着现代战争对空中优势的依赖日益增强,各国竞相研制第六代战斗机,以确保在未来空中战场上占据技术优势。第六代战机代表着空中作战能力的最前沿,它们集成了先进的隐身技术、超音速巡航能力、人工智能辅助决策系统以及网络中心战能力。这些战机能够执行复杂的任务,如深入敌方领空进行打击、电子战和情报收集,从而为国家提供战略优势。因此,六代机的研发不仅是军事竞争的体现,也是国家安全和全球影响力的关键。疑是中国歼-36战斗机的亮相标志着全球军事技术竞争的新高度。这款据信为第六代战机的隐形战斗机,以其独特的无尾三角形结构和三引擎配置,展现了中国在隐身技术和远程打击能力上的重大进步。歼-36的出现不仅提升了中国在亚太地区的战略影响力,也对全球军事大国构成了潜在挑战,推动各国加速自身军事现代化进程,重新评估空中作战策略。这预示着未来空中战场的变革,促使各国在技术创新和战略布局上做出响应。
前言
中国新型隐形战斗机的出现,据信是第六代战斗机,在全球军事界引起了轰动。歼-36首次出现在社交媒体上流传的一段视频中,当时它正在四川省成都市大白天飞行。这架飞机的设计和能力表明,它可能代表着空中优势的重大转变。
J-36采用引人注目的无尾三角形结构,旨在显著降低其雷达信号并增强其隐身能力。这种独特的设计使其能够潜在地逃避传统雷达系统的探测,使其更难被跟踪和拦截。该战机能够在高空长距离飞行,这使其在远离基地的行动中占据上风,并大大减少对加油机支持的依赖。
J-36最显著的特点之一是其三引擎配置,据信由WS-10C涡扇发动机驱动。这种配置专为高速和高空作业而设计,使飞机无需空中加油即可覆盖长距离。据推测,J-36的更大尺寸还可以提供更大的燃料容量、更大的有效载荷以及更多用于先进武器和传感器的空间,使其适合各种战斗和侦察任务。
歼-36的隐身能力包括侧视机载雷达和电光传感器等先进技术。这些系统将增强其侦察和作战潜力,使其能够在传统战斗机可能难以应对的对抗环境中有效作战。
歼-36的研发是中国军队现代化战略的一部分,体现了空战技术的重大进步。据《南华早报》报道,歼-36首飞时,成都歼-20S战斗机随机飞行,这意味着这两架飞机可能都是中国新一代战斗机的一部分,准备在空中挑战现有的全球强国。
歼-36的亮相不仅是中国的一次技术飞跃,也是在全球舞台上展示军事实力的战略举措。外媒表示,此次试飞是在毛泽东诞辰纪念日进行的,似乎是中国在刻意展示其日益增强的军事实力。此次试飞的高调性质表明,中国渴望向世界展示其进步,特别是在军事航空领域的进步。
英国皇家联合服务研究所高级研究员贾斯汀·布朗克表示,公开展示如此先进的原型机“令人着迷”,并指出中国军方很少在没有明确战略目的的情况下展示新型飞机。歼-36的研发被认为是更广泛的“系统之系统”方法的一部分,该方法整合了有人驾驶和无人驾驶平台以提高战斗力,类似于美国的下一代空中优势计划(NGAD)。
什么是第六代战机?
要了解第六代机,必须首先知道什么是五代机。五代战机诞生于2005年,当时F-22猛禽战机投入使用。其他战机包括F-35 Lightning II、SU-57和J-20。第五代战机具备隐身性能;为此,它们配备了内部武器存储舱,以进一步减少雷达反射截面 (RCS)。此外,第五代战机还具备联网能力,可显著提高态势感知能力,并可充当其他几代战机的指挥中心。
由于第六代飞机目前正在开发中,因此很难给出具体的定义。此外,不同的国家为第六代飞机赋予了不同的能力,并将围绕这种理解进行设计。然而,定义有助于确定第六代飞机的一般特征。约翰·A·蒂尔帕克(《空军与太空部队杂志》编辑总监)在 2009年撰文假设,要素将包括:
有人-无人协同(MUM-T),包括无人僚机。
增强的数据采集和数据控制。
进行电子战(EW)的能力。
用光子学取代电子学,并广泛使用抗电子战光纤。
与第五代飞机相比,隐身性能增强,能够深入争夺空域。
这些属性适用于下文所述的所有第六代战斗机。此外,必须注意的是,第六代项目是更广泛系统的组成部分。最后,许多可用信息都是根据新闻稿、项目要求等推断出来的。因此,以下部分有很多推测(暴风战机除外)。
哪些国家在研制六代机?
1、Tempest未来作战航空系统(意大利、日本、瑞典和英国)
全球作战航空计划 (GCAP) 是由英国主导的一项计划,其核心是第六代Tempest未来作战航空系统 (FCAS)。该计划始于2018年,当时英国启动了作战航空战略项目。皇家空军将用它来取代欧洲战斗机台风。2019 年,英国与意大利和瑞典就该计划达成合作,为英国带来了重要的资本、资源和工业。2020 年签署了三边协议。
皇家空军涂装的 Tempest FCAS 模型。原始来源: https: //www.airinternational.com/bae-systems
该项目于2021年正式启动。由BAE Systems 领导的Tempest团队赢得了国防部 (MoD) 价值2.5 亿英镑的合同,用于该项目的初始阶段。不久之后,日本开始协助制造发动机演示器。到2022 年,日本成为正式合作伙伴,将其FX项目合并到 Tempest FACS的开发中。这导致瑞典被推到了项目的“边缘”。
Tempest 团队预计该演示机将于2027年投入使用。第六代飞机将于2035年投入使用。
在能力方面,Tempest FACS具有几个特点,包括:
开放且适应性强的物理架构,能够融入未来发展和不同的任务概况。
该飞机采用复合材料和添加剂建造,可在较高温度下运行,具有高速和高空性能。此外,这些材料和添加剂还可降低热信号。
可扩展的自主性允许有人驾驶、无人驾驶以及可选有人驾驶的操作。
与现有、计划中和未来的武器系统的集成。
通过增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 操作的交互式驾驶舱显示器。
集成通信、传感器和效应器,后者可实现电子战。作战云技术允许战斗机共享有关敌方接触、地形和目标数据的信息。
用于点防御的定向能武器(DEW)武器。
此外,该计划还注重易于制造。
最后一点意味着什么尚不清楚,但它很可能大量依赖自动化制造,并有望降低生产成本。此外,通过自动化支持能力,“完全可部署到作业地点”,维护压力将减轻。
Tempest FCAS的数字渲染图。原始来源:https://www.raf.mod.uk/what-we-do/team-tempest/
作为一个多国项目,“暴风”项目也深受其害。不同的合作伙伴对飞机有不同的期望。在最坏的情况下,这会导致项目失败。冷战期间设计的 MBT-70 就是一个例子,该项目失败了。美国和西德试图联合开发北约主战坦克 (MBT)。由于主炮和发动机的设计观点不同,该项目失败了。该项目的结果是双方都不想要这款坦克。美国和西德分道扬镳,分别开发了自己的坦克:M1艾布拉姆斯坦克和豹II。虽然这些坦克是在原始MBT-70项目的技术帮助下开发出来的,但它仍然是“一个巨大的失败”,耗资数百万美元。瑞典的边缘化表明这种情况已经在一定程度上发生了。
然而,与美国和西德能够自行开发成功设计的 MBT-70不同,第六代战斗机的成本可能过于高昂,无法单方面着手。2019年,新MBT开发计划的预计成本约为12亿美元。英国已经为Tempest FACS项目投入了20亿英镑。英国的开发成本估计为250亿英镑,而日本政府计划至少投入400亿美元。Tempest计划中的任何合作伙伴都无法承担如此高的开发成本,如果以历史为标准,开发成本可能还会增加。
2、下一代战斗机(法国、德国和西班牙)
未来作战航空系统 (FCAS)计划于2018年启动,是欧盟(EU)国防一体化项目的一部分。德国和西班牙都与法国公司空中客车接洽,以更换其老化的欧洲战斗机库存 。到2018年,德国和法国已同意联合开发下一代战斗机(NGF),并将达索公司纳入该计划。法国人希望更换他们的阵风战斗机。同年晚些时候,当西班牙作为全面合作伙伴加入该计划时,这两个计划合并了。
FCAS NGF 和配套远程载体的模型,首次亮相于 2019 年巴黎航空展。Tiraden,CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自 Wikimedia Commons
2020年,各国在早期研发上花费了1.55亿欧元。该集团直到2021年才正式宣布合作。
NGF第六代战斗机预计将于2029年以演示机形式推出,并于2040年投入使用。然而,达索首席执行官埃里克·特拉皮尔 (Éric Trappier) 表示,后者的日期可能会推迟到2050年。
与Tempest FACS相比,关于NGF预期能力的信息很少。这可能是因为该计划存在许多延误和问题(来源)。与 Tempest 一样,上文对第六代战斗机的描述也适用于 NGF。已知信息如下。
通过空中优势战术援助实时执行系统(ASTARTES)实现人工智能(AI)集成。
使用数据云在战场不同组成部分(包括空中、地面和海军资产)之间共享信息。
与前几代相比,射程更远,弹药容量更大。
远程载体(RC)集成。RC 是巡飞弹药,具有“压制或摧毁 S-400 等敌方防空系统 (SEAD/DEAD)、进行情报、监视和侦察(ISR)、电子战、战斗损伤评估,甚至向其他飞机发射导弹的手段”。
从航空母舰上发射的能力。
2019 年巴黎航空展期间空中客车远程运输机的近距离拍摄。图片来源:https ://www.youtube.com/watch?v=fgidrLNUFXQ
与Tempest FCAS部分中描述的问题类似,由于FCAS项目的跨国性质,NGF将面临困难。该项目的问题已经显而易见。许可、技术共享和生产问题已经使该项目推迟了数年,导致了Tapper的2050评论。但是,这些问题目前已经得到解决。
NGF项目面临的最大问题是法国要求NGF必须具备航母能力。舰载机的设计与陆地静态跑道上的飞机不同。这个问题有历史先例。法国退出了欧洲战斗机项目以开发“阵风”战斗机,因为前者没有达到他们对舰载飞机的期望。考虑到法国对该项目进行工业投资,同样的发展可能性不大,但仍然值得一提。为了适应这一设计方面的问题,美国开发了一种完全独立的、能够用于航母的F-35变体,即C型。即使是这种方法也面临挑战。当被问及F-35的设计过程时,美国空军中将克里斯托弗·博格丹表示:“我不是说(联合项目)好,也不是说它们不好。我只是说,它们很难”。
航母发射能力可能会增加合作伙伴之间在设计和任务上的冲突。德国和西班牙可能不想要一款为法国需求而设计的飞行器。这引发了另一个问题,在F-35中也出现过;零件通用性。尽管最初计划有 70% 的零件通用性,但三种F-35型号只有20-25% 的零件通用性。换句话说,这些型号几乎完全拥有不同的生产线,这增加了整体成本。再次,财务成本是一个重要的考虑因素。各国最近向FACS第六代项目投资了32亿欧元。预计总成本约为1000亿欧元。如果F-35暗示了尖端技术发展,这个数字可能会翻倍。NGF可能面临巨大的财政限制,特别是考虑到德国即使在俄乌战争面前也不愿增加国防预算。
3、穿透式防空和 F/A-XX(美国空军和海军)
美国下一代空中优势计划(NGAD)是美国空军(USAF)和海军实施的两个同时进行的同名第六代计划。这些计划中的载人部件是美国空军的穿透式制空飞机(PCA)和海军的 F/A-XX。PCA将取代F-22,而F/A-XX将取代F/A-18。
洛克希德马丁公司的 PCA 渲染图。请注意,没有尾翼。PCA“可能看起来像传统战斗机,也可能不像”。原始图片:https ://www.defensenews.com/air/2022/09/27/the-air-force-wants-to-start-delivering-ngad-by-2030-can-it-be-done/
美国空军的计划看起来比海军的计划更先进,至少从2015年开始就已开始实施,而且很可能在此之前就以某种形式存在。美国空军演示机于2020年进行了首次飞行,但细节仍高度保密。截至2022年6月,已拨出42亿美元用于开发美国空军NGAD计划。空军部长弗兰克·肯德尔 (Frank Kendall)宣布,PCA的工程、制造和设计目前正在进行中。
虽然第六代PCA和F/A-XX是功能不同的飞机,但它们将采用类似的技术和任务配置。因此,它们将在这里一起讨论,并将根据需要指定模型。
超级巡航能力。
太平洋作战范围显著扩大。
PCA 的隐身性 (至少) 将比目前的第五代战斗机高出“几个数量级”。
开放式架构,原因与 Tempest 类似。
定向能武器可用于点防御和(可能的)进攻。
结合超远程武器,如AIM-260A联合先进战术导弹和高超音速弹药。
先进的数据共享和通信。
F/A-XX 的运载能力。
红外搜索和跟踪系统可以通过热信号识别隐形飞机,至少对于PCA来说是这样。
(插图)——艺术家绘制的插图展示了一架无人武器运载机在第六代空中优势战斗机的护送下,在未公开地点上空执行作战任务的场景。Mike Tsukamoto/工作人员;空军一等兵 Erin Baxter 。原始图片: https : //www.airandspaceforces.com/air-force-looks-beyond-aetp-for-engines-to-power-ngad-fighter/
NGAD目标宏伟壮大。最大的挑战在于工程设计。尽管发动机技术取得了巨大进步,但制造一架能在太平洋相对孤立的地区飞行的飞机仍面临重大的设计限制,因为需要大量的燃料容量。
“数量级”这个说法可能有些夸张,但如果并非如此,这是需要考虑的另一个方面。数量级是某个特定数字的十倍。F-22的雷达反射截面为0.0001 平方米,相当于一只大黄蜂的大小。如果PCA的隐身性比它所取代的飞机高出两个数量级,那么这样的提升就需要彻底的结构设计。反过来,这会使超音速巡航要求难以达到,因为隐身形状不符合空气动力学,这就需要更强大的发动机,消耗更多的燃料,从而扩大燃料需求等带来的限制。
话虽如此,美国空军在2020年试飞了一架演示飞机,因此无论面临上述挑战如何,该计划都在不断发展。事实上,2022年国会的一份报告暗示PCA不会像传统战斗机;从上述情况来看,这并不奇怪。
美国空军请求到2023年投入16.6亿美元来开发该项目。他们预计在2024年至2027年期间将额外花费117亿美元。如此巨额的支出绝对不能保证获得立法机构批准,尤其是考虑到之前F-35超支的经验,以及该项目的机密和有限的监督。如果是这样的话,美国空军和海军可能会尝试设计或采购一种低成本的替代方案,就像F-16的设计理念一样。反过来,这可能会出现类似于F-22和B-2的情况,取消订单会大幅提高单个单位的价格。此外,如果没有这些发展,NGAD是一个非常昂贵的项目,每架飞机可能要花费数亿美元。
参考资源
1、https://greydynamics.com/sixth-generation-fighter-programs/
2、https://armyrecognition.com/news/aerospace-news/2024/breaking-news-chinas-next-gen-6th-generation-fighter-jet-successfully-completes-first-flight
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