难以“隐身”的未来空中作战系统

难以“隐身”的未来空中作战系统


2024年4月22日发(作者:n3350处理器怎么样)

难以“隐身”的未来空中作战系统

作者:张琳 毕忠安

来源:《坦克装甲车辆》 2020年第18期

张琳 毕忠安

如今,有关未来空对空作战飞机和战术喷气式飞机的研究与发展突飞猛进。10年前,许多

观察家、分析师和业内人士曾信心满满地预测,洛克希德·马丁公司的F-35“闪电”II战斗机

将是最后一种有人驾驶战斗机项目,有人驾驶战斗机将让位于先进的自主隐身无人机。然而,

F-22和F-35战斗机的竞争机型不断“涌现”,第六代战斗机似乎也将“呼之欲出”。

第五代战斗机不断“涌现”

多年来,人们一直认为只有低可探测性(即“隐身”)的战斗机才能在“对抗”的空域得

以生存,而缺乏雷达隐身能力的老式战斗机将面临被淘汰的境遇。洛克希德·马丁公司将第五

代战斗机作为营销策略,旨在将其新型F-22和F-35隐身战斗机与其他竞争机型区分开来。

洛克希德·马丁公司最初将第五代战斗机定义为具有全向雷达隐身、超机动(战斗机实施

战术机动时的性能,这是完全基于空气动力学研制的飞机所无法实现的)和超巡航性能。当F-

35战斗机的超巡航性能变得不那么重要时,持续的超音速飞行、攀升高空的能力(超过15?000

米)、高度集成的航空电子设备与传感器融合,以及网络赋能就被纳入了其定义的范围,但甚

低可探测性(隐身)仍然是洛克希德公司定义第五代战斗机的基础。

其他一些公司则用不同的属性来定义第五代战斗机。波音公司声称F/A-18E/F“超级大黄

蜂”是第五代战斗机,而俄罗斯米格飞机公司则将第五代战斗机这一“标签”用于米格-35战

斗机。目前,俄罗斯、中国等都在发展各自的隐身战斗机,试图赶上或至少缩小与F-22和F-

35战斗机之间的差距,如,俄罗斯苏霍伊设计局研制的的苏-57战斗机和中航工业成都飞机集

团公司研制的歼-20战斗机。尽管具备被认为是第五代战斗机的一些特征,但这两款战斗机都

未能完全与洛克希德公司的定义相吻合。

而且,一系列非对称战争和反叛乱行动突显了“人在环中”和“人在现场”的至关重要性。

通过较窄视场的视频传感器和相对低分辨率的电视屏幕观察现场时,操作人员很难获得态势感

知,几乎无法利用周边观察设备探测运动目标,也不能捕捉到薄薄的一缕烟雾或瞬间的闪光,

同时摄像机还可能无法记录此类可视现象。因此,对带宽的竞争需求和敌方GPS干扰也是无人

平台的限制因素,而(数据)延迟可能会使无人机难以发挥空对空作战优势。由于种种限制,

人们将无人作战飞机视为有人作战飞机的补充,作为一种可配属参与作战行动的附属武器装备。

有人驾驶战斗机的未来似乎有了保障,许多新型有人驾驶战斗机正在研制之中。

新型先进战斗机项目

俄罗斯苏-57战斗机 为了降低其正面雷达散射截面积,苏-57战斗机进行了优化改进设计。

尽管不具备全向雷达隐身能力,而且发动机喷管属于较大的传统样式,但苏-57战斗机确实具

有非常高的性能和超机动性,并且拥有一定程度的信息融合能力。

虽然苏-57战斗机可以在很远的距离内与敌机交战,但其设计目的在于接近美国的隐身战

斗机,与其进行视距内交战。预计,苏-57战斗机的超机动性及其发动机喷管三元矢量设计,

会给其带来决定性的优势。

苏-57原型机于2010年1月29日进行了首次试飞,并于2019年7月开始批量生产。目前,

76架苏-57计划于2028年交付俄罗斯空军,不过到目前为止俄空军只订购了15架。为满足印

度需求而生产144架第五代战斗机的计划已被放弃。据悉,苏-57战斗机已经在俄罗斯驻叙利

亚Khmeimim空军基地进行了短暂部署,以对其进行作战评估。

中国歼-20战斗机 中国第一款新一代战斗机歼-20已于2011年1月11日进行了首次试飞,

并于国庆70周年阅兵式上正式亮相。

歼-20是一款与F-22战斗机尺寸相似的大型战斗机,其外形让人联想到采用三角翼、双尾

翼与鸭式前翼布局的米格-1.42/1.44战斗机。尽管似乎是为降低其正面雷达散射截面积(而非

具备全向雷达隐身能力)优化改进的,但歼-20战斗机似乎确实拥有一些低可观测性特征。据

信,歼-20战斗机具有高速、大的导弹载荷和远航程组合优势,而不是较高的机敏性,或极低

的雷达散射截面积(译者注:仅为原文作者观点)。

中国歼-31战斗机 中国第二款隐身战斗机是沈阳飞机公司研制的歼-31(指定出口型为

FC-31),据称比歼-20更便宜、更轻,且更具机动性。

歼-31与最初的YF-22战斗机(译者注:洛克希德公司推出的新型战斗机)有一些相似之

处,虽然发动机拥有常规的圆形截面加力喷管,但没有采用二元矢量设计技术。该机是由国有

沈阳飞机公司作为自筹项目独立开发的。

原型机于2012年10月31日进行了首次试飞,但直到2018年才有报道称,FC-31战斗机

项目获得了国家资助,很可能被中国空军和海军航空兵所采购。

韩国KF-X战斗机 韩国航空航天工业公司(KAI)研制的KF-X战斗机并不是一款真正意义

上的隐身战斗机。尽管机身外部配有红外搜索跟踪系统,但至少在初始阶段,该战斗机还将依

靠外部吊挂的瞄准吊舱、武器弹药和(副)燃料箱才能完成作战任务,原因是机内武器和弹药

会在KF-X Block I型战斗机初始批次之后予以装备。

该公司计划于2021年上半年推出原型机,2022年初进行首次试飞,2026年开始陆续装备

韩国空军。

土耳其TF-X战斗机 与韩国KF-X战斗机一样,土耳其研制的TF-X战斗机也被称为国家战

斗机(土耳其语缩写为MMU),于2019年以实物模型的形式亮相。原型机将于2023年推出,

2025年进行首次试飞,2028年开始列装土耳其空军。

TF-X旨在取代土耳其空军装备的洛克希德·马丁公司F-16C/D战斗机,最初预计还将增加

F-35战斗机。据悉,TF-X战斗机将提供比联合攻击战斗机更优异的空对空作战能力,具有高机

动、全向低可观测性,以及传感器融合能力。

日本F-3战斗机 尽管日本已经订购了105架F-35A战斗机(首批38架由三菱重工制造)

和42架F-35B战斗机,但仍渴望保持本土飞机的设计和生产能力,并对更先进的战斗机有需求。

2019年2月,日本宣布将开发一款新型国产F-3隐身战斗机,以作为下一个10年《中期

防御计划》的一部分。此前有猜测称,基于X-2(之前的ATD-X)“心神”(Shinshin)技术验

证机开发新型日本国产战斗机的计划已被取消。

据报道,新型F-3隐身战斗机将采用多种在X-2“心神”技术验证机上测试过的技术,包

括抗电磁脉冲的光传飞控系统、自动飞行控制系统,以及具有创新技术含量的复合陶瓷/碳化硅

(俗称金刚砂)机身。

印度先进中型战斗机项目 2008年10月,印度启动了先进中型战斗机项目。该项目旨在

打造一款本土多用途战斗机(即单座、双发、第五代隐身多用途垂直起降战斗机),将具有高

度的机动性、超巡航能力、大载荷,以及较低的雷达散射截面积。总体配置已于2015年全部完

成,目前正在进行具体设计;原型机预计将于2032年进行首次试飞。

韩国、土耳其和日本近年来研制的战机也许可以被称为第五代战斗机,但其他更先进型号

的战斗机正在开发中,也许不可避免地会促使人们称为“第六代战斗机”。

未来空中作战系统

上述各国新型战机项目的目标都是以“系统之系统”为核心思路,生产一款有人驾驶战斗

机,同时还将包括无人驾驶“忠诚僚机”、“蜂群”无人机,以及其他众多相关的空中资产。

未来的有人驾驶战斗机可能本身并不具备全方位能力,但将作为高度互联互通的网络运行

节点,可向多个其他平台和“参与者”(包括舰艇、地面部队和卫星等)传输,并接收融合的

传感器数据和其他信息,从而有助于获取作战空间复杂且高度精确的态势图,进而确保飞行员

拥有无与伦比的态势感知能力。

处于这些项目核心的有人驾驶战斗机仍处于研究阶段,不同的概念和飞机配置仍在评估之

中。有人预计,对雷达隐身的重视程度将会降低,倾向于更加平衡地降低雷达、红外、电子、

声学,甚至视觉信号特征,可能会更加强调提高航速和航程。

欧洲很早就率先为这些新型未来空中作战系统制定了具体计划。2016年7月,空中客车公

司首次披露了其未来空中作战系统方案,开始设计新型战斗机及其配套武器和设备,以响应德

国和西班牙下一代武器系统的联合需求。

2018年4月,法国和德国签署了一份针对未来空中作战系统的高级别通用作战需求文件,

法国达索航空公司负责下一代战斗机的设计。西班牙于2019年2月14日正式加入欧洲未来空

中作战系统项目。

2018年,英国政府和英国皇家空军快速能力办公室已与BAE系统公司、意大利莱昂纳多公

司、欧洲导弹集团,以及英国劳斯莱斯公司共同组建了第六代“暴风雨”战斗机研发团队,以

全面落实未来空中作战系统技术倡议,其中包括许多技术演示项目。

2018年7月16日,在第51届英国范堡罗国际航展上,一种新型下一代概念战斗机(绰号

为“暴风雨”)首次亮相,但这只是第六代“暴风雨”战斗机研发团队探索的一系列概念中的

一种。尽管这确实表明英国正在根据未来空中作战系统项目,推动研发一款新型有人驾驶战斗

机,但也仅仅代表一个未来可能的发展方向。

2019年7月19日,瑞典与英国签署了一份谅解备忘录,探讨共同开发第六代空战技术的

途径,而意大利则于2019年9月10日宣布加入第六代“暴风雨”研发团队。

美国空军正在研究类似的“系统之系统”方法,以满足其第六代战斗机项目(代号“下一

代空中霸主”)的要求。这将包括下一代战术飞机(NCTA,即所谓的穿透性制空—PCA飞机),

以取代波音公司的F-15“鹰”和洛克希德·马丁公司的F-22“猛禽”第五代战机。

与此同时,美国海军正在对自己军种“下一代空中霸主”替代机型进行分析,寻求替代波

音公司的F/A-18E/F“超级大黄蜂”第五代战斗机和E/A-18G“咆哮者”电子战机,以期于

2030年代列装。事实上,因为航程被认为是舰载机联队的一个重大限制因素,所以美国海军不

太重视隐身技术,而是更加注重增大航程。

隐身战斗机将难以“隐藏”

但第五代/第六代隐身战斗机远非“别无取舍的惟一之路”。人们越来越认识到,非隐身战

斗机并不存在致命性缺陷和灾难性弱点,仍然可以在空战中发挥重要作用。美国空军很久以前

就放弃了其雄心勃勃的“全隐身”战机编队计划,开发了一种可以让老式、非隐身战斗机与第

五代隐身战斗机协同作战的理论和战术。

世界上大多数优势领先的空军都在开发(或已经开发)类似的作战概念,这将使其能够将

F-35战斗机的作战运用与老式战斗机的作战行动协调起来,包括可能会集成一些不同的传感器

功能、一些有用的性能特征,以及内置和外挂更多的武器弹药等。第四代和第五代隐身战斗机

可以协同作战,各自都会为作战行动带来不同的战力和优势。

人们甚至越来越意识到,雷达隐身可能很快就不是在“对抗性”环境中获得生存能力的最

佳或最有效的手段,原因在于反隐身技术正在不断发展,并且已经开始逐步扩散,而网络传感

器(包括红外搜索跟踪系统和光电/红外设备)的更多使用,可能会使第五代隐身战斗机更加难

以成功“隐藏”。

如果双基地雷达、米波雷达,或其他一些技术进步使低可观测性战斗机丧失了延迟或减少

被(敌方)探测的能力,那么隐身可能会像一些巧妙的伪装方案和涂料一样,开始显得不合时

宜和无关紧要。这些伪装方案和涂料曾被用来“隐藏”夜间飞行的轰炸机,使其不被敌方夜间

潜行战斗机所发现,或者降低其在探照灯照射下的明显特征。

一些人认为,可重新编程电子战系统可以提供“数字隐身”功能,并代表了对抗不断演变

威胁的更有效手段。莱昂纳多公司负责开发综合任务解决方案的副总裁马克·赫维尔指出:

“你不能轻易改装隐身平台来对抗新兴高端威胁,因为你不能重新设计你的飞机机身、内部结

构或配置。”

这意味着,当新型反隐身雷达被敌方所使用时,己方将无能为力予以应对,或者是无法恢

复隐身战斗机所拥有的作战优势。相比之下,电子战系统则可以升级和更新,并结合新的硬件

和软件,从而能够根据不断变化的动态威胁进行改进演变,而隐身战斗机无法做到这一点。

另外一些人则认为,重新强调防御性压制和电子攻击是确保现代作战空间生存能力的更好

途径。这可能会为进一步扩大以后“第四代”非隐身战斗机的销售量提供新的“机会窗口”,

比如波音公司的F-15K/SA/SG/QA“先进鹰”和F/A-8E/F“超级大黄蜂”、达索公司的“阵风”、

欧洲战斗机公司(英、德、意和西班牙4国合作)的“台风”,以及瑞典萨博公司的“鹰狮”

战斗机等,可能会继续与后续型号的战斗机进行更加激烈的竞争,尤其是在亚太地区。

值得注意的是,即使是在21世纪的第二个10年,美国空军仍在订购波音公司F-15“鹰”

战斗机的先进衍生型号,该机型显然是波音公司最新一代战斗机(最初型号于1974年首次服役

美国空军),而洛克希德·马丁公司的F-16战斗机(类似年份)也在继续寻找新的客户。


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