溫杰

在第50屆范堡羅航展上，BAE系統(tǒng)公司全方位地展示了多種現(xiàn)役裝備、機載設備和尖端技術，凸顯出核心業(yè)務仍然集中于防務和安全領域。值得注意的是，該公司在室內(nèi)展區(qū)不僅首次展出了“雷神”技術驗證機和未來空戰(zhàn)系統(tǒng)（FCAS）的縮比模型，而且還首次對外介紹了與之相關的激光空速傳感器技術。

在今年的范堡羅航展上，BAE系統(tǒng)公司表示，F(xiàn)CAS計劃即將進入全尺寸原型機階段，預計研制一種基本構型，可能根據(jù)兩國空軍的不同需求，分別交付兩種不同的平臺，以便于各國現(xiàn)役空中力量的協(xié)同作戰(zhàn)。該公司負責FCAS計劃的馬丁·羅威科克斯在航展上強調(diào)，F(xiàn)CAS計劃將著眼于有人/無人編隊（MUM-T），因此需要研制各自的型號，目的是考慮到法國空軍和英國空軍分別裝備的“陣風”和“臺風”之間的差異，主要集中于通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈。

聯(lián)合研制全新平臺

FCAS計劃問世的背景是近年來英、法兩國在防務領域不斷加強合作，從初步論證到正式啟動，前后經(jīng)過了兩年多時間。2014年1月31日，當時的卡梅倫首相與奧朗德總統(tǒng)在英國諾頓舉辦的首腦峰會上，共同簽署了一份涵蓋陸海空天的防務合作聲明，并將為FCAS計劃提供研制經(jīng)費，用于為期兩年的FCAS可行性研究。當時，F(xiàn)CAS計劃獲得了價值1.2億英鎊（約合1.95億美元）的投資，力求盡快推進到原型機階段。

從裝備更新計劃來看，兩國空軍面臨著同樣的迫切需求，即在2030年前后裝備一種新型作戰(zhàn)飛機。但是，兩國政府對于設計一種有人駕駛戰(zhàn)斗機還是研制一種無人駕駛平臺尚不明確，仍然需要審慎地考慮和評估，這從FCAS的字面意思可以看出。為此，兩國國防部花費了兩年多時間論證了FCAS計劃的作戰(zhàn)需求，才決定正式啟動可行性研究。

從軍用飛機工業(yè)來看，F(xiàn)CAS計劃對于法國和英國長期塑造和保持一個強大的、創(chuàng)新的和獨立自主的作戰(zhàn)飛機設計和研制基礎是一個歷史機遇。更為重要的是，F(xiàn)CAS計劃還將為英國和法國提高軍事行動的獨立性奠定基礎。經(jīng)過一年多的分析和論證，英、法兩國國防部就FCAS可能承擔的任務達成一致意見。5項任務被視為最優(yōu)先級別，包括壓制和摧毀敵方防空系統(tǒng)（SEAD/DEAD）、攻擊機場、打擊戰(zhàn)略目標、空中攔截和執(zhí)行武裝偵察任務，其他的低優(yōu)先任務包括反艦打擊、近距空中支援和防御空中進攻等。

FCAS概念建立在英國空軍F-35和“臺風”、法國空軍“陣風”等有人駕駛戰(zhàn)斗機與無人戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)基礎上。根據(jù)長遠設想，飛行員在駕駛“臺風”或“陣風”執(zhí)行任務時，后座的武器系統(tǒng)操作員可以控制無人戰(zhàn)斗機以自主模式實現(xiàn)“蜂群”飛行，就是將它們分為幾個作戰(zhàn)分隊，可以像實時的計算機戰(zhàn)略游戲一樣，按照一種熟悉的樣式控制每個分隊的行動。

最值得注意的是，雙方還強調(diào)，目前這是一項英、法合作計劃，有利于快速和有效地完成研究工作，但并未排除其他國家在可行性研究階段后參與其中。一旦FCAS計劃超越了這個階段，兩國將需要更多的資金和更大的市場，到時就不僅僅是兩個國家所能夠提供的。因此，F(xiàn)CAS計劃的未來預示著歐洲多國將聯(lián)合生產(chǎn)和裝備一種全新的系列作戰(zhàn)平臺。

全面突破關鍵技術

實際上，F(xiàn)CAS計劃從總體設計來看并不需要從零起步，BAE系統(tǒng)公司和達索飛機公司已經(jīng)通過發(fā)展多型技術驗證機，掌握了UCAV所需的一系列關鍵技術，特別是通過“雷神”和“神經(jīng)元”驗證機的幾輪飛行試驗，證明了各自在隱身技術、氣動布局和飛行控制等方面的設計已經(jīng)日臻成熟。

從本屆范堡羅航展來看，BAE系統(tǒng)公司首次公開展出了一種激光空速傳感器（LASSI）技術，可以不再采用傳統(tǒng)的空速管。該技術通過采用向前方發(fā)射紫外激光，基于多普勒效應，由探測器檢測反射光的顏色變化。因此，LASSI具有檢測到遠距離目標空速的潛力，意味著一架飛機有可能預測到迎面而來的湍流，從而相應地改變自己的飛行路線。

目前，BAE系統(tǒng)公司已經(jīng)在風洞內(nèi)和地面車輛上成功地測試了LASSI技術，下一步將把LASSI設備小型化，以便集成到“雷神”驗證機上，通過飛行測試來驗證它的成熟性。這種技術一旦成熟，可以應用到FCAS設計中，將有助于進一步優(yōu)化FCAS的氣動性能和燃油效率。更重要的是，F(xiàn)CAS可以借助LASSI技術擁有空中自主感知能力，及時規(guī)避前方的飛機，增強自身的生存能力。

BAE系統(tǒng)公司從2007年11月開始著手“雷神”驗證機計劃，用于評估低可探測性縱深攻擊平臺所需要的各項關鍵技術。2013年8月10日，“雷神”驗證機首次升空，到2015年11月底共完成了3個階段的飛行測試，成功地驗證了嵌入式推進系統(tǒng)的低可探測性和保形大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)等幾項減小雷達反射截面積的技術，凸顯了在隱身設計優(yōu)化方面的進展，同時還在飛行試驗中檢驗了高度不穩(wěn)定的電傳飛控系統(tǒng)的操縱性能，完全驗證了預期的任務能力。

自從聯(lián)合研制“神經(jīng)元”計劃正式啟動后，“神經(jīng)元”驗證機在2015年9月完成了全部飛行測試。在近3年時間里，這架驗證機先后在法國、意大利和瑞典等國的空軍基地完成了相關飛行測試項目，不僅在不同環(huán)境中展現(xiàn)出良好的飛行性能和隱身性能，同時還探索了將UCAV融入一個指揮、控制、通信、計算機和情報環(huán)境中實施網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的能力，最后還專門實施了一次武器投放測試，均達到了預期設計性能。

值得一提的是，“神經(jīng)元”驗證機還在世界上首次實現(xiàn)了無人駕駛飛機與有人駕駛飛機的協(xié)同飛行。2014年3月20日，“神經(jīng)元”驗證機與“陣風”戰(zhàn)斗機、“獵鷹”7X公務機通過預先規(guī)劃，從不同地點起飛，飛行到地中海上空集結，在有限空域內(nèi)保持或改變編隊隊形，完成了持續(xù)1小時50分的編隊飛行，充分展示了達索飛機公司在軍、民用航空技術領域的強大技術實力。

合作研究核心技術

根據(jù)兩國簽署的協(xié)議，F(xiàn)CAS可行性研究包括成熟關鍵技術、發(fā)展作戰(zhàn)概念、增強仿真能力和估算研制成本，最后提出一個滿足英國和法國作戰(zhàn)需求的通用構型。按照協(xié)議，每個國家分別投入6000萬英鎊用于發(fā)展FCAS計劃的幾個核心研究領域。

首先是研究確定FCAS的總體氣動構型。目前，F(xiàn)CAS平臺是繼續(xù)選用一種飛翼布局還是采用一種翼身融合體構型，仍然需要深入研究。根據(jù)BAE系統(tǒng)公司發(fā)布的概念圖，F(xiàn)CAS平臺在氣動布局上與兩國正在測試的驗證機存在明顯不同，已經(jīng)公開的縮比模型采用了一種單獨的前機身段，同時明顯加大了機身和翼展的尺寸。

從邏輯上講，該機在執(zhí)行巡邏和武裝偵察任務時，需要更大作戰(zhàn)半徑和更長續(xù)航時間，同時攜帶更多的武器可以打擊更多的目標。當前，“神經(jīng)元”驗證機重量為7噸，續(xù)航時間為3小時，而FCAS的任務能力顯然要求更長的續(xù)航時間，或許會達到9～12小時。因此，這項計劃初步估計需要研制一種空重大約為“神經(jīng)元”3倍的平臺。

其次重點評估FCAS的動力裝置方案。目前，羅羅公司與斯奈克瑪公司正在論證是采用M88或EJ200發(fā)動機的衍生型、還是研制一種全新的高涵道比渦扇發(fā)動機，以適合于低可探測性進氣道所要求的空氣流量。就性能而言，雙方更愿意為FCAS平臺研制一種新型動力裝置。

第三是研制發(fā)展FCAS的態(tài)勢感知技術。塞萊克斯公司和泰雷茲公司研制和成熟了一些目標探測與跟蹤技術，其中雷達研制項目是這項可行性研究中的標志性項目。這種多功能雷達不僅能用于傳統(tǒng)的測繪和目標識別，還可以適應于為平臺提供一種可靠的自我防御能力，如攜帶“流星”遠距空空導彈。

可行性研究還論證了先進的傳感器用于重新規(guī)劃路徑和目標跟蹤，使得FCAS具備高級別的自主權，可以減少對于數(shù)據(jù)鏈的依賴，同時降低操作員的工作負荷。此外，電子戰(zhàn)系統(tǒng)也在考慮之中，因此FCAS可以應對突然出現(xiàn)的威脅。研制人員還設想在FCAS內(nèi)部攜帶多種空地彈藥武器。

最后是全面升級現(xiàn)有的信息與通信系統(tǒng)。研制人員計劃在系統(tǒng)研制過程中采用模擬手段，并確定如何來實施一個驗證階段，或者采用全尺寸或縮比FCAS驗證機。此外，兩國還在考慮發(fā)展UCAV空中加油技術，初步用于轉場，隨后將可以增加航程和續(xù)航時間。

初步提出設計方案

按照計劃，F(xiàn)CAS可行性研究在今年10底結束。預計，F(xiàn)CAS計劃將在2020年進行全面評估，作為2030年后發(fā)展未來空戰(zhàn)能力的基礎。因此，兩國將在2017年初正式啟動全尺寸原型機研制工作，預計花費4年時間制造出一架歐洲最先進的無人駕駛多用途作戰(zhàn)平臺。

針對FCAS的總體氣動布局，兩國的研制團隊已經(jīng)考慮了3個候選方案：類似“神經(jīng)元”和“雷神”驗證機的單后掠前緣，類似諾格公司X-47B驗證機的雙后掠前緣，類似波音公司X-45A驗證機的機身/后掠翼構型。對于這些設計方案的詳細分析涉及到雷達反射截面積、紅外和其他電磁信號特征，同時還考慮到每種設計方案的性能、潛在全壽命成本及其研制風險。

早在2012年夏天，BAE系統(tǒng)公司在FCAS計劃的驗證計劃準備階段（DPPP）率先發(fā)布了一張UCAV概念圖，其在氣動布局上與兩國各自測試的驗證機存在明顯不同，已經(jīng)公開的縮比模型采用了一種單獨的前機身段，同時明顯加大了機身和翼展的尺寸，基本類似于X-45A驗證機，

2014年11月5日，英、法兩國國防部在達索飛機公司總部舉行了FCAS計劃可行性研究啟動儀式。引人注目的是，一個FCAS縮比模型擺在了現(xiàn)場中心位置，在總體設計上非常類似X-47B驗證機，但仔細觀察，在局部設計上還是存在一些明顯不同。

它的機身部分基本沿襲了“神經(jīng)元”的構型，特別是進氣道設計如出一轍，但對機身后緣和排氣裝置進行了優(yōu)化。為了進一步提高續(xù)航能力，F(xiàn)CAS減小了外段機翼的后掠角，并相應延長了翼展。同時，翼尖處采用了扭轉，以減小局部迎角，控制機翼展向升力分布，相應增大了失速迎角，改善機動性能。

目前，F(xiàn)CAS平臺是繼續(xù)選用一種飛翼布局還是采用一種翼身融合體構型還在進一步研究，尚未最終確定，但是來自兩國國防部的消息透露，F(xiàn)CAS原型機的總體尺寸已經(jīng)基本確定。從作戰(zhàn)需求來看，燃油部分必須足夠大，以提供一個長時間徘徊能力，再加上為內(nèi)部武器和傳感器提供的有效載荷空間，可能導致最終設計構型的長度接近“臺風”，而翼展或許會增加到兩倍。因此，如此之大的機身可能需要兩臺發(fā)動機。

作為FCAS推進系統(tǒng)的研制方，羅羅公司與斯奈克瑪公司在2015年1月共同出資成立了一家名為羅羅-斯奈克瑪?shù)暮腺Y公司，并將研制和測試陶瓷基復合材料和3D編織復合材料作為重點。據(jù)該公司總經(jīng)理菲力普·洛特表示，目前，沒有適合于FCAS平臺的現(xiàn)成發(fā)動機，因此，合資公司必須提出一種新型發(fā)動機的設計方案，或者大幅度改進現(xiàn)有EJ200或M88的發(fā)動機。英法兩國的大多數(shù)專家都認為，F(xiàn)CAS計劃必須研制一種新型發(fā)動機。

發(fā)展協(xié)同作戰(zhàn)能力

當前，關于如何在戰(zhàn)場上使用FCAS存在兩種看法。最顯而易見的想法是將其看作一種獨立的平臺，一架或兩架UCAV自主執(zhí)行任務，或者編隊進入到敵對空域，不僅可以發(fā)現(xiàn)目標，為防區(qū)外武器標定目標的精確位置，也可利用機載武器直接攻擊目標。目前，BAE系統(tǒng)公司已經(jīng)通過“雷神”驗證機測試了這種能力，該機借助于傳感器自主地確定一個目標，然后通過模擬方式進行攻擊。

另一方面，F(xiàn)CAS可能作為“臺風”或F-35戰(zhàn)斗機等有人駕駛戰(zhàn)斗機的一個輔助平臺，擴大有人駕駛戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)能力。2015年12月，BAE系統(tǒng)公司負責多項計劃的團隊管理主任奈杰爾·懷特黑德在英國皇家學會演講時表示，這樣一種平臺可能充當一個攜帶更多武器的飛行彈艙，支持戰(zhàn)斗機的打擊行動。另外，它可以按照指令，先行進入有爭議的空域，以增強目標識別效果，從而有利于戰(zhàn)斗機從防區(qū)外發(fā)起攻擊，以免遭受地空導彈的攻擊。

在解決了相關技術問題后，F(xiàn)CAS計劃的最大挑戰(zhàn)是如何定義操縱使用這種系統(tǒng)的體系結構。目前，雙方通過初步研究已經(jīng)明確，F(xiàn)CAS將不會參與近距格斗，在未來很長一段時間內(nèi)，這種空對空任務仍然需要有人駕駛戰(zhàn)斗機來承擔，但是FCAS可以在壓制、摧毀敵方防空系統(tǒng)和突防、偵察等多種任務中扮演重要角色，特別是可以輔助戰(zhàn)斗機更加有效地打擊目標。

BAE系統(tǒng)公司負責FCAS計劃的馬丁·羅威科克斯在航展上指出，盡管FCAS計劃的作戰(zhàn)概念更傾向于保持人在回路中，以便在關鍵時刻做出重要決策，但該機在各種必要情況下，需要按照任務屬性和在不斷變化的環(huán)下內(nèi)作戰(zhàn)，應該具備獨立實施作戰(zhàn)行動的能力，如果無法完全獨立地監(jiān)督和控制它的任務剖面的某些部分。

目前，研制團隊已經(jīng)對有人系統(tǒng)與無人系統(tǒng)之間如何實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)進行了研究。BAE系統(tǒng)公司對這一領域進行了廣泛的分析和論證，建議UCAV將作為有人駕駛戰(zhàn)斗機的僚機率先突防到戰(zhàn)區(qū)前沿，為戰(zhàn)斗機飛行員提供目標數(shù)據(jù)，或者作為一種攜帶大量攻擊武器的“武庫機”，支持大規(guī)?？罩写驌簟Υ?，羅威科克斯指出，是在“臺風”的后座上還是在E-3預警機內(nèi)控制FCAS，或者依舊在地面站內(nèi)控制這種系統(tǒng)，還需要進一步研究。