |
2020年联合项目办预测单机年度费用 |
可承受极限 |
预测费用与可承受极限间差额 |
2036年预计采购数量 |
总差额 |
空军F-35A |
780 |
410 |
370 |
1192架 |
440000 |
陆战队F-35B |
910 |
680 |
230 |
353架 |
81200 |
陆战队F-35C |
790 |
680 |
110 |
67架 |
7400 |
海军F-35C |
990 |
750 |
240 |
273架 |
65500 |
单位:万美元(2012年不变美元)
三、政府问责署的调查及建议
(一)可执行任务比率问题
F-35的可执行任务比率受到四个方面的困扰:(1)供应链;(2)维修;(3)自主后勤信息系统(ALIS,支持F-35作战、任务规划、供应链管理、维修和其他过程的复杂系统);(4)发动机。
1、供应链问题
对政府问责署调查作出反馈的11个F-35基地都认为,供应链问题对飞机战备状态或能力有负面影响。11个基地中有6个报告零件不能按时到达,或者到达的备件少于申请数量,影响日常飞行作业和维修规划。
自政府问责署2019年报告了F-35零备件供应链问题以来,F-35计划在三个方面有了改进:备件可用性、客户等待时间和基地级维修,但仍未能实现上述每个领域的目标。
第一,2019到2020财年,备件的充足率有所提高。由于备件供应不足而导致无法执行任务的比率(因缺乏备件而无法飞行或执行任何任务的时间百分比)从2019财年的平均24%降低到2020财年的平均16%。项目办公室表示将投资把这一数字进一步压缩到15%。空军在2020财年的可执行任务比率目标是90%,项目办公室的努力显然不可能实现空军的目标。
第二,国防部减少了零件客户等待时间,并在2020财年实现了八项客户等待时间目标中的五项,这比2018年有所改善,当时国防部只实现了其中三项指标。然而,美国以外地区的零备件等待时间仍然存在问题,2019年4月,政府问责署报告称,美国大陆以外的关键部件在请求后6天内收到的不到20%,而最低目标值为60%,这一指标现已提高到41%,但仍远低于目标值。
最后,无法满足维修需求的情况依然存在,政府问责署在2019年4月报告,平均基地级维修时间是目标值的两倍,这对飞机战备状态产生了重大影响。截至2020年8月,平均修复时间从2018年11月的188天降低到了131天,但仍然远远高于该计划60-90天的计划目标。项目官员说,零件修复时间继续滞后,基地还没有相应能力,而且已经这样好几年了。
政府问责署并没有对供应链问题提出单独的建议。
2、维修问题
政府问责署发现,维修问题导致的无法执行任务比率(F-35因维修要求无法满足而无法飞行或执行任何一种任务的时间百分比)从2019财年的17%下降到2020财年的16%。然而,2020财年,作战人员对F-35的可执行任务比率目标是,F-35A为90%,F-35B和F-35C为85%。维修问题导致的无法执行任务比率为16%,使得上述任何目标都不可能实现。
国防部官员和所有回应调查的11个F-35基地都认为,维修问题仍然影响着飞机的表现。有两个具体的问题:
(1)维修人员无法获得技术数据来进行某些维修
技术数据包括飞机性能应该如何以及如何保持其持续性能的细节,它们对F-35维修非常重要。2014年9月,政府问责署报告称,国防部无法获得专用技术数据,无法促进承包商竞争或建立体制内(政府经营)的维修能力。政府问责署建议国防部制定一项知识产权战略,以确定联邦政府技术数据所有权现状,并提出关键技术数据需求和支付成本。截至2021年2月,国防部正在制定但尚未完成该计划的知识产权战略。11个基地有7个报告说,获取技术数据仍然是个问题,直接影响到飞机的可用性和作战。
(2)基地缺乏高效维修所需的支持设备。
军种官员和F-35基地还提出,缺乏支持飞机运行和维修所需的设备——是维修问题的主要原因。5个个基地的代表称,维修人员缺乏足够的支持设备,如排油工具套件或电动工具,导致维修拖期和战备状态下降。维修人员将支持设备的缺乏归因于两方面,一是项目不知道基地需要多少支持设备,二是承包商没有生产足够的支持设备。
3、自主后勤信息系统的问题
自主后勤信息系统计划为F-35项目参与者提供必要的软件工具来维修飞机。政府问责署先前已经指出了与自主后勤信息系统相关的许多长期存在的问题,包括该系统不便于用户使用,没有提供承诺的与维修保障有关的能力等。2020年3月,政府问责署报告说,尽管F-35没有出现需要停飞的问题,但由于自主后勤信息系统中存在不准确和错误的数据,F-35甚至不应起飞。
11个基地中有10个报告说仍然存在之前提出的几个与自主后勤信息系统相关的问题,包括与飞机部件相关的数据问题。例如:某些零件有相关的电子记录,用于跟踪零件必须更换之前的剩余时间,这些电子记录位于自主后勤信息系统内,应该在需要更换零件时提醒维护人员;然而,由于该系统内相关数据不准确、丢失或损坏的情况,存在提醒不及时或该提醒时不提醒等情况,导致了“健康的”F-35飞机不必要的停飞。中队一级为了规避电子记录问题,不得不普遍采用人工记录方法。
认识到自主后勤信息系统的问题,国防部于2020年1月开始采取措施,用未来的系统——F-35运行数据综合网络(ODIN)取代它。政府问责署在2020年3月的报告中建议国防部制定策略,解决F-35运行数据综合网络研发可能存在的技术和计划不确定性。国防部同意该建议,但尚未最终确定其策略,包括如何以及何时解决政府问责署当时提出的几个技术和计划不确定性问题。在新系统完成之前,国防部将继续依靠自主后勤信息系统作为其主要的后勤系统。
4、发动机问题
这一问题可能严重影响未来的F-35可执行任务比率。多名来自军种和项目官员说,与F-35发动机维修相关的问题在未来10年内可能构成最大的维修风险。
项目官员称,在2020年底,有20架F-35飞机无法飞行,因为它们需要维修发动机。2021年1月,F-35联合计划办公室预计,如果不采取重大措施,到2030年,将有大约800台发动机等待维修,可能导致43%的F-35战机停飞。
政府问责署发现,导致20架F-35飞机发动机需要修理的有两个主要因素。首先,F-35中队比预期更频繁地拆除发动机进行计划外维修,主要是为了修复动力模块(包括一个压缩机、燃烧室和两个涡轮机)。2020年,F-35联合项目办公室预计拆除52个动力模块,但实际拆除了67个。
其次,F-35计划在2020年只能修复43%的拆除动力模块,从而导致待修复的动力模块积压。2020年,本来计划在公私合营的俄克拉荷马城航空后勤中心完成90%的已拆除动力模块修理。而实际上,俄克拉荷马城航空后勤中心当年只能修复预计完成量的23%。F-35联合计划办公室将这一差距归因于许多方面,例如:动力模块需要比预期更多的维修;现有技术数据不支持所需的更广泛的维修;维修流程低效,缺乏可用的支持设备来进行更广泛的维修;基地缺乏熟练技能修理工。
截至2020年10月,该基地动力模块的平均维修时间为207天,远高于122天的目标值。因此,2020年末,有65个积压的动力模块等待修复——截至2021年2月中旬,这个数字减少了1个,为64个。为了缓和积压,工业部门承包商加入了发动机动力模块维修行列。
此外,政府问责署发现,从2021财年后期开始,计划内的发动机拆卸将增加需要维修的动力模块数量。定期发动机拆卸是基于飞行小时数的计划内维修,需要对发动机动力模块进行大修。按计划会有越来越多的发动机拆卸,将使维修基地的能力更加紧张。这将导致越来越多的飞机由于缺乏动力模块而无法执行任务。
国防部认识到,修理能力不足,无法满足F-35计划所需的计划外和计划内发动机动力模块修理需求。因此,国防部正在采取措施增加动力模块的基地级维修能力。然而,短期内,基地级维修能力不足将继续导致无法执行任务的飞机的数量和百分比增加。
政府问责署将持续关注国防部解决F-35发动机问题的举动,在2021年晚些时候专门提交报告,因此,在本报告中没有提出任何建议。
(二)可承受性问题
自2012年以来,F-35的全寿期预估费用增加了1500亿美元,政府问责署发现,随着F-35飞机数量的增加,降低全寿期费用将变得更加困难。
国防部认识到降低F-35维持成本的迫切需要,并为此做出了努力,但效果有限。国防部在2013年建立了一个成本作战室——一个由军种、F-35联合计划办公室和承包商组成的合作小组——目的是降低计划全寿期费用,后更名为可承受性保卫办。可承受性保卫办报告称,通过各种举措,确定了680亿美元的全寿期成本降低措施。然而,国防部官员说,即使680亿美元的成本降低全部实现,这也只是所需削减成本中的一小部分。
国防部内部并没有对如何控制全寿期费用取得一致意见,提出的措施也难言有效。
空军官员告诉政府问责署,如果不大幅削减F-35A的维持成本,空军将无法负担购买1763架飞机的使用保障费用。由于项目已经通过了节点B,几乎没有余地大幅降低维持成本,因为设计方案和维护策略已经确定。空军官员说,满足可承受性限制的唯一选择是减少采购F-35A飞机的总数,或者减少飞机的计划飞行时间,这将对空军的兵力结构和能力产生影响。
海军陆战队官员表示,虽然他们目前没有面临可承受性问题,但他们预计可承受性将对未来的F-35B维持产生负面影响。他们可能需要重新检查陆战队对飞机的后续要求,但目前并不聚焦此事。在F-35B费用成为紧迫问题之前,海军陆战队将继续资助它的可靠性和维修性项目,并与F-35联合计划办公室的可承受性保卫办合作,重点降低F-35B相关的维持成本。
海军官员表示,虽然他们意识到整个计划面临的可承受性问题,但他们认为,F-35联合计划办公室目前在降低计划维持成本方面的努力应该足以满足海军每年每架750万美元的限制要求。F-35的成本超支应该由F-35联合计划办公室的可承受性保卫办探索和实施各种成本节约措施来解决。
国防部负责采办和维持的国防部常务副部长办公室认为,目前的成本节约方法不足以满足可承受性要求,将F-35的维持从主要依靠承包商过渡到交由政府管理和实施(即体制内)可能是充分降低使用保障费用,以实现各军种可承受性目标的主要方法。据这些官员称,目前混合使用军种和承包商人员的方式过于昂贵。
政府问责署建议国会考虑:(1)要求国防部每年报告在实现可承受性方面取得的进展,包括已经采取和计划采取的措施;(2)将未来的F-35飞机采购决策与国防部解决F-35可承受性问题的进展挂钩。
四、思考和启示
(一)维修保障整体方案应与装备建设同步考虑和实施,保障战斗力快速持久生成
美军F-35战机当前存在战备水平远低于预期的问题,与其保障整体方案做得不细有很大关系。由于武器装备设计、生产、维修保障的数字化水平很高,美军完全有能力做到装备服役到什么规模,维修保障水平就建设到什么程度、覆盖到什么范围。F-35的现状表明美军没有将维修保障作为重要因素在装备建设中予以同步、充分考虑,致使新装备无法发挥应有作用。
美军的教训值得深思,装备交付部队后,马上面临与持续生成战斗力密切相关的维修保障问题。维修保障在装备全寿期中所占时间长,涉及众多官兵、基地和企业维修人员,大部分参与者刚开始都不熟悉装备,需要经历从陌生到熟悉的过程。最大程度缩短这一过程、最大限度提高维修保障效率、效果,是战斗力生成的关键之一。只有提前开展有关的规划和计划,在装备研制的同时考虑装备维修保障问题,在装备交付部队的同时交付维修保障所需的、与装备规模匹配的资源,包括系统、工具等,并对维修保障人员开展必要的培训,才能实现战斗力的真正持久生成。
(二)维修相关费用在全寿期费用中占比和压缩空间最大,最佳机会在项目早期阶段
美国F-35战机全寿期费用远远超过预期,使得空军不得不考虑减少最终采购数量或降低飞行时间。根据美国《国防采办研究杂志》2018年10月刊对美国空军52型飞机1996-2016年的统计,平均来看,在军用飞机的使用和保障费用中,维修相关的费用(包括维修人员费用、修理费用、维修设施建设费用)占49.53%,使用费(燃油、训练弹药等)占19.58%,人员费(维修人员除外)占15.22%,升级改造费占9.05%,其他费用占6.62%。
按照上述比例,在F-35项目1.7万亿美元的全寿期经费中,采购费约4000亿美元,维修相关费用约6439亿美元,使用费约2545亿美元,人员费用(维修人员除外)约1979亿美元,升级改造费约1176亿美元,其他费用约860亿美元,在不削减战机采购数量、不影响正常使用的情况下,由于维修与可靠性等因素相关,变化可能性高,是总金额最大、压缩空间最大的。
大幅削减维修相关费用必须在项目早期进行充分考虑才能实现。美国政府问责署2003年的报告《最佳实践:不一样地设置需求可降低武器系统总费用》给出的武器装备全寿期费用曲线表明,在需求阶段,武器装备全寿期费用的80%以上即已确定,等到设计定型后,全寿期费用的90%便已确定,因此,必须在装备尚处于早期设计阶段就充分考虑装备的维修性、可靠性等,才可能大幅压缩维修费用,进而实现大幅降低全寿期费用的目标。F-35战机的设计阶段早已过去,大幅压缩全寿期费用的最佳机会错失,因此,美国空军说,当装备的设计方案固定、维修保障方案确定,要想削减全寿期费用,已经几乎没有空间。