尋求制勝之道

2015年3月20日，美國空軍宣布，波音公司改裝的第一架生產型QF-16靶機已經交付到廷德爾空軍基地的第82空中靶機中隊（ATS），并正式投入使用。作為世界上最著名的第三代戰(zhàn)斗機之一，F(xiàn)-16“戰(zhàn)隼”目前仍然是美國空軍的主力作戰(zhàn)平臺，而一些早期批次的F-16戰(zhàn)斗機在退役之后將扮演起全尺寸靶機（FSAT）的“新角色”，用于測試在研武器的戰(zhàn)術性能以及磨礪飛行員的作戰(zhàn)技巧。QF-16靶機憑借著出色的高機動能力，不僅能夠作為美國空軍武器系統(tǒng)性能測試的高性能靶標，同時也將成為空中戰(zhàn)術演練的“假想敵”，從而在美國空軍尋求制勝之道中扮演重要角色。

武器測試需求

QF-16靶機的正式服役滿足了美國空軍在作戰(zhàn)訓練和武器測試中面臨的迫切需求。根據《美國法典》第10卷第2366節(jié)的規(guī)定，一種導彈系統(tǒng)在進入全面生產前必須接受致命性測試。與其他軍兵種不同，美國空軍裝備有退役戰(zhàn)斗機改裝的全尺寸靶機，由隸屬于第53武器評估大隊的第82靶機中隊行使職能。

自從越南戰(zhàn)爭結束后，美國空軍便開始大量使用由退役戰(zhàn)斗機改裝的無人駕駛靶機，有意識地增強飛行員的空戰(zhàn)能力，先后裝備了PQF-102、QF-100和QF-106等型號，當前正在使用由F-4系列“鬼怪”戰(zhàn)斗機改裝而來的QF-4靶機，用于各種訓練和試驗。這些靶機不僅能夠幫助美國空軍飛行員較好地掌握各種空戰(zhàn)戰(zhàn)術和使用新型武器，同時還被用來測試各種新型防空武器系統(tǒng)。

20世紀90年代后期，美國空軍在評估新型武器作戰(zhàn)效能的過程中消耗了大量的QF-4靶機，導致庫存數量日益減少。同時，QF-4靶機無法模擬新一代高性能戰(zhàn)斗機的潛在威脅，在對抗第三代戰(zhàn)斗機的新型武器試驗中已經顯得力不從心。為此，美國空軍在21世紀初不得不提前考慮QF-4靶機的替代機型，力求盡早發(fā)展出一種高性能靶機。

美國空軍希望新型靶機既能減少系統(tǒng)開支，又能模擬日益增強的潛在空中威脅。盡管采用小型靶機也是一種選擇，但小型靶機對許多試驗任務來說顯得力不從心，而某些武器試驗需要全尺寸靶機來測試其打擊能力。例如，AIM-9X空空導彈的戰(zhàn)斗部相對較小，其準確性將是評估打擊能力的主要指標，這就需要一種全尺寸靶機。此外，小型靶機不能全面提供全尺寸靶機的各項對抗指標，更無法攜帶相對較大的AN/ALQ-188干擾機。

在這一背景下，在以F-16戰(zhàn)斗機作為后繼機型的前提下，美國空軍于2001年提出了“超級靶機”計劃的初步方案。當時，美國空軍比較受青睞的方式是把退役的F-16戰(zhàn)斗機和亞利桑那州戴維斯·蒙森空軍基地庫存的F-16戰(zhàn)斗機改裝成靶機，但是對于是否將價格不菲的空中平臺變?yōu)楸娛钢⒆罱K以粉身碎骨結束“一生”有些猶豫不決。

直到2006年1月，美國空軍才正式著手選擇一種后繼機，以滿足10年后對于全尺寸靶機的剛性需求。隨后，美國空軍向一些承包商發(fā)出招標，要求它們對各種選擇方案進行分析并提出建議。根據計劃，新型空中優(yōu)勢靶機的研制計劃預計在3年內正式啟動，將花費4年時間完成研制和驗證工作。

項目競爭方案

從設計改進來看，QF-16靶機是在退役F-16戰(zhàn)斗機的基礎上加裝遙控飛行設備，作為空中戰(zhàn)術訓練的靶機和空空導彈、雷達、地空導彈等新型武器與系統(tǒng)測試的誘餌，用于評估美國現(xiàn)役戰(zhàn)斗機和各種武器抗衡潛在對手的能力。因此，QF-16靶機的性能應該與F-16戰(zhàn)斗機基本相似，同樣保持著最大過載9的高機動性。

“超級靶機”項目的競標過程充滿了戲劇性，而結果也出人預料。就技術而言，QF-4靶機已經具備自主著陸能力，但是美國空軍出于安全起見，還繼續(xù)使用地面站，通過手動備份來應對緊急情況。美國空軍在新一代高性能靶機項目中，明確要求不再依靠手動備份，使得自主著陸的可靠性成為競爭過程中至關重要的一點。

2008年12月18日，洛克希德·馬丁公司利用美國空軍試飛學校的一架可變穩(wěn)定性飛行模擬試驗機（VISTA）成功完成了自主著陸飛行，標志著F-16戰(zhàn)斗機首次完全依賴計算機控制而成功實現(xiàn)著陸。這架試驗機在整個著陸過程中，借助機載計算機，完美地控制了飛機高度、姿態(tài)、速度、下滑角和下降率。

當時，該公司研制自主著陸程序的初衷是為了減輕飛行員的負擔，增強安全性。隨著新一代靶機計劃浮出水面，研制人員希望這一關鍵技術的突破有助于QF-16方案在美國空軍新一代高性能靶機的競爭中脫穎而出。無疑，這次飛行試驗的成功顯示出經過改裝的F-16戰(zhàn)斗機可以具備高可靠性的自主著陸能力，成為確保QF-16方案在競爭中獲勝的關鍵因素。

然而，美國空軍盡管十分看好F-16戰(zhàn)斗機的自主著陸技術，最后卻將QF-16靶機的研制和生產合同授予了波音公司，令外界頗感意外。究其原因，波音公司領導的QF-16研制團隊包括了BAE系統(tǒng)公司位于約翰遜城的飛行系統(tǒng)分公司，充分滿足了美國空軍在QF-16設計、研制和生產合同中提出的所有要求，可以更好地降低研制成本，節(jié)省改裝經費。

2010年3月8日，波音公司獲得一份價值6970萬美元的合同，負責QF-16靶機的初始設計和制造。4月22日，首架退役的F-16C戰(zhàn)斗機飛抵波音公司位于塞西爾·菲爾德的制造廠，開始接受改裝。

值得一提的是，作為QF-16項目的一部分，美國空軍在2010年8月20日曾經專門實施過一次F-16戰(zhàn)斗機的引爆試驗，目的是測試一種稱之為“摧毀開關”的飛行終止系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以允許控制人員及時摧毀一架失控的無人機，避免造成地面人員和財產的損失。

加裝專用設備

從改裝過程來看，F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機由于采用了電傳飛控系統(tǒng)，因此比F-4等采用機械操縱系統(tǒng)的戰(zhàn)斗機更容易改裝。從任務能力來看，QF-16靶機擔負著確認武器攻擊效果的任務。因此，它配備有一個機載記錄系統(tǒng)，主要用于搜集相關數據，報告導彈如何迫近及其飛行軌跡。為此，波音公司拆去了QF-16靶機的機炮，以便在內部安裝3000多根電線，從而實現(xiàn)數據的高速傳輸。

與目前使用的QF-4靶機相比，QF-16靶機繼承了F-16戰(zhàn)斗機的氣動布局，依舊是一種高性能的平臺。在使用中，QF-16靶機可以有人駕駛模式飛行，或在某個遙控范圍內實現(xiàn)無人駕駛飛行。為此，波音公司在QF-16靶機上安裝了一些專用硬件設備，允許該機以無人駕駛模式飛行，同時也可以接受地面控制系統(tǒng)的遠程控制。

地面控制系統(tǒng)分為兩種，一種是位于佛羅里達州廷德爾空軍基地的海灣靶場靶機控制系統(tǒng)（GRDCS），另一種是位于新墨西哥州白沙導彈靶場的靶機編隊控制系統(tǒng)（DFCS）。波音公司在QF-16原型機飛行測試期間，利用一輛安裝有GRDCS和便攜式發(fā)射塔的移動拖車，在地面上的飛行控制員與QF-16靶機飛行員之間建立了通信聯(lián)絡。

在模擬測試過程中，地面控制站為導彈設定好預計攻擊區(qū)域的坐標。然后.QF-16靶機利用自身的機載系統(tǒng)，驗證導彈是否擊中了這些坐標，并探測導彈的距離和速度。如果所有的數據都匹配，任務就可以被認定為一次成功的“摧毀”。

試飛期間，隸屬于美國空軍第53武器評估大隊的第82靶機中隊負責QF-16靶機的測試工作。2012年5月4日，波音公司和美國空軍在佛羅里達州杰克遜維爾附近的塞西爾·菲爾德海軍航空站首次完成了QF-16靶機的有人駕駛模式飛行。當天15時5分，波音公司試飛員詹森·克萊門特駕駛這架QF-16原型機從機場起飛，然后爬升到12500米高度，在持續(xù)66分鐘的飛行過程中測試了基本性能。在此后的試飛過程中，克萊門特只作為一名“乘客”，不再操縱任何控制設備。

時隔半年后，波音公司在11月19日向廷德爾空軍基地交付了首架QF-16原型機，用于在海灣靶場上空完成一些工程測試項目。接著，該項目研制人員又馬不停蹄地趕往霍洛曼空軍基地，為在白沙導彈靶場上空進行的國家飛行測試評估提供必要的技術支持。隨后，QF-16靶機何時完成自主飛行成為新一代靶機能否按期服役的關鍵。

完成各項測試

2013年9月19日下午，試飛員在完成了飛行前檢查后，走出了座艙，隨著座艙蓋徐徐落下和自動鎖緊，QF-16靶機在跑道上等待著起飛升空的指令。15時，美國空軍的試飛員在地面控制站內發(fā)出指令，遙控QF-16靶機自主起飛，并在一個小時的飛行測試中完成了橫滾、半滾倒轉等一系列機動動作、超聲速飛行和自主著陸，最大飛行速度達馬赫數1.47，成功驗證了新一代靶機的自主飛行能力。

此次里程碑式的飛行標志著新一代靶機的作戰(zhàn)評估全面開始。根據計劃安排.QF-16靶機在廷德爾空軍基地完成測試工作后，將轉場到霍洛曼空軍基地，繼續(xù)進行一系列綜合飛行試驗，重點測試一種空地系統(tǒng)，接受一次實彈發(fā)射試驗。在完成所有的測試任務后，該機將返回廷德爾空軍基地，完成一些局部改裝工作，從而最終達到初始作戰(zhàn)能力。

2014年7月的一天清晨，QF-16靶機在白沙導彈靶場首次接受了實彈發(fā)射測試。當時，一枚地空導彈發(fā)射升空，徑直飛向QF-16靶機，當接近到足夠近的距離后，其在QF-16靶機上方爆炸。此次測試并未直接摧毀QF-16靶機，主要是考慮到還有更多測試工作需要完成。

時隔不到兩個月，QF-16靶機又于9月5日從廷德爾空軍基地自主起飛，在墨西哥灣上空被一架F-15戰(zhàn)斗機發(fā)射的空空導彈擊毀。這次實戰(zhàn)測試成功地驗證了QF-16靶機在評估武器系統(tǒng)對三代機殺傷性能方面的能力，標志著QF-16項目的技術發(fā)展階段結束。

在工程研制階段，波音公司先后將6架退役F-16戰(zhàn)斗機改裝為OF-16靶機，用于各項性能試飛和實彈測試。按照合同，低速初始生產已經從2013年第四季度開始，第一批生產型靶機從2015年開始陸續(xù)交付給美國空軍第82靶機中隊。此次交付的QF-16靶機在前機身標有QF-007序號，是首批13架生產型中的第一架，改裝自密歇根州美國空軍國民警衛(wèi)隊退役的一架第30批次F-16C戰(zhàn)斗機（機尾號86-0233）。

根據計劃，第一批生產型QF-16靶機將在2015年內陸續(xù)交付給第82靶機中隊，預計在10月底具備初始作戰(zhàn)能力。目前，美國空軍已經授予了第二批23架QF-16靶機的生產合同，第三批生產數量預計為25架。從現(xiàn)在開始，波音公司將陸續(xù)向美國空軍交付126架QF-16靶機。從長遠來看，美國空軍希望將這一數字增加到210架，但這取決于今后的國防預算情況。

潛在攻擊能力

隨著QF-16項目的穩(wěn)步推進，波音公司希望進一步增強QF-16靶機的性能，將其發(fā)展為一種可以完全自主作戰(zhàn)的MQ-16無人駕駛平臺。此前，DARPA（美國國防部先進研究項目局）曾表示，類似QF-16靶機的平臺在未來戰(zhàn)爭中具有為地面部隊提供近距空中支援的潛力，目前這一任務主要由現(xiàn)役固定翼飛機和直升機承擔，同時MQ-1和MQ-9等無人機也扮演著重要角色。

據波音公司介紹，研制人員正在考慮為該機增加經過改進的數據鏈，使其可以達到常規(guī)無人機的飛行高度和續(xù)航距離，從而承擔起空中監(jiān)視和近距空中支援等任務。2014年5月初，波音公司負責QF-16項目的總工程師保羅·塞杰斯對《簡氏防務周刊》表示，MQ-16無人機對于進入敵方領土和承擔危險任務來說是一個理想方案，可以有效避免飛行員承擔任何風險。他認為QF-16靶機還具有很大的潛力，作為一架無人機，由于具備更快的速度，因而能及時趕到目標上空。

目前，波音公司正在投資拓展其中一些能力，首先是升級飛行控制系統(tǒng)，同時還要讓MQ-16無人機具備類似其他無人機的航程。第一步將尋求借助備用地面站和數據鏈使其能夠正常飛行，這樣就不必受兩個地面站的束縛。對此，塞杰斯表示，無人機可以做到，MQ-16無人機就沒有理由做不到。

波音公司將數百架F-16戰(zhàn)斗機改裝為MQ-16無人機的商業(yè)目的是顯而易見的，但是目前很難判斷美國空軍從這種衍生發(fā)展平臺中能否受益。在使用成本上.MQ-16無人機與F-16戰(zhàn)斗機差別不大，甚至有可能需要同樣多的人力來維護它。

MQ-16無人機作戰(zhàn)效能受限的另一個可能原因是它的航程。與“捕食者”和“死神”相比，F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機是一種短程飛機，需要通過空中加油才能實施中、遠程攻擊任務。至少在近期內，美國空軍不可能使用現(xiàn)役空中加油機為一架MQ-16無人機實施空中加油。

此外，F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機的性能有可能會妨礙其扮演一種無人攻擊機的角色。目前，“捕食者”和“死神”級別的無人機雖然飛行速度相對較慢，但擁有足夠的續(xù)航能力，可以徘徊在目標上空，針對感興趣的區(qū)域或目標逐步建立起具有足夠細節(jié)的圖像，從而獲得足夠的態(tài)勢感知信息。相比之下，MQ-16戰(zhàn)斗機可以在相對低的高度以相對高的速度作戰(zhàn)，但對于地面操作員來說，控制一架無人機就如同通過一根吸管來看世界，在低空和高速狀態(tài)下，操作員的態(tài)勢感知能力將受到嚴格限制。

MQ-16無人機可以有一個用途，即奔襲到敵方防空火力范圍內，為緊隨其后的有人駕駛戰(zhàn)斗機和攻擊機掃清障礙，但是這種相當有限的作戰(zhàn)用途也受到質疑，原因在于恢復和改裝數百架退役F-16戰(zhàn)斗機的成本對于美國空軍來說是否物有所值。因此，波音公司考慮將退役的F-16戰(zhàn)斗機發(fā)展為無人戰(zhàn)斗機似乎不存在太多技術問題，但是要想得到美國空軍的認可似乎還需時日。