Efter en lång, kostsam väg, var flygvapnet nöjd med det nya KC-46 visionsystemet

WASHINGTON - The fjärrsynsystem för det amerikanska flygvapnets senaste tankfartyg var tänkt att förändra hur tjänsten utför flygtankning. Det medförde förändring - men tjänsten och flygplanets tillverkare, Boeing, medger att det inte har levt upp till alla sina förväntningar.

Nu, efter år av hejdande utveckling och ibland kontroversiella förhandlingar, har flygvapnet och KC-46A Pegasus Tillverkaren Boeing säger att företaget och dess primära underleverantör, Collins Aerospace, har utvecklat rätt lösning. Trots det återstår genomförandet mer än två år bort.

Den nya versionen av visionsystemet, kallad RVS 2.0, använder 4K ultrahögupplösta kameror för att ge bomoperatörer en skarp 3D-bild i fullfärg när de styr tankningsbommen in i mottagarflygplanet.

Flygvapnet, som förra året godkände designen för den nya RVS, säger att uppgraderingen kommer att eliminera KC-46:s långvariga problem med ljusförhållanden – och att det är dags att börja göra denna design till verklighet.

"Vi har demos, vi har videorna, vi har flugit det på [Boeing]-plan ... och det ser magnifikt ut," sa överstelöjtnant Joshua Renfro, chef för flygvapnets KC-46 Cross-Functional Team. i en januariintervju med Defence News.

RVS 2.0 skulle ursprungligen släppas i mars 2024. Men i oktober 2022 meddelade flygvapnet en försening på 19 månader, till stor del på grund av problem med leveranskedjan bland Boeings underleverantörer. Under den nuvarande tidslinjen kommer RVS 2.0 nu att anlända i oktober 2025, då tester och certifieringar från Federal Aviation Administration kommer att ha avslutats, sedan kommer systeminstallationen att påbörjas på Pegasus-flottan.

Vägen till RVS 2.0 har varit tuff – och för Boeing utomordentligt kostsam. Entreprenören har plockat upp ungefär 6.8 miljarder dollar i avgifter på KC-46-programmet, eftersom flera problem med tankfartyget dök upp. Inte alla dessa avgifter var relaterade till visionsystemet, men Boeing hänvisade regelbundet till problem med RVS i sina kvartalsvisa resultatrapporter när det förklarade KC-46:s senaste avgifter. Boeing avböjde att säga exakt hur mycket detta system har kostat som en del av dessa avgifter.

Problem ur lådan

När flygvapnet tog emot sin första KC-46 i januari 2019 representerade händelsen en dramatisk förändring i hur bomoperatörer tankar flygplan. I äldre tankfartyg, som KC-10 Extender och KC-135 Stratotanker, tittade bomoperatörer genom ett fönster på baksidan för att styra in bommen i flygplanet i behov av bränsle. I KC-135 ligger bomoperatörer till och med på mage medan de tankar.

I KC-46 är dock bomoperatörer kvar på sina stationer nära tankbilens front och använder ett system med kameror, sensorer och skärmar för att på distans tanka allt från stridsflygplan till bombplan till lastplan.

Konceptet var ambitiöst och det kämpade på från början. Inte bara var den första KC-46 ett år försenad – Boeing satte ursprungligen ett mål att leverera den till flygvapnet i slutet av 2017 – utan flygvapnets testare identifierade också problem med Collins-tillverkade visionsystem före leverans. Problemen var tillräckligt allvarliga för att anses vara en kategori 1-brist – den allvarligaste i sitt slag.

När flygvapnets testare testade KC-46, förklarade Renfro, blev det uppenbart att det ursprungliga Remote Vision-systemet hade problem. Den svarade inte tillräckligt snabbt på sol och skuggor, sa han, och ibland var bilden förvrängd.

Flygvapnet satte sig ner med Boeing för några "hårda förhandlingar", som Renfro kallade dem, om hur man skulle få Pegasus det visionsystem det behövde. I april 2020 nådde båda parter en överenskommelse om att ersätta den ursprungliga RVS med ett omdesignat visionsystem.

Det tog ytterligare två år innan tjänsten accepterade den färdiga designen för RVS 2.0. Dess preliminära designgranskning hölls i maj 2021, och Air Mobility Command förväntade sig ursprungligen att granskningen skulle avslutas den hösten.

Emellertid den nya RVS stötte också på problem. I januari 2022 berättade kommandot för reportrar att designen hade "brister med det panoramavisuella systemet som upptäcker, känner igen och identifierar mottagarflygplan." Flygvapnet beslutade slutligen att hålla den preliminära designgranskningen öppen samtidigt som de försökte identifiera hur man skulle hantera dessa tekniska risker.

Flera månader senare meddelade tjänsten att den stängde den preliminära designgranskningen och accepterade den färdiga designen för RVS 2.0, och att Boeing skulle täcka kostnaderna enligt villkoren i konstruktions- och tillverkningsutvecklingskontraktet.

Renfro sa att flygvapnet hade sina experter i rummet under hela designprocessen och arbetade med Boeings ingenjörer och bomoperatörer på det nya visionsystemet. "Många små insatser, gjorda över tid av ämnesexperter, leder till en produkt som är mycket bättre när den levereras," tillade han.

Ser tydligt

Vid ett besök i januari på Boeings kontor i Arlington, Virginia, visade företaget Defence News-filmer om hur det nya visionsystemet fungerar och hur det är en förbättring jämfört med det gamla.

Boeing hade monterat båda RVS-versionerna sida vid sida på sina egna KC-46, och sedan sommaren 2022 genomförde företaget tester i de "stressande" ljusförhållandena som förargade Pegasus, och registrerade vad varje kamerauppsättning såg. Dessa testflygningar ägde rum över Pacific Northwest såväl som Kalifornien nära Edwards Air Force Base.

Ernest Burns, Boeings test- och utvärderingschef för bomoperatör, sa att stressförhållanden inkluderar låg sol över vatten medan Pegasus och mottagarflygplanet svänger, eller höga solvinklar som kastar skuggor på mottagarflygplanet. Ett annat knepigt tillstånd kan vara ett vitt, fast molndäck under planen, där ett mycket vitt flygplan som tar emot bränsle kan smälta in i molnen.

I de 2D-videor som visades för Defense News, som företaget sa var oförändrade, var skillnaden uppenbar.

De monokroma bilderna som fångats av det ursprungliga visionsystemets kameror var övermättade i vissa ljusa, höga solförhållanden. och i en video började delar av den vittoppade RC-135 som tar emot bränslet sköljas ut och försvinna mot den grumliga bakgrunden. När planet vände, vilket ibland måste hända i strid för att undvika hot, började styrlinjerna som är avsedda att hjälpa operatören att styra in bommen i RC-135:s behållare blekna på skärmen.

I en annan operation över vatten visade den svart-vita videon skuggor från Pegasus som maskerade kontaktytan på en C-17. När dessa detaljer på mottagarflygplanet börjar försvinna, blir risken för oavsiktlig skada från en missriktad bom mer sannolikt.

Men bilder från samma operationer som tagits av RVS 2.0-kameror visade planen i fullfärg, med högre upplösning. De vita kanterna på RC-135 förblev skarpa och synliga mot molnen, och de röda vägledande linjerna förblev tydliga.

Boeing visade också upp en station med 3D-skärmen som bomoperatörer skulle se genom passiva polariserade glasögon. Stationen visade video av nattetid tankning av ett F-16 jetplan i 3D. De resulterande bilderna var tillräckligt skarpa för att urskilja piloternas huvuden som vänder sig i cockpiten och inkluderar detaljer som spännen på deras fallskärmar.

Varje RVS 2.0-system har sex kameror: ett par färgkameror för att fånga 3D-bilder; ett andra redundant par som backup; och ett par förbättrade infraröda kameror. Den har också omdesignade bildprocessorer, uppgraderade panoramasensorer och omdesignade stationer för bomoperatörer.

'Riskabla affärer'

Air Mobility Command vill ha RVS 2.0 så snart som möjligt, sa Renfro, men för närvarande kan det nöja sig med det nuvarande systemet. När allt kommer omkring, förklarade han, gjorde tjänsten framsteg med KC-46 förra året under övningar i Indo-Stillahavsområdet och Mellanöstern.

Under den senare i augusti 2022 tankade KC-46 två F-15E Strike Eagle-jaktplan som utförde reguljära operationer för USA:s centralkommando; Flygvapnet sa att det var tankfartygets första tankningsuppdrag som en del av en verklig operation.

Efter det uppdraget skrev Air Mobility Command-chefen General Mike Minihan på den slutliga interimistiska kapacitetsreleasen, vilket öppnade upp KC-46 för världsomspännande utplaceringar. Pegasus är nu godkänd för att utföra alla tankningsuppdrag runt om i världen på alla flygplan, utom A-10 Warthog.

Allt som gjordes med KC-46:s nuvarande teknologi, inklusive det ursprungliga visionsystemet, sa Renfro.

"Vi vill absolut ha [det uppdaterade visionsystemet] så snart vi kan få det, men vi har lärt oss att fungera utan och bära den extra risken under den tidsperioden," sa han.

Mycket är fortfarande obestämt om processen för eftermontering av RVS 2.0 på flottan, tillade han. Till exempel är det oklart hur lång tid det kommer att ta att installera det uppdaterade systemet på alla KC-46 när leveranser startar 2025, även om det säkert kommer att ta år, förklarade han.

Renfro undrade också hur eftermonteringsprocessen ser ut, var den kommer att ske och hur lång tid ett enskilt plans uppgradering kommer att ta. Processen kommer att vara en tung underhållsåtgärd, sade han, även om det fortfarande är osäkert om flygvapnet kommer att kombinera aktiviteten med regelbundet schemalagt depåunderhåll.

Tjänsten måste också noggrant rita upp schemat för dessa uppgraderingar för att säkerställa att det har tillräckligt med KC-46:s som flyger vid varje given tidpunkt för uppdrag, sa Renfro.

"Det kommer att finnas en viss balans mellan: jag behöver framtida kapacitet, och jag måste fortsätta att använda den kapacitet som jag har bevisat[d] och har kommit att lita på just nu med den [KC-46] vi har," sa Renfro .

I ett uttalande till Defense News sa KC-46-programkontoret att Boeing och Collins Aerospace fortsätter det detaljerade utvecklingsarbetet med designen som presenterades vid den kritiska designgranskningen i juni 2022. Det arbetet kommer att leda till etableringen av ett systemintegrationslaboratorium, sa programkontoret, där mer systemutveckling, tidig testning på systemnivå och så småningom certifieringstestning kommer att ske.

Flygvapnet är "på god väg" med att sätta upp integrationslaboratoriet, noterade programkontoret, och det förväntar sig att RVS 2.0:s trohet kommer att fortsätta att förbättras när dess hårdvara och mjukvara mognar.

Integrationslaboratoriets arbete – inklusive kvalifikationstestning av underkomponenter för att säkerställa att de uppfyller FAA:s och militärens certifieringskrav – kommer att sluta i flygtestning av det nya systemet, som kommer att samla in data som används för att certifiera luftvärdighet och tillstånd för lufttankning.

"Lufttankning är en i sig riskabel verksamhet," sa Renfro. "Vi har två plan i närheten, som flyger [hundratals] miles i timmen, som avsiktligt rör vid varandra. Så det måste vara noggrant i den processen."

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://www.defensenews.com/air/2023/02/22/after-long-costly-road-air-force-happy-with-new-kc-46-vision-system/