空權新邊疆

王宏亮

未來的大國空軍很可能裝備兩款六代機。其中，無人戰(zhàn)斗機將主要承擔國土防空任務，有人戰(zhàn)斗機則用于摧毀突破無人機防線的漏網(wǎng)之魚，并為無人轟炸機或無人攻擊機護航。

美國ATF計劃發(fā)端于20世紀70年代，五代機的4S標準于80年代中期被明確。彼時，全球第一款第四代戰(zhàn)斗機F-14已經(jīng)服役了十多年。如今，距離F-22正式形成戰(zhàn)斗力也已過去10年。按照裝備研發(fā)的正常節(jié)奏，第六代戰(zhàn)斗機的最初方案設計應該已經(jīng)啟動。2010年11月3日，美國空軍裝備司令部（AFMCl即向工業(yè)界發(fā)布了一份信息征詢通告，要求工業(yè)界提供可在2030年左右形成初始作戰(zhàn)能力的“下—代戰(zhàn)術飛機系統(tǒng)”的形態(tài)構想及能力/技術需求信息。六代機的概念設計從這一刻正式拉開帷幕。

不過與之前的戰(zhàn)斗機換代不同，六代機除了在技術性能上必須取得對五代機的跨代優(yōu)勢外，還很有可能將人類空戰(zhàn)史首次帶入無人機時代。這恐怕也是六代機在概念論證階段就需要首先明確的。未來，無人機空戰(zhàn)將在很大程度上顛覆人類近百年形成并日臻完善的制空權理念，其革命性意義遠遠大于五代機所提出的4S標準。

第六代空戰(zhàn)維度

2010年11月5日，美國國防部航空系統(tǒng)中心率先宣布了第六代戰(zhàn)斗機研制信息的征詢書。其中對第六代戰(zhàn)斗機的基本要求是：新飛機能夠在2030年前達到初始作戰(zhàn)能力，這將是替代F-22“猛禽”的第一步，并且規(guī)定第六代戰(zhàn)斗機將只替代F-22。

已全面壟斷美國五代機研制的洛克希德一馬丁公司很快對征詢書作出回應。該公司負責業(yè)務開發(fā)的副總裁鮑勃-韋斯表示，洛馬的臭鼬工廠已經(jīng)在研究第六代戰(zhàn)機的特定技術，其性能包括以高于5馬赫的速度進行高超聲速飛行、多光譜隱身和傳感器融合系統(tǒng)。

為了在六代機競標中奪回失去的陣地，波音公司的鬼怪工廠也拿出了第六代F/A-XX無人戰(zhàn)機概念圖，其采用翼身融合結構，從駕駛艙到鼻錐為常規(guī)戰(zhàn)機外形，但機尾部分取消了垂尾，與B-2隱身轟炸機酷似，有無人和有人駕駛兩種方案。F/A-XX如果采用亞聲速巡航，續(xù)航時間將高達50小時，作戰(zhàn)半徑達到史無前例的上萬千米；而如果采用高超聲速巡航方式，其作戰(zhàn)半徑則超過1600千米，并具有全頻譜隱身能力。在機載武器方面，美國空軍要求六代機必須配備定向能武器，如高能微波或激光炮，可防御來襲導彈。

從洛馬和波音的預研方案不難看出，美國人設想的六代機很明顯與方興未艾的高超聲速飛行器相匹配。在未來的高超聲速戰(zhàn)場，本方與敵方的空襲平臺很可能具備一小時打遍全球的超遠程高超聲速飛行能力，對于防御方來說，用于攔截敵方空襲的第六代戰(zhàn)斗機也必須具備同級別的高超聲速飛行能力；此時進攻方就有必要配備為高超聲速轟炸機提供全程護航的高超聲速戰(zhàn)斗機。當高超聲速護航戰(zhàn)斗機遭遇高超聲速截擊機，空戰(zhàn)便在一個全新的維度爆發(fā)了。

六代機的第二項性能跨越是作戰(zhàn)空域。要實現(xiàn)高超聲速飛行，就必須盡可能回避空氣阻力?，F(xiàn)有高超聲速飛行器的飛行高度至少在2萬米以上，如果還需要1萬千米以上航程的話，則飛行高度將進一步上升到3萬米以上的亞軌道空間。相比之下，現(xiàn)有第四代和第五代戰(zhàn)斗機的飛行高度只有1萬多米。既然六代機必須在超高空域飛行，交戰(zhàn)雙方就必然會出現(xiàn)對該空域的控制權爭奪，3萬米以上的空戰(zhàn)將不再是科幻故事。

高超聲速空戰(zhàn)的技術基礎是超燃沖壓發(fā)動機。傳統(tǒng)渦扇或渦噴發(fā)動機均需要吸入大量的空氣，但在2萬米以上高空空氣非常稀薄，傳統(tǒng)航空發(fā)動機的工作效率將變得非常低。同時，渦扇發(fā)動機發(fā)展到F-119和F-135這一級別，其動力潛能基本已經(jīng)挖掘殆盡。該類發(fā)動機無法將飛行器帶入高超聲速領域。只有超燃沖壓發(fā)動機才能在超高空惡劣工況下提供高超聲速飛行所需的動力。

隱身和超機動取舍

美國六代機預研方案中所要求的全頻段隱身可以看做是對現(xiàn)有技術的進一步擴展。F-22等全隱身飛機實際上只能對特定頻段的雷達波實現(xiàn)隱身，俄羅斯等國近年來大力研究的反隱身雷達正是抓住了隱身飛機的這一弱點，通過發(fā)射特殊頻段的雷達波來達到反隱身目的。在此情況下，美國空軍要求六代機必須具備全頻段隱身能力，即可以在所有可用電磁波頻段內(nèi)隱身飛行，其中甚至包括可見光波段。

為六代機配備定向能武器并不讓人奇怪。美國空軍早在多年前的ABL空基反導試驗平臺上就測試過機載激光炮。該計劃后來因預算問題下馬，但其實驗成果肯定將用于六代機的相關方案。定向能武器對于六代機來說具有雙重意義：首先，它將讓六代機具備反導能力，當高超聲速空戰(zhàn)來臨時，這種反導能力也可以用于摧毀除彈道導彈外的其他高超聲速飛行器；其次，六代機由于飛行速度和作戰(zhàn)空域太高，傳統(tǒng)的氣動控制型導彈既難以機動，速度也無法滿足被急劇壓縮的攻擊窗口要求。定向能武器不僅速度夠決（接近光速），且在近真空環(huán)境下反倒具有更好的毀傷效果，很適合六代機使用。

六代機是否還需要超機動性是另一個值得關注的問題。至少在五角大樓的第六代戰(zhàn)斗機研制信息征詢書中沒有提到這方面內(nèi)容。如果從技術角度分析，飛行器在2萬米以上空域飛行，且速度達到5馬赫以上時，傳統(tǒng)的氣動舵面控制幾乎完全不起作用，飛機的大過載機動主要靠發(fā)動機的矢量推力來完成，但根本不可能有任何發(fā)動機能夠提供如此強大的瞬時可控矢量推力，且機體強度也無法承受巨大的瞬時橫向過載。

另一方面，如果視距外武器的可靠性和命中率足夠高，視距內(nèi)空戰(zhàn)就沒有必要。且由于飛行速度過快，戰(zhàn)斗機之間很難保持很小的視距內(nèi)距離。因此，高超聲速飛行中的戰(zhàn)斗機并不需要超機動性。

然而，對于均實現(xiàn)全頻譜隱身和高超聲速飛行的六代機來說，超視距空空導彈或者定向能武器也不一定就能完全解決問題——畢竟攻防雙方都很難在遠距離發(fā)現(xiàn)對手，且受攻擊方的高速規(guī)避能力很強。同時，六代機也不可能只在2萬米以上高空作戰(zhàn)，某些任務仍需要中低空作戰(zhàn)，此時空氣阻力會顯著降低飛行速度，傳統(tǒng)的五代機式空戰(zhàn)還是有可能發(fā)生。在這樣的空戰(zhàn)環(huán)境中，超機動性仍然是必要的。

要想在一個平臺上同時實現(xiàn)高超聲速和超機動性幾乎是不可能完成的任務，1966年服役的“黑烏”戰(zhàn)略偵察機可以3-2馬赫速度巡航，卻無法在空中做任何“機動動作”。也許未來的六代機可以實現(xiàn)這一點，但必然存在難以想象的技術挑戰(zhàn)。

人工智能的能與不能

在高超聲速、超高空域、全頻譜隱身和定向能武器這幾項性能被確定后。六代機真正需要討論的就是有人還是無人的問題。

幾乎可以肯定，無人機在未來必將取代有人戰(zhàn)斗機，成為人類最主要的制空權爭奪利器。這就像飛機必將取代飛艇，噴氣式戰(zhàn)斗機必將取代活塞螺旋槳戰(zhàn)斗機一樣符合“自然規(guī)律”。當前，第六代戰(zhàn)斗機的研制者們必須盡快明確的是，無人機空戰(zhàn)是否會在六代機身上實現(xiàn)？還是要等到七代機、八代機……？

無人機相對于有人機的優(yōu)勢很多：首先，它可以真正實現(xiàn)零傷亡空戰(zhàn)；其次，由于不再需要生命保障系統(tǒng)和飛行員培訓，無人機的批量制造成本有望大幅下降，從研制、試飛、生產(chǎn)、列裝，到形成戰(zhàn)斗力的時間也將急劇壓縮；最后，一架不需要考慮人體生理承受極限的戰(zhàn)斗機可以更充分發(fā)揮技術本身的潛能，無人戰(zhàn)斗機純數(shù)據(jù)上的超機動性與高空高速性能肯定將超出飛行員的想象。

無人機現(xiàn)階段所存在的問題則只有一個：現(xiàn)有的人工智能技術還不足以應付瞬息萬變的空戰(zhàn)環(huán)境，即便把時間后推30年，人類是否能在2045年前研制出類似電影《絕密飛行》中的智能化無人機，也還是個大大的問號。

因此，六代機的無人化將主要取決于人工智能技術在未來20至30年的發(fā)展程度。從波音為美國空軍準備了有人和無人兩個方案來看，美國人對于六代機完全實現(xiàn)無人化還是沒有十足的把握。

進入21世紀以來，無人機技術的發(fā)展非常迅猛。已經(jīng)從靶機、偵察機、察打一體型無人機，向更復雜的無人攻擊機邁進。未來20年內(nèi)，美國的X-47C、俄羅斯的“電鰩”、法國的“神經(jīng)元”、英國的“雷神”，以及中國的“利劍”無人作戰(zhàn)飛機均可能列裝服役。不過，該類飛機實際上與第六代戰(zhàn)斗機沒什么關系。它們只能用于對地對海攻擊，且大多采用機動性不佳的飛翼式隱身布局，只能在中低空亞/跨聲速飛行。簡單地說，現(xiàn)有的無人隱身攻擊機不具備任何空戰(zhàn)能力。

從無人攻擊機到無人戰(zhàn)斗機，雖然都可以作戰(zhàn)，兩者對人工智能技術的要求卻有云泥之別。無人攻擊機的作戰(zhàn)模式相對簡單，其依靠現(xiàn)有的傳感器技術，憑借預先航路規(guī)劃、衛(wèi)星導航、數(shù)據(jù)鏈控制，以及簡單的自主飛行能力即可完成任務。戰(zhàn)斗機卻完全不同，空戰(zhàn)環(huán)境瞬息萬變，需要人腦的主觀判斷、邏輯分析和瞬時反應能力，這在當前仍然是計算機所無法取代的。

有人機搭檔無人機

在不同的空戰(zhàn)環(huán)境下，人工介入程度存在很大不同。相對而言，超視距空戰(zhàn)更有可能率先實現(xiàn)無人化，由于敵我相距較遠留出了足夠的反應時間，理論上飛行員僅需要解決目標識別問題，即可將攻擊操作完全交給機載計算機，而精確的自動目標識別也并不存在重大技術障礙。因此，對于一架主要執(zhí)行截擊任務的六代機來說，無論是在超高空、高超聲速領域，還是在傳統(tǒng)空戰(zhàn)領域，均可以完全依賴機載電腦和空地數(shù)據(jù)鏈實施超視距截擊。

然而，上文我們已經(jīng)分析過，第六代空戰(zhàn)仍將覆蓋傳統(tǒng)空戰(zhàn)模式，視距內(nèi)格斗仍有可能出現(xiàn)。在此情況下，機載計算機與傳感器很難操作飛機在最合理的時間做出最合理的戰(zhàn)術決策，無人戰(zhàn)斗機面對有人戰(zhàn)斗機時很可能會被耍的像無頭蒼蠅。在截擊任務中，如果敵方能夠突破無人戰(zhàn)斗機的超視距攔截，有人戰(zhàn)斗機參與的視距內(nèi)空戰(zhàn)就無法避免。而在更復雜的進攻性空中戰(zhàn)役中，如果本方攻擊機群成功突破敵方的超視距攔截，也必然會與敵方戰(zhàn)斗機在視距內(nèi)相遇。因此，進攻方除了編配無人攻擊機外，還需要一定數(shù)量的有人戰(zhàn)斗機為無人機護航。

分析表明，第六代戰(zhàn)斗機完全實現(xiàn)無人化的可能性不大，但轟炸機、攻擊機和偵察機等其他機型則有望全面無人化。在一支編配完善的空軍或海軍航空兵中，將很可能同時裝備兩款第六代戰(zhàn)斗機。其中，無人戰(zhàn)斗機主要承擔國土防空任務，它們具備在超高空域的高超聲速巡航能力，搭載有完善的定向能和空空導彈武器系統(tǒng)，在強大機載計算機和相控陣雷達控制下，無人機編隊可以對敵方來襲目標發(fā)射大量的高精度遠程攔截彈藥。無人戰(zhàn)斗機將不要求超機動眭，其成本受到嚴格控制，以便于大批量生產(chǎn)。

第六代有人戰(zhàn)斗機的任務則可以分為兩類，在防空任務中，有人戰(zhàn)斗機與無人戰(zhàn)斗機搭檔作戰(zhàn)，主要用于摧毀突破本方無人機防線的少數(shù)漏網(wǎng)之魚。而在空襲任務中，有人戰(zhàn)斗機則為無人轟炸機、無人戰(zhàn)斗轟炸機或無人攻擊機護航。有人戰(zhàn)斗機在傳統(tǒng)空域內(nèi)仍保留不亞于F-22的亞聲速與超聲速機動性，且為了能夠與無人機編隊作戰(zhàn)，還將具備和無人機相匹配的高空高速性能，因此，其技術難度與制造成本遠高于無人戰(zhàn)斗機，最終裝備數(shù)量也比無人戰(zhàn)斗機少。

逆襲良機

目前，除了美國與俄羅斯已經(jīng)在官方層面啟動六代機預研計劃外，其他國家對六代機還處于概念討論階段。其最終的結果很可能仍然是跟隨。無論是高超聲速還是全頻譜隱身，六代機初步的發(fā)展方向均是由美國提出的，這與當初美國率先推出4S標準并引領五代機發(fā)展潮流的情況何其相似。

美國的目標是在2030年通過六代機徹底拉開與競爭對手的空權差距，其放棄F-22采購的目的之一也正是希望集中財力在六代機研制上，已經(jīng)在五代機競爭中認輸?shù)臍W洲似乎也有相同的打算。對于中國和俄羅斯來說，兩國的五代機研制正處于關鍵階段，但不應就此忽視那些更加前沿的技術領域。哪怕仍是跟隨，也必須盡可能“跟緊點”。

從技術角度看，在無人作戰(zhàn)飛機領域，各國顯然已經(jīng)展開了激烈競爭，美國的實際優(yōu)勢并不大。而在高超聲速飛行器方面，中俄同樣正加緊追趕美國的腳步。如果能夠充分認識到技術預研的重要性，盡快明確性能需求和研制方向，并加大投入，中俄與歐洲有望在六代機競爭中縮小之前與美國戰(zhàn)斗機工業(yè)存在的巨大差距。

此外，六代機對于那些在五代機競爭中失意的航空巨頭們也是一次翻盤的機會。諾格已經(jīng)在無人作戰(zhàn)飛機方面占得先手，而波音也推出了自己的六代機預研方案。在歐洲，當前“神經(jīng)元”和“雷神”的競爭最終很可能走向聯(lián)合，無論是法國主導的EADS還是英國的BAE都無法獨自承擔六代機研制的巨額成本和風險。而對于中俄來說，米格和沈飛曾有著輝煌的過去，它們同樣渴望在六代機市場上占有一席之地。

責任編輯：王鑫邦