網友提問:美國六代機研制現狀如何?
前不久,俄羅斯國際事務理事會專家亞歷山大· 葉爾馬科夫在俄羅斯《專家》周刊網站發表一篇文章,題為《新階段:美國研發第六代戰機》,文章中指出:如今,美軍現代化最重要的議題之一是“下一代空中優勢”計劃——研發新一代戰機,即媒體所稱的第六代戰機。
關于六代機的定位,航空界其實一直沒有標準,公認的幾大特性包括可變循環發動機、無人操作系統、海陸空天電網一體化以及激光武器等。然而,這些技術尚在論證和研發階段,目前沒有任何一個國家將其應用在實戰中。在這種背景下,十分注重先進軍事技術研發的美國對六代機的研制自然成為了焦點,下面將分三個方面對美國六代機研制的現狀逐步進行解讀。
?
奪人眼球的創新方案
早在幾年前,為了研發一整套第六代戰斗機系統,以便在2030年左右逐步取代五代機,如F-22,確保美國空軍在制空權方面的戰術優勢,美國空軍和航空工業部門就已啟動六代機NGAD(下一代制空計劃)的研制工作。新的構想圖顯示,戰機采用飛翼、無尾一體化布局,箭形機翼,邊條與機身頭部融合。后緣有控制舵面和噴口,有一對垂尾,而且是可折疊的——在某些飛行狀態下可以置于機翼上的收納槽內。戰機前部是有限長度的機身,其中有飛行員座艙,而其兩側則是發達的發動機艙。進氣道位于機翼上部,從下部照射時無法發現。配備格柵導流板的平滑噴口也采取類似的形式。飛機配備兩臺渦噴發動機,有攜帶AIM-120空空導彈的能力。示意圖顯示其采用內埋式彈倉,位于進氣道之下。同時,NGAD戰機具備強大的網絡戰能力,可以在跨軍種集群中展開行動,具備其他戰機和衛星通信的能力。
另外,根據DARPA美國國防部高級研究計劃局的資料,美國目前已經開始進行空對空作戰無人機計劃,這是屬于美國快速迭代六代機規劃中的一個方向。在方案下,六代機是一種類似于B-21的大型戰機平臺,由該飛機大量無人機奪取制空權。而根據這一戰術理論,目前美國各個軍火商已經陸續發布了自己的“Longshot/遠射”空戰無人機方案。其中通用原子公司的方案所使用的無人機是類似于F35的氣動布局,采用上平翼加V形垂尾,沒有水平尾翼。該機型腹部空間較大,可以用隱身彈艙容納2枚中距離空空武器。而諾斯羅普·格魯門提出的方案則是采用尾部上進氣道的傳統無人機氣動布局,武器部分也是在機翼掛架,整體隱身能力要遜色于通用原子的方案。而根據DARPA自己的設想,無人飛行器似乎是采用折疊機翼的沖壓飛行器,不過這種無人機方案雖然隱身,但是整體設計難度更高。
戰機發展的三個趨勢
通過研究美國六代機的各種方案,可以發現他們把未來六代機的發展指向了三個共同的方向。這其中,首先就是六代機隱身性能的極大提高。大部分六代機方案均使用了高隱身的氣動布局,其中最明顯的就是飛機的飛翼式布局,沿用了B-2的氣動布局。飛翼布局的升阻比大、隱身性能好,B-2轟炸機的成功就是充分的證明。同時,美國空軍在材料隱身和等離子隱身等方面也做了大量實驗,甚至在未來實現六代機聲光電磁等多領域隱身也是可以的。基于這些條件,美國六代機極有可能全方位、全頻譜隱身。如此高的隱身性能要求其實正契合了美國空軍提出的“穿透性制空”的概念。
其次,六代機的發展還將體現在強大的新一代發動機上。為了研制性能足夠的新一代發動機,美國不僅應用了研究已久的變循環發動機技術,還啟動了適用于六代機的ADAPT項目計劃。變循環自適應發動機通過改變某些發動機部件的參數,從而改善熱力循環,可以達到優化飛機低油耗、大推力和隱身性能的目的。ADAPT計劃則引入了第三涵道結構,與僅具有核心機和涵道兩種氣流形式傳統的渦扇發動機相比,帶有三涵道的變循環發動機則有第三個外流道,能夠滿足發動機對冷卻空氣的需求,從而使戰斗機能在巡航模式和作戰模式之間切換,保證飛機本身定向能和其他武器系統等高功率系統的正常工作。
此外,美國第六代戰斗機的發展表現出了智能化、信息化和無人化的趨勢。相比于傳統戰斗機,NGAD將會表現出更快的數據處理分析能力,層次更深的信息集成能力,更高的智能化程度,就像是一臺可飛行的超級計算機。在此基礎上,無人僚機也得到了發展。利用人工智能技術,無人機本身的數據處理能力,配備了AI僚機的有人戰斗機,將在藍天之上占有一定的優勢。在美國空軍的設想中,利用數據鏈子網技術將一架NGAD戰斗機與4-8架無人機/攻擊機聯結,就可形成一個戰斗機組,六代機將與無人戰斗機協同作戰,無人戰斗機負責中遠距攔截,六代機則負責收網殲滅。
指標背后的軍事需求
美國要求第六代戰斗機必須具有“全球警戒、全球到達、全球力量”三大核心能力,以及在“空、天與網絡電磁空間(Cyberspace )”三大“域”中具有作戰能力和壓倒性優勢,并且明確“航空航天優勢”將是美國空軍21世紀首要核心競爭力,要求未來的戰斗機必須能夠在2030~2060年間的“空海一體戰”環境中能與具有空中電子攻擊能力、先進綜合防空系統、無源探測設備、綜合電子防御設備、定向能武器和網絡電磁攻擊能力的敵軍進行空中對抗和作戰。
可以清晰看到,美軍假想敵的實力有了明顯的增強,其實這也間接反映了美國日益增加的焦慮感。用技術優勢建立戰場優勢,發揮裝備性能和裝備體系完備等方面的壓倒性優勢,是美軍多年來對外戰爭不斷強化的一個取勝秘訣,美國海空軍率先裝備五代機即是這一思路的體現。美國原以為戰機的絕對優勢會持續很長時間,然而,事實并非如此。急需外匯的俄羅斯在國際市場上大量銷售與本國軍隊同步的裝備,部分國家戰斗機技術快速發展,這些都使得美國的裝備日益面臨與其他國家差距縮小甚至被超越的困擾。
美國政府認為“在美國各種軍事力量中,只有美國空軍具有作戰靈活性、遠程性、快速性,同時還具有強大的對地打擊能力,是美國各個軍兵種中唯一對其他國家具有絕對的非對稱優勢的軍事力量。”由此足以看出美國對于空軍力量的看重。而這也解釋了為何在各種裝備水平均被追趕的情況下,美國要斥巨資來著重研制六代機。
另外可以發現,美國設想的將于2030年研制出第六代戰機的時間與美國提出的下一代轟炸機(空天轟炸機)問世的時間不謀而合。從這里也可以看出,美國不斷推出更新技術的空中優勢戰機和空天戰機,意味著其正在把其空軍發展成“空天一體”的新型空軍,希望能在未來絕對空天優勢下繼續稱霸。
國家戰略定位決定了其六代機的研制方向,但是共通的是六代機都將在保持高隱身性的同時,更加注重遠程甚至超遠程打擊能力,兼顧各種高度、各種姿態下的隱身性和機動性,具備超音速高機動和亞音速超常機動的能力以及攻防能力,擁有例如防空和反導能力、實施直接航空支援能力、截獲空中目標等多種功能,以及具備全面完成電子戰任務以及進行偵察的能力。
這也預示了未來空戰可能的作戰圖景,即由先進的隱形載人飛機,半自動無人駕駛戰斗機,定向能武器,以及一個潛在的人工智能網絡骨干組成的高度信息化體系之間的戰斗。
聯合出品:科普中國 光明軍事
作者:宋? 昕 王成龍 董正綜
免責聲明:市場有風險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買賣依據。
上一篇:制度優勢確保中國減碳言必信行必果
下一篇:第三屆世界科技與發展論壇在京舉辦