[星宿派] 美军陷入“6代机狂热”，技术领先了吗

美国已经开始研制六代机了？

答案是肯定的，当下美军海空两军已经各自提出了六代机的研发计划，并已取得初步进展。

其中美国空军的六代机项目被命名为NGAD，也就是“Next Generation Air Dominance”（下一代空中主宰）的缩写，而海军的六代机项目则是F/A-XX。

当然在这个问题上，我们并不需要感到惊讶。

毕竟距离第一种五代机的原型机YF-22试飞已经过去了22年，下一代战机开始研发也在情理之中。

中俄五代机的服役，更是让美军感到越来越难以维持当下的空中优势，便提高了六代机的研发速度。

那么，未来美军的六代机会长什么样子？又将具备哪些技术指标？我国的六代机项目又走到哪一步了呢？

1

美国六代机抄袭歼-20？

讨论美国的第六代战机，我们不妨先从美国海军的F/A-XX项目说起，毕竟在六代机的研发上，美国海军表现得要比美国空军更为急迫一些。

这是因为美国海军对其正在逐步换装的新一代舰载机F-35C非常不满意。

这种战机为了三军通用、尤其是满足海军陆战队的F-35B型在两栖攻击舰上垂直起降的需求，对高速飞行性能进行很大的削弱。

在这种设计下，F-35C的最大飞行速度只有1.5马赫，同时也无法进行超音速巡航，这也就导致其截击能力非常差。

而海战中，舰载机的截击能力强弱决定着一艘航母是否能够及时拦截挂载反舰导弹的敌军战机、轰炸机，从而能对战斗胜负造成直接影响。

（波音F/A-XX方案）

因此，美国海军迫切需要一种能够高速飞行的舰载机，来承担截击、舰队防空的任务。

在F-22停产、舰载版F-22项目也被叫停后，这个重担自然就落到了下一代战机，也就是正在开发中的F/A-XX项目上。

面对这个美国海军异常重视的项目，各大军火公司自然也不敢怠慢，素有“合众国长子”戏称的飞机制造巨头波音就率先拿出了一个概念方案。

但当人们看到这个方案时，不免感觉有些过于熟悉。

鸭式布局、双发动机、两侧进气、后掠形鸭翼搭配梯形主翼，这不就是一架没有双倾斜垂尾的歼-20么？

（波音F/A-XX方案）

尽管这个方案遭到了军迷群体“抄袭歼-20”的调侃，但波音公司选择这样的方案实际上非常有道理。

因为鸭式布局相较于常规布局在高速飞行下的配平阻力、静不稳定度等指标上更具有优势，所以也就有着更强的高速飞行性能。

这也是我国歼-20使用鸭式布局的主要原因。

而取消普通战机上常见的垂尾，则是为了减少垂尾前后缘产生的雷达散射，进一步增强隐身性能。

不过由于F/A-XX项目还在预研状态，我们并不能说美国海军最终一定会选择波音的这个方案作为其第六代舰载机。

不过波音与我国在气动布局选取上的殊途同归，却也侧面证明了我国战机设计团队的高瞻远瞩。

（歼-20）

在海军F/A-XX项目出现了第一种概念方案后，空军的NGAD项目也收获了一些进展。

诺斯洛普·格鲁曼公司，就是那个制造出了具有划时代意义B-2轰炸机的公司提出了一种NGAD的概念方案。

这个方案比波音的F/A-XX设计还要激进，它干脆就连鸭翼也一并取消，直接使用了无尾布局，来追求极致的隐身性能。

但这样却也让战机的机动性能尤其是俯仰控制能力大大下降。

不过相较于海军的舰载机，由于空军战机不需要在短小的航母甲板上起降，其对俯仰控制能力的要求并不是很高，因此这种削弱也可以接受。

（诺·格NGAD方案）

看过以上两种六代机方案后，我们不难发现：

不管是哪家公司的方案，不管是哪个军种的方案，都不约而同地选择了降低对机动性的要求，换取隐身性能的增强。

这确实也符合空战战术的发展趋势。

随着空空导弹性的进一步增强，战机将很难通过机动甩开敌军导弹，而EODAS等先进态势感知系统的出现也让越肩式全向攻击成为了可能，战机无需再通过咬尾狗斗的方式获取导弹发射条件。

如此一来，先于敌人发现对方便成了最具有价值的战术优势，因此增强隐身能力便成了一种刚需。

那么，除了增强隐身性外，六代机还将会有哪些新的性能特点呢？

（NGAD方案）

2

六代机能指挥无人机蜂群？

想要在空战中做到先敌发现，除了增强隐身能力减少自身被发现的概率外，另一个非常重要的方面是同时增强态势感知能力。

战机传统的态势系统包括雷达、综合光电等等，在可预见的未来，这些战机自身携带的探测设备难以获得太大的性能提升。

因此，全球的战机设计团队都将目光投向了有人机与无人机协同的方面上，例如下一版本的F-35 BLOCK4就会初步拥有指挥无人机的能力。

在空战时，这些无人机可以前出到机群外围，充当有人机的眼镜和耳朵，并通过高带宽数据链将其探测到的空情实时回传给有人机，甚至直接挂载空对空导弹发起打击。

毫无疑问，六代机也会具备类似的能力，并在此方面上进行进一步的升级。

（伴随F-35的XQ-58无人机）

为了配合有人机指挥无人机战术战法的开发，美军已经开发了多种具备初级AI自动控制能力的无人飞机。

其中就有专门瞄准空战中态势感知辅助的XQ-58“女武神”忠诚僚机，这种无人机已经在2019年3月5日完成了首飞。

XQ-58机长约8.8米，最大起飞重量预计将达到13吨，它能够搭载三种不同的模块化机首态势感知单元。

为了能够配合隐身战机作战，XQ-58在外形上采用了隐身设计，还使用了一台FJ-33涡扇发动机作为动力，以确保不会因为速度太慢而无法与战机编队。

不过这种无人机也有一个缺陷，那便是没有内置弹舱，无法携带导弹直接与敌机展开空战。

（RQ-170）

当然，除了XQ-58以外，美军也开发了许多其他类型的无人僚机，例如专门负责对地侦察的RQ-170，以及具备对地打击能力的X-47B。

这两种无人机都是类似于B-2轰炸机的飞翼布局飞机，他们虽然不能像XQ-58一样辅助有人战斗机进行空战，但却能完成防空压制等任务。

当下拥有指挥无人机能力的第五代战机，例如F-35和歼-20，他们指挥无人机的能力都是有限的。

造成这种限制的主要因素来源于两个方面：

（1）当前的定向隐身数据链的可接入终端数量较少，例如F-35的MADL一次性只能跟16架飞机维持数据交换；

（2）无人机的自主AI控制系统仍不够完善，大量指令需要有人机飞行员下达，这将极大消耗其精力。

（X-47B）

未来的六代机，必然会对以上的这些问题进行改进，从而拥有一次性指挥一整个无人机“蜂群”进行作战的能力。

除了无人机协同作战带来的态势感知能力增强，根据目前公开的资料来看，六代机还会拥有新一代的动力系统。

这种新型动力系统就是变涵道发动机。

现在战机普遍使用的涡扇发动机都拥有内、外两个涵道，在两个涵道中：

（1）内涵道吸入的气体会进入燃烧室供燃油燃烧，产生高温高压燃气推动涡轮并产生部分推力；

（2）外涵道吸入的气体则会在由内涵道驱动的涡轮的加速下直接排出发动机尾喷管产生另一部分推力。

（普通涡扇发动机只有内外两个涵道）

涡扇发动机的双涵道设计，比起没有内涵道的涡桨发动机推力高，比起没有外涵道的涡喷发动机耗油率低，可以说是综合了两者的特点。

不过在实际设计中，内外涵道直径的比值——也就是涵道比却相当难以把握。

如果外涵道比例过大，那么这种发动机的最大推力就会受到影响，如果内涵道比例过大，那么其耗油率又会非常高。

而变涵道发动机，则可以通过调节外涵道空气流量的方式，在不同工作模式间转换。

例如在长时间巡航时，变涵道发动机就可以打开外涵道的进气口，以最低耗油率飞行；在进行空战时，变涵道发动机就可以关闭外涵道进气口，发挥最大推力。

（变涵道发动机）

在变涵道发动机的帮助下，六代机可以拥有更大的作战半径，更高的空战推重比和极限速度。

诺斯洛普·格鲁曼公司就宣称其提出的NGAD初步方案将拥有3马赫以上的最大飞行速度，而五代机中飞行极速最高的歼-20也只有2.8马赫。

如此看来，六代机相对于五代机的性能提升将会非常巨大，哪个国家先研发出第六代战机，就能在战争中拥有更大的空中优势。

2020的2月，美国战略和预算评估中心大致上确定了美军六代机项目的研发时间节点。

美国希望能够在2024年也就是两年后制造出六代机的原型机，在2030年交付部队，并在2035年前形成战斗力。

面对这种情况，我国该如何应对？我国的六代机项目又进展到哪一步了呢？

3

六代机研发，中国并不落后

与美军一样，我国也早早地瞄准了第六代战斗机的开发。

比如歼-20的总设计师杨伟在2020年就公开发表了一篇关于下一代战机作战方式的论文，提出了第三代OODA作战决策循环的概念。

我国对六代机的预研必然要比这项成果公开发布的时间更早，按照服役一代、研发一代、预研一代的模式，我军六代机的理论研究可能与歼-20的定型研发过程同步。

同时，西北工业大学下属的研究机构：未来飞行器协同创作中心也早早开始了六代机气动外形的设计研发。

在几年中，他们总计做出了8种初步方案，并挑选出其中的4种制作了缩比验证机，展开了试飞实验。

总而言之，我军的六代机项目基本做到了与美军同一进度。

在各种子系统上，我国取得的成果也是显著的。

例如用于协同五代机乃至六代机的无人隐身飞机，我国就已经有数种型号被开发了出来，甚至进入了服役状态。

例如此前在阅兵式上展出的攻击-11无人机，便是一种类似于X-47B的飞翼布局对地打击无人机。

在2021年珠海航展中，我国航天科技集团也展出过一种名为“飞鸿”-97的无人忠诚僚机。

“飞鸿”-97的气动布局与美军XQ-58高速相似，但“飞鸿”-87的体型要更大一些，也具备一个内置弹舱，可以挂载导弹等武器。

（飞鸿-97忠诚僚机）

在动力方面，我国虽然在涡扇发动机的研发进度上稍显落后，可能无法与美军同步研发出变涵道发动机。

但是，我国的航天科工集团却在另一种新型动力系统：涡扇-冲压组合发动机上有更深的造诣。

这种发动机有两个相互独立但共用一个可调式进气口的动力装置。

当飞机在低速状态下飞行时，可调式进气道会将空气导向涡扇发动机，而当飞机进入高速飞行状态后，推力更大但在低速下无法运转的冲压发动机便会开始工作。

组合动力方案与变涵道发动机各有优势，前者的最大推力要更高，但相对的其体型、重量也更大，因而无法应用在轻型飞机上。

（涡扇-冲压组合发动机）

而这些子系统的进步与我国六代机项目总体设计的预研都说明了一个问题：

那就是如今的我国，在航空工业领域早已不再仅仅是美国的追赶者，在部分领域我国已经有了与美国同步研发的能力。