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第六代战斗机的竞争

2012-07-04孙隆和

电光与控制 2012年10期
关键词:战斗机战机武器

孙隆和

(光电控制技术重点实验室,河南洛阳 471009)

0 引言

很多人可能认为现在谈论“第六代战斗机”还为时尚早。到目前为止,全球范围内的五代机除美国的F-22已形成装备外,美国的F-35目前正处于批量生产前最关键的研发时期,需要解决一些最后的技术问题,目前虽开始有少量交付,但据报道,彻底解决存在的一些技术难题仍尚需时日;俄罗斯的T-50还处于技术验证机的试飞阶段。而其他一些参与研制五代机的国家,比如日本、韩国和印度,他们的五代机研发基本还都停留在纸面上。但是从最近的一系列报道中可以发现,很多国家在六代机研发的问题上已经纷纷站到了各自的起跑线上。鉴于当前形势,有些国家、地区越过五代机直接开发六代机,俄罗斯一些专家甚至建议俄罗斯放弃五代机计划,直接主攻六代机。

美国国防部和美国空、海军在几年前就着手研究希望在2030年前后能够装备使用的第六代作战飞机了。美军已经拿出比较清晰的研发路线图,现正从概念研究转入装备需求论证,且已试飞了X-47、X-37B,美国国防部新成立的型号办公室,已经制定出具体的研发规划。

2006年日本防卫省高调宣布开工制造的ATD-X试验机是第六代战斗机,而非此前一直所传的与F-22和F-35性能相当的第五代战斗机,并煞有介事地公布了第六代战斗机的技术标准。

印度某研究机构建议研发一种高空高速的新型战机,其最大飞行速度可以达到5倍音速,飞行高度可达10万米——已经接近大气层的外沿。可以这样理解,印度的这种先进战机实际上就是一种第六代战斗机的概念。

另外,还有曾在航展上推出的由法国等多个欧洲国家联合开发的“神经元”无人战斗机,英国BAE系统公司2010年7月推出的“雷神”(Taranis)无人作战飞机的验证机将于2012年首飞。

所有这些都在说明:很多国家在第六代战斗机的研发上早已开始暗中较劲、厉兵秣马。无论是从政治还是军事方面来讲,第六代战斗机的竞争之战已经拉开序幕,其背后的动因可以想象得到,其研究开发已经呈现在世界航空界面前。

讨论第六代战斗机,不仅仅是飞机本体和发动机的发展问题,涉及更多的是各种机载设备、控制系统、武器弹药等先进技术和装备,以及作战使用和性能、效能分析研究等诸多方面的理论、技术和工程问题。

1 作战飞机的划代[1-3]

国际航空界通常将第二次世界大战后到目前作战飞机的发展分为4个阶段,也称为四代。我国的歼-10、美国的 F-16、F/A-18、F-15、俄罗斯的苏-27、米格-29等属于第三代,美国的F-22和F-35为当前世界先进的作战飞机,为第四代。俄罗斯的第四代战机T-50刚刚进入首飞(俄称为第五代),预计五年后可形成作战能力。第四代战机的主要性能为:很好的隐身能力、超声速巡航、超机动能力和敏捷性、高度综合的航空电子综合系统和武器内埋等。

在21世纪初,美国在作战飞机的分代上,改变过去四代的分法,分为五代。将第二次世界大战后期出现的喷气式飞机作为第一代,第二次世界大战后到目前作战飞机的发展仍和以前的划分原则一样分为四代,将原第一到第四代变为第二到第五代,其内涵不变,如表1所示。因此,F-22和F-35成为第五代。代数与俄罗斯五代分法一致,但分代内涵略有不同。俄罗斯的五代分法基本上是在美国原四代分法的基础上,在第二代和第三代之间增加了米格-23和F-14机翼可变的作战飞机作为它的第三代,则美国原四代分法的第三、第四代成为俄罗斯划代的第四、第五代。表1所示为美国《空军》杂志提出的战斗机划代方法。

表1 美国《空军》杂志提出的战斗机五代划代方法Table 1 The five-generation partitioning method proposed by American“Air Force Magzine”

在战斗机划代上不同的国家有不同的见解是正常的,各国的划代方法基本上以自己国家的飞机为主,即使是同一代飞机,各国甚至各大飞机公司对它的理解也不尽相同,例如波音公司对五代划分法就是另一种理解。图1所示为波音公司的五代划分法,它的五代划分法和俄罗斯的五代划分法基本一致。当然,波音公司将其F/A-18E/F飞机与F-22、F-35飞机划为同一代,其目的是在宣传和推销它的F/A-18E/F飞机。

图1 波音公司的五代划分法Fig.1 The five-generation partitioning method of Boeing Co.

还有一点要注意,在不同代战斗机之间,大体上应该是下一代优于上一代,但是这只是从技术角度上讲,各代战斗机只代表当时的技术水平和发展方向,并不完全代表交战能力。

根据上面对作战飞机划代情况,重点介绍国际上对第六代战斗机研究开发的状况及其主要的战技性能要求。

2 美国空军对第六代战斗机的要求[1,3 -4]

美国政府认为:“在美国各种军事力量中,只有美国空军具有作战灵活性、远程性、快速性,同时还具有强大的对地打击能力,是美国各个军兵种中唯一对其他国家具有绝对的非对称优势的军事力量。……空军在继续维持绝对制空权、保持在航空方面的绝对的非对称优势的同时,还将向控制太空方向发展,建立天基作战平台,实现空军的航空航天一体化,最终获取制空权和制天权。”

早在2009年俄罗斯的T-50试验机首飞之前,美国空军空中作战司令部就已经提出了开始研制替代现役F-22战斗机的第六代战斗机后继机计划,并且探讨了下一代战机可能采用的多种高新技术:高超声速技术;新一代大推力、高推重比、变循环组合发动机技术;全频谱隐身能力;多任务平台的多传感器信息融合、资源共享的网络化通信技术;人工智能无人机控制技术等。

美国空军要求第六代战斗机必须具有“全球警戒、全球到达、全球力量”三大核心能力,以及在“空、天与网络电磁空间(Cyberspace)”三大“域”中具有作战能力和压倒性优势,美国空军明确“航空航天优势”将是美国空军21世纪首要核心竞争力,要求未来的战斗机必须能够在2030~2060年间的“空海一体战”环境中能与具有空中电子攻击能力、先进综合防空系统、无源探测设备、综合电子防御设备、定向能武器和网络电磁攻击能力的敌军进行空中对抗和作战。第六代战斗机的主要任务是执行进攻性和防御性的对空作战,即摧毁或削弱敌方控制天空的能力,同时具有导弹防御、空中遮断和近距空中支援等任务能力。因而,这种未来的战斗机应比现有的战斗机具有更远的航程、更长的航时、更好的生存力、更好的态势感知能力、优异的武器系统综合效能、良好的人机环境和“人—系统综合”能力。

同时还要求在具体执行时,应仔细考虑隐身、超声速、敏捷性和网络战等因素,避免性能要求过高、技术不成熟、计划过程复杂、成本上升等问题的出现,以求尽可能取得最佳的折衷方案。具体应考虑以下性能。

1)可负担得起。成本和性能要求的折衷。美空军司令部官员指出,第六代战机的经济性将受到高度重视,高达5亿美元一架的战机是美军方所不能承受的。

2)航程。在综合平台航程和武器射程方面,要求在不加油的情况下,航程达到1600~2000 km(目前F/A-18E/F和F-35航程只有800~1000 km),以减少对加油机的依赖。

3)速度。不加力的情况下具有超声速巡航能力。

4)武器。增强火力,需要不同类型的武器,如定向能武器(激光武器或微波武器,关键是机载能源)、超高速武器以及更小弹药。

5)连通性。先进数据链系统,要减少对卫星通信的依赖。

6)隐身性。目前F-22和F-35的隐身性能在2025年以后是远远不够的,还应增强,但它是影响成本的一个很重要的要素。

另外,参考已试飞的 X-47、X-37B的技术,以变循环发动机为动力的设想、很多相关基础技术的研究以及飞机尺寸、有人/无人驾驶等问题都需要全面、认真的考虑。上述问题目前都还在概念酝酿或讨论之中,要把第六代战机概念定义清楚,尚需时日。美国空军官员表示,美国空军正在进行基础技术的研究和开发,这些技术与第六代战斗机的部件、航电、武器相关,但是,相关基础研究还需要相当长的一段时间。

2010年11月3日,美国空军装备司令部已经向工业部门发布通告,要求感兴趣的企业在当年的12月17日之前,提交关于“下一代战术飞机系统”(即第六代战斗机)的形态构想和能力、技术、经费需求的初评报告。2012年,美空军提出在2017财年之后,将把研发的重点集中在五代机升级和六代机开发上。波音、诺斯罗普·格鲁曼等公司已向美国空军装备司令部提交了各自的报告,洛克希德·马丁公司“臭鼬工厂”也已经在开发第六代战机的特定技术,其性能包括以高于5的马赫数进行极超声速飞行、具有多光谱隐形系统和传感器融合系统。

从美国空军设想的将于2030年研制出第六代战机的时间来看,它与美国提出的下一代轰炸机(空天轰炸机)面世的时间不谋而合。由此可见,美国不断推出更新技术的空中优势战机和空天战机,意味着正在把其空军发展成“空天一体”的新型空军,在未来绝对空天优势下继续称霸。

3 美军海军对第六代战斗机的要求[4]

2012年初,美国海军发布了F/AXX战斗机信息征询书,就一种可在2030年形成初始作战能力,用来取代波音公司F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机和EA-18G“咆哮者”电子战飞机的新型舰载多功能战斗机正式向工业界征询解决方案。

美国海军在该征询书中表示:“这项工作的目的是恳请工业界提供各种由核动力航母搭载的战斗机候选解决方案。该战斗机应当能够在‘反进入/区域拒止’作战环境中提供制空权和多种打击能力……该机的主要使命任务包括但不限于空战、打击作战、反舰战和近距空中支援。”

美国海军希望该机能够在敌方防区内持久地执行任务,除了上述使命任务外,还希望该机具有其他一些能力,这些能力是现有的战斗机已经初步具有的,包括为他机提供空中加油的能力(美国海军航母舰载机联队当前使用F/A-18F战斗机来为其他飞机提供空中加油,这就使美国海军航母舰载机联队保持了自身建制内的空中加油能力),战术侦察、监视与目标截获(RSTA)能力以及空中电子攻击(AEA)能力。美国海军对F/AXX的要求将包括具有更大的航程和更好的机动性/敏捷性。

美国海军没有限定F/A-XX必须是有人驾驶的,或者必须是全新研制的飞机。征询书中说:“平衡考虑的范围是宽泛的,它包括无人驾驶飞机或可选有人/无人驾驶飞机……系统特征和系统能力都将需要从成本和经济可承受性的角度予以考虑。概念方案可以来自现有的战斗机或者全新设计的飞机。各种针对作战需求构思的创新技术概念也都可以考虑。”美国海军的底线是该机应当能够由“福特”级和“尼米兹”级核动力航母搭载使用。

据报道,2008年波音公司受美国海军委托进行第六代战斗机的论证,预计于2025年以后替代 F/A-18E/F舰载机。

波音公司“鬼怪”工厂已设计出“第六代 F/A-XX无人战机”概念图,图2即为波音公司推出的第六代舰载战斗机的设想图。

图2 波音公司设想中的未来第六代舰载战斗机想象图(波音公司图片)Fig.2 The 6th generation future carrierbased fighter envisaged by Boeing Co.(illustration of Boeing Co.)

战机采用翼身融合结构,从驾驶舱到鼻锥为常规外形,但机尾部分取消了垂尾,与B-2隐身轰炸机酷似,有无人和有人驾驶两种方案。据悉,F/A-XX设想如果采用亚声速巡航方式,续航时间将高达50 h,其作战半径将会史无前例地达到上万千米;而如果采用高超声速巡航方式,其作战半径则超过1600 km,并对更多雷达具有隐身性。

美国海军第六代战机可能会配备定向能武器——高能微波及激光武器,可防御来袭导弹,亦可携带各类导弹充当攻击武器平台。其所备弹药可能属于“可调控”式武器,可对空中或地面目标起到由损伤至摧毁的不同程度的破坏。

针对美国空军也在探讨第六代战斗机F-X的问题,美国国防部可能会要求美国空军和美国海军进行联合的备选方案分析。

4 俄罗斯的第六代战斗机:隐形、高速、具备人工智能

面对北约东扩和美国的反导系统包围,俄罗斯只有大力发展“杀手锏”武器,才能与以美国为首的北约相抗衡,确保俄罗斯的世界大国地位。而美、日、法等国又大力发展第六代战机,在此情况下,俄罗斯也不甘落后,为了证明自己的领先地位,俄罗斯航空巨头米格公司迫不及待地展示了自己的新产品——“电鳐”喷气式隐形无人机,如图3所示。

图3 俄米格公司推出的“电鳐”无人攻击机Fig.3 MiG's Skat unmanned combat air vehicle

这种战机因具备高速、隐形和无人驾驶等特性,被称为“第六代战斗机”。这项研究项目代号为“电鳐”,是由米格公司与一系列企业和科学中心共同研制。从发布的照片上看,“电鳐”就像一架“缩小版的B-2轰炸机”,外形酷似飞镖。目前,样机仅重10 t,载弹量 2 t,航程 4000 km。“电鳐”的主要用途是:突破敌方严密的防空系统,发射弹舱内的精确制导弹药,击毁预先侦察到的地面固定目标,也可以击毁移动目标和海上目标。未来“电鳐”既可单独行动,也可与有人驾驶战机进行编队行动;既能执行危险的防空压制任务,又能有效打击坦克、军舰或机动导弹发射装置等地面及海上目标。

“电鳐”使用了先进的隐身技术,其隐形性能“超过美军F-117隐形战机”,能悄然突破敌方的防空系统,对重要目标实施攻击:其发动机采用扁平喷嘴,减少了热辐射量,也可规避敌方的红外线探测设备;发动机进气道被飞机的前翼遮盖,避免被雷达搜集到辐射波;控制板接合部、起落架舱门和机舱门等处都进行了特殊设计处理,大大降低了雷达反射面;它的两个弹药舱,可各放一枚空对地导弹或反辐射导弹,或一枚250~500 kg的制导炸弹。目前,米格公司为“电鳐”样机上配备的是Kh-31P反辐射导弹和KAB-500KR制导炸弹。

米格公司向俄罗斯空军保证,如果军方有兴趣选购,未来“电鳐”的个头和性能“绝不是这个级别”。

据报道,2008年苏霍伊公司也为俄罗斯空军准备了第六代战斗机方案,将采用串联式三翼面气动布局的无人机,前置的全动近距耦合鸭翼与机身边条完全融合,前掠机翼又与机身完全融合,翼根向后延伸至机尾形成水平安定面,双垂尾大角度外倾,S形进气道,外形超扁平。拟采用二元矢量喷口发动机,其俯仰角度可达 ±20°,可以60°大迎角低速飞行和机动。巡航速度马赫数为1.26左右,辅以等离子体隐身,其空中突防、迎头攻击、高速截击的能力将全面加强。

俄罗斯国家安全问题研究中心主任阿纳托里·崔加诺克表示,目前培训飞行员的费用过于昂贵,下一代战机必将是无人驾驶的。俄罗斯“航空港”杂志主编帕捷列耶夫就认为,法国已放弃第五代战机,转向第六代无人战机的研发,而美国也已停产世界最为昂贵的F-22战机,在这种形势下,俄罗斯继续试飞与F-22相似的T-50第五代战机,显然已不适应未来战争的需要。其意思很明确,希望俄罗斯停止五代机研制,开发第六代战斗机,同时他还表示,无人战机可以解决许多问题,包括对飞机速度、体积和重量等的限制。

俄罗斯军事学者赫拉姆齐欣认为“电鳐”的出现正当其时。事实上,近20年来全球爆发的武装冲突都证明,各军事强国的防空系统越来越先进,为此,研制重型喷气式隐形无人战机迫在眉睫。

5 日本的第六代战机“I3”:信息化、智能化与敏捷化[5-7]

日本推出“先进技术验证机项目”(ATD-X,绰号“心神”)首架试验机(见图4),是以信息化、智能化与敏捷化(Informed,Intelligent and Instantaneous,I3)为代表的第六代战机新概念,并提出了一个第六代战斗机标准,计划 2014年启动,于2030年前后装备使用。积极研究开发“I3”战机的先进技术包括:云射击技术、先进综合火控系统—群控制技术、定向能武器技术、光传操控技术、隐身材料技术、大功率雷达与发动机技术。

图4 日本推出的“先进技术验证机项目”(ATD-X,绰号“心神”)首架试验机Fig.4 The first experimental demonstrator of Japan's ATD-X fighter(Shinshin)

“云射击技术”原理类似于现在网络上盛行的“云计算”。利用先进数据链系统,通过共享信息等方式,依靠群体发动高效攻击;计算机技术和信息融合技术已经发展到了云时代,由以往局部个体的信息处理到信息共享再到现代的信息融合,云射击技术已经完全突破了“传感器—目标—杀伤”的传统固有模式,实现了“目标—杀伤”的可能,云射击技术将大大提高空中毁伤目标的效能,同时降低攻击的武器弹药耗费,实现真正意义上的精确打击和精确杀伤。

先进综合火力控制系统—“群控制技术”。无人机自身具有“群控制”及自主判断能力,可大大减轻战斗机飞行员的负担。解决了三代战机火控系统“传感器—武器—目标—弹道”控制的复杂模式,将武器火力控制环节中以人为中心的模式改变为以网络为中心的模式,真正实现了网络作战的理念。群控制技术如果能够实现,将会对战机的设计理念由注重传感器配置回归到对战机高度、速度和机动性的追求。

定向能武器技术对于雷达时代所引发的超视距武器发展产生深远的影响。雷达技术和空空武器技术发展遇到了技术瓶颈,技术空间难以拓展,研发成本周期问题难以解决,而武器挂载与隐身的矛盾更是五代机难以超越的技术鸿沟,在这样的背景下,选择新的武器研究方向势在必然。

光传操控技术并非新概念,由于光传具有信息容量大、不易受干扰、耗能低等特点,在民用领域得到了飞速发展,但由信息传送到机电控制的转换,其关键技术目前依然在研发中。随着电子脉冲弹等新型武器的出现,飞控系统的防护显得尤为重要。光传技术不易受干扰的特点可以大大提高飞控系统的生存性,降低飞机的战损率。光传信息传输量大也是未来复杂的飞机/发动机一体化控制系统所需要的。

隐身技术。由于隐身与杀伤力的矛盾,使现代战机的布局设计颇费心机,技术融合的难度大大增加,采用气动外形隐身的难度和成本越来越高,如果能从隐身材料上实现突破,隐身技术与机动性的矛盾就可以迎刃而解。材料技术已经成为21世纪的关键技术,这一领域的研发引起了各国的高度关注,技术突破也层出不穷。在可预见的未来,能够实现隐身的超材料一定会研发成功,也必将引发一场航空武器技术的彻底革命。

大功率雷达与发动机是日本军机研发领域的传统弱项。日本要实现在军机领域具有真正意义上的独立研发能力,就必须在这两个领域实现技术突破。日本计划开展新一代大功率雷达和轻量化大功率发动机与先进隐身发动机的研发工作,以摆脱对美国第六代战斗机的依赖,从日本的实力看实现也许不成问题,关键是需要时间。

日本防卫省认为,未来具备上述技术特征的ATD-X以及在其基础上发展而来的战斗机,与现役的F-22、F-35以及研制中的俄罗斯T-50相比已经有了质的飞跃,是标准的第六代战斗机。日本提出的“云射击”技术、“群控制”技术及其他技术,都是目前国际上航空科技发达国家在研以及已经成型的技术。这些说明,日本预研的六代机瞄准的是世界最先进技术,“I3”是具有实际战术意义的技术构想。随着日本在“心神”计划上的不断技术探索,其在未来的第六代战斗机上实现技术超越并非没有可能。

6 欧洲多国联合研制“神经元”无人机[8]

由法国领衔,意大利、西班牙、瑞典、希腊、瑞士等5个国家共同参与研制的“神经元”(Neuron)无人作战飞机首架验证机在法国达索飞机公司制造完成,这也是继2010年7月英国BAE系统公司推出“雷神”(Taranis)无人作战飞机之后,欧洲国家制造的又一种无人作战飞机,如图5所示。

图5 欧洲多国联合研制的“神经元”无人机Fig.5 The Neuron UCAV developed jointly by multiple European nations

根据“神经元”无人机项目组的计划,该机将于2012年中进入飞行测试阶段,陆续开展飞行测试、数据链技术测试、武器系统测试等。“神经元”无人作战飞机验证机采用飞翼气动布局,进气道和尾喷口都采用了隐身设计,机身覆盖隐身涂层。该机总长9.2 m,翼展12.5 m,最大起飞重量7 t,有效载荷超过1 t,最大飞行马赫数为0.8,续航时间超过3 h。“神经元”无人机在研制过程中曾创下了多项欧洲航空工业领域的“第一”:它是欧洲研制的第一种隐身作战飞机,也是欧洲第一种多国联合研制的无人机,更是第一种采用全数字仿真设计和开发的作战飞机。

作为未来战场上的主力装备,美国对隐身无人作战飞机及其关键技术把持得非常严格,即使对其欧洲盟友也严格控制,不允许出口,所以英国、法国都不得不选择自己研制无人作战飞机,法国更是希望通过“神经元”项目,研究和验证下一代作战飞机所需的相关技术,同时探索和建立一种高效的跨国合作模式。按照分工,法国达索公司负责总体设计以及隐身气动外形、适航性、飞控系统的设计和最后的总装;萨伯公司除参与总体设计与外形设计外,主要负责航电系统、起落架、前中段机身及燃油系统的开发;阿莱尼亚·马基公司负责机身内置弹仓、全机电力系统以及大气数据系统的开发;CASA公司负责地面控制中心、整体式机翼以及数据链管理系统的开发;RUAG公司负责设计阶段的风洞测试和火控、武器投送系统的开发;HAI公司负责后机身、低红外尾喷口的设计。在法国等国的技术支持下,印度“辉光(Aura)”无人作战飞机的概念设计工作已进行了两年,“辉光”与欧洲的“神经元”无人机相似,将研制成一种能自主作战的UCAV。

7 第六代战斗机可能的共同技术特点[3 -4,9]

根据上述相关国家提出的对第六代战斗机的要求可以看出,第六代战斗机仍以对空对地作战为主,主攻武器以远程精确打击弹药为主,初步使用定向能武器,火力指挥控制则是以网络系统协同作战为主要作战模式,其衍生型或改型可能具备情报侦察或反导反卫的作战功能,因此第六代战斗机在技术上应着重在以下几个方面有所发展,即可能存在的共同技术特点。

1)外形结构设计。

隐身性和机动性兼顾的超扁平外形设计。第六代战斗机通过全翼身融合和大升阻比设计,使飞机在各种高度、各种姿态下的隐身性和机动性都得到了很好的兼顾。六代机的曲面外形扁薄、平滑而流畅,传统意义上的机身、机翼和尾翼变得模糊,可能采用变体技术,使飞机在不同的飞行状态下,通过改变飞机的外形,获得最佳的气动特性,达到提升飞行性能和作战效能等目的。波音公司为美国空军准备的F/A-XX六代机方案,则采用无垂尾飞翼布局,全翼身融合的外形,酷似B-2隐身轰炸机,提升侧向及前向隐身能力。采用多频谱、宽频带隐身能力综合,配合矢量推力发动机,综合运用先进推力系统隐身技术,大幅提升后向隐身性能,同时使其短距起降性更为突出。苏霍伊公司为俄罗斯空军准备的六代机方案,将采用串联式三翼面气动布局。前置的全动近距耦合鸭翼与机身边条完全融合,前掠机翼又与机身完全融合,翼根向后延伸至机尾形成水平安定面,双垂尾大角度外倾,S形进气道,外形超扁平,动感十足。

2)飞行速度。

超声速巡航和超声速作战。考虑到美国对高速、远距打击能力的需求,以及带有超高声速推进技术背景的X-37B无人空天机已于2010年4月22日在佛罗里达成功首飞,其第六代战斗机将不会放弃超声速巡航能力。第六代战斗机的作战对象也是超声速飞机,因此不仅要求具有超声速巡航能力,还要求具有超声速作战能力。美国空军可能会基于X-37B的技术发展一款具有超高声速巡航和全球打击能力的空天一体化飞机。苏霍伊公司设想的第六代战斗机,巡航马赫数为1.26左右,辅以等离子体隐身,其空中突防、迎头攻击、高速截击的能力将全面加强。

3)机动性。

超常规机动。由于采用超常规气动布局、矢量推力发动机和智能化飞行控制系统,第六代战斗机将普遍具备超声速高机动和亚声速超常机动的能力。俄罗斯拟采用二元矢量喷口发动机,其俯仰角度可达±20°,可以 60°大迎角低速飞行和机动。波音公司宣称,F/A-XX能够实施各种超常规机动,常规的爬升、盘旋、滚转和直线加速等特性,也将全面优于F-22,具备完成导弹防御、空中遮断和近距支援等作战任务中所需的空中机动能力。

4)作战能力。

反隐身、超声速和超远程网络化协同打击。美、俄等国的五代机,均强调隐身突防,但对远程打击强调不够。第六代战斗机将在保持自身高隐身性和高速飞行的同时,更加注重反隐身、超声速作战和远程甚至超远程打击能力。在实现途径上,除了追求超声速、长航时飞行外,将突出超高速、超远程打击武器、网络化协同作战的应用。据报道称,F/A-XX能携带6 t重的精确打击弹药连续飞行50 h,并能够挂载动能武器和电磁、微波、激光等新概念武器。根据资料介绍,美军对机载动能武器和定向能武器的研究已获得重大技术突破,包括新概念武器在内的超高速武器将用于第六代战斗机。美军认为,配备定向能武器的飞机平台实际上就是一个“无限存量的弹药库”,在攻击高速度、高威胁、高价值目标时,不仅精度高,而且对飞机的巡航性、机动性要求低,综合作战性能和效能非常高。

5)超维度网络系统。

若第五代战斗机主要是基于信息系统,则第六代战斗机主要是基于网络系统。由于飞机平台和弹药(无论是机载状态还是发射之后)都在网络系统(物联网或电磁网络空间(Cyberspace))回路之中,无论是陆基、海基、潜基、空基还是天基的授权用户,都可对其实施在线访问,并进行识别、定位、跟踪、监控、管理和操作,实现了真正意义上的网络作战和网络使能弹药。这种超越维度的“即插即用”式网络系统,达到了陆、海、空、天、电、网一体化,实现了基于网络系统的互联互通互操作,是第六代战斗机的技术制高点和鲜明标志。

6)超越物理域和信息域的实时控制。

未来的第六代战斗机既可以是有人机,也可以是无人机。波音公司的方案就包括有人和无人两种。一般来说,无人机的续航时间是有人机的若干倍,且机动性更强,打击精度更高,应是主选方案。但基于网络的人工远程控制无人机与自主智能控制无人机相比,技术上更为可行。据诺斯罗普·格鲁曼公司的报告,通过未来20年的发展,作为场外“飞行员”的多名无人机操作员,将能够通过网络,在不同维度上对无人机及其弹药实施联合在线操控。无人机的机载和弹载信息系统既能够替场外“飞行员”“观察”更广阔的空间、“了解”更精准的信息,还能够向“飞行员”提出“建议”,以帮助“飞行员”作出在线判断,采取适时行动,甚至还能对哪些目标应该实施致盲、毁伤、瘫痪或摧毁性打击,作出“判断”和“规划”。这种超越物理域和信息域两者界线的实时控制,既是六代机智能化的体现,也是六代机研发体现信息主导的标志。

8 第六代战斗机研发的技术途径

就目前来看,国际上研发第六代战斗机的技术途径大体上可以分作两类:有人机和无人机。有人机以高隐身、高空高速、远程超远程打击为主要特点。无人机又可以分为两类。

1)高空高速无人战机。美国研发的“空天战斗机”X-37B就是典型的高空高速战斗机,其最大特征就是主要飞行空域是在大气层的边缘,或者是大气层之外的宇宙空间,而速度则可以达到音速的几倍乃至十几倍,飞行时间也可长达百天以上。

2)超声速无人战机。美国的X-47和俄罗斯的无人机都是这个类型。对于六代战机而言,这种无人战机和此前的无人机有着明显的区别:此前的无人机,主要是在战场上执行辅助任务,而作战任务仅仅是它的一个衍生功能,此前的无人机在技术手段上要么是地面控制,要么是按照程序飞行;而美国X-47和法国的“神经元”,都是处在一个接近于自主控制的状态,即它们的智能化程度得到了大幅度提高,这是无人机技术发展的一个最典型的特征。

有专家认为,日本走的也是无人战机的途径。但是,它和法国的“神经元”、美国的X-47又有所不同:美国和法国的无人机更加倾向于自主控制作战,而日本的概念走的是“用有人战机来控制无人战机”的技术途径,是一个技术难度相对较低的道路。

在发展途径当中,因为各国对无人机本身的技术要求不同,所以研究重点也不同。美国和法国走的是自主作战的无人机,所以把重点放在无人机平台的研发上,于是就有了X-47和“神经元”战机,而日本期望打造的是一款用于“空对空控制”的无人作战飞机。这种状态的技术难点不在于无人机,而在控制机上,所以,日本提出的所谓“I3”的六代机验证机,其研发重点是用来控制无人机的有人战机。

第六代战斗机的两大技术途径在无人机这个领域如果从更细的分支来说,还可分成两个分支:法国的无人战机和美国的无人战机。两者也略有不同:美国的X-47更倾向于空战,而法国的“神经元”则倾向于对地攻击。从技术难度上说,自主控制的空战无人机比自主控制的攻击型无人机,还要更难一些。

综合各种情况看:美国空军可能会要求基于X-37B的高空高速、完全能自主控制的空天无人机;美国海军可能会要求高速自主飞行、以对空作战为主、舰载的无人作战飞机或有人机;法国等欧洲国家倾向于高速、自主飞行、以对地作战为主的无人机;日本的重点放在能控制无人机的有人战机上;俄罗斯和印度都主张自主控制的无人攻击机。

尽管现在第六代战斗机的研发还处于概念讨论阶段,上述问题都还在概念酝酿或讨论之中,要把第六代战斗机概念定义清楚,尚需时日,各国需要什么类型的作战飞机要根据各自的技术、经济和作战使用环境来最终确定,但有了这个概念的讨论,距离第六代战斗机真正进入到型号研发的时间就不会太久。按照现在先进战机的研发周期来看,不用20年,将会看到第六代战斗机飞翔在蓝天上。

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