季自力 王文華
從第一代到第五代戰(zhàn)斗機(jī),美軍戰(zhàn)斗機(jī)都是戰(zhàn)場上當(dāng)之無愧的霸主,尤其F-22、F-35的作戰(zhàn)性能更是遙遙領(lǐng)先于其他國家。美軍戰(zhàn)斗機(jī)未來的發(fā)展,將聚焦于更強(qiáng)殺傷力、更富彈性的戰(zhàn)場適應(yīng)能力的目標(biāo),第六代戰(zhàn)斗機(jī)在加緊研制之中,這將成為美軍未來空戰(zhàn)的利器。
2007年10月,美國空軍率先對第六代戰(zhàn)機(jī)的具體需求展開研究。2008年9月,美國《空軍雜志》發(fā)表了題為《戰(zhàn)斗機(jī)劃時代》的文章,最早提出了關(guān)于第六代戰(zhàn)斗機(jī)初步特點的設(shè)想。美國《空軍雜志》2009年10月刊發(fā)文章,要求美軍加速第六代戰(zhàn)斗機(jī)的研制步伐。文章稱,未來如果中俄兩國大量生產(chǎn)第五代戰(zhàn)斗機(jī),那么到21世紀(jì)20年代中期,美國將失去對中俄的空戰(zhàn)優(yōu)勢。為此,美國空軍必須加快研制第六代戰(zhàn)斗機(jī),較第五代戰(zhàn)斗機(jī)更具隱身能力、可以在飛行途中變形,以求更高的速度或續(xù)航能力;在飛行中調(diào)控戰(zhàn)機(jī)發(fā)動機(jī),以達(dá)到超聲速或亞音度效果;配備高能微波及激光武器,可以防御來襲導(dǎo)彈,也可充當(dāng)攻擊武器;配備的彈藥屬于“可調(diào)控”式武器,可以對空中或地面目標(biāo)進(jìn)行從損傷至摧毀的破壞;采用新材料及微電子技術(shù),使第六代戰(zhàn)斗機(jī)成為一個大型綜合傳感器。
2010年,美國空軍發(fā)布《下一代戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)裝備與技術(shù)概念研究》能力信息征詢書,組建了第六代戰(zhàn)斗機(jī)辦公室,第六代戰(zhàn)斗機(jī)概念研究正式開始啟動。2011年,美國空軍又向各大飛機(jī)制造廠商提出了信息征詢通告,要求提供“下一代戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)系統(tǒng)”的形態(tài)構(gòu)想及技術(shù)等信息。2012年10月,美國國防部副部長弗蘭克·肯德爾把研究下一代空中優(yōu)勢概念的任務(wù)交給了國防部高級研究計劃局。為了將作戰(zhàn)空間分成幾個小部分,美國國防部高級研究計劃局確定了不同的關(guān)注領(lǐng)域,涵蓋了空中優(yōu)勢、作戰(zhàn)空間的不同能力。
2012年1月,美國洛克希德·馬丁公司公布了美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計概念。2013年的航空航天博覽會上,美國波音公司推出了最新版本“F/A-XX第六代戰(zhàn)斗機(jī)”的概念圖。自2014年起,美國各大飛機(jī)制造廠商都已提出自已的第六代戰(zhàn)斗機(jī)的概念設(shè)想。美軍提出的構(gòu)想是第六代戰(zhàn)斗機(jī)必須能夠與具有空中電子攻擊能力、先進(jìn)綜合防空系統(tǒng)、無源探測設(shè)備、綜合自防御設(shè)備、定向能武器和網(wǎng)絡(luò)電磁攻擊能力的對手作戰(zhàn);能夠承擔(dān)導(dǎo)彈防御、空中遮斷和近距空中支援等任務(wù);具有更遠(yuǎn)的航程、更長的滯空時間以及更好的生存力、態(tài)勢感知、武器效能和人工智能。最主要的要求為速度高于馬赫數(shù)5,即應(yīng)用超聲速技術(shù),其他性能也要比照第五代戰(zhàn)斗機(jī)有進(jìn)一步提升,目標(biāo)是能夠“秒殺”第五代戰(zhàn)斗機(jī),主要技戰(zhàn)術(shù)特點包括寬頻譜隱身,明顯提高速度、敏捷性和航程,采用自修復(fù)結(jié)構(gòu),配裝自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機(jī),實現(xiàn)高效綜合能量管理等。
美軍在戰(zhàn)斗機(jī)領(lǐng)域一直遙遙領(lǐng)先,圖為美軍F-22戰(zhàn)斗機(jī)
美軍未來的第六代戰(zhàn)斗機(jī)將由海軍和空軍各自研制,分別設(shè)計方案,不再進(jìn)行聯(lián)合裝備。其主要原因是,美國海軍和空軍對未來數(shù)十年的戰(zhàn)機(jī)性能提出了不同的要求。這也是從美軍正在加速推進(jìn)的三軍通用戰(zhàn)機(jī)F-35戰(zhàn)斗機(jī)中吸取的重要經(jīng)驗。美國海軍和空軍已開始制定下一代戰(zhàn)斗機(jī)的需求(分別稱之為“F/A-XX”和“F-X”項目)。美國空軍正在尋求通過F-X計劃進(jìn)行第六代戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā),以補(bǔ)充現(xiàn)有的F-22戰(zhàn)斗機(jī)。
在美國2016年“超級碗”橄欖球聯(lián)盟年度冠軍賽的廣告中,諾斯羅普·格魯曼公司展示了能夠發(fā)射激光武器的新型隱形“超聲速噴氣機(jī)”。該公司負(fù)責(zé)技術(shù)研究和高級設(shè)計的副總裁克里斯·埃爾南德斯介紹,第六代戰(zhàn)斗機(jī)將是遠(yuǎn)程戰(zhàn)斗機(jī),因為國外不會有很多基地供其使用;必須攜帶很多武器,生存性將是研發(fā)的關(guān)鍵。美國媒體公布了美國空軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的模擬動畫,這部時長1分18秒的無解說短片清晰地展示了美軍對第六代戰(zhàn)斗機(jī)和空戰(zhàn)的想定。美國《國家利益》雙月刊網(wǎng)站2019年4月21日發(fā)表了邁克爾·佩克的題為《為何第6代隱身戰(zhàn)斗機(jī)無可阻擋》的報道,稱美軍應(yīng)該研發(fā)并裝備第六代隱身戰(zhàn)斗機(jī),從根本上把F-22隱身戰(zhàn)機(jī)的空中作戰(zhàn)能力與EA-18G“咆哮者”艦載電子戰(zhàn)機(jī)的電子戰(zhàn)能力結(jié)合起來。
F/A-XX戰(zhàn)斗機(jī)概念圖
目前美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)進(jìn)入方案設(shè)計階段,第一架第六代戰(zhàn)斗機(jī)預(yù)計在2025年—2030年研制試驗成功。當(dāng)然,第六代戰(zhàn)斗機(jī)的研制遇到相當(dāng)多的困難,現(xiàn)在僅僅是前期的概念研究工作,分析與明確到底想要一個什么樣的戰(zhàn)機(jī)。至于技術(shù)上能否實現(xiàn),則還需要進(jìn)一步研究。當(dāng)前的主要問題是預(yù)想中所需的技術(shù)絕大部分還不成熟,比如超聲速技術(shù),目前剛進(jìn)入技術(shù)原理樣機(jī)的試驗階段,定向能武器也處于實驗室階段,戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)載型還只是一個概念構(gòu)想。目前美軍涉及第六代戰(zhàn)斗機(jī)的所有技術(shù)都處于類似的狀態(tài),基本上沒有馬上可以應(yīng)用的技術(shù)。
優(yōu)越的速度性能一直是戰(zhàn)斗機(jī)所追求的,圖為美國海軍F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)
與第五代戰(zhàn)斗機(jī)相比,美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)通過航空發(fā)動機(jī)的機(jī)動性以及全翼身融合和大升阻比設(shè)計,使飛機(jī)在各種高度、各種姿態(tài)下的機(jī)動性和隱身性都得到了很好的兼顧,飛行速度將大幅提升。第五代戰(zhàn)斗機(jī)是基于信息系統(tǒng),而第六代戰(zhàn)斗機(jī)是基于物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了真正意義上的陸、海、空、天、電、網(wǎng)一體化和基于物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通互操作。第六代戰(zhàn)斗機(jī)將大大超過第五代隱形能力和超聲速巡航能力,配備主動式防御系統(tǒng),如小型激光或投射攔截彈;采用有源相控陣列雷達(dá),配備高智能感知電腦,能夠聯(lián)結(jié)衛(wèi)星和大量僚機(jī)、地面戰(zhàn)場系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn),具有控制多架無人機(jī)的空中小型指揮部能力,能夠在反介入/區(qū)域封鎖環(huán)境。
2016年,美國空軍公布了“空中優(yōu)勢2030”計劃,專門研究戰(zhàn)斗機(jī)的新設(shè)計或者被稱為“第六代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)”。通過這項新計劃,美國空軍打算更換現(xiàn)有的空中優(yōu)勢飛機(jī),如波音公司的F-15鷹,并補(bǔ)充現(xiàn)有的服務(wù)平臺,如洛克希德·馬丁公司的F-22猛禽。美軍的第六代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)將使用先進(jìn)的發(fā)動機(jī),例如自適應(yīng)多功能發(fā)動機(jī)技術(shù),而不是僅為高速或高燃油效率設(shè)計的發(fā)動機(jī),最終的多功能發(fā)動機(jī)將是旨在兩種條件下工作,將平均燃油消耗降低25%,并降低發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的冷卻空氣溫度,以實現(xiàn)更長的航程和更高的性能。第六代戰(zhàn)斗機(jī)將采用無人駕駛技術(shù),有人戰(zhàn)斗機(jī)配備新型智能導(dǎo)彈,同時攜帶多個可遙控操作的無人機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)場,與其他武器裝備協(xié)同進(jìn)行蜂群作戰(zhàn)。
美國空軍正在重塑下一代戰(zhàn)斗機(jī)項目,即下一代空中主宰項目(NGAD)。NGAD項目將由多家公司研制小批量戰(zhàn)斗機(jī),包括現(xiàn)有戰(zhàn)斗機(jī)主承包商:波音公司、洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯曼公司,以及可以帶來獨(dú)特技術(shù)的新進(jìn)入者。每家公司需要使用先進(jìn)的3D建模技術(shù),創(chuàng)建戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計方案的“數(shù)字孿生”,并利用這些模型對生產(chǎn)與保障進(jìn)行模擬。
美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)將具備更遠(yuǎn)的航程、更快的速度、更高的加速性和卓越的亞聲速巡航效率。變循環(huán)發(fā)動機(jī)能夠通過更改配置,實現(xiàn)任意速度、高度點的最高效率,它可以像渦噴發(fā)動機(jī)一樣在超聲速飛行,也可以在亞聲速巡航時具有大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)的效率。有關(guān)專家將美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的主要性能及特征概括為“六超”:超扁平外形,全翼身融合和大升阻比設(shè)計,機(jī)身、機(jī)翼和尾翼變得模糊;超聲速巡航,空中突防、對頭攻擊、高速截?fù)舻哪芰θ婕訌?qiáng);超常規(guī)機(jī)動,具備超聲速高機(jī)動和亞聲速超常機(jī)動的能力;超遠(yuǎn)程打擊,突出超高速、超遠(yuǎn)程打擊武器的應(yīng)用;超維度物聯(lián),即基于物聯(lián)網(wǎng);超域界控制,既可以是有人機(jī),也可以是無人機(jī)。
目前美軍對第六代戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)想已經(jīng)從以平臺為中心的概念,轉(zhuǎn)到了基于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”概念之下,這在某種程度上反映了美軍未來空戰(zhàn)的基本樣式和空軍轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。
新一代戰(zhàn)機(jī)將能夠與多個無人戰(zhàn)機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)
美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)將具有全高度、全天候、全方位空戰(zhàn)能力,隱形、短距起降、融合保障以及人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)得到全面應(yīng)用,既可在高空超聲速飛行,又能在中低空進(jìn)行亞、跨、超聲速飛行,具備全高度作戰(zhàn)能力;裝備超視距/視距全向攻擊武器,使其具有全向作戰(zhàn)能力;全面應(yīng)用低可偵測性技術(shù)并具備高機(jī)動性、先進(jìn)航電系統(tǒng)、高度集成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),具備優(yōu)異的戰(zhàn)場狀況感知和信息融合能力;強(qiáng)調(diào)高機(jī)動性、高加速性、多用途,強(qiáng)調(diào)突防能力、生存能力和殺傷威力,強(qiáng)調(diào)全環(huán)境、全方向和超視距作戰(zhàn)能力;采用更先進(jìn)的隱身技術(shù)和高推重比發(fā)動機(jī),先進(jìn)的復(fù)合材料和以智能操縱為核心的自主控制技術(shù),裝載更先進(jìn)的火探系統(tǒng),采用微電子技術(shù)和微處理技術(shù)以及短距起降技術(shù)。
美國空軍的“空中優(yōu)勢2030計劃”提出了關(guān)于新型可突破防空系統(tǒng)并進(jìn)行打擊的作戰(zhàn)平臺的需求。美國空軍研究實驗室在新公布的“科技2030”影像中,透露了第六代戰(zhàn)斗機(jī)可能的樣子。美國國家防務(wù)工業(yè)協(xié)會稱,第五代戰(zhàn)斗機(jī)主要通過X波段雷達(dá)上的低可測性實現(xiàn)隱身目的,而第六代戰(zhàn)斗機(jī)將會拓展隱身的概念。為提高生存能力和隱身能力,美國空軍的第六代戰(zhàn)斗機(jī)將在電子戰(zhàn)工具、武器系統(tǒng)以及作戰(zhàn)性能等諸多方面有很大的改進(jìn)。
配備電子戰(zhàn)工具。美國空軍企圖通過飛機(jī)外形和涂層之外的其他方式,增加第六代戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)時的存活率,包括反制敵方傳感器和加強(qiáng)自身防御武器。在數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、云計算、邊緣計算的支持下,美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的傳感器融合性能將會大幅提升。通過電子戰(zhàn)工具壓制敵方防空系統(tǒng),或摧毀敵方導(dǎo)彈和戰(zhàn)斗機(jī),可大幅提高美軍戰(zhàn)斗機(jī)的存活率。
配備最先進(jìn)的導(dǎo)彈攔截系統(tǒng),使用激光武器和定向能武器。激光武器目前需要解決的是尺寸、重量、散熱等問題。而定向能武器主要是通過攻擊敵方微電子系統(tǒng),使其作戰(zhàn)系統(tǒng)失靈。
配備更先進(jìn)的導(dǎo)彈。在機(jī)載武器方面,美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)系統(tǒng)中將配備新一代空空導(dǎo)彈,通過降低導(dǎo)彈的可觀測度以提高安全性。美國國防部高級研究計劃局正計劃制造可以與其他系統(tǒng)相融合的新型智能化導(dǎo)彈,配合第六代戰(zhàn)斗機(jī)可能處于有人駕駛、無人駕駛或可切換模式。
嵌入無人駕駛和人工智能技術(shù)。美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)可能采用無人駕駛技術(shù)。無人駕駛系統(tǒng)可以突破飛行員的極限狀態(tài),提升戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)性能。有人作戰(zhàn)可以攜帶多個可遙控操作的無人機(jī),與其他武器協(xié)同進(jìn)行蜂群作戰(zhàn)。在自動化和人工智能技術(shù)的支撐下,數(shù)據(jù)傳輸和共享將成為未來空中戰(zhàn)斗的核心,空中作戰(zhàn)云系統(tǒng)可以與其他部隊實時共享戰(zhàn)場信息。
隨著冷卻技術(shù)的發(fā)展,美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)在保持隱身的同時,飛行速度將大幅提升。未來美軍戰(zhàn)斗機(jī)需要提供距離敵方導(dǎo)彈陣地1852~2222千米的空中支持,載荷也會加大。美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)可以通過攻擊敵方的電子系統(tǒng),以壓制敵方威脅,并掩護(hù)其他進(jìn)入敵方區(qū)域的戰(zhàn)斗機(jī)。
責(zé)任編輯:劉靖鑫