¿Cuáles fueron / son algunas tareas de mantenimiento típicas para un avión jet F-4 Phantom?

Esta es una pregunta realmente interesante. Existe una enorme variabilidad entre las aeronaves en cuanto al tipo y la cantidad de mantenimiento que requieren para prepararse para cada vuelo. Sé que tu pregunta se centra estrechamente en el F-4, pero necesito balancear al gato un poco más alrededor de la habitación para darte un contexto útil. Entonces, por favor tengan paciencia conmigo por algunos párrafos.

Siempre hay intentos de cuantificar los requisitos de este tipo en el contexto de adquisiciones importantes (generalmente como “horas de mantenimiento por hora de vuelo” y estableciendo la frecuencia con la que algunas partes deben cambiarse). Esta no es realmente una comparación de manzanas con manzanas, es más una forma de tratar de poner un cerco a los costos futuros. Pero, la práctica ha estado en uso durante décadas, por lo que hay algunos números disponibles que pueden aplicarse a su interés específico.

Por ejemplo, hace unos años, una conversación en un foro en línea relacionado con la aviación surgió con una lista interesante pero sin fuente de horas de mantenimiento por hora de vuelo que muestra la amplia gama posible de un tipo a otro. Complementé lo siguiente con algunas investigaciones adicionales, pero en general se ve así:

Saab Draken … – 50: 1
Saab Gripen … .- 10: 1
Tifón ……… .- 9: 1
Rafale …………. – 8: 1
A-6E ………… ..- 51.9: 1
F-4 …………… ..- 75: 1 (estimación 1974)
F-14 ……………. – 24: 1
F-15A / B ……… – 32.3: 1
F-15C / D ……… – 22.1: 1
F-16A …………… – 19.2
F / A-18C ……… – 19.1 a 1
F / A-18E / F… ..- de 6: 1 a 15: 1, dependiendo de la fuente
F-22 …………… ..- 41: 1
F-117 …………… – 150: 1 (anterior a 1989)
F-117 …………… .- 45: 1 (después de las mejoras, posteriores a 1989)

Hay dos conclusiones importantes de esta lista, así como una observación funcional para tener en cuenta:

1. La tendencia general es que los aviones de nueva generación sean menos intensivos en mantenimiento; sin embargo:
2. La tecnología más nueva (radar, materiales furtivos, etc.) tiende a aumentar radicalmente la cantidad de mantenimiento requerido entre vuelos.
3. Cuanto más viejo se hace un avión, más trabajo se requiere para asegurarse de que sea seguro volar … especialmente aviones de combate de alto rendimiento y sus motores viejos.

Los luchadores son máquinas increíblemente complejas sometidas a tensiones significativas durante su operación. Deben incorporar todo lo necesario para mantener vivo y funcionando al piloto a gran altitud (sistemas de oxígeno y presurización); tienen que permitirle navegar y comunicarse; y, tienen que permitir que sus pilotos los empleen en una variedad de roles en una amplia gama de velocidades, a veces mientras se enfrentan a fuerzas G muchas veces normales.

Con lo anterior en mente, concentrémonos en el F-4. Como puede ver arriba, el F-4 era un sistema maduro a mediados de la década de 1970, pero consumía una gran cantidad de tiempo de mantenimiento. Los F-14, F-15 y F-16, todos los cuales se pusieron en línea en ese momento, solo requirieron entre medio y un tercio de tiempo. El envejecimiento solo puede hacer crecer este requisito.

El F-4 fue y es un verdadero luchador multiusos. Varios modelos incorporaron pistolas, misiles de radar y de búsqueda de calor, y capacidad de entrega de bombas. Sus motores General Electric J79 eran de última generación cuando se incorporaron originalmente al F-4, desarrollando altas presiones del compresor dentro de un diseño mucho más liviano que la generación anterior. Esa mayor eficiencia tuvo un costo, por supuesto, por lo que los motores probablemente son el mayor centro de costos en un F-4 que vuela actualmente. (Afortunadamente, se construyeron más de 15,000, por lo que esperamos que haya una buena oferta de posventa todavía en circulación).

Algunos países que previamente volaron o actualmente vuelan F-4 instalaron su propia aviónica (radar, instrumentos, etc., que puede requerir mucha mano de obra pero para la cual tienen su propio cuerpo de expertos). Por lo demás, el programa de Ventas Militares Extranjeras de la Fuerza Aérea es parte de su esfuerzo de “cooperación de seguridad” (Hojas de datos: SAF / IAR) Una de sus funciones es ayudar a los clientes extranjeros a operar de manera segura los aviones vendidos o entregados, lo que incluye ayudar a garantizar Hay experiencia técnica, capacitación y piezas disponibles para mantenerlos.

Entonces, la conclusión es que cualquier luchador es complicado de volar y complicado de mantener. Cuanto más viejo es, más difícil es lograr ambos. Se debe dedicar mucho tiempo a buscar advertencias tempranas de sobrecarga, sobrecalentamiento o fatiga de los componentes estructurales; no se trata solo de llenar el gas y el petróleo y salir a volar.

Gracias por la oportunidad de A2A.

Tom Stagiliano le ha proporcionado una excelente información en respuesta a su pregunta.

Solo puedo agregar desde la perspectiva de comparación. Hoy tenemos una mayor variedad de herramientas de software que nos han ayudado a mejorar la calidad de Análisis, Diseño y Fabricación de aviones de combate modernos.

Ahora nos enfocamos en lograr una confiabilidad madura al entrar en servicio y lograr esto a través de pruebas mucho más rigurosas durante las fases de desarrollo.

Gran parte del mantenimiento del F4 se realiza de forma programada, como se señala en el informe RAND, mientras que con los cazas modernos, nos hemos pasado al modelo ‘en condición’ para el reemplazo de piezas durante el mantenimiento.

La flota F4 está envejeciendo y cuando la aeronave alcance su límite de diseño de ‘vida segura’ (ciclos de fatiga) deberán retirarse del servicio a menos que se realice una actualización importante del programa para extender la vida estructural de la célula. Los cambios para mejorar la aviónica de la aeronave con el fin de mantenerlos relevantes en la actualidad también constituirían una empresa importante.

Compare lo anterior con el enfoque más flexible de ‘tolerancia al daño’ adoptado para los aviones de combate modernos que requiere que los aviones individuales sean retirados del servicio solo si no pasan la inspección. Considere también el hecho de que las actualizaciones de aviónica generalmente se llevan a cabo más fácilmente debido a la modularidad del diseño y que gran parte de la actualización se limita a la instalación de un nuevo software que se puede cargar fácilmente, comienza a apreciar rápidamente las ventajas asociadas con cambios que han ocurrido

Las tareas de mantenimiento en general son las mismas (extracción e inspección del motor, inspección del fuselaje, reemplazo de componentes ‘levantados’, verificaciones funcionales del sistema, recalibración de sensores y otros componentes, incluso engrase de rodamientos), sin embargo, la necesidad de programas de actualización importantes puede no ser requerido para extender la vida de los nuevos sistemas como lo hemos hecho con programas más antiguos para extender la vida de una flota en todos los ámbitos, debido al cambio a una filosofía de diseño ‘tolerante a daños’ versus la “vida segura” más antigua filosofía de diseño.

Sin embargo, existe la necesidad de aumentar la frecuencia de las inspecciones, en algunos casos, pero esto se está mitigando mediante la adición de sistemas de monitoreo de la salud. La mayor confiabilidad de los componentes (mayor MTBF y MTBUR) ha reducido, en relación con la complejidad y la cantidad de sistemas a bordo, el esfuerzo de mantenimiento requerido asociado con los cazas modernos.

En resumen, las aeronaves más complejas pueden hacer mucho más, sin embargo, la antigua flota F4 probablemente requerirá un esfuerzo de mantenimiento significativo no muy diferente del requerido para los sistemas más complejos.

Imagen a continuación cortesía de la revista de vuelo:

En términos de un recuento de piezas, los aviones modernos ahora hacen más uso de materiales compuestos y esto tiene como objetivo no solo reducir el peso para un nivel dado de resistencia para los componentes, sino también servidores para reducir el recuento de piezas terminadas, ya que miles de sujetadores son ya no es requerido. Es difícil decir exactamente cuántas partes más o menos hay en los dos luchadores de la era diferente porque los luchadores modernos tienen una mayor cantidad de sistemas a bordo en comparación con los combatientes de la era anterior, pero al mismo tiempo, están diseñados y fabricados de una manera que busca limitar el recuento total de piezas tanto como sea posible para reducir el tiempo de construcción y la necesidad de inventario.

Fui técnico de aviónica de navegación en F-4Cs en el 149º Grupo de Caza Táctico, Guardia Nacional Aérea de Texas en Kelly AFB desde diciembre de 1980 hasta enero de 1982. Luego pasé al servicio activo y me asignaron al 35º Escuadrón de Reparación de Componentes en George AFB, California donde realicé la solución de problemas y las reparaciones en el taller en transpondedores F-4E IFF (KY-532B), radioaltímetro (APN-155), VOR / ILS (ARN-127), TACAN (ARN-118), KIR-1A y KIT -1A Modo 4 computadoras IFF y el interrogador aire-aire IFF (APX-76). Estuve en George AFB desde febrero de 1982 hasta abril de 1983. Luego fui reasignado a la 526a Unidad de Mantenimiento de Aeronaves en la Base Aérea Ramstein, Alemania Occidental, donde permanecí hasta abril de 1986, trabajando en la línea de vuelo de comunicaciones en F-4Es.

La pregunta parece querer saber más sobre el trabajo en el avión real y no sobre la reparación de componentes de la tienda, así que me atendré a eso, y principalmente a la aviónica de navegación, ya que eso fue lo que hice.

Para la navegación por comunicaciones, nuestro mayor dolor de cabeza fue el Hazeltine APX-76. Interrogó los sistemas de identificación de amigos o enemigos en otras aeronaves, incluidos los modos 1,2,3 / A y 4 pero no el modo C (altitud) y puso marcas en los alcances del radar para decirle a la tripulación que alguien estaba allí y respondiendo con el código correcto o incorrecto Cuando funcionó, fue de gran ayuda para la tripulación, ya que podía mostrar otros aviones en el alcance del radar mucho más fácilmente y a mayor alcance que el radar solo. Desafortunadamente, era un equipo muy poco confiable, y teníamos constantes reportes para ello.

El sistema APX-76 consistía en el receptor-transmisor RT-868, el Amplificador-Interruptor SA-1568 y el Sincronizador SN-416B que estaban todos dentro de la Puerta 19, una escotilla con bisagras detrás de la cubierta trasera que tenía un montón de sujetadores que teníamos tuvo que desenroscar para abrir (ver la foto a continuación). También había dos cositas montadas en la parte trasera de la antena de radar llamadas “diplexores”, una cosita de aspecto similar llamada “híbrida” montada entre los diplexores, y cuatro antenas dipolo montadas en la parte frontal de la antena de radar (la F -4D tenía ocho en su plato de radar más grande).

El RT-868, SN-416 y SA-1568 tenían una función de prueba incorporada básica en la cual un mal funcionamiento interno mostraba una bandera roja en una pequeña ventana en la parte frontal de la unidad. Pero cada unidad afectó a las demás, por lo que un problema en el RT podría causar una bandera en el SA o SN, u otras combinaciones de mal funcionamiento y banderas para que no pudiéramos confiar demasiado en las banderas al solucionar problemas. Después de mucha experiencia, generalmente podríamos saber qué unidad era más probable que causara un mal funcionamiento en particular, pero con demasiada frecuencia pedimos una pieza, esperamos que se entregue, la instalamos y descubrimos que no solucionó el problema, así que tuve que empezar de nuevo y pedir algo más. Podríamos perder horas haciendo eso. Bromeamos acerca de que se trataba de “mantenimiento de escopeta” donde, cuando el tiempo era un problema, simplemente ordenamos todo lo que podría ser el problema y simplemente cambiamos las partes hasta que lo hicimos bien, pero mientras que los especialistas en Suministros no estaban contentos con todas las partes que se ordenaron luego regresó como reparable, ahorramos horas en recuperar el jet en estado reparable. Solo lo hicimos cuando tuvimos una escasez de tiempo para que el avión volviera a estar en estado FMC (con capacidad para la misión completa).

Acerca de eso: la unidad de mantenimiento está esencialmente “calificada” en la cantidad de aviones que fueron FMC, PMC (Parcialmente Capaz de Misión) o NMC (No Capaz de Misión) en un momento dado. Con demasiada frecuencia se nos presionó para que cerráramos los informes que no fueron realmente corregidos para alcanzar los objetivos del FMC. No era inusual que los aviones que tenían los mismos escritos regresaran diez e incluso quince veces antes de que finalmente se nos diera el tiempo suficiente para solucionar el problema. La moral de nuestra unidad era bastante baja, odiamos que se nos “animara” a firmar cosas que sabíamos que en realidad no se repararon. Esto nunca sucedió para cosas que eran “seguridad de vuelo”, solo cosas que en realidad no causarían un posible accidente. Pero aún…

Otra cosa que debo mencionar es que las cifras de horas de mantenimiento por hora de vuelo que encontrarás deben tomarse con un GRAN grano de sal. La dotación de unidades se basó en las horas que informamos. Acumulamos esas horas para mantener nuestros niveles de dotación. Cada unidad en la que estaba hizo eso. Si un trabajo tomó una hora, informamos que tomó dos o incluso tres. Estoy seguro de que si todas las unidades volvieran a los informes honestos el mismo día, nos hubieran mantenido en los mismos niveles de dotación, pero si su unidad lo hiciera mientras todos los demás seguían exagerando, rápidamente se encontraría sin suficientes personas para mantenerse al día. Incluso con las horas exageradas, a menudo no podíamos seguir el ritmo de la carga de trabajo. Otras veces, por cualquier motivo, los aviones volaron bien con pocas críticas, tendríamos demasiadas personas y nos dejaron a algunos irnos a casa temprano. Nunca supiste día a día cómo sería. Más a menudo los aviones se estropearon y podríamos haber usado más personas.

En la mayoría de las bases, todo el mantenimiento, excepto las cosas importantes, como los cambios del motor y las inspecciones importantes, se realizaban afuera. Simplemente no había suficiente espacio en el hangar para llevar todos los aviones rotos al interior. Entonces, trabajamos afuera sin importar el clima. Mi peor recuerdo fue tratar de rastrear un problema de cableado mientras estaba muy por debajo de cero afuera. Tenía las manos tan frías que tuve que mirar mis dedos para asegurarme de que todavía sostenían las sondas de prueba del medidor de ohmios porque no podía sentirlas. Todos pasamos el tiempo empapados de la lluvia, helados, tostando cubos calientes y sudorosos, quemados por el sol, lo que sea.

El otro trabajo desagradable de comunicación estaba cambiando el receptor VOR-ILS. Estaba montado boca abajo suspendido del fondo de un pequeño estante en el lado derecho de la cabina trasera al lado del asiento trasero. Tenía dos pestañas metálicas que sobresalían por la parte posterior que tenían que encajar en las ranuras de un bloque de metal montado debajo del estante, y otras dos pestañas metálicas en la parte delantera que tenía que atornillar dos perillas para sostener el receptor en su montaje. Los especialistas en egreso tuvieron que sacar el cubo por nosotros. La mayoría de nosotros, de más de cinco pies de altura, no podíamos sentarnos en el suelo y doblarnos lo suficiente como para alcanzar la perilla más alejada, por lo que tuvimos que recurrir a métodos menos convenientes. A seis pies de altura, tuve que acostarme boca abajo en la toma del lado derecho, luego deslizarme con cuidado en la cabina, así que terminé con la parte superior de mi cabeza en el piso de la cabina con las piernas sobresaliendo sobre el alféizar de la cabina. Tuve que usar ambas manos para quitar e instalar el receptor mientras estaba equilibrado en la parte superior de mi cabeza. El espacio en el que cabía el receptor era tan estrecho que no podía ver lo que estaba haciendo con las manos en el camino; tenías que hacer todo por sentir. Instalar un nuevo receptor fue lo peor; mientras estaba de pie sobre mi cabeza, tuve que sostener el receptor hasta el estante y deslizar las pestañas traseras en las ranuras con una mano, luego, mientras continuaba sosteniéndolo firmemente con una mano, use la otra mano para colocar los botones las pestañas frontales y atorníllelas. A veces, tardó cinco minutos o más en hacerlo, una pestaña trasera podría caerse de su ranura mientras intentaba colocar la perilla en la pestaña frontal, o tal vez no pueda colocar la perilla sobre la pestaña delantera correctamente porque El receptor no estaba directamente en la montura, pero no se podía ver. Luego tuvimos que cablear las perillas de seguridad por completo, ya que no podíamos ver nada con las manos en el camino. Luego tuvimos que conectar los conectores eléctricos y los cables de seguridad, de nuevo todo por tacto. En total, puede tomar 20 minutos o más trabajando boca abajo equilibrado en la parte superior de la cabeza, ¡una excelente manera de obtener un dolor de cabeza desgarrador! Y el cable de seguridad es muy filoso en los extremos, siempre dejamos sangre en el avión por todas las pequeñas heridas punzantes que recibimos de él.

El Comando Aéreo Táctico y USAFE en ese momento operaban bajo el concepto de mantenimiento POMO, Organización de Mantenimiento Orientado a la Producción. Parte de eso es que las personas recibieron capacitación cruzada para ayudar a otras especialidades. Realicé un entrenamiento cruzado para ayudar a los jefes de equipo, lo que en realidad me pareció bastante agradable. Ayudé a repostar, puse rampas, ayudé a lanzar y recuperar, y muchas otras tareas.

Lanzar un F-4 no es tan fácil como los aviones actuales. Hay varios paneles en la parte inferior del avión que se abren para el lanzamiento. Las versiones de la USAF usaban un carro de energía de tierra para suministrar electricidad hasta que los motores arrancaran, más aire para arrancar los motores a través de una gran manguera conectada a los arrancadores del motor. Cada motor tenía dos puertas para la manguera neumática de arranque y el escape de arranque. Había otra puerta para la conexión eléctrica, la puerta hidráulica de la empresa de servicios públicos y las puertas de los depósitos hidráulicos PC 1 y 2 (control primario). Cada puerta tenía numerosos cierres de giro, por lo que después de que se pusieron en marcha los motores y se verificó el sistema hidráulico, tuvimos que cerrar las puertas con un destornillador grande de punta plana. Girar y bloquear todos esos sujetadores garantizaba que tendría brazos muy cansados ​​y doloridos. Las versiones Navy utilizaron un sistema de arranque diferente en el que la manguera se conectó una vez a través de una sola puerta. El piloto controlaba una válvula de aire para arrancar un motor y luego el otro sin que la tripulación de tierra tuviera que mover la manguera de un motor a otro, mucho más fácil en las cuadrillas de tierra. Esto se debió a que las versiones de la USAF tenían capacidad de arranque de cartucho mientras que las versiones de la Marina no.

Esa es la puerta 19 junto a la que estoy sentado.

Lo siento, no puedo dar una mejor respuesta. Sabía cómo volar el F-4, pero no cómo arreglarlo. Sé que nuestros hombres dedicaron muchas horas de trabajo para mantenerlos volando. Según recuerdo, a bordo de un portaaviones con los problemas de corrosión del aerosol de sal junto con los violentos lanzamientos de catapulta y los aterrizajes arrestados, fueron bastante golpeados. Creo que tuvimos la suerte de tener 6 de 13 operativos en cualquier momento, con los otros inactivos por mantenimiento.

Amazon tiene un libro que puede ayudar: McDonnell Douglas F-4 Phantom Manual 1958 en adelante (todas las marcas): una idea de poseer, volar y mantener el legendario avión de combate de la Guerra Fría (Manual del propietario del taller): Ian Black: 9781844259960: Amazon. com: Libros

Lamentablemente, no soy un experto ni un experto menor después del mantenimiento del vuelo. Sé que las horas de mantenimiento por hora de vuelo (en promedio) son altas (alrededor de 75 horas de mantenimiento por hora de vuelo) para el F-4.

Aquí hay una referencia RAND que entra en detalles en el F-4
Resultados del programa de mejora de la postura de mantenimiento

Y aquí hay un artículo que resume el costo de propiedad por hora de vuelo (sin incluir el precio de compra) de algunos aviones modernos:
Horas de vuelo costosas | TIME.com

y como suscriptor de Air & Space Smithsonian, recordé este artículo nostálgico sobre el F-4:
Revista Air & Space

Se gasta mucho tiempo en los sistemas hidráulicos y una gran cantidad de tiempo en aviónica. La estructura tiende a ser bastante sólida, pero hay controles en cada “tantos” vuelos (ver el informe RAND).

Sin embargo, espero que otro miembro de Quora tenga una visión mucho mejor del mantenimiento requerido después de cada vuelo para un caza a reacción de los años 60 en comparación con uno de los 70 (F-15 y F-16).