Silniki, kształt kadłuba, elektronika, umiejętności pilota – wydaje się, że to takie rzeczy określają jak dobry jest samolot bojowy. Jednak w przypadku tych najnowszych nie jest to już cała prawda. Pojawił się nowy, niezwykle ważny czynnik – oprogramowanie. Oznacza to nowe możliwości, ale też nowe zagrożenia. Perypetie nowego myśliwca F-35 dobitnie to pokazują.

Najnowsze samoloty są wręcz naszpikowane elektroniką. Zaawansowane systemy służą do wykrywania wroga, namierzania go, zarządzania uzbrojeniem, prowadzenia walki elektronicznej, łączności, sterowania i wielu innych czynności. Bez oprogramowania wszystko to jest bezużyteczne, a co za tym idzie – bezużyteczny staje się cały samolot.

Nowe zagrożenia dla pilotów

Należy się więc przyzwyczajać do tego, że o prawdziwym potencjale samolotów bojowych coraz mniej będzie mówić to, który potrafi wykonać bardziej imponujące akrobacje na pokazach lotniczych, a coraz więcej to, jak dobrzy byli programiści pracujący nad jego oprogramowaniem. F-35 jest pierwszym wyraźnym krokiem w tym kierunku. Nowy myśliwiec nie zachwyca, jeśli chodzi o takie charakterystyki jak prędkość, zasięg czy udźwig uzbrojenia. Jednak piloci uczący się jego obsługi zgodnie przyznają, że jest rewolucją, jeśli chodzi o elektronikę. Ma oferować pilotowi tyle informacji i możliwości, co żaden inny samolot.

Coraz dalej idąca cyfryzacja samolotów bojowych rodzi jednak nowe problemy. Po pierwsze w oprogramowaniu mogą być błędy. W końcu programiści to tylko ludzie. Pilot myśliwca nie ma natomiast możliwości, żeby podczas walki zadzwonić do helpdesku IT i poprosić o pomoc z zawieszającym się systemem walki elektronicznej czy radarem. Nie może też wyszukać w internecie rozwiązania. Jego jedyną opcją jest więc zastosowanie podstawowej recepty na problemy informatyczne, czyli włączenie i wyłączenie sprawiających problemy systemów. Oznacza to jednak stratę czasu i odwrócenie uwagi od pola walki, co może skończyć się katastrofą.

Otwiera się też pole do prób cyberataku. Z najnowszego raportu GAO (amerykański odpowiednik NIK) na temat F-35 wynika, że rozbudowany system logistyczny ALIS, który na bieżąco śledzi stan wszystkich elementów samolotu, określa, które wymagają wymiany i służy do obsługi całego łańcucha zamówień części zamiennych, może być podatny na uderzenie hakerów. Wszystko przez to, że program wykorzystywany przez wszystkie państwa kupujące nowe myśliwce korzysta z jednego serwera. Gdyby coś się z nim stało, sprawność całej floty F-35 znacząco by spadła. GAO wręcz pisze o "uziemieniu", ale wojsko przekonuje, że nie byłoby tak źle.

Niezależnie od tego, jaka jest prawda co do potencjalnego ataku na ALIS, sama jego możliwość pokazuje nadejście nowych czasów. Ceną za rewolucyjny potencjał elektroniki w sprzęcie wojskowym nowej generacji będzie ryzyko jego częstszych usterek i powstanie zupełnie nowych zagrożeń ze strony hakerów.

Miliony linii do zepsucia

Programiści są jednak tylko ludźmi i popełniają błędy. Szansa na wpadkę jest tym większa, im więcej linii kodu ma oprogramowanie samolotu. W tej dziedzinie jest obecnie jeden niekwestionowany lider, właśnie F-35. Tworzone na jego potrzeby oprogramowanie ma co najmniej 26 mln linii kodu. Gdyby chcieć wszystko to wydrukować na papierze, potrzebne byłoby około pół miliona kartek A4. Boeing B787 Dreamliner ma tylko 14 mln linii kodu, pierwszy myśliwiec piątej generacji F-22 – zaledwie 2 mln. Bardziej skomplikowane są np. systemy operacyjne Microsoftu. Windows 7 ma 40 mln linii kodu.

Ponieważ oprogramowanie F-35 jest tak rozległe, to nieuniknione są błędy. W ostatniej jego wersji, oznaczonej 3i, podczas testów trwających od 2014 r. wykryto między innymi problem z systemem radarowym. Mówiąc potocznie, zawieszał się on po kilku godzinach pracy i potrzebował restartu w locie. Nowa wersja oprogramowania była mniej stabilna niż poprzednia, bo jakiś błąd występował średnio co 4,5 godziny używania samolotu. W starszej (oznaczonej 2B) udało się dojść do około 30 godzin bez awarii oprogramowania.

Koncern Lockheed Martin zdopingował więc do zwiększonego wysiłku swój liczący około 500 osób zespół pracujący nad oprogramowaniem do F-35. Już wcześniej programiści pracowali w dużym pośpiechu, bo cały program jest opóźniony o kilka lat. Jak zapewnia firma, specjaliści pracują na zmiany, dzięki czemu oprogramowanie jest tworzone przez 6-7 dni w tygodniu po 20 godzin dziennie.

Problem co kilkanaście godzin

W efekcie pośpiesznego usuwania błędów w wersji 3i, 9 maja wojsko oficjalnie zadeklarowało, że jest ona już dopracowana i można ją zacząć instalować w samolotach używanych do szkolenia pilotów. Problemy z zawieszaniem się systemu radarowego zostały rozwiązane. Najnowsza odsłona wersji 3i ma być trzy razy bardziej stabilna niż ta pierwsza. Oznacza to, że błędy występują już nie co kilka, ale co kilkanaście godzin.

Taka wartość wydaje się wysoka, lecz wbrew pozorom jest akceptowalna, choć daleka od pożądanej. Misje jednoosobowych samolotów bojowych rzadko trwają więcej niż 10 godzin. Największym ograniczeniem jest wytrzymałość pilota, którego sprawność znacznie spada w miarę narastania zmęczenia. Podczas kilkugodzinnych lotów treningowych F-35 z oprogramowaniem 3i teoretycznie w ogóle nie powinien się więc zawieszać.

Tego rodzaju problemy z radarem nie są zmorą wyłącznie F-35. Na przykład znacznie starsze myśliwce F-15C ze stacją AN/APG-63, opracowaną w latach 70., miały w 2014 r. średni czas pomiędzy błędami wynoszący 10-12 godzin lotu. Kilkadziesiąt maszyn tego typu służy jeszcze w jednostkach lotnictwa amerykańskiej Gwardii Narodowej i obecnie jest prowadzona modernizacja ich radarów.

Wymiana stacji w F-15C pokazuje, że kilkunastogodzinny odstęp pomiędzy błędami jakiegoś systemu jest na dłuższą metę nie do przyjęcia w samolocie bojowym. Oznacza to bowiem konieczność częstych prac techników, co obniża gotowość bojową oraz podnosi koszty obsługi.

Amerykański myśliwiec F-35 »

Brak oprogramowania działka

Problemy z radarem to tylko część wyzwań, które stoją przed specjalistami tworzącymi oprogramowanie do F-35. Obecnie to właśnie ich dzieło najbardziej ogranicza nowy amerykański myśliwiec. Nie wadliwy silnik czy słaba konstrukcja skrzydeł, ale błędy, niedoróbki i braki w liniach kodu.

Dla przykładu F-35 nie mogą na razie używać działka pokładowego w locie, bo nie mają stosownego programu do jego obsługi. Tylko do pamięci jednego egzemplarza testowego wgrano specjalną poprawkę, która w praktyce oszukuje komputer i przekonuje go na czas prób, że samolot stoi na ziemi. Wszystkie F-35 mają uzyskać możliwość strzelania z działka dopiero około 2018 r., kiedy dostaną ostateczną wersję oprogramowania oznaczoną 3F.

Wersja 3i zawiera tylko około 90 proc. docelowego kodu. Oznacza to, że F-35 nie mogą nie tylko strzelać z działka, ale też używać wielu innych swoich funkcji. Ograniczone jest na przykład korzystanie z różnych bomb naprowadzanych precyzyjnie czy systemów walki elektronicznej. To i tak niewiele, bo pierwsze F-35 skierowane do testów nie mogły wykonywać wielu manewrów. Nie działały też zaawansowane systemy łączności czy sensory.

Co więcej, podczas ćwiczeń i szkoleń zdarza się, że samoloty nie chcą się uruchomić. Jeśli jakaś maszyna ma zły dzień, to technicy muszą pracować nad nią nawet kilka godzin, zanim zaczną działać poprawnie wszystkie systemy. Innym razem wszystko działa od początku.

Aktualizacje myśliwców

Kiedy około 2018 r. F-35 już dostaną oprogramowanie 3F, to według założeń wojska oraz Lockheed Martina będą w pełni gotowe do walki i będzie można je ostatecznie przyjąć do służby. Nie oznacza to jednak, że tym samym programiści skończą swoją pracę. Nowoczesne samoloty bojowe, nie tylko F-35, lata po formalnym skończeniu prób nadal mają ulepszane oprogramowanie i przez to zyskują nowe możliwości. Nie dzięki zamontowaniu lepszego silnika czy generatora, ale właśnie dzięki wgraniu nowych linii kodu do pamięci komputerów pokładowych.

Na początku maja US Navy poinformowała np., że przetestowano i przyjęto do służby nową wersję oprogramowania do myśliwców wielozadaniowych F/A-18 Super Hornet oraz ich specjalistycznej wersji służącej do walki elektronicznej, EA-18G Growler. Dzięki niej obie maszyny miały zyskać po 35 "nowych możliwości". Zarządzający próbami oprogramowania oznaczonego H12 komandor Kevin McGee powiedział, że między innymi "całkowicie zmieniono sposób, w jaki informacje są wyświetlane załodze".

Innym amerykańskim samolotem, który dużo zyskał dzięki pracy programistów, jest myśliwiec F-22. Gdy przyjęto go do służby w 2005 r., miał bardzo ograniczone możliwości przeprowadzania precyzyjnych nalotów. Dopiero w 2012 r. wprowadzono wersję oprogramowania 3.1, która pozwoliła znacząco zwiększyć potencjał myśliwca w uderzeniach na cele lądowe za sprawą zwiększenia możliwości radaru i systemów celowniczych. Umożliwiono też komunikację maszyny z nowoczesnymi bombami precyzyjnymi SDB.

Na kolejne lata zaplanowane następne ulepszenia, które mają pozwolić F-22 korzystać z najnowszych wersji rakiet powietrze-powietrze, a także rozszerzyć możliwości systemów walki elektronicznej oraz łączności. Wszystko bez wprowadzania większych zmian w konstrukcji maszyn.

To będzie przyszłość

Podobne procesy przechodzą też inne nowoczesne samoloty. Tak będzie wyglądała przyszłość. Nowe samoloty bojowe nieuchronnie będą szpikowane coraz większą ilością elektroniki, która będzie wymagała oprogramowania, by poprawnie działać. Do tego dochodzi jeszcze konieczność skomunikowania coraz większej ilości systemów, co wymaga kolejnych linii kodu. Następny poziom komplikacji dodaje dążenie wojskowych do połączenia samolotów w sprawnie komunikującą się sieć, szybko wymieniającą się informacjami o sytuacji na polu walki.

Wszystko to oznacza jeszcze więcej programów oraz linii kodu, czyli więcej miejsc na potencjalne problemy. Otworzą się też zupełnie nowe możliwości zaatakowania samolotów w sferze wirtualnej. Amerykanie są najwyraźniej przekonani, że rewolucyjne możliwości elektroniki nowych samolotów są tego warte, bo zapewnią im przewagę w walce.