洛克希德马丁:制造技术是成本下降的关键

没得比

　洛克希德马丁公司利用最新的可用制造技术，达到了F-35联合攻击战斗机(JSF)的性能和隐身目标。经济可承受性也是一个目标，但是研制中的困难和其它因素推高了成本。随着生产速度提升带来的成本降低逐渐趋于饱和，项目把眼光重新放到制造技术上来，力求通过使用机器人、近净成形铸造、增材制造和其它技术，驱动飞机价格的降低。

　　工业界在项目中承诺把投入资金的四分之三用于提升F-35的经济可承受性，因此洛马公司预计从第10批次生产开始，每架飞机的出厂成本将减少170万美元。额外的资金投入预计将再使飞机成本减少100万美元。但是这距离单位出厂成本减少的目标还有很远——到2019年末约1000万美元，使常规型F-35A的价格达到8500万美元——需要政府客户从2017年起开始为制造改进投资。

图：使用机器人对进气道外表面进行注模原位喷涂

　　在2015年透露的“经济可承受性蓝图”计划中，洛克希德马丁、诺斯罗普格鲁门、BAE系统公司搭达成协议，在2年内投资1700万美元。该计划假定政府将在随后3年间提供额外3000万美元，以使每架飞机价格降至8500万美元。

　　项目中的另一个3900万美元投资已经确认，使得这一方面的总投入将达到2.09亿美元，这将让第11批次开始生产的每架飞机再便宜280万美元。洛马表示与JSF项目办公室“正在谈判”这些额外的计划，将由工业界或者政府进行投资。

　　JSF项目在第11批次的时间框架内继续“经济可承受性蓝图”计划的问题。

图：经验使得锻件能够近净成形

　　洛马目前正在以每架F-35A  1.08亿美元(包含普惠的F135发动机)的价格执行第8批次合同。在接下来两个批次上的协议预计在3月底达成，即第9批次F-35A单价1亿美元，第10批次低于1亿美元。

　　从第1批次到第8批次，F-35的成本已经降低57%，但随着预算压力减缓生产速度提升，以及制造学习曲线趋于平稳，成本降低速度也正在稳定。学习曲线是衡量技术工人熟悉任务之后所需时间减少的标准。70%的曲线意味着工时减少30%，生产速度加倍。

　　学习曲线曾在60%，目前稳定在70%多。到第10和第11批次将达到80%。项目至今保持在70%~74%的水平是一项成就，但现在需要改变行动方式以保持成本降低。

　　蓝图计划的项目已经在第8批次生产中为每架飞机减少了26万美元，第9批次计划节省110万美元，第10批次节省170万美元，在工业界的投资项目完成后，从第11批次起，预计每架将节省280万美元。

图：一个手持工具，用于对难以达到的地方进行紧固件孔周围的底层材料激光烧蚀

　　洛马举例称，使用一个注模机器人替代手工向进气道外表面施加隐身涂料，节省数十小时。机器人扫描结构，计算材料需要喷涂多厚以完成特定的外模型线，之后注模施加涂层。该项目投资74.2万美元，每架飞机节省6000美元，已经用于第8批次生产。

　　另一个案例是，在难以到达的位置向金属结构上连接螺母板之前的激光表面准备。螺母板用于保护从结构外(比如连接机翼蒙皮)嵌入的紧固件。在连接前去除底层材料现在是手工操作，会在装配中损失螺母板。现在一个手持工具开发了出来，用一个激光器将孔背面的表面周围烧蚀，每个孔三次，10秒钟，而手工需要数分钟。该项目投资80万美元，每架飞机将节省15000万美元，将从第9批次起开始用于生产。

　　用了合作伙伴的投资，福克航宇开发了一个近净成形钢锻件，用于F-35C的拦阻钩结构，减重达200磅，节省了加工时间和废料。该项目投资29.8万美元，每架F-35C节省3.04万美元。

　　其它成本减少案例包括：

　　——驾驶舱盖透明件自动热成形，投资66.6万美元，每架节省3500美元

　　——翼稍和平尾边缘的合模工艺，投资49.3万美元，每架节省1万美元

　　——尺寸刚好的铝隔框锻件(F-35A)，投资65.2万美元，每架节省6.5万美元

　　——低温加工延长刀具寿命，投资11.9万美元，每架节省4000美元

　　——3D打印钛合金驾驶舱盖框，投资34.2万美元，每架节省1万美元

　　——舵梁制造改进，投资36.02万美元，每架节省6.5万美元

　　——将进气边条转为机加件，投资460万美元，每架节省3.7万美元