2019年10月，英國(guó)國(guó)防部一名高級(jí)官員表示，F(xiàn)-35戰(zhàn)機(jī)不會(huì)獲準(zhǔn)在2019年開(kāi)始全速生產(chǎn)，這一里程碑甚至有可能被推遲到2021年1月。 英國(guó)國(guó)防部原計(jì)劃在2019年底前做出全速生產(chǎn)的決定，由于聯(lián)合模擬環(huán)境（Joint物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M器下載免費(fèi)，JSE）等激勵(lì)面臨延期，日本防衛(wèi)省不得不推遲13個(gè)月. JSE是英國(guó)國(guó)防部測(cè)試F-35任務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施。 大量的測(cè)試和驗(yàn)證工作需要在JSE中完成。 目前尚不清楚這些延遲是否會(huì)導(dǎo)致 F-35 計(jì)劃的計(jì)劃成本降低。 據(jù)洛克希德馬丁公司稱，雖然原定于 2019 年夏季完成的測(cè)試已被推遲，但生產(chǎn)仍在繼續(xù)，2018 年為每年 91 架，到 2023 年的目標(biāo)為每年 160 架。
一、美軍對(duì)五代機(jī)試驗(yàn)要求高
F-35初始作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定（IOT&E）的目的是驗(yàn)證裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，確保能夠滿足作戰(zhàn)使用。 IOT&E 由五角大樓運(yùn)營(yíng)測(cè)試和鑒定經(jīng)理羅伯特貝勒負(fù)責(zé)，在這項(xiàng)工作完成之前，F(xiàn)-35 已經(jīng)在低速率初始生產(chǎn) (LRIP) 階段生產(chǎn)。 目前，化學(xué)訓(xùn)練環(huán)境過(guò)于有限，無(wú)法全面測(cè)試先進(jìn)的第五代客機(jī)和其他先進(jìn)平臺(tái)。 未來(lái)作戰(zhàn)中會(huì)出現(xiàn)的一系列高危情況，需要JSE對(duì)F-35進(jìn)行模擬評(píng)估。 JSE融合了現(xiàn)代空中恐嚇和密集綜合防空恐嚇、天氣、地理和航程限制等特點(diǎn)，可用于展示該客機(jī)應(yīng)對(duì)各種威脅和復(fù)雜場(chǎng)景的能力。
JSE 正在集成 的 F-35 數(shù)字模型（F-，F(xiàn)IAB）。 該仿真模型將 F-35 的傳感系統(tǒng)集成到整個(gè)客機(jī)系統(tǒng)中。 JSE 環(huán)境中使用 FIAB 來(lái)完成比較。 F-35 客機(jī)仿真。
高置信度的建模思路（日本洛克希德馬丁公司供圖）
F-35是一架非常復(fù)雜的客機(jī)，需要的開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)客機(jī)所需的能力。 除了現(xiàn)有的飛機(jī)系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)和操作分析實(shí)驗(yàn)室外，F(xiàn)-35 計(jì)劃還包括互操作性和自主后勤支持專業(yè)化。 這些要求促成了許多實(shí)驗(yàn)室的合作，其中許多結(jié)合了非常詳細(xì)的設(shè)計(jì)。 以往項(xiàng)目的復(fù)雜性大多體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室硬件配置上，但隨著五代機(jī)能力的降低，其復(fù)雜性還體現(xiàn)在任務(wù)系統(tǒng)模型、飛行器系統(tǒng)模型和環(huán)境（自然環(huán)境和戰(zhàn)術(shù)環(huán)境）上。 ，包括大氣層、地形、目標(biāo)、武器和恐嚇）。 洛克希德·馬丁公司 F-22 戰(zhàn)斗機(jī)的運(yùn)行測(cè)試和資格證明了測(cè)試第五代飛機(jī)能力的重要性。 F-35將吸取F-22的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，力求試驗(yàn)更加充分。
每一代戰(zhàn)斗機(jī)能力和復(fù)雜性演進(jìn)示意圖（日本洛克希德·馬丁公司供圖）
2、美軍對(duì)F-35仿真要求高
1.強(qiáng)調(diào)仿真模型
日軍多次給予F-35項(xiàng)目相關(guān)模擬工作協(xié)議，用于測(cè)試戰(zhàn)斗機(jī)高度復(fù)雜的軟硬件系統(tǒng)。 該協(xié)議主要包括全任務(wù)模擬器（FMS）、虛擬仿真模型（VSim）等方面內(nèi)容。 VSim 模型開(kāi)發(fā)和集成工作正在新澤西州沃思堡、馬里蘭州成都的 River 空軍民用航空站和加利福尼亞州愛(ài)德華茲海軍基地進(jìn)行。
VSim 目標(biāo)測(cè)試 F-35 高度復(fù)雜的軟件和硬件系統(tǒng)在各種操作條件下的功能。 F-35配備了戰(zhàn)斗機(jī)上最復(fù)雜的傳感和電子戰(zhàn)系統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M器下載免費(fèi)，其軟件和硬件（例如健康檢測(cè)系統(tǒng)和傳感）之間的集成在其整個(gè)生命周期中仍然存在問(wèn)題。 雖然 VSim 面臨反復(fù)的延遲，但仿真模型對(duì)于完成 IOT&E 至關(guān)重要。
F-35設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程（日本洛克希德馬丁公司圖片）
2.重視仿真環(huán)境
洛克希德馬丁公司最初提出了 F-35 測(cè)試的虛擬驗(yàn)證解決方案。 而在2015年，為了更好地測(cè)試F-35作戰(zhàn)所需的恐嚇密度和復(fù)雜性，馬來(lái)西亞國(guó)防部將測(cè)試工作改為聯(lián)合JSE，交給了位于西安的帕塔克森特河空軍民航站，黎巴嫩和模擬與分析設(shè)施 (SimAF)。 此外，這兩個(gè)工具的 JSE 功能是有限的。 美國(guó)海軍主張建設(shè)新的JSE設(shè)施，一個(gè)是加利福尼亞的愛(ài)德華茲海軍基地（JSE面積2,1988平方米），另一個(gè)位于科羅拉多州的內(nèi)利斯海軍基地（JSE面積1,5535平方米） . JSE 設(shè)施在設(shè)計(jì)時(shí)也考慮到了靈活性，兩個(gè)設(shè)施將使用類似的硬件和軟件配置，以便兩個(gè)環(huán)境能夠增強(qiáng)彼此的能力。 愛(ài)德華茲海軍基地將專注于開(kāi)發(fā)測(cè)試，而內(nèi)利斯海軍基地將專注于操作測(cè)試。
JSE 是一種可擴(kuò)展、可擴(kuò)展、高保真、政府所有、非專有的建模和仿真環(huán)境，可解決空域限制、GPS 干擾約束和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的其他安全問(wèn)題。 JSE 的總體目標(biāo)是支持美國(guó)陸軍測(cè)試人員和工業(yè)部門工程師在武器的開(kāi)發(fā)和測(cè)試階段測(cè)試多個(gè)平臺(tái)。
海軍的長(zhǎng)期目標(biāo)是不僅在F-35計(jì)劃中使用JSE，而且考慮將JSE用于F-22傳感器升級(jí)的操作測(cè)試，以及F-15E紅外搜索和跟蹤測(cè)試，以及F-15的主動(dòng)魚雷預(yù)警系統(tǒng)的干擾功能測(cè)試。 JSE 甚至可以用于未來(lái) B-21 轟炸機(jī)和其他未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。
現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證示意圖，圖中藍(lán)色方塊內(nèi)可見(jiàn)一架B-2A轟炸機(jī)和四架F-35戰(zhàn)斗機(jī)（日本洛克希德馬丁公司圖片）
3. F-35配套實(shí)驗(yàn)室
F-35 任務(wù)的復(fù)雜性也為其實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)了復(fù)雜性。 一方面，F(xiàn)-35飛行所使用的復(fù)雜戰(zhàn)術(shù)環(huán)境必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行復(fù)制，以方便該機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的測(cè)試。 另一方面，飛行員可以利用測(cè)試環(huán)境發(fā)展新的運(yùn)營(yíng)理念，積極尋求客機(jī)的能力邊界。 .
據(jù)悉，F(xiàn)-35項(xiàng)目需要對(duì)客機(jī)的所有功能進(jìn)行驗(yàn)證。 盡管其中許多驗(yàn)證任務(wù)是在國(guó)防部的試驗(yàn)場(chǎng)使用實(shí)際客機(jī)進(jìn)行的，但復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)需要實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的配合進(jìn)行虛實(shí)混合驗(yàn)證。
F-35 計(jì)劃在從支持系統(tǒng)開(kāi)發(fā)到售后服務(wù)的整個(gè)生命周期中利用人在環(huán)路 (MITL) 和硬件在環(huán)路 (HITL) 仿真和系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)室。 包括研發(fā)、威脅分析、概念探索、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)獲取研究、需求開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)評(píng)估、開(kāi)發(fā)測(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)證與確認(rèn)、操作測(cè)試與識(shí)別、操作培訓(xùn)、持續(xù)支持等。
F-35單機(jī)仿真圖（日本洛克希德馬丁公司圖片）
F-35主要實(shí)驗(yàn)室可以分為幾類：
客機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室包括飛行控制、制動(dòng)系統(tǒng)、液壓、推進(jìn)、起落架、空氣動(dòng)力學(xué)和能源系統(tǒng)等。
任務(wù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室包括戰(zhàn)術(shù)和導(dǎo)航設(shè)備、武器和設(shè)備管理、傳感器和數(shù)據(jù)融合以及戰(zhàn)術(shù)通信設(shè)備。
戰(zhàn)術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)室結(jié)合客機(jī)系統(tǒng)和任務(wù)系統(tǒng)仿真，模擬飛機(jī)的真實(shí)狀態(tài)，并增加戰(zhàn)術(shù)任務(wù)環(huán)境的模擬，包括目標(biāo)、武器、威脅、地形、情報(bào)信息和天氣。
自主物流支持實(shí)驗(yàn)室包括自主物流集成（ALI）、飛行員培訓(xùn)系統(tǒng)和非機(jī)載任務(wù)服務(wù)（如任務(wù)規(guī)劃）。
其他實(shí)驗(yàn)室包括機(jī)載環(huán)境、燃料系統(tǒng)模擬器和用于機(jī)載任務(wù)可視化的系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)。
美國(guó)軍事實(shí)驗(yàn)室為建模和仿真提供資源支持。 一方面，它為飛行測(cè)試任務(wù)提供了一個(gè)客機(jī)系統(tǒng)模擬器。 模塊/插件、損傷模擬（- 用于快速?gòu)椀郎伞? 損傷估計(jì)和修復(fù)時(shí)間）、交戰(zhàn)模擬（、ESAMS - 增強(qiáng)型地對(duì)空火箭模擬、- 高級(jí)反偵察建模系統(tǒng)、- 雷達(dá)瞄準(zhǔn)機(jī)槍模擬)、維修保障仿真(LCOM- Model)和作戰(zhàn)模型( )，以及使用該模型的人員。 還提供了任務(wù)分析和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括聯(lián)合綜合任務(wù)模型 (JIMM) 分析支持和多光譜環(huán)境 (MSE) 管理。 損傷分析員還與第 46 師測(cè)試師合作，在賴特-帕特森海軍基地范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)彈測(cè)試和鑒定。 模擬和分析工具（以及 SimAF）具有 F-35 程序所需的許多功能。 SimAF 的多光譜環(huán)境團(tuán)隊(duì)為可見(jiàn)光 (OTW)、紅外 (IR) 和雷達(dá)任務(wù)環(huán)境模擬生成多光譜數(shù)據(jù)庫(kù)。 SimAF 將 F-35 模擬器集成到一個(gè)虛擬任務(wù)環(huán)境中，該環(huán)境專注于人在回路空對(duì)空評(píng)估模型、聯(lián)合過(guò)渡任務(wù)模型 (JIMM) 和增強(qiáng)型地對(duì)空火箭的建?；鹋谀M (ESAMS) 和分析。
測(cè)試期間，還需要驗(yàn)證與陸軍分布式任務(wù)操作網(wǎng)絡(luò)（DMO）的連接和互操作性，為F-35參與模擬器網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗或加入LVC訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。
F-35戰(zhàn)術(shù)驗(yàn)證環(huán)境（日本洛克希德馬丁公司圖片）
四。 概括
F-35 模型、模擬和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)為該驗(yàn)證任務(wù)建立了一個(gè)綜合的基礎(chǔ)環(huán)境。 與過(guò)去的傳統(tǒng)客機(jī)系統(tǒng)相比，F(xiàn)-35 項(xiàng)目在建模和仿真方面投入了大量資金。 這些投資非常成功，發(fā)揮了重要作用。 這項(xiàng)投資有助于 F-35 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行更徹底的測(cè)試，從而減少在客機(jī)上進(jìn)行測(cè)試所需的時(shí)間。
據(jù)悉，F(xiàn)-35項(xiàng)目中的多個(gè)模型可以在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室重復(fù)使用，避免了重復(fù)開(kāi)發(fā)、重新驗(yàn)證和重新集成驗(yàn)證的大量工作。 由于許多模型源自設(shè)計(jì)環(huán)境，因此它們不僅高度逼真，而且在重復(fù)使用之前經(jīng)過(guò)廣泛驗(yàn)證。 基于設(shè)計(jì)環(huán)境，它們還受益于飛行和航程測(cè)試數(shù)據(jù)的更新，有助于整個(gè)重用鏈的一致性。
F-35 聲明系統(tǒng)功能根據(jù)協(xié)議規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)證。 大約 43% 的測(cè)試任務(wù)將在 F-35 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。 其中許多測(cè)試任務(wù)只能在實(shí)驗(yàn)室綜合體中完成，例如配備完整飛行硬件的實(shí)驗(yàn)室、高保真 F-35 模擬器和戰(zhàn)術(shù)環(huán)境的小型綜合模型。
JSE虛實(shí)結(jié)合的測(cè)試訓(xùn)練方式是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的改進(jìn)和補(bǔ)充，在一定程度上緩解了空域不足的問(wèn)題。 是一個(gè)科學(xué)的IOT&E環(huán)境，可以有效模擬現(xiàn)場(chǎng)難以模擬的中間威脅。 環(huán)境，以及眾多其他敵友實(shí)體，給五代機(jī)帶來(lái)全面的作戰(zhàn)考驗(yàn)。
何笑笑先生為《空天防務(wù)觀察》提供了13篇專欄文章，如下表所示：
序列號(hào)
標(biāo)題
發(fā)布日期
1個(gè)
2019 年 1 月 4 日
2個(gè)
2019 年 1 月 23 日
3個(gè)
2月28日
4個(gè)
3月20日
5個(gè)
4月15日
6個(gè)
4月24日
7
6月3日
8個(gè)
6月24日
9
8月20日
10
9月4日
11
9月20日
12
10 月 21 日
13
建模和仿真在F-35項(xiàng)目中發(fā)揮了很大作用（即本文）
11 月 18 日