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什么才是“正牌”的第五代战斗机?这个问题既简单又复杂,几乎所有对航空或者军事感兴趣的人都会对所谓五代机的4S标准倒背如流,一架真正的第五代战斗机必须同时具备隐身、超声速巡航、超机动性与超视距打击能力,即所谓4S(前述四个英文词汇的首字母都是S)。而像法国“阵风”、欧洲“台风”这样的战斗机,虽然也是全新研制的换代产品,但因为性能不达标(主要是隐身性能)只能被称为四代半,至于苏-35和米格-35这样的四代机升级版,虽然性能已经超出改进原型太多,但俄罗斯人也只是将它们归入4++代。
一刀切!4S这道门槛现在就是所有打算拥有五代机国家的目标。不过,还是得问一句,一款自己使用的战斗机的性能标准为什么要由别人来制定?给个理由先?
4S的历史
所有人都知道4S标准是美国人提出的,因为它具体体现在世界空军史第一种第五代战斗机F/A-22上,4S的历史其实就是F/A-22的历史。
追溯源头,F/A-22是美国“先进战术战斗机”(ATF)计划的产物,不过该计划并不是很多人所认为的那样是针对前苏联苏-27和米格-29的威胁才提出的。早在1971年美国战术空军司令部便提出了ATF概念,在整个20世纪70年代ATF都被定义为一种先进攻击机,并且在将制空作为它的一项作战任务考虑之前,美国空军已在一系列的需求和概念分析研究中,逐步明确了该机应具有超声速巡航、高机动性、综合化的航电系统、大航程、低可探测性和改善的可保障性等特点。
美国空军对这种攻击机需求的推动力同样来自当时欧洲大陆上的军事态势。北约在欧洲大陆部署战区核武器后,华约将其纵深的第二、三梯队部署得更加分散,避免因过分集中而在战时遭到北约战区核武器的毁灭性打击。同时,华约将集中到前沿的打击力量比例减少到约20%(其中约60%集中到第一梯队),而其余80%都部署在离前线500公里以内的纵深。
显然,北约若要在与华约常规战争中确保实施“前沿防御”战略,就必须具备对华约分散部署的纵深目标进行常规打击的能力,由此便导致了对能穿透华约前线和纵深防空火力、具备纵深攻击能力的先进攻击飞机的需求,前述对ATF的技术要求,也就是所谓4S标准中的超声速巡航与隐身,便来自在纵深打击中保持效率和高生存力的需要。当时美国的研究结果认为,这种攻击机的巡航高度应达到15240-19812米,最大马赫数应达到1.6~2.2。
但是到了上世纪70年代后期,情况发生了一些变化。1977~1979年,美国侦察卫星在莫斯科附近茹科夫斯基城的拉明斯基先后发现了苏联两种新型战斗机的试验机,并根据发现地点将其分别称为拉明-K和拉明-L,它们就是日后的苏-27和米格-29原型机。当时美国情报部门认为这两种飞机将分别在1987年中和1985年初具备初始作战能力,且性能可与F-15和F-16匹敌。为继续保持美军战斗机领先一代的优势,美空军在1980年4月将制空列入了ATF的任务考虑,其后一系列的研究表明此前明确的ATF攻击机应具有的特征同样适用于未来空战环境。1982年8月,美空军首次明确将争夺制空权列为ATF最优先的任务,4S标准中的超机动性与超视距打击因此成为了新机研制中被优先考虑的性能。
1981年11月五角大楼批准了美空军有关ATF的需求报告,洛克希德小组的YF-22A于1990年4月23日击败诺斯罗普小组的YF-23A,赢得ATF的工程制造与发展合同。虽然YF-23A在隐身和超声速巡航能力上高于YF-22,但美空军认为该机的设计过于冒险,激进的气动外形也不利于机动格斗,因此以YF-22A为代表的均衡4S标准也逐渐被广泛认可,成为全球下一代战斗机性能目标的主流趋势。
1997年4月9日F-22A被命名为“猛禽”,2002年9月17日编号改为F/A-22,表示它也可用来对地攻击,这既是ATF计划原始初衷的回归,同时也预示着在上一代战斗机上就已经大行其道的多用途战斗机概念在新一代平台上将得到继承。
截至2005年4月26日,F/A-22公布的最大飞行高度超过18288米,迎角范围超过-60°-+60°。达到的主要关键性能指标中,超声速巡航速度达到M1.72,比指标要求的M1.5高15%;加速时间53秒,比指标要求的54秒高2%;M0.9时的机动性满足指标要求;某种任务构型下的作战半径(亚声速+超声速)达到574+185公里,比指标要求的370+185公里高14%;雷达探测距离比指标要求高5%;完成部署需要8.4架C-141B运输机支持,与指标要求的8架略有差距;平均故障间隔时间3.0小时,满足指标要求;隐身性能高于指标要求。
作为一种空战平台,F/A-22的最大优势在于具备出色隐身性能的同时,成功融合了战后第二代战斗机的高速性能和三、四代机的亚、跨声速机动性能,并在超声速巡航和过失速机动方面取得了真正具备实战意义的突破。而这些性能也因为F/A-22的服役而成为各国第五代战斗机所一致追求的标准。
在不牺牲性能的前提下隐身
第五代战斗机必须是一架全隐身战斗机,没有人怀疑这一点,但必须指出的是,隐身飞机并不等同于五代机,最近国内媒体在渲染所谓各国五代机研制竞赛时经常将两者混淆。全隐身作战飞机在F-117战斗轰炸机和B-2战略轰炸机上都已经实现,F/A-22和F-35可以被认为是第二代全隐身作战飞机,但它们首先是用于制空作战的战斗机。
“猛禽”的隐身性能主要通过外形设计和结构设计(如S型进气道)实现。值得注意的是,洛-马宣称该机与早期隐身飞机(F-117A、B-2A)相比,将吸波材料/结构的使用降低到了最低限度,显然,主要依靠涂料隐身的第一代隐身飞机与第五代战斗机所要求的可维护性之间存在矛盾。在等离子云等革命性隐身手段还未成熟时,如要减少娇贵的吸波涂料使用,就只能尽量挖掘飞机外形设计上的隐身潜力,这一点的确很难做到,因为有时外形隐身需求会与飞机气动信性能需求产生矛盾。
F/A-22可以说在这两方面尽量做到了平衡。它通过大量的平行设计使回波波峰集中到少数几个非重要方向上,这样可把散射波峰合并到偏离头向及尾向的非重要方向上,尽管这会增加该方向的散射功率,但减少散射波峰数量确实能给隐身带来更大的好处。F/A-22采用整个机身上部与机翼融合的设计和外倾的双垂尾;平尾前缘内侧切入主翼后缘内侧,后缘延伸到尾喷管后方,与机翼一起对后机身提供了最大限度的占位遮蔽作用;采用脊形前体截面,进气道上表面成曲线形,侧缘有窄边条,与独特的座舱盖形成了头盔形剖面;机身侧面向内倾斜约35度(一般认为侧向雷达威胁的主要方向在30°以内)。 该机的雷达罩为“频率选择表面”,能阻挡某些频率雷达波透过雷达罩照射到天线,同时保证对本机雷达的透波性能;雷达采用一个向上的固定安装角,使天线回波方向偏离头向的重要锥角范围;所有控制面端头的缝隙及全动平尾与尾撑之间的缝隙都开有菱形槽,避免控制面偏转后活动面端头平面及与其对应的固定部分端面产生强的反射回波;将主要天线和传感器采用内埋或共形布置;将各口盖边缘设计成锯齿形,并且锯齿边与主翼前缘或后缘平行。
为了避免在近距格斗中被红外空空导弹锁定,且由于俄系战机普遍安装有高性能的红外探测装置(IRST),其甚至具备定位能力可作为辅助被动雷达使用,因此F/A-22的红外隐身措施非常彻底:采用有利于喷流冷却的矩形喷管;垂尾、平尾与尾撑向后延伸,可遮挡尾喷管的红外辐射;在机翼蒙皮上采用波音名为“面漆”的红外抑制涂料,降低超声速巡航时蒙皮气动加热产生的红外辐射强度;还可利用机翼内部燃油对超声速巡航时的蒙皮加热进行冷却。
F/A-22的头向雷达反射截面积(Rcs)约为0.065平方米,比苏-27、F-15低两个数量级,而且特别要强调的是由于第五代战斗机采用了内部弹仓,在作战条件下不会因外挂引起RCS增大,故此时其隐身优势将更明显。此外,有报道显示该机的侧向RCS仅2~3平方米,果真如此,也只有典型三代机的1/100左右。在红外隐身方面,从资料推断出该机在推力损失仅有2%~3%的情况下,将尾喷管3~5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%~90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。
根据有关模型进行计算,取F/A-22的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出500%左右。必须看到的是,作为最早开发出成系列隐身作战飞机的国家,美国不仅在该领域拥有极为丰硕的科研成果,而且还具备丰富的实践能力,在未出现成熟的革命性隐身科技(如等离子云技术)的前提下,其他国家在该领域的追赶仍然主要依靠对美国现成技术的参考和模仿。
一款智能相控阵雷达
世界上最早安装相控阵雷达的战斗机是俄罗斯的米格-31,但西方后来在这个领域的进步显然要更快。当各国的四代和四代半战斗机都开始抛弃脉冲多普勒技术,而换装各种无源甚至有源相控阵雷达时,一款高性能的有源固态相控阵雷达就成为了五代机的标配。
F/A-22的AN/APG-77是一型极其强悍的有源相控阵雷达,大孔径配合全向电子扫描,在高速中央处理器的支持下保证了该款雷达的超视距多目标接战能力,但这一在脉冲多普勒时代就已经实现的功能并不是APG-77炫耀的资本。其最牛之处在于它是第一款隐身智能雷达,以及强大的多功能电子综合性能。
APG-77实现了本机主动辐射的电磁波进行控制和管理,否则强大的烧穿能力反而可以让地方在更远的距离上发现自己。F/A-22初步考虑了传感器的孔径综合设计,APG-77有源相控阵雷达除了传统雷达的功能外,还能用于情报侦察、电子干扰、目标识别和通信。主动相控阵体制的采用使APG-77具有极快的扫描速度,减小了被敌方截获和识别的概率;同时该雷达及其他主动辐射源的波形都满足严格的低可截获要求。APG-77甚至可根据目标探测需要自动控制发射功率,并能将主动辐射能量用伪噪声的形式扩散在宽的频率范围内。
其他国家的机载相控阵雷达发展也很快,采用有源主动发射模块的固态雷达可以更方便地控制发射功率,且降低了模块的制造工艺要求,欧洲和俄罗斯在该领域也都有了可以装机的现成产品,俄罗斯的无源、混合、有源系列相控阵雷达在主要功能指标上可能已不逊于APG-77,但这些雷达在多功能性以及智能处理方面恐怕与APG-77仍有代差。
推重比达到10
为保证超声速巡航与超机动性,第五代战斗机必须拥有一款推重比达到10的全权数字式发动机。这也是很多国家根本不可能跨越的门槛,因为具备开发潜力的公司全世界屈指算来也就美国的普-惠、通用,英国的罗-罗以及俄罗斯的几家仍处于调整期的单位。超声速巡航的一般定义是在作战状态下,以超过M1v4的速度(M0.75-M1.4属于跨声速)持续飞行30分钟以上。F/A-22不开加力的超声速巡航速度的设计指标为M1.5,实际达到M1.72,这全靠两台普拉特-惠特尼公司的F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。F119尾喷管安装的二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有更高的超声速机动性能和好的低速大迎角性能,并降低了跑道要求。
F/A-22达到的气动设计水平是:零升阻力系数约为0.034(第二、三代战斗机分别约为0.032、0.041-0.044),亚音速最大升阻比约为12(第二、三代战斗机的水平分别为8、12),超声速最大升阻比5-6,最大升力系数不低于1.8(第二、三代战斗机的水平分别为1.2、1.6,但米格-29和苏-27可达1.7-1.8),风洞试验和分析显示其最大可控迎角可达+85°(二代机一般不超过+20°,三代机一般不超过+40°)。相对于以前的作战飞机,该机在飞行性能上的最大突破是同时具有实战意义下的超声速巡航和过失速机动能力。
F/A-22在+60°的超大迎角下进行滚转时,机头指向的改变速率可达近90°/秒;还能在40°的大迎角下进行360°横滚。推力矢量技术还提高了飞机的敏捷性,使F/A-22在20°迎角下的滚转速率由50°/秒增加到100°/秒。该机的电传操纵系统还可实现多种直接力控制机动模式,可改善飞机对地攻击时的瞄准精度、增加攻击机会。由于在满足隐身性能方面多少会对飞机的气动性能造成影响(如舍弃鸭翼),因此发动机的性能将很大程度上决定第五代战机是否能够达到超机动性与超声速巡航的要求,所幸还有矢量喷管,完全自动化的矢量喷管在俄罗斯的四代半战机上已经得到应用,甚至米格-290VT上早已实现了全向矢量控制,因此可以说现有五代机的纵向矢量控制在这方面并无优势。其实F119最值得称道之处在于其实现了高性能指标的同时还兼具极佳的可靠性,这与材料加工工艺和编程等基础业务水平直接相关。俄罗斯同级别的AL-41发动机就是在可靠性上遭遇研制困境。
第五代空战
从人类战争史来看,一款具备战略意义的划时代武器的出现必然带来作战方式的变革,当第五代战斗机或已服役部署,或正加紧研制试飞时,未来的空中战场也必然将跨入“第五代”。4S性能所赋予五代机的新能力将改变飞行员,空中与地面指挥人员的思维方式,但“交战规则”到底如何,由于还未经受实战的检验,包括美国空军在内也只能通过“红旗”对抗演练或 图上推演等方式摸着石头过河。
如超声速巡航能力带来的好处是可外推拦截线、快速接近敌机和占位、扩大导弹攻击区、高速脱离战区摆脱攻击等。按有关模型计算,在进行超视距空战时,F/A-22在超声速巡航状态下的空战效能比在跨声速状态下提高了100%~200%。而在进行拦截作战时,国外的研究表明若拦截机相对于目标有2~1的速度优势,则拦截能力可比1~1的状态提高500%。此外,超声速巡航能力与F/A-22的大航程、先进的综合式航空电子系统结合,使其可控制空域面积大大增加,据报道比三代机增大11倍。超声速巡航对于高速突防、快速通过敌防空区也极为有效,这无疑提高了五代机的生存概率。
另外,由于F/A-22采用了综合飞行数据链,就能实现过去根本无法想象的16机编队作战,具体形式是16机分为4个4机菱形小编队(前、后各2个),每个小编队内部的4架飞机完全共享目标信息,各小编队内有一架长机,4个小编队的长机之间交换目标信息。毫无疑问,F/A-22以这种编队进行超视距空战,有很多战术可以选择:例如由JZAPG-77雷达具有卓越的多目标探测能力,整个编队可以只有2架飞机打开雷达,其他飞机可保持静默;前方2个编队可依次发射AIM-120攻击目标后机动脱离,由后方编队机进行中段制导;前、后编队或4个编队轮番进行超视距攻击……
国外的研究数据显示F/A-22与苏-27S的空战效能对比为,仅考虑常规性能时为1:1;考虑前者的超声速巡航能力为2:1;加上隐身为8:1;再加上先进的航电系统为20:1。F/A-22也能很好地融入美军的作战体系,并使这样的体系“奇正相生”,极大地增强其攻防能力。
五代未必趋同
由于中国和俄罗斯五代机的浮出水面,可以肯定美空军与国防部就该生产多少架F/A-22的争论将会更激烈,空军原来坚持需要381架,但其预算最多只能支持295架;国防部之前则已经将生产数量砍到181架。而过去—直被诟病的高昂价格现在也得到了控制,据称量产后的第4批生产型F/A-22单价已经降到了1.3亿美元。
美国标准的五代机的确是一种高效能主战装备,并由其需求牵引设计开发。不过也必须认识到的是,虽然现有装备的更新换代必须加速推进,但各国因自己的需求不同也未必一味模仿,所谓五代机就一定得具备4S标准的观念值得商榷。
美国ATF的正式研制目标就是取代F-15,有效压制俄罗斯苏-27、确保夺取绝对的空中优势;后来才定义为多用途战斗机。而F-35从一开始就是作为主要用于对地攻击的多用途战斗机研制,并辅助N/A-22夺取制空权;俄罗斯T-50的任务则两者兼备,要承担俄罗斯广袤国土的防空任务并具备卓越的多用途能力。与F/A-22争夺制空权的任务也包含在T-50的防空任务之中。因此,每一种主战型号装备在研制时必须明确未来任务方向和可能的对手。4S标准雏形出现的时代仍然处于冷战时期,在21世纪的今天是否在任何情况下都适用?可能出现的部分性能指标浪费的情况,有必要做深入研究。即便是美国,它的另一款五代机F-35严格意义上来讲就并未完全满足4S标准,它的机动格斗性能恐怕在苏-35面前占不到什么便宜,但这并不妨碍人们将其归入五代,因为它能够适应未来赋予它的作战任务、政治任务和市场任务。维光纤连接所有机载系统的座舱内……由于飞行员能够运用不同波长的光完成各种任务,因此他能够以比以前快得多的速度传输大量数据信息,而所需线缆的重量将比以前轻得多。光纤不仅有助于防范敌方实施的干扰或诱骗,还能够更为有效地防护网络攻击。
据迈耶预测,一种“数字化僚机”将伴随主力战斗机飞行,后者作为附加的传感器一射击器,其智能化程度将达到下达口头指令的水平。
不过洛一马公司被称为“臭鼬工厂”的高性能项目分部副总裁尼尔卡塞纳指出,无论第六代战斗机最终呈现何种状态,它最终仍将是一种机械设备,因此仍需实施保障、维修和改装。他对将主要机载系统(如雷达)以嵌入方式安装于机身蒙皮之内并没有很强的信心。
卡塞纳认为:“如果雷达发生故障,维修人员必须将机翼拆下……而这并不是第六代战斗机希望采用的技术。”在设计新一代战斗机的过程中,全寿命成本将是至关重要的因素,因此将会采纳那些具有实用性的建议。他指出,为了实现上述目标,洛一马公司正在研究一种新的合成制造技术,这种技术采用的紧固件比以前大幅度减少,加工成本也随之下降,因此降低了项目启动和维持成本。
超高速打击
迈耶认为,定向能武器将在很大程度上决定第六代战斗机的灵敏程度。他指出,“光速”将对“目前最流行的先进战斗机所具备的优异机动性能”形成“制约”。当这些战斗机面临定向能武器的攻击时,将没有时间采用机动方式进行规避。脉冲武器也能够对敌机机载系统或地面目标造成严重破坏。据迈耶透露:“从我们在诺格公司观察到的情况以及所实施的研发项目的情况看,在未来20年内……这种技术将趋于成熟。”迈耶指出,在加装适当型号的发动机,可能是1台辅助型发动机,并提供用于定向能武器所需功率的情况下,将意味着能够为定向能武器提供“无限弹药”。
高超音速性能——飞行器能够以相当于音速5倍(甚至更高)的速度飞行——长期以来—直被视为第六代战斗机的性能之一,但美国国防工业界高层人士对该型战斗机能否在一定时间内具备这种能力感到怀疑。虽然高超音速推进试验项目取得了部分成功,但真正的高超音速飞行时间合计不足15分钟,要想在今后20年内研制出一种具备部署能力的高超音速战斗机,无疑是一种很难实现的性能飞跃。
迈耶认为:“该项目涉及一系列新材料的研发,这主要是受到……传感器、保险丝和孔径等因素的影响。它们都必须在5马赫以上的超高温环境中运行。”即便如此,“这实际上是一个我们将会考虑的方案”,因为目标此时正在逃离,要求在远距离之外对其迅速实施外科手术式的精确打击。然而,这种方法可能存在与飞机盘旋性能不相兼容的问题。
戴维斯认为,高超音速性能“将在第六代战斗机上开始得到体现,”但最初不一定是平台的动力设备,而是飞机装载的动能弹药。戴维斯指出:“我想这种性能将首先运用于武器”。它们可能不仅仅限于武器,而且还可用于前往目标执行短时间任务的高速侦察平台。由于高超音速平台的速度极高,尤其是定向能武器,戴维斯认为对“目标进行持续监视”显得至关重要,因为“一旦扣动扳机”,以光速飞行的武器将无法召回,即便武器以高超音速飞行,目标也会在武器飞抵之前出现位移。这意味着必须将若干具备隐身性能的无人机或传感器部署于战场周围。戴维斯认为,高超音速研发项目不仅需要多年时 间才能完成,而且还必须与其他可变循环发动机结合在一起。后者将使第六代战斗机在从海平面起飞后爬升至高空,随后再启动高超音速发动机。这些必不可少的推进系统距研制成功还有相当长的时间。
任务需求牵引技术选择
基于对俄罗斯和中国第五代战斗机性能的预测,美军何时才能部署第六代战斗机?
戴维斯认为,应该由美国空军和海军(而不是国防工业部门)确定到底应该以多快的速度部署新一代战斗机。然而,当国外的第五代战斗机大量扩散,以至于“美国空军和海军认为在2020年就有必要装备第六代战斗机”的情况下,那么“我们将在第五代平台的基础上实施某些改进项目”,如加装定向能武器等。
卡塞纳同意上述观点,据他透露,洛一马公司已经“与美国空军和海军进行了接触,并且向它们提供了相关数据以及我们对新一轮战斗机研发项目的构想”。如果有必要实现真正意义上的质的飞跃,那么第六代战斗机将是最终发展途径,然而,“如果提高性能的动力源于军队规模的压缩以及武器装备在此期间趋于老旧的发展态势,那么我们将更倾向于在第五代战斗机的基础上,对性能实施持续改进。”洛一马公司是F-22和F-35型战斗机的生产商。他认为,该公司的目标是在曲线上发现某个接合点,并在该点“取得完全成功,而不仅仅是提出某种80%~90%的解决方案。成本属于非线性增长因素。”
美国空军负责情报一监视一侦察的副参谋长戴维·德普图拉中将此前曾是一名战斗机飞行员,他认为新一代战斗机的性能可能与现役任何型号的战斗机都存在本质性区别,并敦促国防部门的决策者保持开放心态,而且不要忽略惨痛的历史教训。德普图拉指出,虽然美国在无人机研发方面取得了巨大进步,但“我们在360度全向环境感知、快速信息集成以及将这些信息转化为行动(与传感器相连的人脑可完成这些行动)等方面还有很长的路要走。”
德普图拉认为,虽然计算机处理性能迅速提高,但它也很难应对“在几分之一秒内可能出现的数量无限的情况”。他强调,在这种能力得到验证之前,“我们仍然需要部署载人飞机。”他强调,美国的潜在对手有可能接触到美军目前拥有的所有技术。因此在未来20至30年内,美国有必要投入适当资源,保持美军赖以取得作战胜利的优势(如制空权)。
然而,德普图拉也警告不应当过于强调发展技术:“与精确制导空中武器的情况相似,网络空间正在重新界定我们对当今大规模作战行动的构想,我们必须对以下问题引起警惕,即在大规模精确打击以及大规模网络战能力的时代,‘大规模’的传统定义能够以多快的速度回归其传统意义?”换言之,数量因素也具有重要性,如果战斗机的数量过少,即便它们的性能非常先进,也会在数量方面无法满足需求。
航空业30年后迎来新挑战
在所有与第六代战斗机相关的争论中,存在着一种严酷的现实:虽然相关研发项目必须处于积极实施的态势,但实际上目前连项目本身的性质也未能得到明确界定。如果美国国防部希望让美军拥有第六代战斗机的作战能力,那么它就必须尽快显示出这种意图。美国国防工业部门如果要将其自有资金投入第六代战斗机所需的相关技术,就需要得到这种明确的信号。
此外,如果要使美国航空航天工业在全球范围内保持领先优势,也有必要实施第六代战斗机的研发项目。除非该行业面临挑战,而且未来如果有必要实施“90%”解决方案,否则该行业无法对这种值得警惕的形势作出有效回应。
在盖茨的领导下,美国国防部负责技术的领导人表示,为了避免因研发项目迟滞而导致的成本和流程问题,有必要使相关技术变得更加成熟。不幸的是,这种安全和稳定的方式不会对具有质变特征的技术产生推动作用。
迈耶指出:“我们必须使创新思想、工程技术人才和技术集成研发等领域面对挑战,这种发展态势将使国防工业的表现超出预期。”他强调,目前研制的F-35型战斗机在很大程度上是采用了得到验证的技术,并且具备“可承受性”。然而,只有B-2和F-22研发项目才真正为那些奠定现代空战基础的系统打开了发展通道。迈耶认为,B-2型隐身轰炸机“是一项具有重大意义的发现”,这主要是因为它涉及大量应对性能需求的发明创造。B-2研发项目要求“在早期研发阶段实施基础研究”,从而创造了非平面隐身技术,并且增大了航程和载弹量、加固了核弹以及采用了新型天线、雷达和飞行控制系统。
据迈耶透露,目前绝大多数研发项目只有在达到六级或更高准备状态的情况下才能进入全面研发项目。他指出:“我们当初实施B-2研发项目时,一些技术仅达到四级准备状态,而许多技术为五级准备状态。”他认为,诸如第六代战斗机这样的研发项目“是我们最关注的因素,因为它们促使我们思考,并使我们勇于承担那些在通常情况下不愿涉及的风险,在应对这种风险的过程中,我们已经发现了那些使美国国防工业成为伟大行业的新技术。”
戴维斯指出,其他国家正在全力以赴学习美国战斗机行业的经验:“我们仍然认为,必须研制出某种战斗机,并对它们进行试飞和其他测试,由此判断哪些技术已经能够成功运用。在某种程度上,如果没有进行上述实践,而只是进行理论研究,将无法实现研发目标。如果我们不能奋勇向前,对手将赶上并超过我们。”
一刀切!4S这道门槛现在就是所有打算拥有五代机国家的目标。不过,还是得问一句,一款自己使用的战斗机的性能标准为什么要由别人来制定?给个理由先?
4S的历史
所有人都知道4S标准是美国人提出的,因为它具体体现在世界空军史第一种第五代战斗机F/A-22上,4S的历史其实就是F/A-22的历史。
追溯源头,F/A-22是美国“先进战术战斗机”(ATF)计划的产物,不过该计划并不是很多人所认为的那样是针对前苏联苏-27和米格-29的威胁才提出的。早在1971年美国战术空军司令部便提出了ATF概念,在整个20世纪70年代ATF都被定义为一种先进攻击机,并且在将制空作为它的一项作战任务考虑之前,美国空军已在一系列的需求和概念分析研究中,逐步明确了该机应具有超声速巡航、高机动性、综合化的航电系统、大航程、低可探测性和改善的可保障性等特点。
美国空军对这种攻击机需求的推动力同样来自当时欧洲大陆上的军事态势。北约在欧洲大陆部署战区核武器后,华约将其纵深的第二、三梯队部署得更加分散,避免因过分集中而在战时遭到北约战区核武器的毁灭性打击。同时,华约将集中到前沿的打击力量比例减少到约20%(其中约60%集中到第一梯队),而其余80%都部署在离前线500公里以内的纵深。
显然,北约若要在与华约常规战争中确保实施“前沿防御”战略,就必须具备对华约分散部署的纵深目标进行常规打击的能力,由此便导致了对能穿透华约前线和纵深防空火力、具备纵深攻击能力的先进攻击飞机的需求,前述对ATF的技术要求,也就是所谓4S标准中的超声速巡航与隐身,便来自在纵深打击中保持效率和高生存力的需要。当时美国的研究结果认为,这种攻击机的巡航高度应达到15240-19812米,最大马赫数应达到1.6~2.2。
但是到了上世纪70年代后期,情况发生了一些变化。1977~1979年,美国侦察卫星在莫斯科附近茹科夫斯基城的拉明斯基先后发现了苏联两种新型战斗机的试验机,并根据发现地点将其分别称为拉明-K和拉明-L,它们就是日后的苏-27和米格-29原型机。当时美国情报部门认为这两种飞机将分别在1987年中和1985年初具备初始作战能力,且性能可与F-15和F-16匹敌。为继续保持美军战斗机领先一代的优势,美空军在1980年4月将制空列入了ATF的任务考虑,其后一系列的研究表明此前明确的ATF攻击机应具有的特征同样适用于未来空战环境。1982年8月,美空军首次明确将争夺制空权列为ATF最优先的任务,4S标准中的超机动性与超视距打击因此成为了新机研制中被优先考虑的性能。
1981年11月五角大楼批准了美空军有关ATF的需求报告,洛克希德小组的YF-22A于1990年4月23日击败诺斯罗普小组的YF-23A,赢得ATF的工程制造与发展合同。虽然YF-23A在隐身和超声速巡航能力上高于YF-22,但美空军认为该机的设计过于冒险,激进的气动外形也不利于机动格斗,因此以YF-22A为代表的均衡4S标准也逐渐被广泛认可,成为全球下一代战斗机性能目标的主流趋势。
1997年4月9日F-22A被命名为“猛禽”,2002年9月17日编号改为F/A-22,表示它也可用来对地攻击,这既是ATF计划原始初衷的回归,同时也预示着在上一代战斗机上就已经大行其道的多用途战斗机概念在新一代平台上将得到继承。
截至2005年4月26日,F/A-22公布的最大飞行高度超过18288米,迎角范围超过-60°-+60°。达到的主要关键性能指标中,超声速巡航速度达到M1.72,比指标要求的M1.5高15%;加速时间53秒,比指标要求的54秒高2%;M0.9时的机动性满足指标要求;某种任务构型下的作战半径(亚声速+超声速)达到574+185公里,比指标要求的370+185公里高14%;雷达探测距离比指标要求高5%;完成部署需要8.4架C-141B运输机支持,与指标要求的8架略有差距;平均故障间隔时间3.0小时,满足指标要求;隐身性能高于指标要求。
作为一种空战平台,F/A-22的最大优势在于具备出色隐身性能的同时,成功融合了战后第二代战斗机的高速性能和三、四代机的亚、跨声速机动性能,并在超声速巡航和过失速机动方面取得了真正具备实战意义的突破。而这些性能也因为F/A-22的服役而成为各国第五代战斗机所一致追求的标准。
在不牺牲性能的前提下隐身
第五代战斗机必须是一架全隐身战斗机,没有人怀疑这一点,但必须指出的是,隐身飞机并不等同于五代机,最近国内媒体在渲染所谓各国五代机研制竞赛时经常将两者混淆。全隐身作战飞机在F-117战斗轰炸机和B-2战略轰炸机上都已经实现,F/A-22和F-35可以被认为是第二代全隐身作战飞机,但它们首先是用于制空作战的战斗机。
“猛禽”的隐身性能主要通过外形设计和结构设计(如S型进气道)实现。值得注意的是,洛-马宣称该机与早期隐身飞机(F-117A、B-2A)相比,将吸波材料/结构的使用降低到了最低限度,显然,主要依靠涂料隐身的第一代隐身飞机与第五代战斗机所要求的可维护性之间存在矛盾。在等离子云等革命性隐身手段还未成熟时,如要减少娇贵的吸波涂料使用,就只能尽量挖掘飞机外形设计上的隐身潜力,这一点的确很难做到,因为有时外形隐身需求会与飞机气动信性能需求产生矛盾。
F/A-22可以说在这两方面尽量做到了平衡。它通过大量的平行设计使回波波峰集中到少数几个非重要方向上,这样可把散射波峰合并到偏离头向及尾向的非重要方向上,尽管这会增加该方向的散射功率,但减少散射波峰数量确实能给隐身带来更大的好处。F/A-22采用整个机身上部与机翼融合的设计和外倾的双垂尾;平尾前缘内侧切入主翼后缘内侧,后缘延伸到尾喷管后方,与机翼一起对后机身提供了最大限度的占位遮蔽作用;采用脊形前体截面,进气道上表面成曲线形,侧缘有窄边条,与独特的座舱盖形成了头盔形剖面;机身侧面向内倾斜约35度(一般认为侧向雷达威胁的主要方向在30°以内)。 该机的雷达罩为“频率选择表面”,能阻挡某些频率雷达波透过雷达罩照射到天线,同时保证对本机雷达的透波性能;雷达采用一个向上的固定安装角,使天线回波方向偏离头向的重要锥角范围;所有控制面端头的缝隙及全动平尾与尾撑之间的缝隙都开有菱形槽,避免控制面偏转后活动面端头平面及与其对应的固定部分端面产生强的反射回波;将主要天线和传感器采用内埋或共形布置;将各口盖边缘设计成锯齿形,并且锯齿边与主翼前缘或后缘平行。
为了避免在近距格斗中被红外空空导弹锁定,且由于俄系战机普遍安装有高性能的红外探测装置(IRST),其甚至具备定位能力可作为辅助被动雷达使用,因此F/A-22的红外隐身措施非常彻底:采用有利于喷流冷却的矩形喷管;垂尾、平尾与尾撑向后延伸,可遮挡尾喷管的红外辐射;在机翼蒙皮上采用波音名为“面漆”的红外抑制涂料,降低超声速巡航时蒙皮气动加热产生的红外辐射强度;还可利用机翼内部燃油对超声速巡航时的蒙皮加热进行冷却。
F/A-22的头向雷达反射截面积(Rcs)约为0.065平方米,比苏-27、F-15低两个数量级,而且特别要强调的是由于第五代战斗机采用了内部弹仓,在作战条件下不会因外挂引起RCS增大,故此时其隐身优势将更明显。此外,有报道显示该机的侧向RCS仅2~3平方米,果真如此,也只有典型三代机的1/100左右。在红外隐身方面,从资料推断出该机在推力损失仅有2%~3%的情况下,将尾喷管3~5微米中波波段的红外辐射强度减弱了80%~90%,同时使红外辐射波瓣的宽度变窄,减小了红外制导空空导弹的可攻击区。
根据有关模型进行计算,取F/A-22的前向RCS为0.1平方米,与10平方米的情况比较,在其他条件相同的情况下,前者的超视距空战效能比后者高出500%左右。必须看到的是,作为最早开发出成系列隐身作战飞机的国家,美国不仅在该领域拥有极为丰硕的科研成果,而且还具备丰富的实践能力,在未出现成熟的革命性隐身科技(如等离子云技术)的前提下,其他国家在该领域的追赶仍然主要依靠对美国现成技术的参考和模仿。
一款智能相控阵雷达
世界上最早安装相控阵雷达的战斗机是俄罗斯的米格-31,但西方后来在这个领域的进步显然要更快。当各国的四代和四代半战斗机都开始抛弃脉冲多普勒技术,而换装各种无源甚至有源相控阵雷达时,一款高性能的有源固态相控阵雷达就成为了五代机的标配。
F/A-22的AN/APG-77是一型极其强悍的有源相控阵雷达,大孔径配合全向电子扫描,在高速中央处理器的支持下保证了该款雷达的超视距多目标接战能力,但这一在脉冲多普勒时代就已经实现的功能并不是APG-77炫耀的资本。其最牛之处在于它是第一款隐身智能雷达,以及强大的多功能电子综合性能。
APG-77实现了本机主动辐射的电磁波进行控制和管理,否则强大的烧穿能力反而可以让地方在更远的距离上发现自己。F/A-22初步考虑了传感器的孔径综合设计,APG-77有源相控阵雷达除了传统雷达的功能外,还能用于情报侦察、电子干扰、目标识别和通信。主动相控阵体制的采用使APG-77具有极快的扫描速度,减小了被敌方截获和识别的概率;同时该雷达及其他主动辐射源的波形都满足严格的低可截获要求。APG-77甚至可根据目标探测需要自动控制发射功率,并能将主动辐射能量用伪噪声的形式扩散在宽的频率范围内。
其他国家的机载相控阵雷达发展也很快,采用有源主动发射模块的固态雷达可以更方便地控制发射功率,且降低了模块的制造工艺要求,欧洲和俄罗斯在该领域也都有了可以装机的现成产品,俄罗斯的无源、混合、有源系列相控阵雷达在主要功能指标上可能已不逊于APG-77,但这些雷达在多功能性以及智能处理方面恐怕与APG-77仍有代差。
推重比达到10
为保证超声速巡航与超机动性,第五代战斗机必须拥有一款推重比达到10的全权数字式发动机。这也是很多国家根本不可能跨越的门槛,因为具备开发潜力的公司全世界屈指算来也就美国的普-惠、通用,英国的罗-罗以及俄罗斯的几家仍处于调整期的单位。超声速巡航的一般定义是在作战状态下,以超过M1v4的速度(M0.75-M1.4属于跨声速)持续飞行30分钟以上。F/A-22不开加力的超声速巡航速度的设计指标为M1.5,实际达到M1.72,这全靠两台普拉特-惠特尼公司的F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。F119尾喷管安装的二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞机具有更高的超声速机动性能和好的低速大迎角性能,并降低了跑道要求。
F/A-22达到的气动设计水平是:零升阻力系数约为0.034(第二、三代战斗机分别约为0.032、0.041-0.044),亚音速最大升阻比约为12(第二、三代战斗机的水平分别为8、12),超声速最大升阻比5-6,最大升力系数不低于1.8(第二、三代战斗机的水平分别为1.2、1.6,但米格-29和苏-27可达1.7-1.8),风洞试验和分析显示其最大可控迎角可达+85°(二代机一般不超过+20°,三代机一般不超过+40°)。相对于以前的作战飞机,该机在飞行性能上的最大突破是同时具有实战意义下的超声速巡航和过失速机动能力。
F/A-22在+60°的超大迎角下进行滚转时,机头指向的改变速率可达近90°/秒;还能在40°的大迎角下进行360°横滚。推力矢量技术还提高了飞机的敏捷性,使F/A-22在20°迎角下的滚转速率由50°/秒增加到100°/秒。该机的电传操纵系统还可实现多种直接力控制机动模式,可改善飞机对地攻击时的瞄准精度、增加攻击机会。由于在满足隐身性能方面多少会对飞机的气动性能造成影响(如舍弃鸭翼),因此发动机的性能将很大程度上决定第五代战机是否能够达到超机动性与超声速巡航的要求,所幸还有矢量喷管,完全自动化的矢量喷管在俄罗斯的四代半战机上已经得到应用,甚至米格-290VT上早已实现了全向矢量控制,因此可以说现有五代机的纵向矢量控制在这方面并无优势。其实F119最值得称道之处在于其实现了高性能指标的同时还兼具极佳的可靠性,这与材料加工工艺和编程等基础业务水平直接相关。俄罗斯同级别的AL-41发动机就是在可靠性上遭遇研制困境。
第五代空战
从人类战争史来看,一款具备战略意义的划时代武器的出现必然带来作战方式的变革,当第五代战斗机或已服役部署,或正加紧研制试飞时,未来的空中战场也必然将跨入“第五代”。4S性能所赋予五代机的新能力将改变飞行员,空中与地面指挥人员的思维方式,但“交战规则”到底如何,由于还未经受实战的检验,包括美国空军在内也只能通过“红旗”对抗演练或 图上推演等方式摸着石头过河。
如超声速巡航能力带来的好处是可外推拦截线、快速接近敌机和占位、扩大导弹攻击区、高速脱离战区摆脱攻击等。按有关模型计算,在进行超视距空战时,F/A-22在超声速巡航状态下的空战效能比在跨声速状态下提高了100%~200%。而在进行拦截作战时,国外的研究表明若拦截机相对于目标有2~1的速度优势,则拦截能力可比1~1的状态提高500%。此外,超声速巡航能力与F/A-22的大航程、先进的综合式航空电子系统结合,使其可控制空域面积大大增加,据报道比三代机增大11倍。超声速巡航对于高速突防、快速通过敌防空区也极为有效,这无疑提高了五代机的生存概率。
另外,由于F/A-22采用了综合飞行数据链,就能实现过去根本无法想象的16机编队作战,具体形式是16机分为4个4机菱形小编队(前、后各2个),每个小编队内部的4架飞机完全共享目标信息,各小编队内有一架长机,4个小编队的长机之间交换目标信息。毫无疑问,F/A-22以这种编队进行超视距空战,有很多战术可以选择:例如由JZAPG-77雷达具有卓越的多目标探测能力,整个编队可以只有2架飞机打开雷达,其他飞机可保持静默;前方2个编队可依次发射AIM-120攻击目标后机动脱离,由后方编队机进行中段制导;前、后编队或4个编队轮番进行超视距攻击……
国外的研究数据显示F/A-22与苏-27S的空战效能对比为,仅考虑常规性能时为1:1;考虑前者的超声速巡航能力为2:1;加上隐身为8:1;再加上先进的航电系统为20:1。F/A-22也能很好地融入美军的作战体系,并使这样的体系“奇正相生”,极大地增强其攻防能力。
五代未必趋同
由于中国和俄罗斯五代机的浮出水面,可以肯定美空军与国防部就该生产多少架F/A-22的争论将会更激烈,空军原来坚持需要381架,但其预算最多只能支持295架;国防部之前则已经将生产数量砍到181架。而过去—直被诟病的高昂价格现在也得到了控制,据称量产后的第4批生产型F/A-22单价已经降到了1.3亿美元。
美国标准的五代机的确是一种高效能主战装备,并由其需求牵引设计开发。不过也必须认识到的是,虽然现有装备的更新换代必须加速推进,但各国因自己的需求不同也未必一味模仿,所谓五代机就一定得具备4S标准的观念值得商榷。
美国ATF的正式研制目标就是取代F-15,有效压制俄罗斯苏-27、确保夺取绝对的空中优势;后来才定义为多用途战斗机。而F-35从一开始就是作为主要用于对地攻击的多用途战斗机研制,并辅助N/A-22夺取制空权;俄罗斯T-50的任务则两者兼备,要承担俄罗斯广袤国土的防空任务并具备卓越的多用途能力。与F/A-22争夺制空权的任务也包含在T-50的防空任务之中。因此,每一种主战型号装备在研制时必须明确未来任务方向和可能的对手。4S标准雏形出现的时代仍然处于冷战时期,在21世纪的今天是否在任何情况下都适用?可能出现的部分性能指标浪费的情况,有必要做深入研究。即便是美国,它的另一款五代机F-35严格意义上来讲就并未完全满足4S标准,它的机动格斗性能恐怕在苏-35面前占不到什么便宜,但这并不妨碍人们将其归入五代,因为它能够适应未来赋予它的作战任务、政治任务和市场任务。维光纤连接所有机载系统的座舱内……由于飞行员能够运用不同波长的光完成各种任务,因此他能够以比以前快得多的速度传输大量数据信息,而所需线缆的重量将比以前轻得多。光纤不仅有助于防范敌方实施的干扰或诱骗,还能够更为有效地防护网络攻击。
据迈耶预测,一种“数字化僚机”将伴随主力战斗机飞行,后者作为附加的传感器一射击器,其智能化程度将达到下达口头指令的水平。
不过洛一马公司被称为“臭鼬工厂”的高性能项目分部副总裁尼尔卡塞纳指出,无论第六代战斗机最终呈现何种状态,它最终仍将是一种机械设备,因此仍需实施保障、维修和改装。他对将主要机载系统(如雷达)以嵌入方式安装于机身蒙皮之内并没有很强的信心。
卡塞纳认为:“如果雷达发生故障,维修人员必须将机翼拆下……而这并不是第六代战斗机希望采用的技术。”在设计新一代战斗机的过程中,全寿命成本将是至关重要的因素,因此将会采纳那些具有实用性的建议。他指出,为了实现上述目标,洛一马公司正在研究一种新的合成制造技术,这种技术采用的紧固件比以前大幅度减少,加工成本也随之下降,因此降低了项目启动和维持成本。
超高速打击
迈耶认为,定向能武器将在很大程度上决定第六代战斗机的灵敏程度。他指出,“光速”将对“目前最流行的先进战斗机所具备的优异机动性能”形成“制约”。当这些战斗机面临定向能武器的攻击时,将没有时间采用机动方式进行规避。脉冲武器也能够对敌机机载系统或地面目标造成严重破坏。据迈耶透露:“从我们在诺格公司观察到的情况以及所实施的研发项目的情况看,在未来20年内……这种技术将趋于成熟。”迈耶指出,在加装适当型号的发动机,可能是1台辅助型发动机,并提供用于定向能武器所需功率的情况下,将意味着能够为定向能武器提供“无限弹药”。
高超音速性能——飞行器能够以相当于音速5倍(甚至更高)的速度飞行——长期以来—直被视为第六代战斗机的性能之一,但美国国防工业界高层人士对该型战斗机能否在一定时间内具备这种能力感到怀疑。虽然高超音速推进试验项目取得了部分成功,但真正的高超音速飞行时间合计不足15分钟,要想在今后20年内研制出一种具备部署能力的高超音速战斗机,无疑是一种很难实现的性能飞跃。
迈耶认为:“该项目涉及一系列新材料的研发,这主要是受到……传感器、保险丝和孔径等因素的影响。它们都必须在5马赫以上的超高温环境中运行。”即便如此,“这实际上是一个我们将会考虑的方案”,因为目标此时正在逃离,要求在远距离之外对其迅速实施外科手术式的精确打击。然而,这种方法可能存在与飞机盘旋性能不相兼容的问题。
戴维斯认为,高超音速性能“将在第六代战斗机上开始得到体现,”但最初不一定是平台的动力设备,而是飞机装载的动能弹药。戴维斯指出:“我想这种性能将首先运用于武器”。它们可能不仅仅限于武器,而且还可用于前往目标执行短时间任务的高速侦察平台。由于高超音速平台的速度极高,尤其是定向能武器,戴维斯认为对“目标进行持续监视”显得至关重要,因为“一旦扣动扳机”,以光速飞行的武器将无法召回,即便武器以高超音速飞行,目标也会在武器飞抵之前出现位移。这意味着必须将若干具备隐身性能的无人机或传感器部署于战场周围。戴维斯认为,高超音速研发项目不仅需要多年时 间才能完成,而且还必须与其他可变循环发动机结合在一起。后者将使第六代战斗机在从海平面起飞后爬升至高空,随后再启动高超音速发动机。这些必不可少的推进系统距研制成功还有相当长的时间。
任务需求牵引技术选择
基于对俄罗斯和中国第五代战斗机性能的预测,美军何时才能部署第六代战斗机?
戴维斯认为,应该由美国空军和海军(而不是国防工业部门)确定到底应该以多快的速度部署新一代战斗机。然而,当国外的第五代战斗机大量扩散,以至于“美国空军和海军认为在2020年就有必要装备第六代战斗机”的情况下,那么“我们将在第五代平台的基础上实施某些改进项目”,如加装定向能武器等。
卡塞纳同意上述观点,据他透露,洛一马公司已经“与美国空军和海军进行了接触,并且向它们提供了相关数据以及我们对新一轮战斗机研发项目的构想”。如果有必要实现真正意义上的质的飞跃,那么第六代战斗机将是最终发展途径,然而,“如果提高性能的动力源于军队规模的压缩以及武器装备在此期间趋于老旧的发展态势,那么我们将更倾向于在第五代战斗机的基础上,对性能实施持续改进。”洛一马公司是F-22和F-35型战斗机的生产商。他认为,该公司的目标是在曲线上发现某个接合点,并在该点“取得完全成功,而不仅仅是提出某种80%~90%的解决方案。成本属于非线性增长因素。”
美国空军负责情报一监视一侦察的副参谋长戴维·德普图拉中将此前曾是一名战斗机飞行员,他认为新一代战斗机的性能可能与现役任何型号的战斗机都存在本质性区别,并敦促国防部门的决策者保持开放心态,而且不要忽略惨痛的历史教训。德普图拉指出,虽然美国在无人机研发方面取得了巨大进步,但“我们在360度全向环境感知、快速信息集成以及将这些信息转化为行动(与传感器相连的人脑可完成这些行动)等方面还有很长的路要走。”
德普图拉认为,虽然计算机处理性能迅速提高,但它也很难应对“在几分之一秒内可能出现的数量无限的情况”。他强调,在这种能力得到验证之前,“我们仍然需要部署载人飞机。”他强调,美国的潜在对手有可能接触到美军目前拥有的所有技术。因此在未来20至30年内,美国有必要投入适当资源,保持美军赖以取得作战胜利的优势(如制空权)。
然而,德普图拉也警告不应当过于强调发展技术:“与精确制导空中武器的情况相似,网络空间正在重新界定我们对当今大规模作战行动的构想,我们必须对以下问题引起警惕,即在大规模精确打击以及大规模网络战能力的时代,‘大规模’的传统定义能够以多快的速度回归其传统意义?”换言之,数量因素也具有重要性,如果战斗机的数量过少,即便它们的性能非常先进,也会在数量方面无法满足需求。
航空业30年后迎来新挑战
在所有与第六代战斗机相关的争论中,存在着一种严酷的现实:虽然相关研发项目必须处于积极实施的态势,但实际上目前连项目本身的性质也未能得到明确界定。如果美国国防部希望让美军拥有第六代战斗机的作战能力,那么它就必须尽快显示出这种意图。美国国防工业部门如果要将其自有资金投入第六代战斗机所需的相关技术,就需要得到这种明确的信号。
此外,如果要使美国航空航天工业在全球范围内保持领先优势,也有必要实施第六代战斗机的研发项目。除非该行业面临挑战,而且未来如果有必要实施“90%”解决方案,否则该行业无法对这种值得警惕的形势作出有效回应。
在盖茨的领导下,美国国防部负责技术的领导人表示,为了避免因研发项目迟滞而导致的成本和流程问题,有必要使相关技术变得更加成熟。不幸的是,这种安全和稳定的方式不会对具有质变特征的技术产生推动作用。
迈耶指出:“我们必须使创新思想、工程技术人才和技术集成研发等领域面对挑战,这种发展态势将使国防工业的表现超出预期。”他强调,目前研制的F-35型战斗机在很大程度上是采用了得到验证的技术,并且具备“可承受性”。然而,只有B-2和F-22研发项目才真正为那些奠定现代空战基础的系统打开了发展通道。迈耶认为,B-2型隐身轰炸机“是一项具有重大意义的发现”,这主要是因为它涉及大量应对性能需求的发明创造。B-2研发项目要求“在早期研发阶段实施基础研究”,从而创造了非平面隐身技术,并且增大了航程和载弹量、加固了核弹以及采用了新型天线、雷达和飞行控制系统。
据迈耶透露,目前绝大多数研发项目只有在达到六级或更高准备状态的情况下才能进入全面研发项目。他指出:“我们当初实施B-2研发项目时,一些技术仅达到四级准备状态,而许多技术为五级准备状态。”他认为,诸如第六代战斗机这样的研发项目“是我们最关注的因素,因为它们促使我们思考,并使我们勇于承担那些在通常情况下不愿涉及的风险,在应对这种风险的过程中,我们已经发现了那些使美国国防工业成为伟大行业的新技术。”
戴维斯指出,其他国家正在全力以赴学习美国战斗机行业的经验:“我们仍然认为,必须研制出某种战斗机,并对它们进行试飞和其他测试,由此判断哪些技术已经能够成功运用。在某种程度上,如果没有进行上述实践,而只是进行理论研究,将无法实现研发目标。如果我们不能奋勇向前,对手将赶上并超过我们。”