探討美國空軍下一代戰(zhàn)斗機發(fā)展

史蒂夫·特林布爾，李·哈德遜·奧蘭多

戰(zhàn)斗機將消亡嗎？未來空戰(zhàn)力量如何發(fā)展？馬斯克和多位美國空軍高級將領(lǐng)發(fā)表不同觀點。軍方層面，美國空戰(zhàn)司令部首次提出，在2025-2027年前后將具有專門任務(wù)能力的無人機引入機隊。

美國空軍舉辦的“爐邊談話”（Fireside chat）系列節(jié)目通常邀請杰夫·貝佐斯（Jeff Bezos）、理查德·布蘭森（Richard Branson）或馬克·庫班（Mark Cuban）等科技先鋒在有關(guān)空軍節(jié)目中登場，向飛行員和空軍官兵提供關(guān)于創(chuàng)新的建議，發(fā)表的言論通常較為保守。2020年2月28日，空間X（SpaceX）和特斯拉（Tesla）的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克以其特立獨行的風(fēng)格親臨美國空軍協(xié)會（AFA）組織的空戰(zhàn)論壇，探討下一代戰(zhàn)斗機的發(fā)展。

商業(yè)大鱷的觀點

馬斯克一向以力主創(chuàng)新聞名，創(chuàng)立的公司試圖顛覆航天、汽車和采礦行業(yè)規(guī)則，最近這位商業(yè)大鱷在不止一個場合對未來航天航空的發(fā)展公開發(fā)表看法。

在2月28日舉辦的論壇，馬斯克宣稱，數(shù)十年來作為空軍戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)的核心力量，戰(zhàn)斗機已無足輕重，噴氣式戰(zhàn)斗機的時代已經(jīng)過去，此番言論在聽眾中一時引發(fā)不小的轟動。數(shù)小時后，馬斯克又在推特上澄清戰(zhàn)斗機依然重要，只是機上不再有飛行員，有人駕駛戰(zhàn)斗機的競爭對手應(yīng)該是無人戰(zhàn)斗機，無人戰(zhàn)斗機由操控員在地面操控，其機動性隨著自主性等級的增加而增強。

馬斯克對空戰(zhàn)力量的評論稍嫌偏頗，盡管他的公司在航天、汽車等領(lǐng)域取得了不菲的成績，但在航空領(lǐng)域沒有任何建樹。戴維德普圖拉（David Deptula） 作為空戰(zhàn)論壇主持人之一、現(xiàn)擔(dān)任美國汽車協(xié)會米切爾研究所所長，是一位退役中將，他隨后在《福布斯》 （Forbes）雜志上迅速發(fā)表一篇文章，反駁稱馬斯克關(guān)于自主性的預(yù)測經(jīng)常不正確，即使這種預(yù)測是基于特斯拉汽車的自動駕駛技術(shù)。

另一次是在2019年11月舊金山舉行的太空日上，馬斯克在與太空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心（SMC）司令約翰·湯普森（John Thompson）空軍上將談?wù)撊绾未龠M創(chuàng)新時，也提出過上述觀點。馬斯克認為，美國若想在軍事上擊敗中國，需要持續(xù)的“激進創(chuàng)新”，戰(zhàn)斗機的時代已經(jīng)結(jié)束，未來是自主無人機的時代。

馬斯克認為，未來中國經(jīng)濟將至少達到美國經(jīng)濟的兩倍，美國保持主導(dǎo)軍事地位的唯一途徑是迅速創(chuàng)新。戰(zhàn)爭的基礎(chǔ)是經(jīng)濟，如果沒有根本性的創(chuàng)新，美國將在軍事上屈居第二，中國有許多聰明、勤奮的人才準備做很多偉大的事業(yè)。當(dāng)湯普森將軍問及對未來空戰(zhàn)有何看法時，馬斯克直言不諱地說：“戰(zhàn)斗機時代已經(jīng)過去，真正的未來是自主無人機作戰(zhàn)”。

空軍探討空戰(zhàn)力量

馬斯克的言論實際上與美國空軍高級軍官的講話只有時間和范圍上的不同，與美國空軍負責(zé)采辦、技術(shù)和后勤的助理部長威爾·羅珀（Will Roper）的講話相呼應(yīng)。羅珀曾表示創(chuàng)新是下一個戰(zhàn)場，快速、無所不在的機器與機器間的通信對贏得21世紀的戰(zhàn)爭勝利至關(guān)重要。

圖1 馬斯克與湯普森將軍在2019 年11月的太空日上互動交流。

圖2 馬斯克認為自主無人機才是空戰(zhàn)的未來。

同時，羅珀倡導(dǎo)這樣一種未來空戰(zhàn)力量愿景，即使用數(shù)量眾多、具有專門任務(wù)能力的小批量自主無人僚機，為有人駕駛戰(zhàn)斗機增強戰(zhàn)力。美國空戰(zhàn)司令部（ACC）司令詹姆斯·霍姆斯將軍（Gen. James Holmes）也首次提出，在2025-2027年前后將具有專門任務(wù)能力的無人機引入機隊。

近期，美國空軍的重點是用波音F-15EX和洛克希德·馬丁F-35A組合機型，替代舊型F-15C/D。盡管美國空軍研究實驗室（AFRL）去年就開始試驗有吸引力的新型低成本飛機，但空軍還是決定將F-15EX納入飛機數(shù)量的總編制。

2019年3月，克拉托斯（Kratos）公司首架低成本XQ-58A“女武神”（Valkyrie，下稱XQ-58A）無人僚機試驗機完成了四次飛行計劃中的第一次。美國空軍計劃在明年飛行XQ-58A或帶有人工智能“大腦”的類似機型 “天空堡”（Skyborg）無人僚機，基于人工智能的“天空堡”在飛行中學(xué)習(xí)機動性。美國空軍期待的未來空戰(zhàn)力量與馬斯克對未來空戰(zhàn)的設(shè)想相距不遠，但目前技術(shù)尚不成熟，無法取代即將停飛的F-15C機隊，因此空軍決定采購F-15EX。

霍姆斯表示，下一次引進新型飛機的時間大約在5-8年后。這一時間安排可能有意與XQ-58A和“天空堡”等無人機的成熟時間表相吻合。空軍需要替換數(shù)百架20世紀80年代中期生產(chǎn)的第25批次、30批次F-16。如果美國空軍要引入一些新型、低成本、有吸引力的無人機，并希望研究和嘗試不同事物，那么這是一個機會。

今年2月下旬，霍姆斯和羅珀會面，以下一代空中優(yōu)勢（NGAD）計劃為主題，討論未來戰(zhàn)斗機的發(fā)展內(nèi)涵。下一代空中優(yōu)勢項目辦公室于去年10月啟動運作，重點是發(fā)明一種新的生產(chǎn)工藝，以期實現(xiàn)每三至五年生產(chǎn)出小批量的先進飛機。但是，空軍官員仍在努力確定飛機的航程和任務(wù)載荷等基本要求的定義，因為在浩瀚太平洋作戰(zhàn)需要重點預(yù)測算技術(shù)參數(shù)。

霍姆斯認為，目前研發(fā)戰(zhàn)斗機使用的方程式和數(shù)學(xué)方法在歐洲的地理環(huán)境仍然適用，無論是航程、任務(wù)載荷還是距離。但太平洋地區(qū)的作戰(zhàn)環(huán)境，這些工程算法并不是一種有效的解決方案，因為距離太遠。所以，針對下一代空中優(yōu)勢項目和未來項目，不期望采用傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機的設(shè)計。

空戰(zhàn)論壇的展廳提供了一些蛛絲馬跡。除了常規(guī)F-35和F-15的展示和海報外，還呈現(xiàn)了一些新概念產(chǎn)品。通用原子航空系統(tǒng)公司（GA-ASI，下稱通用原子公司）展示了一種名為“防御者”（Defender）無人機的概念設(shè)計，這是“捕食者”C“復(fù)仇者”（Predator C Avenger）的一種明顯改型，裝備了空空導(dǎo)彈、紅外搜索與跟蹤傳感器，采用噴氣發(fā)動機為動力。一位通用原子公司的發(fā)言人表示，當(dāng)隱身轟炸機和戰(zhàn)斗機等內(nèi)部戰(zhàn)力與射程范圍內(nèi)的目標交戰(zhàn)時，“防御者”將保護加油機和偵察機等外部戰(zhàn)力使能器免遭空中打擊。

圖3 替代第25、30 批次F-16 的機型可能是一種低成本、可消耗的無人機，如克拉托斯 XQ-58“女武神”。

圖4 XQ-58“女武神”首次開展集成電臺測試，為F-35 和F-22 之間提供數(shù)據(jù)通信。

圖5 通用原子公司建議，使用攜帶空空導(dǎo)彈的“防御者”無人機保護加油機。

XQ-58研發(fā)繼續(xù)

與此同時，克拉托斯公司繼續(xù)研發(fā)XQ-58。該公司無人系統(tǒng)部總經(jīng)理史蒂夫·芬德利（Steve Fendley）透露，美國空軍研究實驗室最初資助了五次試飛，雖然第三次試飛時墜毀，但第三次試飛后實現(xiàn)了所有試飛目標。美國空軍研究實驗室正在加速拓展XQ-58的任務(wù)能力，增加任務(wù)載荷和潛在武器。首次電臺集成演示于2020年4月進行，為F-35和F-22之間開展數(shù)據(jù)通信測試。

同時，克拉托斯公司已經(jīng)開始生產(chǎn)，計劃2021年第一季度下線12架XQ-58，出廠后將分配到多家機構(gòu)資助的多個演示項目。

XQ-58的性能有助于定義新型無人僚機，在美國被稱為“忠誠僚機”（Loyal wingman），在歐洲被稱為“遠程航母”（Remote carriers）。XQ-58和波音“空中力量編隊系統(tǒng)”（ATS）等無人僚機共有的一個關(guān)鍵特性是航程。兩者均能在不續(xù)加燃料情況下飛行5556km，幾乎是F-35航程的三倍。與“空中力量編隊系統(tǒng)”不同的是，XQ-58不需要跑道降落，以傘降方式著陸。

霍姆斯表示，這兩種無人僚機似乎都無法與美國空戰(zhàn)司令部青睞的典型下一代戰(zhàn)斗機相比，但司令部正在改變態(tài)度。

創(chuàng)新規(guī)劃

霍姆斯表示，過去空戰(zhàn)司令部創(chuàng)建一個戰(zhàn)斗機路線圖，以確定未來30年戰(zhàn)斗機以何種形式發(fā)展，但現(xiàn)在更希望建立一個能力路線圖，顯示空軍將如何完成由傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機執(zhí)行的空軍任務(wù)。

同時，空戰(zhàn)司令部的同級別單位空軍裝備司令部（AFMC）的相關(guān)人員也在改變采購戰(zhàn)斗機的方式。去年10月，空軍裝備司令部成立了先進飛機項目執(zhí)行辦公室，任務(wù)是重新規(guī)劃下一代戰(zhàn)斗機的采購流程?，F(xiàn)代戰(zhàn)斗機通常需要10年時間才能研制出來，之后還需數(shù)年維修。對于下一代戰(zhàn)斗機，美國空軍現(xiàn)在更傾向于小批量生產(chǎn)多架飛機，開發(fā)周期僅5年。

將維修時間壓縮到最短，因為飛機將在短暫的作戰(zhàn)生涯后逐步淘汰。該方案要求空軍在設(shè)計階段就要給承包商提供盈利機會，這意味在飛機設(shè)計前，空軍要支付更高的研發(fā)經(jīng)費，雖然現(xiàn)在承包商是在維修階段賺錢，但從理論上考慮，在飛機壽命較短的情況下，總成本會更低。

空軍裝備司令部司令阿諾德·邦奇（Arnold Bunch）將軍表示，空軍仍在努力為這種采購方式制定合同機制。飛機制造商將不得不重新考慮如何去做，應(yīng)以不同的方式在董事會進行討論。另外，空軍必須考慮如何估算成本，如何做財務(wù)規(guī)劃，如何與國會合作。