中美六代戰機爭霸

一、第六代戰機特性

    現代戰爭中，制空權掌握戰爭勝負關鍵，如何確保空中優勢，是各大軍事強國一直努力研究的方向。美國在2005年服役了劃時代的第五代隱身戰鬥機F22，隨後又推出三軍通用的多用途隱身戰鬥機F35，確保了自己戰鬥機領域的優勢地位。但美國沒有就此停下腳步，2010年後，美國人就開始對六代機展開研發。與五代機相比，六代機的優勢和突破有:(1)具有全方位、寬/全頻譜隱身能力，以F-22為代表的五代戰機強調的隱身能力主要集中在雷達、紅外和射頻三方面，六代戰機必須在雷達隱身方面具有更強的隱身能力，要比F-22降低一個數量級，並實現全方位隱身。(2)具有全域高速機動能力，這就要求六代戰機應具備從亞聲速到超聲速、甚至高超聲速的大速域和從航空空間到臨近空間的跨空域機動能力。高超音速不僅還需要多年的工作，且須與其他可變循環發動機相結合，使飛機能夠從海平面起飛，爬升到高空，然後使用高超音速發動機。 ( 3)具全方向戰場態勢感知和網路支援能力，六代戰機可通過態勢感知網感知戰場態勢全維實時資訊，實現指揮控制網和火力打擊網的整體聯動，更好地發揮整個作戰體系的整體威力。(4)具全新概念的機載武器如激光等定向能武器需在六代戰機上得到應用，該武器具有“即時發現，即時攻擊”特點，其攻擊能量都是以光速傳播，被攻擊目標將很難進行機動規避，這也將徹底改變現有的空空交戰規則。另一個是機載高超音速武器將進入現役，其最高速度達到6馬赫，可在1小時內攻擊全球範圍內的任何目標，由於其飛行軌跡不同於以往彈道導彈，防禦系統跟蹤和攔截將異常困難。

   專家稱六代戰機可帶來更快速度、航程和深入敵方領空的能力，甚至可配備一種革命性的新型發動機。雖然六代機的確切定義尚未確定，但被稱為下一代空中優勢或NGAD。速度、隱身性和航程將是第六代戰鬥機最關鍵的要素之一。隱形技術很精緻且難以維護，第六代戰鬥機的隱身能力需再向前邁進一步，才能實現可維護性並提供更好的性能。第六代戰機應擁有先進感測器，不僅要向前看還要從側面和後部觀察。空軍希望 NGAD 與被稱為協同作戰飛機（CCA）的人工智慧操作無人機僚機合作， CCA 可以執行打擊任務、干擾敵方雷達、進行偵察，甚至充當誘餌。六代機技術先進的數位能力包括大容量網路、人工智慧、數據融合、網路戰、D2D（數據到決策能力）以及戰場指揮、控制和通訊（C3）能力。它們還包括增加的速度和範圍及先進的隱形機身和航空電子設備：第六代技術意味著更模組化的設計，可以在數小時內更換主要飛機部件以滿足任務要求，並簡化未來升級的引入。另一個功能是具有飛行關鍵操作分離的軟體架構。也使用了先進的GaN 電晶體（氮化鎵- GaN - 是一種非常堅硬、機械穩定的半導體。基於GaN 的功率元件具有更高的擊穿強度、更快的開關速度、更高的導熱性和較低的導通電阻，顯著優於其他功率元件AESA（主動電子掃描陣列）雷達中的矽基元件）。六代機作戰擴展到地面支援、網路戰，甚至是太空戰能力，包括超遠程空對空飛彈能力，還尋求執行有人和無人任務的靈活性，以及在高流量網路環境中與大量衛星無人機和地面感測器整合的能力，以提供完整的「數據到決策」能力。六代機多採用單座駕駛艙，飛行程序將主要在模擬器上完成，能夠接收資料並將資料轉發到多個平台，例如其他飛機、地面車輛或衛星。它還將處理機載資料並動態產生新的目標清單或動態更新任務參數。增程感測器和防區外武器還可以攻擊空中和地面目標。也增加了更大的發電量，以實現雷射近程武器系統（CIWS）等定向能武器（DEW）。自適應多功能引擎技術包括第六代打擊能力以及包括通訊、太空能力、防區外和備用選項在內的系統系統。

二、美國第六代戰機研製問題

   洛馬、波音、格魯曼等公司紛紛拿出自己的六代機設計方案圖。俄羅斯和歐洲也緊隨其後，推出了自己的六代機方案。美軍急於研製第六代戰機有三個原因：(1)確保軍事優勢、保持戰鬥機的技術代差及確保制空優勢。(2)延續技術優勢，第六代戰機項目對維持美航空工業處於科技前沿是非常重要的，目前，波音、洛馬等公司雖已推出概念方案，但許多關鍵技術，如推進、材料、能源和武器等技術領域在技術上成熟度仍然很低，需要取得重要突破來支撐第六代戰機的發展。(3)更新換代需求，美軍為維持其全球軍事存在和絕對空中優勢，戰鬥機規模至少需要保持在2250架左右。而綜合考慮F-35的生産採購速度和F-15、F-16等四代機的逐步退役，到2030年左右，美軍的戰鬥機缺口可能達到970余架。同時，空軍的F-22戰鬥機服役時間也超過20年，第六代戰機的補充將顯得尤為必要和重要。據《防務新聞》報導，美國空軍是從2015年開始打造下世代空優（NGAD）戰機實驗原型，如今NGAD計畫已發展出系統家族，除了載人戰機外，還有無人僚機。每架載人「下世代空優」戰機很可能需要耗資好幾億美元，成為史上最昂貴的戰機，傳統盟友美國和英國正在尋求單獨的第六代戰鬥機計劃。美國NGAD計劃包括一架演示機，自 2020 年底以來飛行了兩，，預計 NGAD為具有隱身能力的無尾飛機。

     NGAD不僅是一種“新型戰鬥機”，它是一項廣泛的倡議，旨在創建一個系統系統，其中包括無人駕駛無人機、有人駕駛飛機和新一代網絡技術。器和無人機，包括忠誠僚機類型。美國空軍部長弗蘭克肯德爾宣布第六代戰機已進入研製階段，認為到本世紀末將具備這種能力。洛克希德馬丁公司、波音公司和諾斯羅普格魯曼公司都是 NGAD 戰鬥機項目的可能競爭者，到目前為止，空軍已經確認了 NGAD 計劃的三個要素：一架載人第六代戰鬥機、目前正在開發的 AIM-260 聯合先進戰術導彈，以及一套無人機——肯德爾稱之為“協同作戰飛機” ——將在戰鬥中增強載人戰鬥機。美國的第六代戰機具有一些明顯特徵，隱形將續佔主導地位，有一個先進的蒙皮來管理熱量分佈，並通過雷達、紅外和熱系統進行探測，從而使其在多個光譜中的可觀測性較低。設計將是模塊化的，便於快速更換組件以及未來的升級。具有廣泛的人工智能 (AI)，能夠在防禦和進攻行動中控制無人機群。具有強大的發電能力，以利使用激光和高超音速武器。由先進的發動機提供動力，可能是一種可變循環發動機，可以將自身配置為在超音速時像渦輪噴氣發動機一樣工作，同時在低速時像高涵道比渦輪風扇發動機一樣工作。這將通過一個自適應風扇來實現，該風扇將允許發動機使用第三股空氣流來增加或減少涵道比，以達到特定高度和速度的最佳值。美國六代機的研製在可變循環發動機、激光武器、有人-無人合作和人工智能方面都領先世界。但自F-35 聯合攻擊戰鬥機問世以來，美國國防部一直在努力降低成本，但削減成本可能會犧牲功能。美空軍部長肯德爾F-35稱NGAD價格約是F-35價格的三倍，雖然空軍強調 NGAD 對贏得未來戰爭的重要性，但空軍的 NGAD戰鬥機計劃目前暫停，而海軍正在推進其類似的 F/A-XX 隱形噴射機計劃。美國海軍預計其第六代戰鬥機將於 2030 年代服役，屆時將能夠與無人機並肩作戰並執行遠程飛行任務，這些能力被視為未來與中國衝突所必需的。海軍第六代戰鬥機將具有“先進的傳感器、先進的殺傷力、先進的射程，並且能夠同時集成有人和無人的能力”。

三、中國研製的第六代戰機

    中國的六代戰機預計在2035年前完成，現在中國的六代機研發方向已基本確定，核心零件引擎也開始進入深入研究階段。曾參與中國殲-20和殲-10開發工作的成都飛機研究所總工程師王海峰估計，中國第六代戰機將於2035年或更早出現。媒體稱中國正在研製的第六代戰機，型號為殲-28，根據中國「製造一代、發展一代、預研一代、探索一代」的戰機發展思路，在進行殲-20戰機等五代機的定型試飛任務時，應該已經開展了六代機的預先研究。中國第六代戰機的特徵有：隱形性能大幅高於五代機，並在亞音速、超音速及高超音速下，都能發揮高性能，具有光、電、微波等感測器融合及高靈敏的環境感知系統，既可有人駕駛也可以無人駕駛。最重要的是，六代戰機可能會使用各類定向能武器，如電磁炮、鐳射武器等新概念武器裝備。根據專家的描述，中國第六代戰機將更資訊化、智慧化、集成化。它既是作戰載體，也是資訊載體，還是資訊接點。它一方面能將發現的敵方目標資訊即時傳到系統網路，為整個作戰系統進行有效打擊提供決策依據。另一方面，它還能在網路存取所需要的任何資訊，以充分發揮作戰效能。美國之所以這麼快就啟動六代機研發計劃，一是美國一貫的領先一代自我加壓思維；二是沒想到中國的五代機研發量產會這麼快，逼迫美國加速啟動下一代戰鬥機的研發戰略以維持其空軍技術領先地位。令美國不安的是，中國太行發動機連續裝備多種中國國產戰機，預示中國在解決軍用戰機動力系統瓶頸的努力已經獲得回報，這也會增強中國在五代機和六代機項目上的量產和研發信心。而從多渠道信息分析，中國兩家最重要的戰鬥機研究所成飛和沈飛已經各自啟動了第六代戰鬥機的研發工作。

     美國通用正在為美六代機研發先進的變循環發動機，從中國空軍未來型號發展對於航空發動機的需求來說，類似YF120的變循環渦扇發動機能夠提供更大的高空、高速推力，可以有效提升作戰飛機的超巡、攔射能力，同時能夠提供更經濟的中低空、亞音速耗油率，對於提升作戰飛機經濟性有明顯幫助。但在美國媒體看來研發先進的變循環航空發動機難度對中國是不可想像的，不過中國專家指出，在二十年前，美國設計飛機也沒有實現全數字化輔助設計，更沒有實現電腦全息3D建模，而現在這方面的科技水平，中美的技術水平已經在在伯仲之間。在先進的巨型計算機仿真模擬試驗、先進航空理論的創新、鈦合金精密加工技術、3D激光打印異形件整體一次成型技術方面.中國和美國為首的西方發達國家是旗鼓相當的，甚至個別方面還實現了超越。實際上，中航發動機公司在2012年底就對外透露，中國已經在研究國產變循環發動機，有著相應的計劃來研究未來先進發動機。中國發動機研製是生產一代、研製一代、預研一代、探索一代。他還透露，中國發動機研製的技術目標時間表已經排到了2030年。這是中國航空工業第一次正面證實中國已經開始變循環航空發動機的預研工作，意味著在航空動力的前沿領域，中國與航空技術最先進的美國已經基本處於同樣的起跑線上。