2015年7月23日,美国福布斯网站刊出一篇文章,介绍了美国军方是如何使普拉特•惠特尼公司保持足够的工作热情,满足军方的要求的。
如果以7月23日算起,距海军陆战队宣布其陆战队版的F-35战机投入使用只有几天(也许数小时),表明这个三军项目面对的最重要的挑战已被克服。项目官员逐渐将目光从监控开发进程转到管理组装线生产过程(超过145架飞机已交付)。在节省资金方面,他们必须回答的最重要的问题是随着项目的成熟,如何让已经获得了生产垄断权的公司在未来四分之一世纪里,发挥其全部的潜能来完成任务。根据发动机制造商普拉特•惠特尼的情况,政府似乎找到了一个聪明的解决方案。
普拉特•惠特尼公司为美国三军的2,447架和盟友所购买的数百架F-35飞机制造所用的高性能发动机的合同巨大。最近的官方估计表明届时的美元合同价值将达670亿,而且不计发动机投入使用后数十年,联合技术公司提供备件和维修发动机实现的收益。结合其他军用飞机的工作(如空军的新加油机)和快速增长的对普拉特•惠特尼的静洁动力齿轮传动涡扇发动机产品线的商业需求, F-35项目几乎保证了发动机公司到本世纪中叶两位数的利润。
除非逐渐懈怠使事情变糟。这里一些业内观察家所说的正是上一代发生过的事情,当年普拉特•惠特尼得到类似的,为空军的F-15和F-16战斗机垄断生产发动机的机会。空军的管理者们对他们拿到的价格和性能不高兴,所以他们资助主要的竞争对手通用电气开发了后来被称为发动机大战中的竞争动力装置。一旦它能在两型发动机间进行选择,空军感到它得到了一个更好的交易——尽管通用电气公司的发动机在某些方面从来没有完全敌得过普拉特•惠特尼公司的产品。
不过,资助第2种发动机的难题在于政府不得不为每件事买单——两组工程团队,两组供应链,两种维修规程,等等。商业航空公司不需要可以突破音障的发动机,同时他们的飞机也不需要抗几个g的空中机动过载。这纯粹是一个的军事采办领域的事情。当政府分析师做发展F-35的竞争发动机的分析计算时,他们就是找不到令人信服的、发展两型发动机额外开销的商业案例。因此,他们不得不找一个成本更低的方法来确保政府的开支不会养肥现任的发动机生产商。
普拉特•惠特尼公司的F135发动机是有史以来最强大的战斗机发动机,但五角大楼已经塑造激励机制,以保证它未来几年会更好。
迄今为止,普拉特一直表现良好。自早期批量生产和完成6000次飞行(包括海军陆战队机型的800次垂直降落)以来,单台F135发动机的成本已经减少了一半,该发动机表现出96%的战备完好率。原来的预期是到2019年才达到这个战备水平。空军版的发动机占发动机指明需要量的47%,海军陆战队版的发动机则只占19%。该发动机已通过全寿命运行测试——相当于1200次F-35任务——无需对涡轮进行维修。气候测试表明,他们可以在几乎任何类型的天气条件下可靠工作,甚至当他们吸入雨水或冰块时。所以在这一点上,五角大楼已经没有理由抱怨。
现在为时尚早,但要确保普拉特•惠特尼保持良好表现,政府需要一些超出通常合同奖励的东西,使三军都依赖它的发动机变得可靠。不仅如此,但由于首次使用和更换发动机的生产要持续几十年,项目经理希望对F135不断地进行改良。毕竟,面对的威胁或航空航天技术都不会停滞不前。在2015年看来是最大的战斗机发动机到2035年就过时了。所以普拉特•惠特尼只生产基线发动机还不够;它必须寻找不断改进油耗、耐用性,以及其他功能处于先峰地位的方法。
许多大公司如波音和卡特彼勒公司能做到自如地应对市场力量,但F-35战机是不可能有一段时间在全球市场上进行激烈的竞争。政策制定者保持普拉特•惠特尼不断进取的办法是五角大楼采办首长Frank Kendall所说的“间接的竞争”。基本上,只要军方用户长时间地得到它们所要的价格和性能,普拉特•惠特尼就会保持住其垄断地位。但如果发动机制造商反应迟钝了,那就有F135发动机的替代机正等着呢,可以迅速就做。换句话说,恐怕要增补利润作为诱耳,使普拉特•惠特尼保持专心。
关键在于这种威胁确实存在于两个发动机项目中,空军研究实验室正在资助发展自适应发动机技术。自适应发动机使用变几何器件,动态地改变风扇压比和总涵道比——影响单位耗油率和推力这两个关键因素。传统上,喷气发动机只对一个关键的性能特性进行优化。对于战斗机,它是功率和速度。对于商用发动机,它是燃料效率和航程。不过,有了自适应发动机技术,在设计时这些参数不必再进行折衷,两方面都可以提高。
空军的一个项目已经为下一代军用发动机开发带有自适应技术的组件。其他后续的项目将是生产一个原型发动机。由于未来战术飞机准确的性能需求尚不明朗,其原型机就按在F-35上使用而打造。这是现实存在的最有能力的战斗机。普拉特•惠特尼公司是两家空军选定的,为此研究而工作的公司之一。另一家是通用电气公司,它想使它的原型机能够在下一个十年中期成为F-35飞机所使用的发动机,这也不是什么秘密。
因此,五角大楼知道要保持普拉特•惠特尼公司的积极性就要有威胁存在:其主要对手通用电气公司目前正在为F-35战斗机发展可能强于普拉特•惠特尼公司的技术。例如,所设计的原型机燃料效率提高25%,通用电气公司说它可使F-35不进行空中加油的航程增加将近三分之一——随着美国空中机队在西太平洋作战范围不断扩大,这是一个重要的关注点。普拉特•惠特尼公司从未就此研究项目上它所做出的贡献发声,但航空周刊在2015年1月份报道,普拉特•惠特尼公司计划明年测试可变几何发动机的高压核心机。
空军坚持说,它的研究不是要开发一个普拉特•惠特尼公司目前发动机的替代品,而是正在探索F-35战斗机的后继推进装置概念。然而,如果原型发动机有望显著超越F135发动机,不需要太多的想象就可以看到通用电气公司会如何在2020年推销原型发动机。最起码,这将刺激普拉特•惠特尼公司寻求新的方法来提高其发动机的特性。这已经在与海军合同中出现,将改进提高燃油效率5%,一些专家认为7%也是可行的。其他特性如推力和耐久性,如果F-35的军方用户正式提出要求为升级提供资金,可以进行改进。
对于普拉特•惠特尼公司的好消息是,它不必为在战斗机上安装一款新发动机而开展工作,使它的F135发动机与自适应发动机的性能相比拼。它所需要做的就是尽可能的接近,这样搞一个新发动机所得到的全寿命费用节省就无法支付开发和生产它的成本。例如,如果新的发动机只比改进后的F135发动机提高10%的燃油效率,整个F-35机队以使用新发动机的代价换得维持费用的节省恐怕行不通。但是普拉特•惠特尼公司必须尽可能快地走在通用电气公司所构成的威胁前面,所以,就是这样一个间接竞争的概念项目就可能为政府节省数十亿美元。