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前言:中国自主研发第六代战机早已不是什么秘密。在广东珠海举办的第14届中国航展上,已首次展示了第六代战斗机的模型设计,歼20战机的设计总师杨伟还在诗中明确表示,歼20将在2035年被新一代战机取代。最近,上海中国航空无线电电子研究所泄露了一张解放军新型无尾隐形战斗机的照片,如果消息属实,这将是解放军第六代战机的概念雏形。
一:中国第六代战斗机的飞速发展
全球范围内,第六代战机的研发项目已经正式启动,美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本等国均已提出相关研发方案。中国在歼20战机正式装备空军之后,依照“研制一代、试制一代、预研一代、探索一代”的发展规律,顺利展开了第六代战机的研究。主持下一代战机研发的成都飞机设计研究所总设计师王海峰在接受媒体采访时透露,第六代战机目标是在“2035年或更早”实现4H标准。所谓4H标准,指的是具备2.5马赫超音速巡航、0.001平方米极小雷达截面、大迎角与超音速高机动性以及智能化战场感知系统。以上性能指标远远超出F-22战机的4S标准(1.5马赫超音速巡航和0.01平方米雷达截面积)。此外,第六代战机的综合航电系统融合了无人机指挥、自组网、智能导航和操控、人机交互界面以及智能蒙皮技术,支持更宽的频带和频率范围,使战机不仅具备战斗能力,还兼具侦察、预警、指挥和电子战功能。
成都飞机设计研究所总设计师王海峰目前负责推进与第六代战机相关的推力矢量飞行验证、TBCC组合动力飞行验证等多项“十三五”重点研究计划。中国有望实现技术弯道超车。据他透露,下一代战机将采用无尾飞翼布局,整合有人机与无人机协同技术、人工智能、光传控制和光纤通信技术,同时应用全方位全频谱隐身体系、太赫兹雷达、全方位探测与攻击能力、大推力自适应发动机和新型推力矢量技术。飞机结构将采用复合材料与承载隐身一体化技术、大型复杂金属整体结构制造工艺,以及先进焊接和精密铸造技术,并实现高抗疲劳与复合强化制造,提升表面完整性的新型加工技术,结合无损检测和全数字化设计制造体系。简而言之,中国六代机的成功研发,将彻底改变现代空战格局,同时带动中国工业制造整体水平的跨越式提升。
尽管中国奋力追赶,其他国家亦不甘示弱。英国在2018年展出了“暴风”六代机的全尺寸原型,法国与德国当年亦公布了“NGF战斗机”的缩尺模型。美国则提出了F/A-XX和NGAD项目,但进展相对缓慢。美军海军早在2008年启动F/A-XX研发计划,意图于2025年装备第六代战机替代现役的F/A-18E/F“超级大黄蜂”多用途战斗机。自F-14D退役后,美航母编队缺乏高速拦截超音速轰炸机的能力。目前携带AIM-120空空导弹的F/A-18E/F对抗携带射程逾百公里的亚音速反舰导弹的敌机也显得力不从心。面对装备射程超过一百公里的超音速反舰导弹中国攻击机,满载弹药且仅能亚音速飞行的F/A-18E/F根本难以有效拦截。美国海军原计划依靠F-35C战机,凭借其隐身性能与先进雷达强化防空截击能力,弥补不足。
二:无奈中的“枯木逢春”
美国空军与海军原计划逐步淘汰现役的F-16、F-15以及F/A-18战斗机,全面由F-35战斗机取代,并搭配F-22高低搭配承担各类任务。然而,这一计划被中国反舰弹道导弹及解放军空军的饱和导弹攻击能力所打破。F-35C这款飞行性能平庸的战斗机并不适合担任截击任务,其最高速度仅为1.6马赫,在飞抵预定导弹发射区之前,解放军战机早已完成发射并安全返回。面对这一局面,美军急需一种具备超音速巡航能力的新型战斗机。洛克希德公司曾提出过“F-22N舰载型战斗机”方案。
不过,F-22原本是为欧洲狭小空域而设计的,其航程并不适合在辽阔的海洋环境中使用。美国海军一度希望重新研发一款全新的超音速重型制空战斗机,然而国会认为已有F-35C便足够使用,拒绝拨款支持新型战机研制。同时,国会当时也认为中俄要到2020年以后才可能拥有隐身战斗机,因此决定停止F-22生产线。迫于现实,美国海军只得以F/A-18E/F替代机开发的名义推进新战机计划,波音公司则将其当年与F-35竞争失败的“X-32”轻型隐身战机方案稍作修改,作为第六代战机的早期设计蓝本。
波音提出新方案时,恰逢中国歼-20原型机首飞带来的巨大压力。为确保能在2025年前交付,波音降低了设计难度,增设鸭翼,整体轮廓酷似“无垂尾版歼-20”。然而,面对收紧的国防预算,美国国会不愿放弃F-35投资再追加大量资金研发新机型。2015年初,美国海军决定联合空军一同推进六代机研发。与此同时,空军因178架F-22数量不足且航程有限,难以胜任太平洋战区任务,亦急需新一代制空战机。
迫不得已,空军提出“空海一体战”“快速猛禽”等战法,甚至尝试为B-1B轰炸机加装空空导弹等不切实际的改装方案。2015年,歼-20战斗机已逐步接近服役阶段,而美军的F-35A仅为一款多用途平台,主要用于压制防空系统和执行近距支援任务,空战能力有限,难以对抗重型制空战机。此背景下,美军空军也迫切需要新一代制空战机,于是决定将原本分属空海军的F/A-XX与F-XX两个“六代机”项目整合推进。
波音、诺斯罗普、洛克希德三家公司于2018年分别提交了设计方案。波音依旧采用修改版“无垂尾歼-20”设计,洛克希德则提出一款形似“压扁版F-22”的方案。以当时情况看,这些方案均难以在2030年前实现量产。再加上预算持续紧张,国会不愿批准大规模投入第六代战机研发。即便允许推进,成品预计也需等到2030至2035年才能服役。加之六代机设计涉及大量尚在图纸阶段的高新技术,研制风险极大,稍有不慎便可能重蹈XB-70轰炸机或F-35计划的覆辙。权衡之下,美军唯一可行之选便是采购现有成熟的空优战机,优先考虑能对抗歼-20、苏-57的F-22战斗机。然而,美军仅拥有180余架F-22,其中一半可用率不足,真正可作战机体不到百架,显然难以兼顾亚太与东欧两个战区,同时F-22航电系统也急需升级。
2016年,美国国会在2017年国防政策法案中要求空军评估重启F-22生产线的可行性与成本。洛克希德公司提交报告称,重启生产需至少100亿美元研发资金,400亿美元生产成本,且需耗时五年,新造F-22战机至少需十年才能形成战力。与此同时,美军仍需投入巨资采购F-35、B-21隐身轰炸机和KC-46加油机,难以承受再增加F-22单机成本高达2.5亿美元的生产负担。最终,重启F-22计划被搁置。
美军大部分现役战机已有明确退役时间表,按照规划,美空海军的F-16、F-15战斗机每年退役超百架,未来20年内将全部退出现役。F-35项目问题频出,前景尚不明朗,F-22复产无望,六代机又遥遥无期。在此背景下,美军别无选择,只能采购当前可用的成熟战斗机,作为未来30年的空军与海军主力装备。
三:地主家的余粮
美军现阶段可用的第四代战斗机,主要依赖自2001年后未再大量采购的存量机型。首先是F-15系列。美国空军曾装备超过800架F-15战斗机,现仍有约213架服役。原计划F-22战斗机将全面替代F-15,但由于F-22生产数量不足,美国空军不得不继续使用F-15,并对其进行现代化升级。F-15平台仍具备较强的发展潜力,波音公司曾提出“F-15 2040C”升级方案,主打火力提升而非隐身能力。
该方案通过新型武器挂架将AIM-120C中距空空导弹的挂载量由8枚提升至16枚,打造具备饱和打击能力的空空导弹平台。2015年起,波音开始向美军推销F-15X设计方案,但美空军最初担心影响F-35A的采购计划,态度较为低调。为避免F-15X被视作F-35A市场的竞争对手,波音主动放弃了隐身增强改进,转而最大化武器挂载能力,作为F-35的火力补充。
在波音的构想中,F-22与F-35虽具隐身优势,但空空导弹挂载量受限,常规配置仅能携带4~6枚导弹,难以满足大规模空战需求。而F-15X则可在后方发射大量中远程导弹,由F-22、F-35通过数据链提供目标信息,实现协同作战,增强持续火力并压制敌方空中力量。
F-15X在挂载8枚空空导弹的同时,仍可携带28枚SDB 100千克精确制导炸弹或7枚908千克精确制导炸弹,亦可搭载LRASM-A型超远程反舰导弹。此外,其作战半径明显优于F-35,大幅降低对空中加油机的依赖,提升加油机生存能力。在战机数量不足、能力需权衡的背景下,美国空军自2017年起多次听取波音的详细方案。波音强调F-15X具备高性价比与低风险,单机采购成本显著低于F-35A。
同时,F-15X飞行小时成本为2.7万美元,低于F-35A的4.5万美元。雷达系统则采用F-15SA升级时开发的AN/APG-82有源相控阵雷达,融合APG-63(V)3天线与APG-79处理器,具备出色态势感知能力。为弥补缺乏隐身能力的短板,F-15X还配备EPAWSS有源/无源电子战系统,并可通过“泰隆”HATE通信吊舱与F-22共享信息,吊舱还集成红外搜索系统,在不开启雷达情况下探测隐身目标。机体寿命增至18000小时,较F-15C的9000小时翻倍,预计可服役至2040年。美军不仅计划采购全新F-15X,还拟将部分现役F-15C升级至F-15X标准。
另一方面,美国海军F-35C舰载机采购数量远不足以满足舰载联队编配需求。波音公司积极争取F/A-18E/F Block III升级合同,延续F/A-18生产线至美军下一代舰载机项目定型。Block III项目虽长期受F-35挤压,研发进展缓慢,但随着F-35C性能问题逐步显现,美军于2019年斥资40亿美元订购98架全新Block III型,并计划将现役540架F/A-18E/F Block II升级至新标准。
Block III主要改进包括:加装格鲁曼公司开发的保形油箱,航程提升160~190公里,释放翼下挂架空间;换装APG-79有源相控阵雷达及新型前视红外搜索与跟踪(IRST)传感器,可在不开启雷达情况下探测隐身目标;整合海军一体化火控-防空系统,通过舰载数据发射远程空空导弹。鉴于经费限制,隐身性能仅有细微提升,预计Block III项目将持续至2033年。
与此同时,洛克希德·马丁虽主力生产F-35,亦希望在美军第四代战机升级市场分一杯羹。此前F-16已在美军停产,但洛马为外军持续升级F-16机队。美军解除不升级F-16的政策后,洛马即推出F-16 Block 70/72(F-16V)方案,基于台湾资助的F-16V项目。F-16V保留Block 60的主要系统,沿用F-16E/F的大容量保形油箱与F110-GE-132A发动机,整合大量第五代技术,具备全彩数字化座舱与第二代“联合头盔显示系统”,还可指挥无人机作战。
雷达方面,F-16V采用诺斯罗普·格鲁曼APG-83有源相控阵雷达,约70%硬件、95%软件与F-35的APG-81雷达通用,可靠性提升3~5倍。F-16V亦借鉴F-15X“导弹卡车”理念,最大可挂载10枚空空导弹,洛马称其为“最新、最先进、最强大的F-16”,并赋予全新编号F-21。
四:结语
当前,美国空军一方面需要投入大量资金来维持其庞大的空中力量,另一方面却必须应对中国持续增加产量的五代和四代半战斗机。这些诞生于20世纪70年代设计理念的战机,尽管已换装了美国最先进的航电系统,然而缺乏隐身能力,以及挂载大量导弹与保形油箱后导致机动性下降的问题依然无法彻底解决。面对具备先发现、先攻击优势的中国歼-20战机,不论是F-15X、F/A-18E/F Block 3还是F-21,都难以摆脱“打不到、甩不开、逃不了”的困境,甚至在交战前便已处于下风。美军现役的F-15、F-16多为上世纪90年代制造,服役已接近30至40年。按这一服役周期推算,新近生产的F-15X、F/A-18E/F Block 3、F-21至少还将服役至2050至2060年之间。若中国能在“2030年或2035年”间成功研制第六代战斗机,预计到2040年可实现批量列装。届时,美国空军这些设计已有八十年历史的老旧机型若对上代差两代的中国第六代战机,恐怕在战场上将面临一场无情的屠杀场面。
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