作为当今世界最复杂、最昂贵的战斗机项目之一,F-35“闪电II”联合攻击战斗机的全球部署规模正在持续扩大。支撑其战备状态的关键——自主保障信息系统(ALIS)及其后续演进的运行维护服务,却长期面临挑战。美军决定彻底重新设计该系统,这一重大举措背后有着深刻的动因,并预示着航空装备保障模式的深刻变革。
核心动因:解决既有系统的结构性缺陷
- 数据孤岛与互操作性不足:原有的ALIS系统在设计上存在局限性,与美军其他作战、后勤信息系统(如全球作战支援系统)之间的数据流通不畅,形成了“信息烟囱”。地勤人员需要跨多个独立界面操作,效率低下,且易出错,影响了从故障诊断到零件订购的整个保障链条。
- 系统复杂性与用户体验差:ALIS操作流程繁琐,对用户(尤其是前线地勤人员)不够友好。大量的手动数据输入、缓慢的响应速度以及复杂的菜单导航,在紧张的作战保障环境中显得笨重,直接降低了维护效率,增加了飞机“非任务能力”时间。
- 网络安全威胁日益严峻:随着网络战成为现代战争的重要维度,原有系统的网络安全架构被评估为不足以应对当前及未来的高级持续性威胁。保障系统中包含敏感的飞机健康状况、任务数据乃至供应链信息,其安全性直接关系到作战体系的抗毁性与保密性。
- 保障成本居高不下:ALIS的部署、维护和升级费用惊人。其基于集中式服务器和数据中心的架构,导致海外部署困难,运营成本高企。美国国防部寻求通过重新设计,转向更灵活、更经济的云计算和开放式架构,以降低全寿命周期成本。
- 适应未来作战需求:“联合全域指挥与控制”等新型作战概念要求保障系统能实时融入作战网络,提供预测性维护和动态后勤支持。旧系统在数据处理速度、人工智能集成和边缘计算能力方面存在瓶颈,无法满足未来高度分布式、快节奏作战的保障需求。
重新设计的方向与运行维护服务的演变
新的保障信息系统,通常被称为“作战数据一体化网络”或下一代开放式架构平台,其设计核心在于:
- 开放体系架构:采用通用标准,便于集成第三方应用和新技术,打破厂商锁定,促进创新竞争。
- 云原生与边缘计算:利用云计算提供强大的后端数据处理和存储能力,同时在前线部署边缘计算节点,实现关键保障功能的离线运行和低延迟响应,提升部署灵活性。
- 数据驱动与人工智能:深度融合人工智能和机器学习算法,从海量维护和飞行数据中挖掘洞见,实现从“计划性维护”和“基于状态的维护”向“预测性维护”的跨越,提前预警故障,优化零件库存。
- 强化网络安全:从设计之初就嵌入“零信任”安全架构,增强身份认证、数据加密和持续监控能力,构建纵深防御体系。
- 用户体验为中心:简化操作界面,开发移动应用,利用增强现实等技术辅助维修,大幅提升地勤人员的工作效率与准确性。
相应的,信息系统运行维护服务的模式也将发生根本转变:
- 从“系统维护”到“服务运营”:服务重点将从维护特定的软硬件,转变为保障一个持续集成、持续交付的数字化服务生态的可用性、安全性与性能。
- 敏捷运维与持续更新:采用DevSecOps模式,安全、开发与运维紧密结合,实现能力的快速迭代和漏洞的及时修复,确保系统能跟上威胁与技术发展的步伐。
- 数据运维成为核心:维护服务的价值将极大程度体现在对保障数据的治理、分析和服务上,确保数据质量、流通与安全,释放数据潜能。
- 供应链保障可视化:新系统将更深地整合全球供应链数据,实现从工厂到战机的零件全程追踪,提升供应链韧性,应对中断风险。
前景展望与挑战
前景:
- 提升战备完好率:通过预测性维护和高效排故,显著缩短飞机平均修复时间,增加可执行任务飞机数量。
- 降低全寿命周期成本:提高资源利用效率,优化库存,减少不必要的检查和零件更换,从长期看有望节约数十亿美元。
- 赋能决策优势:为指挥官提供实时、准确的机队健康状况视图,使其能做出更优的任务分配和后勤规划决策。
- 确立新的保障范式:为美军乃至全球盟友下一代航空装备的智能化、网络化保障树立标杆。
挑战:
- 迁移复杂度高:从旧系统向新系统迁移数据和应用,同时保障全球现有F-35机队的正常运维,是一项巨大挑战。
- 文化与管理变革:新系统要求部队改变原有的工作流程和组织习惯,这需要持续的培训和管理推动。
- 持续的资金投入:重新设计、开发、部署及后续升级仍需巨额投资,在预算压力下能否持续获得支持存在变数。
- 供应链与工业基础整合:成功与否很大程度上依赖于能否将遍布全球的供应商、维修基地和数据有效纳入新体系。
结论
美军重新设计F-35自主保障信息系统,绝非简单的技术升级,而是应对信息时代战争保障需求的战略性重塑。其动因直指原有系统的效能瓶颈与成本压力,目标是通过构建一个开放、智能、安全且以用户为中心的新一代信息生态系统,从根本上提升F-35的作战效能与保障效率。尽管前路充满技术与管理上的挑战,但这一变革无疑将深刻影响未来高端航空装备的保障理念与实践,其进展与成效值得持续关注。其运行维护服务也随之演进为支撑这一数字化战备能力的核心支柱,价值愈发凸显。