美国空军提出“轻型隐形战斗机”概念:以软件驱动的未来空中优势
美国空军提出“轻型隐形战斗机”概念:以软件驱动的未来空中优势
在美国空军面临高昂成本和快速发展的威胁环境的双重压力下,一种新型轻型隐形战斗机的概念应运而生。这一概念不仅反映了美国空军对未来空中优势的重新思考,也预示着战斗机设计和作战理念的重大转变。
在2024年7月17日-18日于伦敦举行的全球航空航天参谋长会议上,美国空军参谋长戴维·阿尔文(David W. Allvin)上将在主旨演讲中提出了一种轻型战斗机概念,为该军种未来作战机队可能采取的一个方向提供了发人深省的见解。这一概念的提出正值美国空军官员越来越多地质疑作为其“下一代空中优势” (NGAD) 计划的一部分而开发的第六代隐形战斗机的要求。
7月18日,戴维·W·阿尔文在全球航空航天参谋长会议上作主旨演讲(视频信息来源:航空航天力量协会)
必须强调的是,图示概念只是一种设想,但它至少提供了一些线索,表明美国空军将如何设想未来的轻型战斗机。这款单引擎飞机看起来有点像缩小版的F-35隐形战斗机,机身周围有一条明显的脊线,显然是为低可探测性而设计的。机翼与F-35上的机翼非常相似,它也与F-35共用向外倾斜的双尾翼,但没有水平稳定器。气泡型座舱盖的相对大小有助于确定设想中的轻型战斗机的尺寸,它比F-35 略小,但不是小很多。
美国空军参谋长戴维·阿尔文将军在伦敦举行的全球航空航天参谋长会议上展示了轻型战斗机的概念(图源:蒂姆·罗宾逊)
在本次主旨演讲中,戴维·阿尔文提出了未来空军的愿景,即“适应性建设”,而不是“持久性建设”。他认为,实现这一目标的方法是专注于开发可用于多个平台的通用软件的新版本。软件开发的速度意味着相应硬件的相对重要性(阿尔文称之为潜在的“负担”)将大大降低。
这种以软件为主导的愿景过去曾见诸报道——例如前空军负责采办、技术和后勤的助理部长威尔·萝卜(Will Roper)所倡导的“数字百系列”(Digital Century Series)方法。根据戴维·阿尔文的愿景,载人战斗机将更加“一次性”,尖端技术将集中在新软件上,而随着空军机队的老化,硬件的淘汰速度将比现在快得多。
2023年1月6日,一架F-35A在加利福尼亚州莫哈韦沙漠上空飞行(图源:美国空军F-35联合项目办公室)
来自第461飞行测试中队的开发测试团队在加利福尼亚州爱德华兹空军基地首次进行了F-35的技术更新3 (TR-3) 配置的飞行。这次50分钟的飞行让F-35以略低于音速的速度在沙漠上空达到35,000英尺的高度,标志着广泛的飞行测试活动的开始。TR-3提供的计算能力可支持现代化的Block 4功能。F-35联合项目办公室是国防部为海军、空军、海军陆战队及其盟友提供第五代攻击机的焦点。F-35是首屈一指的多任务第五代武器系统。它收集、分析和共享数据的能力是一种力量倍增器,可增强战场上的所有资产:采用隐形技术、先进传感器、武器容量和航程。F-35自2015年7月投入使用,是有史以来最致命、生存力最强、互操作能力最强的战斗机。
戴维·阿尔文表示:“以软件速度进行更新的能力是我们能够超越对手的优势。”他指出,未来的空军除了以系统为中心而不是以平台为中心外,还将严重依赖“集群”来满足作战要求。
然而,这一概念轻型战斗机最有趣的方面或许是其出现的时间。正如多家防务媒体最近探讨的那样,美国空军对新型载人战斗机的需求正受到越来越严格的审查,而该战斗机将成为NGAD计划的核心。
梳理并预测美空军“下一代空中优势”(NGAD)(翻译&字幕 by 防务菌;Inspired by 彼岸的鹰)
美国空军已宣布NGAD战斗机合同将于2024年授予。这条视频将向您简要介绍迄今为止对NGAD战斗机的了解,包括概念设计功能,它如何融入美国空军的协同作战飞机(CCA)愿景等等。⏱ 视频关键时间戳(下面列出的所有时间戳) 00:00 简介;02:12 F-22“猛禽”试验台;03:05 NGAD武器;06:26 NGAD成本和采购;09:38 空战的下一步进化
尤其是,观察界一直担心如何降低下一代载人战机的价格,预计每架飞机的价格将接近2.5亿美元。选择包括牺牲该飞机的某些能力,或越来越多地依赖无人资产,包括美空军计划的“协同作战飞机” (CCA) 机队。
F-15系列战斗机与一对MQ-28“幽灵蝙蝠”忠诚僚机无人机一起飞行的效果图(图源:波音公司)
在对新型第六代战斗机的未来进行了大量猜测之后,更不用说更大的NGAD计划的其他要素,美国空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)上个月证实,空军正在审查NGAD战斗机,以及它的能力和成本。根据《防务新闻》7月1日发表的一篇文章,弗兰克·肯德尔告诉该媒体记者:“这是一个非常昂贵的平台。它的成本大约是F-35的三倍,我们只能负担得起少量。”根据F-35联合项目办公室去年秋季公布的数据,最新生产批次中所有F-35型号(包括飞机的F135发动机)的平均单价约为8250万美元。
上个月底,弗兰克·肯德尔证实,尽管美国空军仍致力于NGAD,但将“暂停”该项目。他还指出,虽然第六代战斗机最初将由人类飞行员驾驶,但最终也可能会开发出可选的载人/无人版本。尽管空军官员强调,NGAD(包括其载人战斗机部分)仍然是一个优先项目,但很明显,他们也愿意至少在一定程度上对其进行重新配置,同时也想关注下一步的行动。
考虑到NGAD一直被称为“系统簇”概念,以后增加某种低成本的载人飞机(某种轻型战斗机附属物)并不会与该计划的更广泛愿景相悖。如果戴维·阿尔文在本次研讨会上透露的愿景得以实现,那么美国空军的第六代隐形战机最终可能会配备多款轻型(或至少更轻型)战斗机,从而为未来与中国等国的冲突提供所需的战斗力。与此同时,不局限于单一平台将确保软件开发成为推动能力发展的关键驱动力,以跟上中国自身快速的空中力量现代化步伐。
美国空天军协会(AFA)2023年度战争研讨会:定义下一代空中优势(NGAD)系统簇(视频信息来源:AFA)
**主持人:**
Heather Penney,米切尔航空航天研究所高级驻地研究员
小组成员:
Steve Nordlund,波音防务、太空与安全业务副总裁兼空中优势业务总经理
Renee Pasman,洛克希德·马丁航空系统公司“臭鼬工厂”先进发展项目综合系统副总裁
Gregory Simer, 诺斯罗普·格鲁曼公司副总裁
值得关注的是,此前也有迹象表明,未来空军可能会采用某种“高/低”战斗机组合。据报道,早在2021年,前空战司令部负责人、退役将军詹姆斯·霍姆斯 (James M. Holmes)就提出了这样的想法,即空军可能会考虑部署两种不同版本的NGAD战斗机部件,一种针对印度-太平洋地区可能需要的远程/重载任务进行了优化,另一种航程较短,足以满足欧洲战区的需求。
高低搭配,有无协同-美国空军“协同作战飞机”(CCA)未来发展趋势分析(翻译&字幕 by 防务菌)****
美国空军早已明确表示,至少在最初阶段,它设想CCA与有人战斗机密切协同,重点关注支持空对空任务。F-35A版本的“联合攻击战斗机”是美国空军表示希望CCA最初与之协同的载人飞机之一。最初一批CCA,或其进一步的变体或衍生品,以及完全不同的设计,可以与其他类型的载人飞机协同以支持其他任务集,或独立进行作战。
据推测,这两种设计将具有高度的共性,重点是模块化和相同的飞机子系统,以降低风险并提高共性。与此同时,战斗机在太平洋战区作战的远程要求似乎是未来任何轻型战斗机的潜在问题,尽管隐形加油机的发展可能有助于解决这些缺点。
另一方面,也有人建议空军应该考虑采购完全不同的未来战斗机。2021年初,时任美空军参谋长查尔斯·Q·布朗(Charles Q. Brown)上将宣布启动一项为期数月的研究,研究该军种未来的兵力组合,包括可能采用“全新设计”。这种战斗机被描述为“四代半或五代以下”的飞机,其成本足够低,可以采购到最终取代F-16所需的数量。
2019年10月,时任美国太平洋空军司令的美国空军上将查尔斯·Q·布朗在韩国群山空军基地走下了一架F-16(图源:美国空军)
在当时,查尔斯·Q·布朗提出的想法不同于简单地购买更多F-16(例如最新的 Block 70/72版本),威尔·萝卜在同一时间接受《航空周刊》采访时也表示可能会发生这种情况。
尤其值得关注的是,查尔斯·Q·布朗强调,这种新型战斗机必须以开放任务系统为基础,使其能够快速连续地接收软件更新,甚至可能在执行任务期间进行。这种想法也支撑了戴维·阿尔文在本次研讨会上概述的未来战斗机理念。
在他的设想中,查尔斯·Q·布朗描述了“一些新的、不同的东西,它不是F-16——它拥有F-16的一些能力,但速度更快,并使用了我们的一些数字化方法。”
亚利桑那州卢克空军基地,一架F-16为一架F-35A护航(图源:美国空军)
这些想法的共同点是利用数字工程和先进制造技术的潜力来快速生产飞机(可能生产规模相对较小),然后可以适应快速发展的软件“更新”。这些飞机将能够适应不断发展的设计,并能够更快地集成新武器和传感器。最终结果不仅应该更便宜(这本身就是一个大问题),而且还能更好地跟上动态发展的威胁,尤其是来自中国的威胁。
除了匹敌冲突之外,美国防界还担心美国空军,特别是其NGAD,已经远离了过去几十年美国军事行动所特有的低端战斗。也有观察界认为,多用途轻型战斗机不仅可以提高整体战斗力,还可以完成低端任务。这些任务不仅包括美国空军多年来在阿富汗和中东参与的不对称作战,还包括国土防御和其他空中警戒任务,这些任务不需要非常昂贵的高端战斗机。
查尔斯·Q·布朗表示,空军战术飞机 (TacAir) 研究于2021年启动,旨在“研究什么是正确的兵力组合”,旨在解决此类担忧。他在当时强调,空军需要第五代和第六代战斗机(F-35和NGAD)“才能保持与对手的竞争力”,但也需要具备“低端战斗”的能力。
洛克希德·马丁公司第六代战斗机渲染图(图源:洛克希德·马丁公司)
在此背景下,无人驾驶技术和作战概念的发展也比载人战斗机领域变化更快。长期以来,美国空军一直在考虑将作战无人机越来越多地整合到其战术航空机队中。随着CCA计划仍在成形,无人机最终可能会对空军的未来产生更为显著的影响,进而可能影响未来载人战斗机的计划,特别是在最佳兵力组合方面。
之前也有观察界认为,NGAD计划的核心第六代载人战斗机可能并不一定最适合与CCA配合使用。尽管有人认为CCA是为了针对NGAD进行优化而开发的,但弗兰克·肯德尔最近表示,“CCA概念是在空军部开始开发NGAD之后出现的。”这表明,NGAD需求可能在CCA计划出现之前就已基本冻结,而其他载人平台可能更适合利用这些无人机提供的协同作用。
美国空天军协会(AFA)2023年度空天网(AS&C)研讨会,空军部长弗兰克肯德尔主旨演讲:加速为大国竞争做好准备(视频信息来源:AFA)****
一开始就提“中国,中国,中国”,并说道:“我知道如果我不这么说,你们会失望的。”果然很懂套路~ 演讲以中、俄威胁论为主基调,援古论今,特别强调了中国创建火箭军和战略支援部队这两个新军种,并大幅增强空军和海军的能力,持续渲染“渐进威胁”。敦促国会继续支持拨款,还有就是激发全军将官怒气,火力对准共和党参议员汤米·图伯维尔,因为他以一人之力,搁置了300多位将校军官的升迁之路~ 他提到了后续的五项重点工作:一是将集中于总部和战场的组织方式;二是重点讨论如何装备部队;三是重点关注人员,以及如何招聘、培训和留住员工,包括如何优化职业道路和管理人才;四是解决战备问题,以及如何创建、维持和评估整个空军和太空军的战备状态;五是研究如何向作战空军和太空部队提供支持,包括提供设施、动员、复员、提供作战医疗等。
最终,还有一种可能性是,人工智能(AI) 和无人驾驶技术的发展速度如此之快,以至于目前设想的有人-无人编组最终可能被认为比无人机单独行动、协同工作和大规模部署的竞争力更低。在某种程度上,让人类参与只会减慢决策周期,而潜在的敌人可能不会对让人类置身事外有任何道德上的疑虑,即使是在致命的动能行动中。
用弗兰克·肯德尔的话来说, NGAD “活得很好”,而空军显然正在积极研究NGAD平台设计概念,以确定它是否正确。
与此同时,美国空军目前正陷入成本战,众所周知的“负担能力问题”威胁着NGAD和其他大项目。这进一步引发了一个问题:无论最终单位成本如何,以及与NGAD载人战斗机相比如何,像新型轻型载人战斗机这样雄心勃勃的项目是否可行。
然而,一段时间以来,有迹象表明,美国空军正在考虑开发更便宜的战斗机的可能性,以及可能涉及的潜在权衡。从这个意义上讲,戴维·阿尔文在本次研讨会上提出的轻型战斗机概念是重新思考美国空军作战机队应如何最佳配置以应对未来挑战的最新举措。