陳黎 袁成/文
歷代戰(zhàn)斗機(jī)都有各自的眾多性能特點(diǎn),如果以對(duì)飛機(jī)作戰(zhàn)能力提升的貢獻(xiàn)大小以及具備該性能的技術(shù)門檻高低為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其進(jìn)行分類排序,可以發(fā)現(xiàn)每代戰(zhàn)斗機(jī)都擁有一項(xiàng)比較特殊、最具標(biāo)志性的性能特點(diǎn),它對(duì)于本代戰(zhàn)斗機(jī)代次地位的維持意義特別重大,我們可以將其稱為核心性能特征(或代差特征、標(biāo)志性性能特征)。對(duì)于第一、二、三、四、五代戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō),其核心性能特征分別為亞聲速、高亞聲速、超聲速、高機(jī)動(dòng)、隱身,它們均具有以下兩個(gè)突出特點(diǎn)。
戰(zhàn)斗機(jī)的主要任務(wù)使命就是與敵方戰(zhàn)斗機(jī)空戰(zhàn),以爭(zhēng)奪前線制空權(quán),保衛(wèi)己方空中/地面目標(biāo)。在執(zhí)行此任務(wù)期間,戰(zhàn)斗機(jī)的各項(xiàng)戰(zhàn)技性能均能不同程度地發(fā)揮作用,其中核心性能特征的作用通常尤顯突出,本代戰(zhàn)斗機(jī)依靠這一性能,往往能獲得對(duì)上一代飛機(jī)的壓倒性、甚至碾壓式戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)。
以五代機(jī)為例,當(dāng)其與四代機(jī)展開空戰(zhàn)時(shí),即使不考慮超聲速巡航、超機(jī)動(dòng)等先進(jìn)性能,僅憑隱身這一核心性能特征,五代機(jī)就可以做到“先敵發(fā)現(xiàn)、先敵鎖定、先敵開火、先敵脫離”,甚至使戰(zhàn)場(chǎng)單向透明、呈“一邊倒”的態(tài)勢(shì)。因?yàn)槲宕鷻C(jī)借助隱身性能的庇護(hù),完全可以在四代機(jī)雷達(dá)的有效探測(cè)/跟蹤距離外與之交戰(zhàn),通過(guò)發(fā)射中遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈,對(duì)尚在接敵過(guò)程中、甚至根本沒(méi)能發(fā)現(xiàn)本機(jī)的四代機(jī)實(shí)施打擊;不僅如此,五代機(jī)還可隨時(shí)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),調(diào)整本機(jī)與四代機(jī)之間的距離,以回避與其可能的近距格斗空戰(zhàn),并伺機(jī)再次對(duì)其實(shí)施視距外打擊。在這樣的背景下,如果不考慮戰(zhàn)時(shí)其它各種因素的作用,單從平臺(tái)自身性能的角度來(lái)講,四代機(jī)將很難與五代機(jī)正面對(duì)抗。美國(guó)空軍F-22戰(zhàn)斗機(jī)在與F-15、F-16 等四代機(jī)的對(duì)抗演習(xí)中所創(chuàng)造的144:0 的驚人“戰(zhàn)績(jī)”,就在相當(dāng)程度上證明了這一點(diǎn)。
典型四、五代機(jī)之間使用機(jī)載雷達(dá)相互探測(cè)時(shí)的作用距離大小示意圖,二者在雷達(dá)隱身性能方面的巨大差距,非常直觀地反映在對(duì)方雷達(dá)對(duì)本機(jī)的有效探測(cè)距離上
又如,在20 世紀(jì)80 年代--21世紀(jì)初的多場(chǎng)四代機(jī)對(duì)陣三代機(jī)的空戰(zhàn)中,由于雙方交戰(zhàn)通常是在中低空、高亞聲速狀態(tài)下展開的,而很少在高空高速狀態(tài)下進(jìn)行,此時(shí)四代機(jī)的中低空/亞(跨)聲速高機(jī)動(dòng)性將可以得到充分發(fā)揮,再加上武器系統(tǒng)方面的優(yōu)勢(shì),由此造成其在空戰(zhàn)中往往能以非常大的交換比“碾壓”三代機(jī)。
從各代戰(zhàn)斗機(jī)核心性能特征背后的支撐技術(shù)來(lái)看,它們通常與飛機(jī)的氣動(dòng)布局密切相關(guān),而氣動(dòng)布局是在飛機(jī)的初步設(shè)計(jì)階段,按照相關(guān)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求,根據(jù)氣動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、結(jié)構(gòu)等基本因素來(lái)確定的,飛機(jī)定型后將很難進(jìn)行重大改動(dòng),否則就相當(dāng)于重新設(shè)計(jì)一型飛機(jī)了。由于這樣的原因,上一代飛機(jī)很難通過(guò)改進(jìn)來(lái)獲得下一代飛機(jī)的核心性能特征。
例如,在五代機(jī)所擁有的隱身、超聲速巡航、超機(jī)動(dòng)性和綜合/高度綜合的航電系統(tǒng)等性能特征中,后三項(xiàng)均可通過(guò)相關(guān)技術(shù)的下放,在四代機(jī)上得到不同程度的實(shí)現(xiàn)。唯獨(dú)隱身性能,由于其與飛機(jī)氣動(dòng)外形密切相關(guān)(軍用飛機(jī)雷達(dá)隱身能力的80%左右是由外形設(shè)計(jì)所決定),四代機(jī)囿于其機(jī)體原始設(shè)計(jì),僅靠局部修形、外覆吸波涂層、座艙蓋金屬鍍膜等小修小改,將很難實(shí)現(xiàn)與五代機(jī)接近的隱身性能。也正是由于這樣的原因,美國(guó)F-35 盡管是作為與F-22 搭配使用的“低檔”五代機(jī)而研制的,在平臺(tái)飛行性能方面只能說(shuō)與傳統(tǒng)四代機(jī)基本相當(dāng),尤其是缺乏超聲速巡航和超機(jī)動(dòng)性能,但由于該機(jī)擁有傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)所不具備的隱身性能,因此仍“當(dāng)之無(wú)愧”地被歸入五代機(jī)之列,可謂“一俊遮百丑”。
與此類似,二代機(jī)要在一代機(jī)的基礎(chǔ)上將飛行速度提高到高亞聲速,需要將后者的平直機(jī)翼更換為后掠翼;三代機(jī)為了實(shí)現(xiàn)超聲速飛行,采用了更大后掠角的機(jī)翼或三角翼,以及按面積律設(shè)計(jì)的機(jī)身;四代機(jī)要具備高機(jī)動(dòng)性,需要采用隱身融合、邊條翼、升力體機(jī)身等先進(jìn)技術(shù),這些都涉及到對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)布局的重大改動(dòng),上一代飛機(jī)僅靠改進(jìn)升級(jí)將很難完成。
美、俄兩國(guó)歷代戰(zhàn)斗機(jī)代表機(jī)型俯視圖,各代之間在氣動(dòng)外形方面的差異一目了然
上:從左至右分別為F-80、F-86D、F-4、F-15、F-22、“六代機(jī)”
下:從左至右分別為米格-9、米 格-15、米 格-19、蘇-27、蘇-57、“六代機(jī)”
自21 世紀(jì)初以F-22 為代表的五代機(jī)陸續(xù)入役以來(lái),美國(guó)、歐洲、俄羅斯都相繼開始了更新一代、即第六代戰(zhàn)斗機(jī)的探索。根據(jù)前面的戰(zhàn)斗機(jī)劃代標(biāo)準(zhǔn)及核心性能特征分析,六代機(jī)要在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展史上單獨(dú)成為一代,必須至少擁有一項(xiàng)自身獨(dú)有的核心性能特征,使其作戰(zhàn)能力較五代機(jī)有革命性提升。再考慮到戰(zhàn)斗機(jī)核心性能特征是與氣動(dòng)布局、動(dòng)力裝置密切相關(guān)的,只要能識(shí)別出六代機(jī)的核心性能特征,將可以在相當(dāng)程度上管窺其未來(lái)發(fā)展方向。
綜合多年來(lái)相關(guān)國(guó)家軍方、工業(yè)界和媒體披露的信息,與現(xiàn)役五代機(jī)相比,今后六代機(jī)可能具備的性能特征不外乎以下幾方面:人工智能(AI)、全向?qū)掝l隱身、有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同、單裝/組網(wǎng)一體化火控、更強(qiáng)的態(tài)勢(shì)感知、更高的超聲速機(jī)動(dòng)性/敏捷性、更好的遠(yuǎn)航久航能力、更大的載彈量和機(jī)載新概念武器(例如高能激光)。我們可根據(jù)前述的相關(guān)判別標(biāo)準(zhǔn),對(duì)這些性能特征逐個(gè)進(jìn)行分析,篩選出其中的核心性能特征。
在上述性能特征中,有人/無(wú)人機(jī)協(xié)同、一體化火控、強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知和新概念武器的相關(guān)技術(shù),歐美國(guó)家均已研究多年,目前正以四/五代機(jī)作為平臺(tái),通過(guò)實(shí)施“忠誠(chéng)僚機(jī)”(Loyal Wingman)、“協(xié)同作戰(zhàn)能力”/“海軍一體化火控”(CEC/NIFC-CA)、“先進(jìn)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)”(ABMS)、“自防護(hù)高能激光器驗(yàn)證機(jī)”(SHiELD)等項(xiàng)目,對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試,待其發(fā)展成熟后才會(huì)應(yīng)用到六代機(jī)上。顯然,到六代機(jī)面世的時(shí)代,只要有必要,完全可以使在役四/五代機(jī)同樣具備這些性能,盡管屆時(shí)六代機(jī)憑借平臺(tái)條件和技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢(shì),有可能會(huì)使這些性能得到更好發(fā)揮,但要由此構(gòu)成對(duì)五代機(jī)的“碾壓”則不太可能,因此它們均不能算作六代機(jī)的核心性能特征。
對(duì)于遠(yuǎn)航久航能力和大載彈量這兩項(xiàng)性能特征來(lái)說(shuō),盡管它們確實(shí)對(duì)提高六代機(jī)的空戰(zhàn)能力有相當(dāng)幫助,但由此帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不足以給空戰(zhàn)態(tài)勢(shì)帶來(lái)顛覆性影響,因此二者同樣不能算作六代機(jī)的核心性能特征。從世界戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展史就可以看出:歷代雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機(jī)相對(duì)于同期的單發(fā)輕型戰(zhàn)斗機(jī),通常都會(huì)在航程和載彈量方面擁有較大優(yōu)勢(shì),但這并不影響它們成為同一代戰(zhàn)斗機(jī)。
就全向?qū)掝l隱身能力來(lái)說(shuō),其在今后空戰(zhàn)中給六代機(jī)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)固然不可小視,但該性能能否被視為六代機(jī)的核心性能特征,六代機(jī)能否因此實(shí)現(xiàn)對(duì)五代機(jī)的代差優(yōu)勢(shì),也仍值得商榷。這主要是因?yàn)?,?dāng)六代機(jī)入役時(shí),無(wú)疑將會(huì)面臨眾多反隱身裝備的挑戰(zhàn),不太可能再現(xiàn)當(dāng)年F-22“一騎絕塵”的局面??紤]到五代機(jī)畢竟具備良好的頭向隱身能力,其它方向也能實(shí)現(xiàn)適度隱身,在未來(lái)空戰(zhàn)中只要采取機(jī)動(dòng)靈活的戰(zhàn)術(shù),再加上己方作戰(zhàn)體系的支持,即使面對(duì)六代機(jī)也仍有一戰(zhàn)之力,而不至于像非隱身飛機(jī)面對(duì)隱身飛機(jī)時(shí)那樣,基本喪失正面對(duì)抗的能力。
對(duì)于超聲速機(jī)動(dòng)性/敏捷性來(lái)說(shuō),盡管其水平的提高肯定對(duì)六代機(jī)的空戰(zhàn)能力有所幫助,但六代機(jī)能否由此形成對(duì)五代機(jī)的代差優(yōu)勢(shì),同樣存在很大疑問(wèn)。一方面,載機(jī)自身飛行性能在空戰(zhàn)中的作用已經(jīng)沒(méi)有以前那樣突出;另一方面,載機(jī)飛行性能對(duì)躲避來(lái)襲導(dǎo)彈攻擊的作用也明顯下降。此外,由于人體生理因素的限制,目前四/五代機(jī)的最大使用過(guò)載(9g)被認(rèn)為已經(jīng)接近飛行員所能承受的極限,其機(jī)動(dòng)性/敏捷性、尤其最大使用過(guò)載還能有多大的提升空間,也存在疑問(wèn)。
在經(jīng)過(guò)上述排除篩選后,能作為六代機(jī)核心性能特征的候選項(xiàng)就只剩下AI 了。事實(shí)上,從多年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)未來(lái)六代機(jī)性能分析評(píng)估的相關(guān)信息來(lái)看,將AI 視作六代機(jī)核心性能特征的呼聲也一向是最高的。盡管這樣,考慮到種種原因,AI 要榮膺六代機(jī)核心性能特征這項(xiàng)“桂冠”,很可能還需要較長(zhǎng)時(shí)間,要等其發(fā)展成熟到足夠程度、戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化之后才能實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)六代機(jī)通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)AI 技術(shù),發(fā)展成為具有較強(qiáng)自主作戰(zhàn)能力的無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)后,其作戰(zhàn)能力將會(huì)較傳統(tǒng)有人戰(zhàn)斗機(jī)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,并由此帶來(lái)裝備體系、部隊(duì)編制、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法等方面的一系列顛覆性變化,屆時(shí)AI 將會(huì)“當(dāng)之無(wú)愧”地成為六代機(jī)的核心性能特征。
根據(jù)以上對(duì)六代機(jī)核心性能特征的分析,歐美國(guó)家近年推出的一系列采用有人或可選有人駕駛技術(shù)的六代機(jī)方案(例如英國(guó)“暴風(fēng)”、法/ 德FCAS),理論上講都沒(méi)有完全達(dá)到六代機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),將其稱為5+、5++或6--、6-代戰(zhàn)斗機(jī)似乎更為合適。而從世界AI和無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看,要使無(wú)人機(jī)具備高強(qiáng)度戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的對(duì)面/對(duì)空作戰(zhàn)能力,從而將戰(zhàn)斗機(jī)這種傳統(tǒng)主戰(zhàn)飛機(jī)無(wú)人化,很可能還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間??紤]到這樣的現(xiàn)狀,對(duì)于今后六代機(jī)的發(fā)展來(lái)說(shuō),采用類似美國(guó)空軍近年提出的“數(shù)字化百系列”計(jì)劃那樣的方式應(yīng)當(dāng)較為現(xiàn)實(shí)。也就是說(shuō),在今后六代機(jī)的研發(fā)過(guò)程中,不追求一步到位,不強(qiáng)求六代機(jī)服役之初就具備所有性能特征,而是以小步慢跑的方式,通過(guò)一系列機(jī)型的迭代、演進(jìn),從有人、可選有人逐漸過(guò)渡到無(wú)人,從6--、6-逐漸發(fā)展到6 代,最終推出真正意義上的六代機(jī)。