六代機(jī)研發(fā)競(jìng)逐正酣
■石漢娟 肖燕青
巴黎航展上展出的美空軍F-47戰(zhàn)斗機(jī)配套無(wú)人僚機(jī)全尺寸模型。資料圖片
近日,英國(guó)、意大利、日本三國(guó)宣布成立一家名為“尖翼”的合資公司,負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)“第六代戰(zhàn)斗機(jī)”,目標(biāo)是在2035年部署聯(lián)合研制的戰(zhàn)機(jī)。
當(dāng)前,全球主要軍事大國(guó)正加速推進(jìn)下一代戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)。在美國(guó)主導(dǎo)的“下一代空中優(yōu)勢(shì)”(NGAD)戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目中,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機(jī)配套無(wú)人僚機(jī)全尺寸模型已在巴黎航展展示。韓國(guó)一名航空航天業(yè)高管表示,韓國(guó)將成為“最新一個(gè)研發(fā)第六代戰(zhàn)斗機(jī)的國(guó)家”??傮w看,多國(guó)第六代戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,引發(fā)廣泛關(guān)注。
群雄逐鹿的態(tài)勢(shì)
美國(guó)正同步推進(jìn)兩個(gè)獨(dú)立的下一代戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)項(xiàng)目:空軍NGAD項(xiàng)目和海軍的F/A-XX艦載戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目。
據(jù)悉,NGAD項(xiàng)目已突破傳統(tǒng)平臺(tái)概念,正發(fā)展成為集有人/無(wú)人協(xié)同、多域信息融合、智能決策于一體的空中作戰(zhàn)系統(tǒng)。美空軍將下一代戰(zhàn)斗機(jī)命名為F-47,稱其將在飛行速度、機(jī)動(dòng)性和有效載荷等方面大幅領(lǐng)先其他戰(zhàn)斗機(jī),并可控制多架“協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)”組成作戰(zhàn)集群,計(jì)劃在2030年左右開(kāi)始部署,以取代現(xiàn)役F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)。今年5月,美空軍參謀長(zhǎng)戴維·奧爾文在社交媒體上首次披露了F-47戰(zhàn)斗機(jī)和配套無(wú)人僚機(jī)的最新細(xì)節(jié),稱F-47相較F-22具有更遠(yuǎn)的航程和更先進(jìn)的隱身能力。
F/A-XX項(xiàng)目承擔(dān)著美軍未來(lái)航母戰(zhàn)斗群核心打擊力量的使命。該項(xiàng)目將融合高推重比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、自適應(yīng)雷達(dá)隱身技術(shù)及智能任務(wù)管理系統(tǒng),設(shè)計(jì)航程較現(xiàn)役F/A-18提升60%以上。
法國(guó)、德國(guó)、西班牙三國(guó)于今年5月在倫敦皇家航空學(xué)會(huì)會(huì)議上披露“未來(lái)空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”(FCAS)核心進(jìn)展。該項(xiàng)目以“作戰(zhàn)云”理念為核心,致力于構(gòu)建涵蓋現(xiàn)役“陣風(fēng)”“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)、下一代戰(zhàn)斗機(jī)及各類(lèi)無(wú)人系統(tǒng)的智能協(xié)同作戰(zhàn)體系,并與地面、海上和太空領(lǐng)域的裝備實(shí)現(xiàn)多域信息融合,形成跨軍種作戰(zhàn)能力。預(yù)計(jì)2026年將啟動(dòng)第二階段研發(fā),2040年至2045年間部署。
英國(guó)、意大利、日本三國(guó)在2024年10月達(dá)成共識(shí),將加快推進(jìn)“全球作戰(zhàn)空中計(jì)劃”(GCAP)。該項(xiàng)目將日本F-X第六代戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目與英國(guó)、意大利的“暴風(fēng)”第六代戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目整合,目標(biāo)是研制雙發(fā)隱身戰(zhàn)斗機(jī),集成人工智能輔助決策系統(tǒng)、高超聲速空射武器及多型無(wú)人機(jī)協(xié)同能力,計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)原型機(jī)首飛,2035年前完成初始部署,進(jìn)而逐步取代英國(guó)“臺(tái)風(fēng)”、日本F-2戰(zhàn)斗機(jī)。今年的日本東京軍警防務(wù)展覽會(huì)上,首次展出了GCAP模型。
俄羅斯在第六代戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)領(lǐng)域另辟蹊徑,其代號(hào)為米格-41的“未來(lái)遠(yuǎn)程截?fù)粝到y(tǒng)”(PAK DP)正加速推進(jìn),從規(guī)劃來(lái)看,該型戰(zhàn)斗機(jī)將替代現(xiàn)役米格-31,具備3馬赫巡航能力(最大飛行速度為4馬赫),可在平流層實(shí)施大范圍高速攔截。專(zhuān)家指出,其配備的“匕首”高超聲速導(dǎo)彈及衛(wèi)星攔截武器,可對(duì)低軌道衛(wèi)星實(shí)施摧毀。推進(jìn)這一項(xiàng)目標(biāo)志著俄羅斯正將空戰(zhàn)平臺(tái)向空天防御領(lǐng)域延伸,目標(biāo)是形成“空中—空間”一體化作戰(zhàn)能力。
技術(shù)躍升的挑戰(zhàn)
專(zhuān)家分析認(rèn)為,下一代戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)實(shí)現(xiàn)“六維性能跨越”,即更遠(yuǎn)的航程、更靈活的機(jī)動(dòng)性、更強(qiáng)的隱身能力、更精確的打擊能力、更優(yōu)的全域作戰(zhàn)能力、更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)管理能力,才能在奪取未來(lái)空中優(yōu)勢(shì)中搶得先機(jī)。這就要求六代機(jī)研發(fā)須在氣動(dòng)、隱身、動(dòng)力、態(tài)勢(shì)感知、武器效能和信息技術(shù)等方面有重大突破,甚至是技術(shù)躍升。
盡管美空軍宣稱F-47原型機(jī)已秘密飛行數(shù)百小時(shí),并對(duì)突破技術(shù)極限充滿信心,但該項(xiàng)目所需的核心動(dòng)力系統(tǒng)——自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),在材料可靠性和高溫試車(chē)等方面仍需長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)驗(yàn)證。其次,計(jì)劃為F-47戰(zhàn)斗機(jī)配套的無(wú)人僚機(jī)YFQ-42A和YFQ-44A,在自主性和人工智能水平上仍有待突破,比如必須解決通信穩(wěn)定性、算法可靠性和指揮安全性等關(guān)鍵問(wèn)題。此外,飛控軟件復(fù)雜、全向隱身難實(shí)現(xiàn)等都是F-47研發(fā)過(guò)程中不得不面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。
當(dāng)前,法國(guó)、德國(guó)、西班牙三國(guó)聯(lián)合推進(jìn)的FCAS項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)入關(guān)鍵階段。值得關(guān)注的是,該項(xiàng)目計(jì)劃采用的自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)處于概念驗(yàn)證階段,尚未進(jìn)入工程驗(yàn)證環(huán)節(jié)。同時(shí),高功耗電子設(shè)備帶來(lái)的熱信號(hào)管理問(wèn)題尚待解決,復(fù)雜電磁環(huán)境下無(wú)人機(jī)算法的可靠性仍未通過(guò)測(cè)試。此外,F(xiàn)CAS項(xiàng)目包含的下一代戰(zhàn)斗機(jī)、無(wú)人僚機(jī)以及“作戰(zhàn)云”均為高度復(fù)雜的系統(tǒng),需解決通信架構(gòu)、跨平臺(tái)互操作等難題,才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合與分布式?jīng)Q策,達(dá)到高效協(xié)同。
在英國(guó)、意大利、日本聯(lián)合推進(jìn)的GCAP項(xiàng)目研發(fā)中,盡管三國(guó)在六代機(jī)核心性能指標(biāo)上達(dá)成共識(shí)——要求具備超長(zhǎng)航程、出色導(dǎo)彈裝載能力、強(qiáng)大傳感器和信息網(wǎng)絡(luò)能力,但GCAP項(xiàng)目同樣面臨跨代研發(fā)的復(fù)雜技術(shù)挑戰(zhàn):隱身性能方面,該項(xiàng)目公開(kāi)的戰(zhàn)斗機(jī)模型顯示其保留了雙垂尾設(shè)計(jì),這將增加側(cè)向雷達(dá)反射面積,影響其全向隱身能力;有人/無(wú)人協(xié)同方面,GCAP項(xiàng)目計(jì)劃采用無(wú)人僚機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),但在自主解鎖多平臺(tái)任務(wù)分配等技術(shù)難題上尚未公開(kāi)任何實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
成本控制的隱憂
在全球六代機(jī)研發(fā)競(jìng)賽中,技術(shù)突破與成本控制的矛盾日益凸顯。專(zhuān)家指出,在追求作戰(zhàn)性能代際躍遷時(shí),不僅面臨技術(shù)驗(yàn)證的艱巨挑戰(zhàn),更需應(yīng)對(duì)成本控制、軍事需求迭代、技術(shù)路線分歧及利益分配博弈等問(wèn)題。
美國(guó)NGAD項(xiàng)目作為全球首個(gè)公開(kāi)的六代機(jī)研發(fā)計(jì)劃,其困境具有典型警示意義。據(jù)媒體披露,F(xiàn)-47驗(yàn)證機(jī)工程制造合同已超200億美元,整個(gè)項(xiàng)目總價(jià)值達(dá)數(shù)千億美元。預(yù)計(jì)量產(chǎn)后,單機(jī)價(jià)格至少3億美元。美國(guó)前空軍部長(zhǎng)肯德?tīng)栐毖圆恢M地指出:“NGAD項(xiàng)目是一個(gè)非常昂貴的平臺(tái),它的成本大約是F-35的3倍?!备鼑?yán)峻的是,空軍NGAD項(xiàng)目與海軍F/A-XX項(xiàng)目因預(yù)算競(jìng)爭(zhēng)陷入僵局,致使美海軍F/A-XX項(xiàng)目2025財(cái)年和2026財(cái)年均未獲得足夠的預(yù)算支持,被迫推遲研發(fā)。
FCAS項(xiàng)目和GCAP項(xiàng)目均屬多國(guó)聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目,面臨國(guó)際合作帶來(lái)的協(xié)調(diào)成本難題。FCAS項(xiàng)目預(yù)計(jì)未來(lái)20年需投資超1000億歐元,卻因項(xiàng)目主導(dǎo)權(quán)爭(zhēng)奪陷入階段性擱置,且聯(lián)合研發(fā)的三方對(duì)無(wú)人協(xié)同、“作戰(zhàn)云”等技術(shù)路線分歧嚴(yán)重,導(dǎo)致研發(fā)進(jìn)度拖延,進(jìn)一步拉高研發(fā)成本。GCAP項(xiàng)目則面臨英、意、日三國(guó)不同作戰(zhàn)需求的問(wèn)題,英國(guó)強(qiáng)調(diào)空中優(yōu)勢(shì),日本側(cè)重于反艦?zāi)芰?,意大利更希望平衡性能與成本,協(xié)調(diào)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和利益分配等問(wèn)題嚴(yán)重制約合作效率,帶來(lái)研發(fā)進(jìn)度和成本控制難題。而俄羅斯米格-41項(xiàng)目則受俄烏沖突影響,難以獲得足夠的資金投入,研發(fā)前景也不明朗。
當(dāng)前,六代機(jī)的競(jìng)逐,已超越單一平臺(tái)范疇,演變?yōu)檐娛鹿I(yè)體系能力的綜合較量。美國(guó)依靠雄厚的技術(shù)積累占據(jù)先機(jī),歐洲和日本寄望于國(guó)際合作來(lái)分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn),俄羅斯則面臨資金和技術(shù)斷層雙重考驗(yàn)。專(zhuān)家指出,六代機(jī)研發(fā)的成敗關(guān)鍵在于能否實(shí)現(xiàn)“技術(shù)突破—成本控制—體系融合”的三重平衡。這種博弈的背后,是各國(guó)國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)能力、科技創(chuàng)新體系及軍事需求管理機(jī)制的集中體現(xiàn)。
(作者單位:空軍研究院)
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