美俄欧下一代战斗机发展解析

美俄欧下一代战斗机发展解析

作者：远望智库高级研究员  杨军威

对六代机（依照目前较为统一的称谓，称即将发展的下一代战斗机为六代机）发展的研究已持续多年，美俄欧都先后提出了多种概念方案。从美俄欧的概念方案看，美俄欧对六代机的能力需求已基本聚焦，但装备图像尚不十分清晰。

近期，据资料报道，美空军未来空战平台即将开展型号研制。在新一代战斗机的发展中，美国一直处于引领地位，美国下一代战斗机的发展图像对其他国家的发展具有十分显著的示范作用。美国六代机即将开展型号研制的信息似乎表示一直处于模糊状态的六代机图像已经清晰，但资料并没有对美即将发展的六代机的装备图像进行描述，六代机的装备发展图像依然处于迷雾之中。

六代机是什么样子？关于六代机的构想，不同国家、不同军种、不同承包商给出的描述不尽相同，即便是同一国家、同一军种、同一承包商，在不同的发展阶段也有不同的认识。本文依据美俄欧公布的六代机概念方案所透露的信息进行解析，以期获得对六代机装备图像的渐进认识。

一、美国六代机图像

美国公布的六代机概念方案有多个，从目前已知的信息判断，似乎还没有收敛到一个固化的图像。

图1 美国公布的六代机概念图像（图片来自网络）

从公开的报道看，美国人目前提出的六代机装备图像有多种，如洛马方案（类似于YF-23）、波音方案（2个）、诺格方案（2个）。纵观这些概念方案，美国的六代机具有1个共同的显著特点——高隐身气动布局（飞翼式布局、无垂尾、背负式进气道）。在六代机的发展上，美空军明显突出了对隐身性能的更高追求。

从技术角度分析，美空军对六代机隐身性能的需求要比F-22高1～2个数量级，这与美空军提出的“穿透型制空”的作战概念十分契合。但这种气动布局将导致飞机的机动性变差，追求更高的隐身性能，适当放弃对飞机机动性的要求，这种认识可能代表了美空军对未来全面隐身空战规律的理解。

通过对美国公开透露的六代机概念方案的解析，可获得如下认识：

（1）跨代技术标志不显著

从美国所透露的六代机概念方案可看出，美国的六代机方案没有体现明显的跨代技术标志。因此从技术跨代角度看，还不能视为是跨代的战斗机。即使其六代机采用了F-120变循环发动机，由于并没有采用与之相配合的变体结构，其六代机也至多是具有了比F-22更好的超巡能力和更为经济的巡航飞行性能，还无法实现跨域飞行。只有诺格公司的概念方案采用了激光武器，具有了一点技术跨代的标志。

（2）对隐身能力的需求更为苛刻

从无垂尾、飞翼式气动布局，甚至是背负式进气道高隐身气动布局的特征可以解读出，美国人对六代机的隐身能力提出了更高的需求。在机动性和隐身性之间，美国人认为隐身的重要性度更高。这也许反映了美国人对未来空战特点的认识。

（3）可能采用激光武器

在诺格公司公布了六代机概念方案图片中突出了激光武器的应用。美军最近频繁透漏多项激光武器发展计划动向，并强调新型热管理技术的重要性，可能暗示美国人在战斗机机载激光武器技术领域取得重大突破，可以达到装机条件。但是从技术原理和技术发展趋势看，可预期的激光武器水平可能只有在近战中才能发挥作用，而近战对战斗机的机动性有较高要求，这一点与其高隐身气动布局存在矛盾。

美国人在描述其五代隐身飞机的作战效能时，其对四代机的作战是一个单向透明的杀戮过程。也许，美国人在设想其六代机时，仍然沿用了这一思维，即其六代机面对的是对手在技术上低一代的战机，在对手不掌握空中态势的情况下，抵近对手，利用激光武器对对手实施“近距杀伤”。

（4）美军对未来隐身空战的规律可能有了深化认识

目前，只有美国人有现役的隐身战机，因此对全面隐身空战的认识只有美国人具备实践验证的条件。五代机对抗四代机，战场单向透明，五代机在远距和中距占绝对优势，中距即能解决问题。由于F-22近距格斗能力不足，因此F-22尽量避免进入缠斗，一旦可能进入格斗，要迅速脱离；苏-35对抗F-22的战法就是利用多感知手段和远程强火力压制，争取突破中距，进入近距与F-22格斗。

在隐身飞机对抗隐身飞机的隐身空战中，战场双向模糊，进入近距的概率可能性增加。美军机载激光武器的发展动态是否透漏出美军已经认识到，在将来六代机对抗六代机的空战中，由于双方都是高隐身目标，近距格斗可能难以避免，近距格斗有可能成为未来隐身空战的常态。

为避免近距缠斗，则在进入近距后需要快速解决问题，争取瞬间消灭对方。而激光武器则是近距“闪速”制胜的最佳选择，可为近距格斗提供杀伤速度的绝对优势。是否可以由此推测，美军在技术上为获取近距空战优势做准备。

（5）美国的六代机提出的目标仍是，优势对抗J-20、T-50

从目前透露的信息看，美国发展六代机的目标是优势对抗歼-20、苏-57等中俄五代隐身战机。美国空军对F-22战斗机的后继者用“下一代空中主宰”（NGAD）或“穿透型制空”（PCA）的术语来描述，由此可以推测美国的六代机在优势对抗对手隐身战机的基础上，进一步附加了穿透对方防空体系，在对方领土上空掌控制空权的作战任务。

（6）美国的技术储备较为到位

在技术储备方面，美国人是较为到位的，这也是美国人装备发展的一贯传统。在发展F-22时，美国已拥有了较雄厚的技术基础。

从美国的技术储备看，隐身技术经过F-117、B-2、F-22、YF-23、F-35等多种机型的发展，储备非常雄厚；飞翼式气动布局经过B-2、X-47B的实践积累了相当经验；YF-23所使用的变循环发动机已接近成熟，在六代机中得到实际应用应该不成问题；机载激光武器经过ABL计划获得较为深刻的认识，能否在战斗机上实现尚待探讨。

因此，除机载激光武器外，目前，美国公布的六代机图像大体是靠谱的。但若激光武器不能实现，则美国的六代机可能就是F-22++，一款高级五代半，而不是真正的六代机。虽然可能采用新一代的变循环动力，但由于没有采用与之相配合的变体结构，因此也只是提升了超巡能力和燃油经济性。

（7）美国可能还有其他选项

从美空军的征询书看，美国提出的是“F-22后续能力”，并没有提取代F-22。据资料报道，美空军负责战略规划和需求的副参谋长詹姆斯·霍姆斯中将（Lt.Gen.Mike Holmes）指出，空军未来很可能将会有一种类似战斗机的新飞机，但这并不是实现空中优势的唯一答案。

在美空军为期一年的“空中优势2030”（Air Superiority 2030）研究的相关内容中，美空军将“空中优势”视为核心。霍姆斯中将和负责“空中优势2030”研究的亚历克斯.格林科维奇（Col Alex Grynkewich）上校表示，他们反对使用“第六代”这个术语来描述这种新飞机，以免人们将其仅仅狭隘地理解成已有系统的后继。新平台的关键在于大的航程和更高的有效载荷。类似B-21轰炸机的装备将成为寻求未来空中优势的一个选项，但是研究也发现，“速度和敏捷性”在2030及以后的空中战斗中“仍有价值”。

在美国重要国防智库——战略与预算评估中心（CSBA）的高级研究员约翰·斯蒂莱恩完成名为《空对空作战的趋势及对未来空中优势的影响》报告中，研究了1965年以来的空战数据库。研究显示，远程导弹的使用增加，而近距格斗的机会大大减少。认为未来战斗机可能更像轰炸机。

图2 该报告通过研究空战数据库，给出了航炮（蓝）、尾追近距空空导弹（红）、全向近距空空导弹（绿）、超视距空空导弹（紫）和其他因素（浅蓝）在空战杀伤中所占的比例演变（CSBA图片）

空战的目的是夺取和保持制空权，而对于夺取和保持制空权这一任务而言，空战只是其中的一项子任务，是主要手段之一，而不是唯一手段。因此，近期报道的武库机概念是否会成为美空军下一代“空中优势”的选项还需要深入研究和观察。

二、俄罗斯六代机图像

俄罗斯近期公布了一段短视频，展示了六代机的概念图像，颇为科幻，结构变体、激光武器、跨域飞行成为其典型技术特征。

图3 俄公布的短视频中展示的六代机概念图像（图片来自网络）

图4 俄公布的米格-41概念图像（图片来自网络）

通过对视频呈现的图像以及俄前期透露的米格-41等六代机方案的综合分析可看出，俄罗斯在发展六代机的需求上突出了对速度的追求。

从战机生存力角度看，隐身和速度是可以相互权衡的两个因素。速度高了，对隐身的需求则可以适当降低，图5、图6、图7显示了飞行器突防地面综合防空系统时，突防效能与隐身及飞行速度之间的关系。

图5 不同RCS情况下，飞行器飞行速度变化（0.8Ma～4Ma）对突防效能的影响曲线

图6 不同飞行速度情况下，飞行器前向RCS变化对突防效能的影响曲线

图7 等突防概率的RCS与速度关联曲线

从图5可看出，突防效能与飞行速度基本成线性正比关系，因此飞行速度越高，对突防越有利。如果单纯从地面防空导弹拦截角度看，超声速突防对杀伤区的大小并没有明显影响，速度对地面防空武器探测跟踪性能的影响十分有限，但若速度在Ma2.0以上时，对导弹的拦截会产生一定影响。仿真分析认为，对于非隐身飞机，在高空以Ma3.0以上的速度突防才会获得明显的突防效果，Ma3.0以下的飞行速度对突防能力提升的贡献并不敏感。但实际上，超声速突防会减小飞行器在杀伤区内存留的时间，压缩对手防空系统的反应时间。仿真计算表明，面对现代防空体系，如果飞行器在隐身条件下以Ma1.5超声速状态突防，现役的防空体系基本不具备拦截条件。因此，若飞行器在高空以Ma1.5左右的速度突防，要取得较好的突防效果则必须与隐身性能相配合。

俄在战机发展上，有依托速度提升突防能力的传统，典型型号有米格-25、米格-31，以及图-160。从俄公布的短视频看，其展示的六代机概念图像并没有放弃隐身性能，而是综合考虑了隐身与速度的结合。

三、欧洲六代机图像

在第五代隐身战斗机发展上，欧洲集体失声。欧洲各国将对五代机的需求完全寄托在美国的F-35身上。在六代机的发展上，欧洲似乎醒悟过来。近期，欧洲空客集团和法国达索公司发布了“未来作战航空系统”（FCAS）计划，呈现了欧洲六代机发展的概念方案。FCAS计划将加强欧洲核心国家之间的政治和军事联系，并将重振其在五代机发展上全面落后的航空航天业。

图8 “未来作战航空系统”的“新型战斗机”想象图（欧洲空客集团图片）

从欧洲空客集团和法国达索公司发布的“未来作战航空系统”视频所描绘的六代机图像看，中规中矩，似乎并没有显著的跨代标志，至多是一款F-22的升级版。由此可见，在四代机发展上大有作为，在五代机发展上全面沉没的欧洲，似乎丧失了下一代战斗机发展的方向感，落后态势呈现代差。

自联合研制第四代战斗机之后，欧洲各国已经多年没有研制战斗机，而是参与到美国F-35的研制计划中，为美国打下手，提供资金。面对这种局面，欧洲是否还具备研制新一代战斗机这一复杂作战系统的总体设计和全部子系统的开发能力，引起很多专家的质疑。

实际上，英、法、德这些年虽然没有研发新的战斗机，但并未闲着。在总体设计领域，英国多年来一直没有放弃对第五代战斗机总体气动设计理论和具体气动设计技术的攻关和研究，他们从中型机到重型机、单发到双发平台、常规布局到鸭式布局，进行了广泛的研究和试验，形成了完整详尽的、极具可行性的五代机设计方案。从2017年开始，英国BAE公司与法国赛峰公司、达索公司合作，联合进行五代机技术预研项目“未来空战系统”的联合研究工作，这些前期工作可能会为欧洲六代机的发展提供一定的支撑。

图9 英国第六代战机计划FCAS“未来空中战斗系统”（图片来自网络）

但是，鉴于英国脱欧、美欧矛盾日益激化、欧盟内部矛盾逐渐呈现，加之宣称的俄罗斯威胁等因素，欧洲六代机的发展是一件值得关注，但可能很难期待的事情。

四、六代机图像技术维分析

从目前已有的资料看，六代机的装备图像仍不清晰。由于各国军队的使命任务、所处的战场环境、所面临的威胁不同，因此对六代机的发展需求一定存在差异。但依据目前的信息分析认识，美俄欧对六代机的能力需求存在许多类似之处。能力是由技术支撑的，技术是相通的，技术是存在天花板的。运用技术维分析方法，可以对六代机装备发展的图像进行认识。

各国六代机的使命任务需要依据其国家和军队的战略目标确定，而六代机的性能指标需求则需要从具体的战术场景中提取。要真正明确六代机具体的性能需求，则需要对六代机未来的作战场景进行较为深入详细的描述。六代机的主要任务是进行空战，但是六代机的空战怎么打？目前的认识还很不一致。（关于对隐身空战的认识，可参见本公众号2018年3月发布的：《叙利亚上空隐身空战猜测》一文）

技术决定战术。因此，采用技术维分析方法，从高隐身——高超跨域——超机动——无人化与智能化——网络化——定向能六个技术维度进行探讨，勾画六代机的概略图像。

维度一：高隐身

隐身性能是新一代战机必须具有的基本性能，在未来的空战中，不隐身等于自杀。五代机跨入了隐身作战的门槛，五代机对四代机的空战实现了单方面透明的隐身空战，而六代机对五代机、六代机对六代机的空战则将全面进入隐身空战时代。

尽管隐身飞机没有做到全谱隐身，但目前还没有可靠、成熟、有针对性的探测手段彻底解决隐身飞机的探测问题。现有的探测手段探测隐身飞机获得的信息“似明似暗、若有若无”，远距看不见，中距看不清。这种“似明似暗、若有若无”的战场态势感知特性是隐身空战不好打的根源。

近期的研究表明，目前雷达隐身技术的发展速率已小于雷达反隐身技术的发展速率。雷达反隐身技术的发展主要集中在P波段雷达领域。

图10 雷达隐身/反隐身技术发展趋势

因此对于飞行器而言，隐身的技术优势还将继续维持，但面临着反隐身技术快速发展的显著威胁。对于下一代飞行器而言，隐身不再是一项颠覆性技术优势，而是基本技术要求。目前基于结构外形、吸波涂料的隐身技术似乎已发展到技术天花板，很难再有大幅度的性能提升。因此，目前许多国家都在探索新机制的隐身技术，但目前尚看不出颠覆性新型隐身技术的苗头。

尽管反隐身技术取得了很大发展，但目前看到的反隐身技术主要集中在两个领域，一是P波段探测，二是协同探测。这两项技术在战斗机上实现还存在很大困难。在隐身战斗机未来的空战中，有无体系信息支援将在很大程度上决定隐身空战的样式。

维度二：高超跨域

将高超跨域视为一个维度是因为这两者是强相关的。

“一小时打遍全球”的超远程高超飞行器的威胁是未来的重要威胁之一，因此需要有相应的作战平台在这一维度对威胁目标实施拦截。因此，六代机具有高超跨域能力就体现在概念方案中。

然而在这一维度进行空战的场景超出了我们的想象能力，此外对于技术支撑的要求也超越了目前可期望的能力，尤其是动力系统。尽管SR-71的J-58发动机创造了发动机历史上的经典，但SR-71作战使用的复杂性和维护保养的繁杂，使得其在大量装备的空优战斗机上使用受到很大的制约。

从技术角度看，在3万米以上高空，以5～6个马赫数飞行的战斗机，几乎没有什么机动能力。因此，即使在十分准确的预警引导信息支援下，空战攻击的窗口也是一闪即逝，作战效能估计十分低下。

因此，分析认为，六代机在这一维度上进行空战的可能性较低。好在相关技术的发展尚待时日，给我们预留了足够的想象和认识时间。

维度三：超机动

从美国人透露的六代机概念方案的气动布局看，并没有过度关注超机动性能，但依托其优异的发动机和推力矢量性能，仍可能具有较好的机动能力，从而可以大幅压缩对手的攻击窗口。

超机动在近距空战中具有很重要的作用，在中远距空战中，其作用的权重会明显下降。如果未来的空战多数是在视距外解决，则超机动性能对战斗机作战能力的贡献率并不显著。但若发动机性能可支撑，则锦上添花也无妨。

超巡能力是必需的，而超巡能力则强烈依赖于发动机的能力。分析认为，这一维度的空战是必然存在的。动力技术是六代机需要重点攻克的关键技术。

维度四：无人化与智能化

无人化在六代机概念研究初始阶段方案颇多，经过这些年的认识，似乎已达成基本共识。六代机可能是由有人战斗机、无人机、武库机等多种机型组成的一个族群，有人驾驶的多用途优势制空战斗机是其主体，有人的六代机与无人机的协同作战将是六代机发展的重要趋势。

随着人工智能的发展，尤其是Alpha Go围棋获胜，空战Alpha战胜了资深飞行员的报道，使我们对六代机无人化的认识发生了一点变化。

无人机具有零伤亡、易于快速形成和保持战斗力（不需要培养和训练飞行员）、性能可超越人体耐受极限的独特优势。

无人机的应用强烈依赖于通信链路和人工智能，现在的发展趋势是，人工智能的权重越来越高。在中远距空战中，作战决策的结构化程度较高，对于决策结构化程度较高的中远距空战任务，无人机是完全可以胜任的，且其作战效能一定优于有人机。而对于结构化程度较低的近距空战，无人机可能难以胜任，这也是人们普遍的认识。因此，在美国人的设想中，采用六代机与无人战斗机协同，无人战斗机负责中远距拦截，六代机负责拦截漏网之鱼。

图11 有人机与无人机协同作战（图片来自网络）

但随着人工智能的进一步发展，情况可能会发生颠覆。这一维度的空战问题，没有想透彻。分析认为，美国人也没有想透彻，因此在美国人的六代机方案中，波音公司同时提出了有人和无人两个方案。有人无人协同可视为是这两种方案的权衡之举。

从技术上看，具有人工智能的无人机在空战中，其OODA每一个环的速度都优于人类，在复杂态势下求解最优解也优于人类。像Alpha Go围棋一样，无人机除判断态势外，还可以同时预测整体和整个进程的收益与风险。无人机智能作战不是简单的寻找最快速的OODA，而是时刻判断态势，寻求敌人被杀伤概率与自身被杀伤概率的最佳平衡点。这一境界的达到是科学家依据大数据使用复杂算法实现的，并不是飞行员灵机一现的决策，其决策质量绝对优于飞行员。

在机器和人工智能取代人类作为决策者后，在战术层次，武器本身可发挥出超越设计师设计时预想的性能，将武器装备的战斗力彻底解放了出来，实现作战效能的最大化。比如说，在极限距离上实施摆脱导弹的机动，无人机肯定优于有人机。

以上的认识是理论值，现在的实际情况是，人工智能如何应对瞬息万变的空战环境还是个大大的问号。这一维度的自主空战在未来一定能实现，但能否在六代机上实现尚需进一步研究和观察。现在，对无人空战的研究很热，但从可预期技术支撑角度看，在六代机上实现这一维度的自主空战难度很大。

基于目前技术发展判断，在智能化方面，与五代机相比，六代机智能化程度将大幅提升，比如实时任务规划，态势安全评估等，将能够为飞行员提供高质量的智力支持。

维度五：网络化

网络化空战是六代机的必然属性，但却不是六代机的独有属性，四代机、五代机也可以具有。

从某种角度讲，网络技术可有效支撑装备性能突破技术原理的制约，可充分放大和拓展作战节点的效能。网络技术的发展使作战平台逐步实现了指挥协同和信息共享，并正在向火力协同和信号共享迈进。网络化已成为未来作战和装备发展不可扭转的大趋势，网络对作战的重要性将超过以往任何时期。

六代机在这一维度上进行空战是必然的，这是共识。

维度六：定向能

美国诺格公司的六代机方案采用了激光武器。美国的机载激光武器经过ABL计划获得较大的发展，近期又有美国将激光武器用于无人机上的报道。但分析认为，在战斗机上实现激光武器的应用似乎为时尚早。

激光武器在临近空间使用，其效能会倍增，但六代机是否具有跨域能力尚待讨论，且实现的技术难度很高。除能量供给和装机重量/体积的制约外，高速条件下，攻击窗口一闪即逝，对于需要能量积累实现毁伤效果的激光武器而言，实在是勉为其难。

未来六代机空战，由于进入近距后难以脱离，因此进入的次数十分有限，若激光武器的整体效能（含体积、重量、功耗、跟瞄系统、作战使用约束等）不超过2枚格斗弹，则装机的可能性极低。

通过以上技术维分析，可以对美俄欧六代机发展的装备图像形成一定的认识。

装备发展的代别具有明显的时代特征，特定的时代将产生特定的技术及技术应用。因此，在发展新一代装备时，要追求技术上颠覆，同时也不要局限于追求技术跨代，可以通过可预期技术的优化组合，实现能力的跨代。若采用五代改即可形成跨代的能力，岂不是好事。采用非跨代技术的集成或跨领域运用实现跨代的能力是颠覆性技术的表现形式之一。在装备发展领域，可以说技术是相通的，但思维一定要是独特的，只有这样，才能实现装备的独立创新发展。