期望从美国空军的第六代战斗机中获得什么

这款新型飞行器也被称为下一代空中优势平台。
f-22 and f-35 fighter jets fly in formation
2014年,两架F-22(上)与两架F-35在佛罗里达州一同飞行。这两种飞机都被认为是第五代战斗机。Shane A. Cuomo / 美国空军

5月18日,美国空军宣布,计划在2024年授予下一代空中优势平台合同。该平台缩写为NGAD,是五角大楼概念的混杂体,模糊了其真正寻求的东西:一种代表军事飞机最新时代的新型战斗机——第六代战斗机。 

“NGAD平台是空中优势系统家族的关键组成部分,它代表了比F-22(它将取代的飞机)在技术上领先一代,”美国空军部长弗兰克·肯德尔在一份声明中说。“NGAD将包含增强的杀伤力以及在空中领域生存、持续存在、协同作战和适应的能力,所有这些都将在高度竞争的作战环境中实现。没有人比美国空军做得更好,但如果我们现在不前进,我们将失去这种优势。”

对NGAD的工业招标是保密的,这使得目前难以了解空军究竟想要什么。但几十年来,喷气式战斗机一直被分为不同的代。那么,是什么决定了一代战斗机,又是什么造就了第六代战斗机呢?

“称NGAD为第六代战斗机,这是一个重要的信号,表明它正在进入一个新的能力水平,而且它必须这样做,因为威胁确实在不断演变,”航空航天研究米切尔学院高级研究员Caitlin Lee说。

飞机代次解释

战斗机最早可以追溯到第一次世界大战,当时它是一个独立的军事概念。从那时起,观察家们就一直将战斗机按代次分组,或者按相似的时期和相似的技术制造的型号来划分。战争中战斗机的演变速度非常快,从最初飞行员用手枪互射的侦察机,发展到为战斗而建造、配备专用机枪、机枪可以围绕甚至穿过螺旋桨射击的飞机。随着敌机变得越来越先进,新飞机被制造出来让飞行员赢得战斗。一旦这些变化足够多地积累在新飞机型号中,这些飞机就可以按一套特征分为不同的代次。

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这适用于最早的固定翼和双翼战斗机,也适用于第二次世界大战的活塞动力巡逻机,以及喷气时代。1954年10月,《Popular Science》杂志展示了四代战斗机在空军射击比赛仪式上编队飞行。这张代次快照捕捉了两架螺旋桨驱动的飞机:第一次世界大战的SPAD双翼机和第二次世界大战的F-51战斗机。另外两架是截然不同的喷气式战斗机:F-86 Sabre,曾在朝鲜战争中服役;F-100 Super Sabre,后来曾在越南战争中服役。

构成飞机代次的基本要素

宽泛地说,区分战斗机代次的是它们的速度、武器、传感器以及其他随着成为飞机整体组成部分而出现的新功能。仅就喷气式飞机而言,这种推进方式的战斗机已经从速度低于音速的直翼飞机,使用机枪、无制导火箭和炸弹,发展到配备了丰富传感器的隐形喷气机,能够携带一系列防空和反坦克导弹。

虽然关于战斗机代次的确切定义没有统一的说法,但喷气式战斗机通常与螺旋桨前辈分开归类。历史学家Richard Hallion在1990年冬季的《Airpower Journal》杂志上发表了一种观点,他将飞机分为六代,主要根据速度和机动性来定义。Hallion的定义早于下一代空中优势平台,也早于现在被广泛认为是标志性第五代战斗机的F-35和F-22。

喷气式战斗机代次

虽然关于喷气式战斗机属于哪个代次存在争议,但以下是按顺序的粗略概述。此列表源自John Tirpak(《Air & Space Forces Magazine》的编辑总监)在2009年提出的一个列表

第一代

  • 特征: 推进系统采用喷气式发动机。武器、机翼形状和传感器与之前的和同时期的螺旋桨驱动飞机设计相似。
  • 型号: 德国的Me 262,在第二次世界大战中服役。P-80 Shooting Star,美国从1945年到1959年使用。

第二代

  • 特征: 机翼后掠,飞机配备了机载雷达,并装备了导弹。
  • 型号: F-86 Sabre,在美国朝鲜战争中服役;MiG-15,在中国和朝鲜的朝鲜战争中服役。

第三代

  • 特征: 喷气式飞机现在可以进行短时间超音速飞行,并配备了可以打击视线外目标的导弹。
  • 型号: MiG-21,由苏联设计,至今仍在服役;F-4 Phantom,为美国海军开发,至今仍有一些国家在使用。

第四代

  • 特征: 这些喷气式飞机的雷达信号减弱,雷达性能更好,并且拥有更先进的导弹。
  • 型号: 法国的幻影2000(Mirage 2000),一种三角翼战斗机,至今仍在服役;F/A-18,由美国海军和海军陆战队使用。此外,还有美国空军的F-15F-16

第五代

  • 特征: 喷气式飞机采用隐形设计,使用内部武器舱,具有高机动性,传感器性能更好,并能够以超音速持续巡航。
  • 型号: 美国开发的F-22和F-35系列,以及中国制造的J-20和俄罗斯开发的Su-57。

聚焦第五代和第六代战斗机

2009年,Tirpak曾探讨过第六代战斗机的可能性,部分是通过推测其可能采用的新技术,但也通过定义之前的飞机代次。十多年前写作时,Tirpak预计F-22之后的战斗机一代将更加隐形,效率更高,与其他飞行器网络化,配备更好的传感器,可能在飞行中改变形状,使用激光武器,甚至可以选用有人驾驶。

Tirpak将第五代战斗机定义为“全向隐形,内置武器,极高的灵活性,完整的传感器融合,集成航电设备,部分或全部超音速巡航”,并以F-22和F-35为例。

要解释上面的术语,“隐形”是一套技术,从飞机涂层到其形状,都使其难以被探测,特别是被雷达探测。“传感器融合”是将飞机传感器(如瞄准摄像头和雷达)以及其他航电设备的信息结合起来,以创建飞机周围环境的更全面画面。“超音速巡航”是指在超音速速度下持续飞行,而无需向发动机倾倒额外燃料,这是过去实现超音速爆发的方式。

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所有这些变化都是对前代战斗机所遇到的新威胁环境的回应。隐形是飞机设计规避先进防空导弹风险的一种方式。增强的传感器允许战斗机比竞争对手的飞机和雷达看得更远、更清楚。战斗机设计既要应对当今的威胁,也要预测未来的威胁,并确保飞机仍然能够幸存下来。

第六代战斗机也将是一个平台

在宣布下一代空中优势平台招标时,空军并未称其为战斗机,而是称其为一个平台。可以合理地推断,它将执行类似战斗机的任务,并具有类似战斗机的外形。毕竟,它将取代F-22,这是一款为争夺空中优势、赢得与其他战斗机的战斗而设计的战斗机。然而,“平台”一词的使用表明,空军不再仅仅考虑上一世纪的空对空作战,而是将该飞行器视为比仅能作战机的更广泛的角色。

一种理解方式是,NGAD将是空军未来计划使用的几种飞机类型之一,就像今天使用战斗机编队一样。这可能包括与协同作战飞机(Collaborative Combat Aircraft,CCA)协同作战,CCA是空军在其下一代作战模型中计划的一种作战无人机。

“CCA的‘下一代’之处在于,它们将比空军现有的“收割者”(Reaper)等无人机拥有更高的自主性。而问题在于它们究竟会有多高的自主性,”Lee说。“我认为空军感兴趣的是,首先要让载人战斗机(无论是NGAD还是其他飞机)能够为CCA提供输入,并肯定能够监督CCA的运行。”

将其他飞机,特别是更多消耗性的自主飞机,纳入战斗机联队的作战可以缓解目前战斗机面临的最大威胁之一,即战斗机昂贵且难以更换。增加一层无人机,它们可以飞得更近、承担更多风险,可以确保无人机护卫后面的第六代战斗机能够继续战斗。

最终,定义下一代空中优势平台或第六代战斗机的将是它被设计用于应对自上一代战斗机出现以来出现并演变的新威胁,同时承担战斗机的职责——即确保空军能够将武器部署到其想要的位置。

 

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Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


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