探讨美国空军下一代战斗机发展

史蒂夫·特林布尔，李·哈德逊·奥兰多

战斗机将消亡吗？未来空战力量如何发展？马斯克和多位美国空军高级将领发表不同观点。军方层面，美国空战司令部首次提出，在2025-2027年前后将具有专门任务能力的无人机引入机队。

美国空军举办的“炉边谈话”（Fireside chat）系列节目通常邀请杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）、理查德·布兰森（Richard Branson）或马克·库班（Mark Cuban）等科技先锋在有关空军节目中登场，向飞行员和空军官兵提供关于创新的建议，发表的言论通常较为保守。2020年2月28日，空间X（SpaceX）和特斯拉（Tesla）的创始人埃隆·马斯克以其特立独行的风格亲临美国空军协会（AFA）组织的空战论坛，探讨下一代战斗机的发展。

商业大鳄的观点

马斯克一向以力主创新闻名，创立的公司试图颠覆航天、汽车和采矿行业规则，最近这位商业大鳄在不止一个场合对未来航天航空的发展公开发表看法。

在2月28日举办的论坛，马斯克宣称，数十年来作为空军战术作战的核心力量，战斗机已无足轻重，喷气式战斗机的时代已经过去，此番言论在听众中一时引发不小的轰动。数小时后，马斯克又在推特上澄清战斗机依然重要，只是机上不再有飞行员，有人驾驶战斗机的竞争对手应该是无人战斗机，无人战斗机由操控员在地面操控，其机动性随着自主性等级的增加而增强。

马斯克对空战力量的评论稍嫌偏颇，尽管他的公司在航天、汽车等领域取得了不菲的成绩，但在航空领域没有任何建树。戴维德普图拉（David Deptula） 作为空战论坛主持人之一、现担任美国汽车协会米切尔研究所所长，是一位退役中将，他随后在《福布斯》 （Forbes）杂志上迅速发表一篇文章，反驳称马斯克关于自主性的预测经常不正确，即使这种预测是基于特斯拉汽车的自动驾驶技术。

另一次是在2019年11月旧金山举行的太空日上，马斯克在与太空与导弹系统中心（SMC）司令约翰·汤普森（John Thompson）空军上将谈论如何促进创新时，也提出过上述观点。马斯克认为，美国若想在军事上击败中国，需要持续的“激进创新”，战斗机的时代已经结束，未来是自主无人机的时代。

马斯克认为，未来中国经济将至少达到美国经济的两倍，美国保持主导军事地位的唯一途径是迅速创新。战争的基础是经济，如果没有根本性的创新，美国将在军事上屈居第二，中国有许多聪明、勤奋的人才准备做很多伟大的事业。当汤普森将军问及对未来空战有何看法时，马斯克直言不讳地说：“战斗机时代已经过去，真正的未来是自主无人机作战”。

空军探讨空战力量

马斯克的言论实际上与美国空军高级军官的讲话只有时间和范围上的不同，与美国空军负责采办、技术和后勤的助理部长威尔·罗珀（Will Roper）的讲话相呼应。罗珀曾表示创新是下一个战场，快速、无所不在的机器与机器间的通信对赢得21世纪的战争胜利至关重要。

图1 马斯克与汤普森将军在2019 年11月的太空日上互动交流。

图2 马斯克认为自主无人机才是空战的未来。

同时，罗珀倡导这样一种未来空战力量愿景，即使用数量众多、具有专门任务能力的小批量自主无人僚机，为有人驾驶战斗机增强战力。美国空战司令部（ACC）司令詹姆斯·霍姆斯将军（Gen. James Holmes）也首次提出，在2025-2027年前后将具有专门任务能力的无人机引入机队。

近期，美国空军的重点是用波音F-15EX和洛克希德·马丁F-35A组合机型，替代旧型F-15C/D。尽管美国空军研究实验室（AFRL）去年就开始试验有吸引力的新型低成本飞机，但空军还是决定将F-15EX纳入飞机数量的总编制。

2019年3月，克拉托斯（Kratos）公司首架低成本XQ-58A“女武神”（Valkyrie，下称XQ-58A）无人僚机试验机完成了四次飞行计划中的第一次。美国空军计划在明年飞行XQ-58A或带有人工智能“大脑”的类似机型 “天空堡”（Skyborg）无人僚机，基于人工智能的“天空堡”在飞行中学习机动性。美国空军期待的未来空战力量与马斯克对未来空战的设想相距不远，但目前技术尚不成熟，无法取代即将停飞的F-15C机队，因此空军决定采购F-15EX。

霍姆斯表示，下一次引进新型飞机的时间大约在5-8年后。这一时间安排可能有意与XQ-58A和“天空堡”等无人机的成熟时间表相吻合。空军需要替换数百架20世纪80年代中期生产的第25批次、30批次F-16。如果美国空军要引入一些新型、低成本、有吸引力的无人机，并希望研究和尝试不同事物，那么这是一个机会。

今年2月下旬，霍姆斯和罗珀会面，以下一代空中优势（NGAD）计划为主题，讨论未来战斗机的发展内涵。下一代空中优势项目办公室于去年10月启动运作，重点是发明一种新的生产工艺，以期实现每三至五年生产出小批量的先进飞机。但是，空军官员仍在努力确定飞机的航程和任务载荷等基本要求的定义，因为在浩瀚太平洋作战需要重点预测算技术参数。

霍姆斯认为，目前研发战斗机使用的方程式和数学方法在欧洲的地理环境仍然适用，无论是航程、任务载荷还是距离。但太平洋地区的作战环境，这些工程算法并不是一种有效的解决方案，因为距离太远。所以，针对下一代空中优势项目和未来项目，不期望采用传统战斗机的设计。

空战论坛的展厅提供了一些蛛丝马迹。除了常规F-35和F-15的展示和海报外，还呈现了一些新概念产品。通用原子航空系统公司（GA-ASI，下称通用原子公司）展示了一种名为“防御者”（Defender）无人机的概念设计，这是“捕食者”C“复仇者”（Predator C Avenger）的一种明显改型，装备了空空导弹、红外搜索与跟踪传感器，采用喷气发动机为动力。一位通用原子公司的发言人表示，当隐身轰炸机和战斗机等内部战力与射程范围内的目标交战时，“防御者”将保护加油机和侦察机等外部战力使能器免遭空中打击。

图3 替代第25、30 批次F-16 的机型可能是一种低成本、可消耗的无人机，如克拉托斯 XQ-58“女武神”。

图4 XQ-58“女武神”首次开展集成电台测试，为F-35 和F-22 之间提供数据通信。

图5 通用原子公司建议，使用携带空空导弹的“防御者”无人机保护加油机。

XQ-58研发继续

与此同时，克拉托斯公司继续研发XQ-58。该公司无人系统部总经理史蒂夫·芬德利（Steve Fendley）透露，美国空军研究实验室最初资助了五次试飞，虽然第三次试飞时坠毁，但第三次试飞后实现了所有试飞目标。美国空军研究实验室正在加速拓展XQ-58的任务能力，增加任务载荷和潜在武器。首次电台集成演示于2020年4月进行，为F-35和F-22之间开展数据通信测试。

同时，克拉托斯公司已经开始生产，计划2021年第一季度下线12架XQ-58，出厂后将分配到多家机构资助的多个演示项目。

XQ-58的性能有助于定义新型无人僚机，在美国被称为“忠诚僚机”（Loyal wingman），在欧洲被称为“远程航母”（Remote carriers）。XQ-58和波音“空中力量编队系统”（ATS）等无人僚机共有的一个关键特性是航程。两者均能在不续加燃料情况下飞行5556km，几乎是F-35航程的三倍。与“空中力量编队系统”不同的是，XQ-58不需要跑道降落，以伞降方式着陆。

霍姆斯表示，这两种无人僚机似乎都无法与美国空战司令部青睐的典型下一代战斗机相比，但司令部正在改变态度。

创新规划

霍姆斯表示，过去空战司令部创建一个战斗机路线图，以确定未来30年战斗机以何种形式发展，但现在更希望建立一个能力路线图，显示空军将如何完成由传统战斗机执行的空军任务。

同时，空战司令部的同级别单位空军装备司令部（AFMC）的相关人员也在改变采购战斗机的方式。去年10月，空军装备司令部成立了先进飞机项目执行办公室，任务是重新规划下一代战斗机的采购流程。现代战斗机通常需要10年时间才能研制出来，之后还需数年维修。对于下一代战斗机，美国空军现在更倾向于小批量生产多架飞机，开发周期仅5年。

将维修时间压缩到最短，因为飞机将在短暂的作战生涯后逐步淘汰。该方案要求空军在设计阶段就要给承包商提供盈利机会，这意味在飞机设计前，空军要支付更高的研发经费，虽然现在承包商是在维修阶段赚钱，但从理论上考虑，在飞机寿命较短的情况下，总成本会更低。

空军装备司令部司令阿诺德·邦奇（Arnold Bunch）将军表示，空军仍在努力为这种采购方式制定合同机制。飞机制造商将不得不重新考虑如何去做，应以不同的方式在董事会进行讨论。另外，空军必须考虑如何估算成本，如何做财务规划，如何与国会合作。