世界各国第六代战斗机研制计划

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当前,世界各航空工业强国的空军主要装备的是第四代战斗机,而美国等少数国家已经开发出并正在生产第五代战斗机,其中,美国开发生产的第五代战斗机为F-22A型“猛禽”战斗机和F-35型“闪电-II”战斗机。

其他国家正在开展的第五代战斗机研制工作包括:印度先进中型战斗机(AMCA)、土耳其TF-X型战斗机、韩国KF-21“猎鹰”战斗机。其主要特点就是多功能性(既可以打击空中目标,也可以打击地面或海上目标)、高机动性、各种波段下的高隐身性、装备先进机载航空电子设备等。

尽管第五代战斗机已经具有了非常高的技战术指标,但还是有些国家已经开始研制下一代战斗机,即第六代战斗机,第六代战斗机最为重要的区别特征应当包括:

  • 各种波段下的高隐身性和各种飞行模式下的高机动性;
  • 更强的作战能力:在较高作战负荷条件下,具有最高飞行速度和比较大的作战半径,超声速巡航飞行;
  • 与其它作战系统(空中、陆地、海上、太空系统)密切配合,从而获取全方位态势信息和最高作战效率;
  • 驾驶模式可选,也就是说既可以选择有人驾驶模式,也可以选择无人驾驶模式;
  • 配置“虚拟”座舱,当仪表设备与机载人工智能系统和增强现实系统高度集成之后,可以保证较高的信息感知能力;
  • 可以搭载各种装备以执行不同的任务,不仅武器库中有各种新式武器(激光武器、高超声速武器等),还可以与各种用途的无人机进行协同作战。

美国、英国、中国、日本,以及法国、德国和西班牙正在研制第六代战斗机。

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美国NGAD

美国第六代战斗机的研制工作始于2012年。原计划开发两款不同的第六代战斗机:空军版——F-X多用途战斗机;海军版——F/A-XX舰载战斗机。然而,在2019年这些计划被重新修改,美国决定按照全新方案“数字世纪系列”(DCS)来研制未来战斗机,战斗机的制造将广泛采用建模工程技术。

这一方案的实质在于:遵循五个基本方向(自适应发动机、网络中心技术、人工智能技术、高超声速武器和定向能武器),同时还决定小批量研制具有不同用途的各式飞行器,每隔15年就让其退役进行更新迭代。

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美国“下一代空中优势”(NGAD)战机计划的预算经费开支

美国的未来先进战斗机研制计划被赋予“下一代空中优势”这一代号(NGAD: Next Generation Air Dominance),计划研制全新的作战系统,其中心环节应当是具有所需性能并且可以与无人机和其他作战平台深度融合的第六代战斗机。这一项目的主要任务就是研制出新一代战斗机的关键组件和元件,使用现役战斗机(F-15EX、F-35、F-22A型战斗机)与其进行“磨合”,从而降低技术风险。该计划于2016年提出并且包括两个要素:空中优势技术(ADT)和协作型战斗机(CCA)。现如今,美国正在为这一领域的项目积极拨款,并计划在2025年以及未来几年内继续大幅增加这一领域的财政拨款。

竞争NGAD战斗机研制项目的美国三大主要航空公司包括:波音公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司。第六代战斗机的具体外形尚未确定下来,但是有多重结构设计方案正在被提交审议,其中以模块化结构的“飞翼”布局方案更占优势。

在没有传统空气动力学控制舵面的情况下,飞机的控制应该通过发动机的三维推力矢量和减速板来实现。该型飞机有多种方案正在审议之中,其中包括双座型,其机组成员由飞行员(包括无人机操作)和火控系统操作员组成,以及单座型(可选有人驾驶),甚至是无人驾驶型。美国最有可能选择的设计方案是,能够广泛使用人工智能控制系统和自动化设备的单座战斗机。

该型战斗机的主要性能应当包括:在主动对抗敌人的各种防空武器时具有高隐身性、超机动性、大推重比和较高的生存性,在不进行补充加油的情况下具有较大的作战半径(不小于1500千米),可以控制无人机(其中包括无人机蜂群),具有较大的作战载荷并且能够使用各式武器,其中包括激光武器和高超声速武器。战斗机设计最大飞行速度可达2400千米/小时,实用升限不小于14000米。它将会是一款双发战斗机,其起飞重量超过40吨,以保证可以装载大量燃油和各式武器。该型战斗机可以用于全球各个地区。

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各公司NGAD项目战斗机设计方案(自上而下):波音公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、洛克希德·马丁公司

据报道,2020年9月诺·格公司在NGAD计划框架下开发的未来先进飞机平台的全尺寸演示机已经研制完成,正在进行飞行试验。据推测,该型战斗机在2030年将进行首次飞行,预计在2035年推出其最终版本并开始交付部队。

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英国“风暴”战斗机

2018年,英国在范堡罗航展上展示了一款未来先进战斗机的全尺寸模型,其官方名称为“风暴”战斗机,其开发工作始于2015年。意大利和瑞典公司以及日本三菱公司都参与了该项目的研制工作。

英国计划建造一款双发战斗机,机身两侧机翼下方布置无分流器的超声速进气口,排气喷嘴有屏蔽措施。该型战斗机的结构设计方案将会基于各种现代技术解决方案进行开发,包括使用自适应发动机和“虚拟”驾驶舱。

战斗机必须可以与各种用途的无人机进行密切配合,并携带包括定向能武器在内的新型武器。此外,还将开发出该型战斗机的有人驾驶版本——它将能够在飞行员和地面操作员或另一架飞机上的操作员的控制下飞行。

英国政府将在该项目上投资约27亿美元。预计英国第一批第六代战斗机将于2027~2030年制造并起飞,2035年应投入批量生产,到2040年之前装备英国皇家空军并取代“台风”战斗机。

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“风暴”战斗机

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法、德NGF计划

法、德联盟正在准备实施其第六代战斗机“新一代战斗机”(NGF)项目。该型第六代战斗机在“未来作战空中系统”(FCAS: Future Combat Air System)计划框架内,与法国、德国和西班牙最先进的飞机制造公司合作开展研发工作。新一代战斗机应当会取代“台风”和“阵风”战斗机。NGF模型于2018年由法国马歇尔·达索集团首次展示,并于2019年在布尔歇国际航空航天展览会上展示了该战机的全尺寸模型。

在结构设计上,该战斗机采用常规气动方案(带尾翼)设计,配置两台发动机和两个后掠翼骨架,机身具有整体布局。这表明了设计师们努力实现高隐身性和高机动性的愿望。如果机组人员中有一名飞行员和一名作战系统操作员,则该型战斗机很可能会被设计为双座战斗机。第六代战斗机的动力装置应为两台具有自适应运行模式的发动机。这种类型的发动机由法国赛峰航空发动机公司(Safran-Ercraft Engine)负责开发。发动机的测试工作预计将持续到2031年。

该战机有可能配备有源相控阵雷达,可探测350千米范围内的空中目标,并搭载传统武器(包括核武器)和新式武器,特别是飞机上可以安装一台激光器,用于单独防御敌方导弹。

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NGF战斗机

该战斗机应该与各种无人机和其他作战系统密切配合使用。在此基础上,飞机应该成为一个通用平台,基于此可以开发设计有人驾驶版、可选有人驾驶版和无人驾驶版战斗机。另外他们也在考虑为法国的一艘未来先进航空母舰制造舰载战斗机版本的可能性,该航空母舰将于2030年代末服役。总体来说,正在开发的样机尺寸将是其上一代战斗机(“阵风”和“台风”战斗机)尺寸的1.5倍左右。因此,它的长度可能为18~19米,起飞重量为30~40吨。

根据“新一代战斗机开发计划,样机试验预计于2026年进行,到2040年前开始批量生产并正式列装。然而,到了2022年,有报道称,法国和德国开发商之间在战斗机特性和保护每个参与者的知识产权方面存在一些尚未消除的分歧。这不仅可能会对项目计划完成期限产生负面影响,而且会对整个项目的实施产生不利影响。此外,欧洲国家第六代战机的生产计划可能会受到美国的干预,美国不希望在第六代战机领域出现对外军售的竞争对手,并迫使其所有“合作伙伴”购买他们的产品,就像购买F-35一样。

 

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英国、日本和意大利

日本也宣布了开发新一代战术战斗机的计划。2020年,日本防卫省宣布开始启动这种战斗机的研制工作,并展示了其概念外观图。它被命名为F-3型“未来战斗机”。该款战斗机由日本和英国公司共同开发:机身和系统——日本三菱重工和英国BAE系统公司;发动机——日本IHI公司(前称“石川岛播磨重工”)和英国劳斯莱斯有限公司。事实上,这就是日本和英国将其第六代战斗机(F-3型战斗机和“风暴”战斗机)研制计划合并。因此,这些样机可能配备相同的机身和发动机,但机载航空电子设备和武器装备会有很大不同。

2023年,意大利加入了英国和日本的新一代战斗机研制工作,这已写入各方的相关条约之中。联合开发计划被命名为“全球作战空中计划”(GCAP)。

其研制的第六代战斗机将是一种单座双发战斗机,具有整体机身布局和两个向外偏转的垂直安定面,就像英国的“风暴”战斗机一样。

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英国、日本和意大利联合研制的战斗机概念图

该型战斗机将采用日本IHI公司生产的两台XF9-1型偏转推力矢量发动机作为其动力装置,发动机的常规推力为107.9千牛,加力燃烧室推力为147.0千牛。在巡航模式下,它们应可让飞机保持超声速飞行,搭载大量作战武器进行远程作战。

新型战斗机计划配备机载相控阵雷达,三菱电子公司正在开发此种雷达。该机载雷达的性能将可与安装在F-35上的美国AN/APG-8型机载雷达性能相媲美,包括电子战性能。特别是,三菱电子公司正在为这架飞机开发紧凑型激光装置,这将成为其新式武器系统。

该款未来先进战斗机的研发工作于2021年开始,该项目的成本估计约为5万亿日元(400~450亿美元)。为了降低成本和缩短战斗机的生产期限,他们还邀请外国公司,特别是美国洛克希德·马丁公司和波音公司参与研制过程。

原型机的首飞应在2025~2028年进行,在2031年之后进行批量生产,在2040年前列装并达到初始战备状态。在世界市场上,该款战斗机将与美国NGAD战斗机和欧洲NGF战斗机展开竞争。

印度也在开展未来第六代战斗机的研发工作。然而,印度的国家新型战斗机研制计划只是要求把当前正在研发的“先进中型战斗机”(AMSA: Advanced Medium Combat Aircraft)第五代多用途战机续升级到更高水平。