时间:2024-07-24 浏览量:437
本文来源于《上海市军民融合发展研究会》
前言
北京神导科技股份有限公司顺应技术发展趋势,锐意进取谋发展,勇攀科技新高峰。公司以基础性技术为发力点,以原创性技术为突破点,以颠覆性技术为攻坚点,积极推行人才引进和培育机制,努力搭建全方位人才培养体系,建设创新“主力军”,为军用惯性导航、卫星导航的研制提供最优的技术解决方案,在助力武器装备现代化之路上积极贡献力量 。
长期以来,美国空军一直是世界航空科技创新的领头羊和航空武器装备发展的先行者,拥有全球规模最庞大的飞机机队,但由于多方面的原因,目前,美国空军却面临着飞机数量规模“死亡螺旋”、更新换代“进退两难”的困境。美国防部和空军高层针对目前航空装备建设面临的突出矛盾和现实问题,以提高应对大国挑战的能力为目的,以“没有时间了、必须坚决改革”的决心,加强战略谋划、勇于变革突破,以新思路应对新挑战,以新战略确立新方向,以新办法破解新问题,相继提出了一系列新概念、新规划、新对策,以求推动空军武器装备建设重新驶入创新发展、一超独强的新阶段,引起了各国的高度重视和广泛关注。
一、美空军航空武器装备发展存在的主要问题
自二战以来,依托美国强大的军民融合航空工业基础和雄厚的经济实力,美空军一直保持着遥遥领先的战机研发能力和最大的机队规模,率先装备第四、五代战斗机,成为世界上第一支现代化空中力量。与绝大多数国家相比,美空军始终保持着战机技术性能领先一代和数量规模的绝对优势,航空武器装备的体系化作战能力被世界公认为第一。截至2024年3月底,美空军共列装飞机和直升机约45型、5189余架,装备结构体系完善、种类机型齐全,装备数量最多、作战能力最强。但自冷战结束以来,受全球霸权思维的支配,主要针对无赖国家、重点开展反恐行动,美空军全球持续作战、频繁对外用兵,航空装备更新换代步伐明显减慢,发展方向和建设重点出现偏差,航空装备建设发展面临诸多问题。
01、飞机日趋老旧,代际优势基本丢失
1991年海湾战争时,包括俄罗斯、法国在内的世界多国空军,无论是飞机规模还是装备性能,与美空军相比都存在明显差距。但从目前情况看,美空军飞机总体规模已降至历史低点,飞机平均服役年限则升至历史高点,多型主战机型的实战价值越来越低。美国传统基金会国防研究中心评价为“美国空军正处于严重衰退中”。不管是F-22还是F-35A,无论是F-15还是F-16,与歼-20、苏-57、阵风、台风等同代机型相比,其战技优势已不是特别明显,这是以往没有过的,美空军在役飞机长期保持领先一代的技术优势基本丢失。五代隐身战机数量约占27%,规模优势也面临被他国快速追赶的挑战。美空军高官坦言,F-35A存在着缺乏近距格斗能力,在飞行速度、雷达最大探测距离等方面均比歼-20差,美军事专家认为,F-35A与歼-20空战时的战损比达到1:4,甚至是1:6的模拟数据。飞机老旧问题越来越严重,绝大多数作战飞机已处于超期服役状态。据统计,美空军现役飞机平均机龄为37年,战斗机平均机龄为29年,战斗机在役数量列前两名的F-15C/D和F-16C/D的平均服役年限分别为36年和32年,B-1B和C-5M的平均服役年限超过35年,A-10C攻击机和E-3预警机的平均服役年限超过40年;KC-135加油机的平均服役年限超过50年,B-52J的平均服役年限超过60年,这种情况在世界各国空军中是少有的。受越来越多的航材备件制造商转产或倒闭、产业链“断链”、部附件供应短缺的制约,飞机维护保障难度越来越大,直接影响到部队飞行训练的实施和战斗力的保持。2023年9月,美空军空中作战司令部司令马克·凯利公开抱怨说:“美国空军曾经的空中霸王已失去优势!”
02、维修保障成本高,完好率不达标
2021年11月,美国政府问责局发布2011-2021十年间美军飞机审查报告,共包括49型不同军种的各种飞机,只有4型飞机的任务能力率达标,其中最值得关注的是F-22A,几乎每年检查都不及格,维护保障成本却居高不下,以2022财年数据,每小时飞行成本仍超过8.5万美元,是F-35A的2倍多;平均维修工时超过10小时,维修成本是F-35A的2.6倍,1架F-22A在整个装备寿命周期内所花费的经费超过10架F-15E,让美空军不堪重负。就连最新改进型F-16V的平均维修工时也达4-5小时,约为其他国家同代战机的1.5-2倍。美国防部曾要求空军战术打击飞机的完好率达到80%以上,但多年来F-22A、F-35A两型主战机型从未达标。目前,飞机完好率最高的机型A-10为72.5%,其他战术飞机完好率大多在66%~72%之间,其中F-15E为66.2%,F-15C/D为69%,F-16C/D为70%。据五角大楼2023年3月统计,全部F-35联合攻击战斗机机队中只有55%的飞机能够执行任务,远低于五角大楼设定的85%至90%的目标要求。F-22、B-1B的完好率更低,分别为50.3%、40.7%,表明最多只有50%的飞机能够随时出动执行作战训练任务。美国传统基金会发布的《2023年美国军事实力指数》,给予空军“非常弱”的最低评级,这是自2015年编制该指数报告以来给予美空军的最低值。
03、退多补少,数量规模难以保持
美空军现役战斗机约2200架,数量规模比1991年减少了48%。现有F-22A约183架,F-35A约420架,F-15C/D约200架,F-15E约218架,F-16C/D约935架,A-10C约240架,F-15EX约4架,绝大多数早已进入退役报废期,存在着数量持续减少、战力不断下降的状况。据美军2024财年装备计划,退役老机约300架,补充新机约100架,特别是F-35A采购计划的延迟,让美空军战机的更新换代困境更是雪上加霜。按近三年飞机退役与补充数量预测,到2030年时,美空军战斗机最多拥有1600架,数量规模至少再减少27%。今年4月9日,美空军高级规划师、负责计划和项目的副参谋长小理查德·摩尔中将表示,在2025财年预算中,空军飞机数量将减少至5000架以下,这是自1947年美空军成立以来从未有过的。今后一个时期,美空军面临着老机退役多、新机补充少的状况,补不抵退的现象将持续6—8年时间。近期可以采购的战斗机只有F-35A和F-15EX,如不采取特殊措施加大采办力度,约在2028年前后,在役战斗机规模可能低于1500架,创美空军历史最低纪录。
04、战技性能难达标,质量安全问题突出
近十年来,美空军新机型战机采购数量远低于预期,甚至出现了提前退役新机型、放着新机型不追加订货却要持续升级老旧机型、批量采购老机型改良版的反常现象。如连续3年提出批量退役五代机F-22A,最新五代机F-35A形成批产能力后不但没有追加订货,反而连续几年减少采购数量,同时申请大幅提升F-15E和F-16C/D战技性能、批量采购F-15E改进型F-15EX;刚研制定型、形成批产能力的KC-46A加油机同样存在此类情况,表明美空军对F-22、F-35、KC-46A等新研机型总体状况不满意,认为其在战技性能上没有达到设计预期,且质量安全问题比较突出。据美空军安全中心数据,在2011至2021财年间,F-22机队共发生26起A类、36起B类事故,其中2021财年每10万飞行小时的A类事故率为7.2起、B类事故率10.8起。2022年美国五角大楼的分析报告表明,目前美军正在服役的600多架F-35战斗机,共有大小软硬件故障缺陷871个,比2016年时只减少了70个;KC-46A加油机存在6个被视为“严重”问题的一类缺陷,需要解决后才能生产交付并保证飞行安全。近些年美空军战机飞行事故率明显增多,仅2023年美空军就发生了13起严重飞行事故。据统计,F-22累计发生过9次、F-35累计发生过14起严重飞行事故,事故率明显高于国际上的同代同类机型,导致两型五代机多次出现全部停飞的状况。
客观地讲,虽然国防经费逐年增加,但美空军主战飞机老旧日趋加剧、更新换代步伐迟缓的问题,已经到了积重难返、短期内难以根本改变的状况。美国防部和空军高层已认识到,由过去的主要应对无赖国家和以反恐为主,到现在以应对大国挑战和战略竞争为主,在航空装备建设的方向和思路上急需进行重大调整转变,确立新思路、实施新规划、采取新举措,以加快战略重组和转型发展。但这绝不是五六年就能完成的,至少需要10-15年的时间,这正是近年来美国防部和空军高层紧迫感和危机感越来越大、明显表现出“忧、急、火”的主要原因所在。
二、美空军航空武器装备发展趋势
地缘战略环境变化导致作战需求变化。近年来,美国的国家安全战略已将中俄大国确定为主要战略竞争对手,认为中国是唯一有意图、有能力对美国安全和经济利益构成持续性威胁的国家,特别是在俄乌战争发生后,打破了美军界对其常规部队作战能力的信心,使美国军方高层深刻认识到,必须加强战略性、长远性、深层次问题的研究谋划,针对新对手、规划新方案、实现新变革,以求重新夺取应对大国竞争的战略主导权和综合实力优势。
(一)着眼大国竞争挑战,调整发展方向和建设重点
美国空军部长弗兰克•肯德尔2021年刚上任不久就明确表态,自己的三个首要任务是“中国、中国还是中国”。时任美国空军参谋长布朗更是公开宣称,美国空军要“加速变革”,以此来对抗中国,从而引发了从军界到国会对美空军未来发展问题的深入思考和广泛研讨。近几年来,围绕加快建设一支强大的、具备未来作战优势、符合国家地缘战略需求的现代空中作战力量,美空军上下集中开展了深入研究和系统谋划,创立新理念、探讨新模式、寻求新路径、采取新策略,以期尽快理清装备发展的方向和思路、明确计划和重点。
1、突出发展穿透型制空“系统簇”装备
确立“穿透型制空”新概念。在2030年前后抓紧发展能够在高强度复杂战场环境下穿透敌方强大防空系统,实施有效侦测、打击任务的穿透型制空作战装备,准确压制对手新型作战平台,有效打击对手纵深目标。穿透型制空的实质是防空压制与空中突击,实现远程精确打击,但靠单一平台是难以实现的,需要由下一代轰炸机、穿透型制空平台(NGAD)、穿透型信息支援平台(ISR)、穿透型电子战平台(PEA)与先进武库机等组成“系统簇”,基于先进组网能力,整合多元装备平台,形成强大的体系化穿透型制空作战装备体系。主战装备具备优异的隐身突防、态势感知和精确打击等作战能力,能够实施强电磁干扰条件下的网络化协同作战和联合攻防,确保达到攻防全面过硬、全面制胜目的。
2、加快实施“七项作战要务”优先项
为增强与大国发生军事冲突的实战能力,制定未来战备路线图,作为战略优先项和行动重点,加快推进“七项作战要务”实施:①构建具备通信、情报、目标瞄准、导航和导弹预警能力,形成弹性、有效的太空作战秩序和战斗架构,确保天基力量韧性; ②定义空军联合全域指控概念,优化先进作战管理结构,实现联合作战指挥和控制的现代化;③定义下一代空中优势系统,采用分布式、可定制的传感器、武器和其他任务设备组合,满足五六代机有人、无人协同作战需求;④重组太空、空中机载预警与控制、联合监视目标攻击雷达等系统,全面提高陆海空移动目标识别能力。⑤在对抗环境中建立优化的弹性基地体系,逐步取代敌方熟知且易受高超音速武器和远程精确弹药大规模攻击的前沿基地;⑥定义B-21轰炸机系统族的全球打击能力,研发与B-21相配套的更具经济性和自主作战能力的无人作战平台;⑦随时为应对大国冲突做好战备,包括从部队集结、调动、部署到进入战时,确保空军和太空军能够在与战略对手发生冲突时能够迅速做出正确响应。
3、全面变革空军和太空军组织结构
对美空军、太空军从组织、人员、武器系统开发等方面,实施“重新塑造、重新规划、重新优化”的24项重大变革措施,加快装备发展和作战准备,以求在未来大国竞争中保持领先地位和绝对优势。主要包括:整合优化各司令部组成,重组美空军作战联队,重新定义职能任务;成立新的综合能力司令部,统一规划未来军事作战需求和武器装备开发;对装备司令部进行结构重组,新设立3个附属中心和1个办公室:①信息优势中心。重点关注指挥、控制、通信和战斗管理和网络、电子战,以及与支持空军、太空军能力相关的全体系信息系统和基础设施。②空军核武器系统中心。为核力量建设提供更好支持。③空中优势系统中心。突出聚焦对飞机和武器系统的开发与支持。④集成开发办公室。负责技术评估以及利用专业知识评估新作战概念和技术植入的可行性。通过上述机构调整改革,进一步提高武器装备发展的速度、质量和效能。为加强对作战装备开发的监督管理,还新成立3个办公室:①综合能力办公室,负责监督空军全部作战能力的开发;②竞争活动办公室,负责监督、协调空军敏感项目;③项目评估和评价办公室,采用通用的策略和分析方法,进行项目绩效评估和相关资源配置决策。
(二)调整优化规划方案,重构武器装备结构体系
美军确定以赋予美空军新的科技优势、作战优势和保障优势为目标,通过实施三个五年计划,加快武器装备体系化更新换代和整体性转型升级。第一个五年计划是从2023年起,突出重点、搭建框架,淘旧补新、升级赋能,满足现实作战需要并适应未来发展;第二个五年计划是“探路实践”,按照新路线图推进新方案,寻找“可行路径”,融合集成、自主智能,抓紧构建新结构、新体制、新模式;第三个五年计划是全面建设、整体推进,完善布局、配套成形,建立起能够应对大国冲突的武器装备新结构、新体系、新能力
1、改变战斗机与轰炸机配备比例
整合战斗机与轰炸机力量,将战斗机、轰炸机的列装型号各减少2型,由9型缩减到5型;改变战斗机与轰炸机结构,在不减少战斗机编制规模的前提下,逐步提高轰炸机比例。从1950年代初期至1960年代末期,美空军战斗机与轰炸机的比例一直保持在3:1左右;1970年代以来,随着战斗机空战需求增多,美空军战斗机与轰炸机的比例随之发生变化,逐步改变为13:1左右;1990年代以后,美军从事的四场战争使战斗机比例不断增加,目前已增至15:1,即1架轰炸机配备超过15架战斗机,形成了以战斗机为中心的力量结构。美国防部和空军高层现在认识到,未来应对大国军事冲突的空中远程战略打击需求明显增大,急需提高轰炸机的规模比例。尽管美空军将采取特殊措施加快新型轰炸机研发并大幅提升批产速度,但要根本改变新型轰炸机的规模比例,则需要一个相对较长的时期,预计2030年以后才能逐步扩大轰炸机规模,最快要到2038年才能使战斗机与轰炸机的比例达到6:1左右,以后再逐步提高到3:1左右,实现更好遂行空中远程作战任务的目标。
2、制定战斗机新研与升级计划
推进“精致”战斗机计划,重点实施“4+1”组合,其中“4”包括六代机NGAD、五代机F-35A、四代机升级改良版F-15EX和F-16V,“1”近期是指A-10C,未来是指无人协同作战飞机CCA。加快研发六代机NGAD和B-21,新研多型协同作战飞机CCA并快速批量生产列装,与NGAD、F-35A构建新质作战力量体系;对F-22实施武器和机载系统软硬件升级,以便未来10—15年内作为一型重要平台继续服役,同时在升级版F-22上测试新技术,以加快六代机研发;对F-35A提升技术性能、扩展作战功能,成为未来十年空战力量的基石;重组加油机机队,启用KC-46,退役KC-10,削减KC-135,研发新一代隐身战略加油机。对F-16C/D、A-10C、B-1B、B-2A、B-52H等机型,换装新型航空发动机或增大发动机推力,实施雷达、飞控、航电、武器等机载系统的升级改进,进一步提升现代空战能力,从严控制老旧飞机退役数量,确保在2030年前后保有600架F-16V、200架A-10C在役,让升级后的76架B-52J全部服役到2060年,以维持飞机规模数量、随时满足空战需要。
3、构建有人/无人作战飞机体系
综合考虑经费保障、研发进度、近期需求、远期发展等因素,为尽快改变当前新型战机比例不高的不利状况、提升复杂战场环境下的实际作战能力,确立有人机/无人机协同作战新概念,决定采取有人作战飞机与无人作战飞机搭配使用、协同作战的新模式,在重点研发新型有人作战平台的同时,本着降低成本、加快进度、增强能力、形成体系的目的,分步实施无人协同作战飞机增量一、增量二计划,加快迭代研发多型具有不同功能和生存能力的无人“忠诚僚机”并大批量列装,实现无人打击、监视、干扰以及在有人主机执行任务时充当诱饵以吸引敌方火力等新功能,形成有效应对大国军事冲突的有人/无人飞机协同作战的有机组合体。
4、逐步增大隐身战机所占比例
美空军现役战斗机、轰炸机中,目前具有隐身能力的仅占22%,已无法满足在反介入/区域拒止(A2/AD)战场环境中遂行多项作战任务的需要。为此,必须大力发展隐身穿透制空作战平台,扩大隐身作战飞机规模,力争到2030年时达到50%、2038年时达到80%,使未来具有隐身能力的轰炸机、战斗机、加油机、预警机和电子战飞机组成“系统簇”骨干打击力量,对敌高价值重要敏感目标进行穿透式打击,为后续大规模突防攻击创造条件。
(三)研发新一代战机,重建航空装备世界领先新优势
把新一代作战飞机研发摆在更加突出、更加重要位置,创新模式、优化流程,打破常规、研产并进,全力打造空中作战新手段、新利器并尽快形成装备、交付使用,重建技术上领先一代、战力上世界一流的强国空军新优势。从目前传出的消息看,至少有20项新型号飞机项目,包括一些衍生构型,正处于不同的论证或研发阶段,重点型号包括B-21、空中主宰NGAD和无人协同作战飞机CCA、新一代航空弹药等。
1、加快B-21研制并尽快批产列装
战略轰炸机是美国维持全球霸权必不可少的重要利器,现三型战略轰炸机分别存在着老态龙钟、百病缠身和昂贵娇气的状况,未来作战面临着“有机难用”的窘境。为此,把“突袭者”B-21研制作为当务之急,实行特事特办,如去年底刚首飞,今年初就签订低速生产合同,标志着科研生产将重叠交叉、同步并进,打破了装备科研生产的常规。美空军把B-21称为六代机,作战半径约3200公里,最大载弹量约15吨,不进行空中加油的最大航程约9000公里,能以1.3马赫的最大速度与五、六代战斗机协同突防,预示着该机将能挂载中小型核弹、远程高超音速隐身巡航导弹、中远程空空导弹和各型对地、对海精确制导炸弹,具有超强的远程打击、战略轰炸和与先进战斗机协同突防、穿透敌方一体化防空作战系统的制空作战能力,成为歼轰双优、核常兼备、海空兼能的现代新型“远程打击轰炸机”。小批交付最快在2028年前后,初期年产约12—15架,先解决“有无”问题;2030年后批产速度计划提高一倍,达到年产30架,力争到2038年时拥有295架的在役规模。
2、启动研发第六代战斗机NGAD
在已知F-22、F-35A存在明显短板弱项、难以根本改善的情况下,为有效应对歼-20、苏-57等五代机,研发六代机可以说是势在必行、刻不容缓。与现役五代机相比,该机必须具有更远的航程、更好的隐身性、更大的机内载弹量和更强的穿透制空能力,兼具对敌防区打击地面目标的能力,拥有制胜对手五代机的作战优势,获得全球首先部署所享有的领先地位,成为未来制空作战的“空中主宰”。但纵观当今世界,四代机仍老当益壮,五代机总体处于初期发展阶段,六代机开始预研论证和概念机探索,主要跨代特性和战技指标如何确定,是有人机还是无人机,未来战场形态和作战模式如何把握,美俄法英中等主要国家尚未形成共识。美军率先研发六代机,将战场设置由欧洲转向印太,将是一次新概念、新技术、新模式、新体制开发集成的创新实践,既存在一定的不确定性,也面临不小的技术难度和研制风险,特别是变循环航空发动机、定向能机载武器的研发,以及智能化、云能力、硬链接功能的实现,不是短时期内就能得到完全解决的。为此,美军很可能采取小步快跑、分步到位的策略,先以有人机为主,以制胜中俄五代机为目标,以强电磁环境下的体系化作战为场景,聚焦智能化、隐身性、态势感知、协同突防、远程打击等“穿透制空”能力,建立开放式设计架构,于2024年选定主承包商,正式开展原型机工程研制,约在2030—2035年间推出一款平台具备六代机主要特征、机载系统技术性能达到五代半以上的“亚太版”准六代机,以后再升级完善并适时推出“欧洲版”。早期的采购数量约200—250架,以全部替换F-22。
3、快速研发无人协同作战飞机CCA
近几年来,美空军高度重视无人作战飞机发展,将有人/无人协同作战列入“七大作战要务”优先项之中,加速推进“自主合作使能技术”开发,持续优化“自主协同作战平台”研发,全面开展有人/无人作战体系的构建。美空军2022年3月首次明确,“下一代空中主宰”系统簇将包含一种低成本自主无人作战飞机,配备多样化、可定制的传感器、武器等任务载荷,在对抗环境中与先进战斗机协同作战。基于上述思路,美空军除了抓紧研发六代机NGAD和B-21等有人作战飞机以外,还将协同作战飞机CCA作为未来空中作战的颠覆性关键装备,首期规划研发并列装一千架,一架有人战斗机可与最多五架低成本自主无人机编队协同作战,达到有人机与无人机比例约1:5的力量构成。目前看,美空军的“协同作战飞机”CCA是指与现役及未来列装的战斗机、轰炸机乃至预警机联合编组、协同执行空中作战任务的多型新型无人机,具有多平台、多任务、多功能特点,让无人机成为未来空战的“能力倍增器”,能够言听计从有人机的指令要求,自主执行侦察监视、电磁对抗、火力压制、诱饵欺骗、编队护航以及火力打击等任务,满足在复杂对抗环境下实施规模化、体系化、功能化空中协同联合作战的能力需求。美空军还强调平台的“通用架构”设计理念,类似于“汽车底盘”,采用一套可用于多个飞机平台的核心自主控制系统,可以在上面添加不同的任务组件,分别成为“机外传感站”“机外武器站”等不同功能属性的无人作战平台,以易于功能扩展和迭代优化。目前已推出XQ-67A、XQ-58A、MQ-28等试飞验证平台,估计至少有5款以上新构型、多状态无人协同作战飞机正在开发中。
鉴于已有AI技术优势,美军将人工智能视为未来国家安全和军力发展的关键新兴技术,将协同作战技术列为“第三次抵消战略”的五大关键技术之一,探索开发有效抵消战略对手战斗力和战场优势的非对称作战能力。最为关键的是建立全域全时精准无时延的“空战进化”人工智能算法和协同作战的新技术、新体制、新机制、新模式,构建起地海空天一体化、网络化的作战环境,实现无人机作战训练的自主性与协同性,颠覆现行无人机作战训练靠人工后台操控的传统模式。要想在短时期内构建起技术成熟度、体系完善率相对较高的有人/无人协同作战模式和必需的作战态势环境,无论是技术上还是战术上都面临不少困难和挑战。协同作战飞机拟于2030年前后列装,当前可能重点探索协同作战飞机伴随F-22、F-35A隐身战斗机进入复杂对抗环境、协同执行空战任务的主要能力和基本环境条件,首先取决于与F-35协同作战关键技术、有效模式的演示验证和试验考核的成功与否,协同性、体系化试验验证任务复杂艰巨。目前美空军已选定通用原子和安杜里尔两家公司开展“增量一”协同作战飞机代表性测试样机的详细设计制造,另有20多家公司通过开发自主技术、传感器和其他任务系统、指挥和控制能力提供配套支持,参与未来生产合同竞争。目标是在2025财年启动研制“增量二”、2028年前批量生产“增量一”协同作战飞机,力争在2030年前后初步形成有人/无人飞机的体系化、规模化协同作战能力。
4、抓紧新一代武器弹药发展
美空军五代机F-22、F-35列装后,配挂的基本上还是为四代机设计的武器弹药,如今应对大国军事冲突已深感力所不及,研发新一代机载武器弹药迫在眉捷,特别是不断加剧的地区冲突进一步激发了美军加快新型武器弹药研发并尽快用于实战的现实紧迫性。美军高官多次明确表示,要将第五代弹药研发列为“七项作战要务”优先项之中,全面推进新型武器研发、同步开展现役武器改进、加快高超声速武器化进程,尽快让五代战机配装五代武器,整体提升空中打击能力,标志着美空军新型武器弹药发展进入了一个新阶段。综合媒体报道、行业简报和国防预算披露的消息,美空军正在研发的第五代武器弹药大概有10种以上,包括空对空导弹、高超音速导弹和对地攻击弹药,还有一些正在预研开发中的武器处于高度保密状态。
新一代武器弹药的突出特点是采用模块化设计,结构更紧凑;技术更先进,智能化、隐身性更好;速度更快,机动性更强,射程更远,打击威力更大。如正在研制中的高超声速打击巡航导弹(HACM),是一型对地攻击武器,采用吸气式超燃冲压发动机,体积小、成本低、速度快、机动性强、杀伤力高,飞行速度超过5马赫,最大射程约1000公里,可适配F-15E/EX等战斗机和B-52H等战略轰炸机,预计2028年底列装;已经实弹测试的AGM-183A高超音速导弹(ARRW),此前因多次试验失败,美空军曾宣布下马,现可能起死回生,预示着关键问题已被攻克,研制进程将进一步加快;配装B-52H、B-21的“远程防区外”巡航导弹(LRSO),装备W80-4核弹头,已通过关键设计评审,预计2027年投产,2030年正式部署,确保“三位一体”核力量中轰炸机的长期有效性。该弹与B61-12核弹都能装挂F-35A,使F-35A成为世界上第一型核常兼备的五代机;改进型B61-13核弹研制即将启动,爆炸当量约36万吨TNT,属于精确打击型核炸弹,主要用于摧毁高价值目标和严密防御型阵地;配装各型战斗机和协同作战飞机的AIM-260联合先进战术空空导弹(JATM),已经完成设计定型,射程达260公里,已开始大批量生产列装,主要打击战斗机、轰炸机、加油机和预警机,意味着未来超视距打击将在更远空间中展开,对未来空中作战样式和效果将产生深远影响。
(四)采取超常应急措施,实施技术升级和改进改型
对现役战斗机、轰炸机、运输机等主战主用机型实施技术升级和改进改型,嵌入智能化、信息化新技术新功能,增挂新弹药、加装新设备等新质战斗力,补短板、强弱项,进一步提升战术性能、增强实战能力、满足未来需要。
1、实施F-22/35A/15E战斗机升级
安排专项经费,对F-22、F-35A、F-15E三型战机有重点的实施升级改进。①综合考虑和系统规划F-22升级。美空军2024财年已获得35亿美元用于F-22升级的系统性研究、开发、测试和评估,估计除32架早期型号Block20批次外,计划未来五年投入195亿美元对Block30/35批次的150余架F-22进行升级。主要项目将包括原有机载设备的更新、新功能设备的加装和六代机关键技术的验证等。机载设备软硬件的大比例更新,包括更换新型火控雷达、多频谱传感器、先进电子对抗、超视距通信、双向高速数据链、GPS导航等多项技术和设备,达到甚至超过F-35A机载设备的同代技术水平;通过加装新设备、加挂新弹药,如安装头盔显示器/武器提示、远程红外搜索和跟踪(IRST)、有人/无人协同控制等系统或设备,加挂AIM-260空空导弹和B61-12战术核弹等武器,配备新型隐身副油箱和电子战吊舱,实现空战能力的大幅提升;在新升级的F-22上有针对性的测试验证下一代新技术,成为“孵化”六代机关键核心技术的重要实验平台。②F-35A面临三项重大改进。2024年5月2日美国防部F-35联合计划办公室与洛·马公司发布简报:F-35总产量已超过107架,全球机队规模已超过990架,服役于10个国家的空海军。F-35自列装以来先后进行了3次重大技术能力升级,未来仍需实施三项重大和关键改进:第一项是更新集成核心处理器(ICP)系统,使Block 4状态的85项软件改进能够得到有效运行,让飞机具备更强的数据融合和跨平台互操作能力,以增强电子战和目标识别、跟踪、分发能力,能携带更多远程精确武器。第二项是换装有源电子扫描阵列(AESA)雷达APG-85,进一步扩展飞机的战场态势感知功能,大幅提高飞机作战能力和反应速度,在未来空战中拥有更强优势。第三项是提升航空发动机F-135的战技性能,这是决定能否使F-35升级到Block4即全功能作战技术状态的关键。在经过几年激烈的换“心”之争后,美空军终于决定,从2024年开始,用6-8年时间,再投入巨额经费,实施航空发动机核心机升级计划(ECU),达到进一步增大推力、降低油耗、提高可靠性和维修性的目的,让F-35飞机拥有更强大动力,也为提升F-35A飞机机载系统的能效与热管理能力提供保障。③批量采购F-15E的升级改进型。鉴于F-22飞机状况不尽如人意,美空军不得不“吃回头草”,批量采购F-15E的深度改进型F-15EX,以弥补重型战斗机性能老旧、数量不足的问题。F-15EX是在美空军F-15E和出口型等基础上的综合性深度改型,包括配备新型有源相控阵雷达、机载电子设备和控制系统,更新处理器和显示器,实现电传飞控和数字座舱,加装开放式架构最新任务系统及新功能软件,实现航空电子系统性能的明显增强;采用新材料新工艺,使机体寿命从8000小时提高到20000小时,换装大推力航空发动机,加挂多型电子吊舱,能够挂载22枚空空导弹,最大载弹量达13.4吨,进一步增强对空对地打击能力;每飞行小时成本约2.7万美元,比F-35A降低36%,整体作战效能全面提升。除隐身性能以外,F-15EX是F-15E的一次全面现代化“改造”,被称为最强4++代战机,多项战技性能超过五代机F-35A。
2、继续开展B-52H/1B/2A的升级改进
美空军在抓紧新型轰炸机B-21研制生产的同时,计划采用数字工程技术和开放式设计架构,有针对性的实施B-52H/1B/2A三型轰炸机的升级改进,旨在进一步增强战略打击能力、协同作战能力和自卫生存能力,为后续快速升级改进奠定技术基础。①实施B-52J的升级改型。拟耗资486亿美元对76架B-52H进行一次较为系统全面的“大修”,全面升级航空发动机、雷达、导航、网络、通信和武器系统,换装新型数字显示器、机轮和制动器以及其他多项机件和设备,从里到外实行现代化改良提升,改型为B-52J,使该机能够发射包括AGM-181远程防区外导弹(LRSO)、高超音速攻击巡航导弹(HACM)和其他正在开发的新型武器弹药,能够继续服役到2060年。②实施B-1B、B-2A局部升级。针对两型飞机使用成本高、维修保障困难、任务完成率低等问题,计划对其隐身、通信、导航等能力和座舱显示、敌我识别、自卫防御等航电系统进行更新升级,机身表面改用新型耐用吸波材料,进一步改善隐身性能和可维护性;加装无人化、网络化、自动化任务系统,从而具备与战斗机、无人机的协同作战能力;发挥机身空间和载弹量大的优势,尽量集成更多的新型武器弹药和设备,以实现更远距离、更高目标的打击毁伤能力。
3、实施C-130、E-7、F-16的改装改型
坚持多策并举、兼收并蓄,充分利用已有平台功能和技术优势,实施现有机型的改装改型,以求趋利避害,最大限度满足未来作战需求。①尝试“运改轰”模式。为解决轰炸机规模不足问题,发挥老旧运输机的剩余价值,美空军已开发出“疾龙”导弹系统,一种托盘化的一次性武器投送模块,能够针对陆地或海上目标,大规模发射AGM-158 JASSM巡航导弹,射程涵盖370-1900公里,把即将退役的运输机改装成为拥有远程精确打击能力的轰炸机。一架 C-130最多可装载4个“疾龙”托盘,每个托盘可安装4枚AGM-158导弹,使总载弹量达到16枚;C-17可装载约45枚AGM-158导弹,而B-1B战略轰炸机只能携带24枚。2022年11月9日,美军首次在境外成功展示MC-130J发射“疾龙”系统。美空军现有约222架C-17、500架C-130运输机。AGM-158导弹是美军2009年后服役的先进隐身防区外巡航导弹。②改良出口型预警机。针对出口型E-7预警机在英国、澳大利亚、韩国和土耳其等国空军的服役情况,结合美空军作战训练新需求,对平台和预警探测任务系统进行改良升级,加装卫星通信、定位导航、网络安全等新技术新设备,计划在2032年前批量采购26架,逐步替换已经老旧的E-3预警机。③改装老旧战斗机。对F-15C/D、F-16C/D、A-10C等在役老旧战机,近期实施必要的技术升级,以满足现实作战训练需要;后续视新研飞机补充情况,可将其批量改装成特种任务机、无人作战飞机以及试验验证机,进一步发挥其剩余价值。
作为美军应对大国战略竞争的重要内容,美空军正在实施的这场几十年来未有之大变革,特别是武器装备的大改进、大更新、大重组,以期实现对美空军的“重新定位”和“重新优化”,任务艰巨,时间紧迫,涉及面广,影响深刻。这将是美空军的一次脱胎换骨式的革命性“重生”,涉及各方面利益的调整,既是一次重大发展机遇,也将面临极大风险挑战,势必对世界空军未来发展产生重要而深远影响。各国正拭目以待,加强跟踪研究,探讨变革路径,把握发展趋势,以期抓住历史机遇、及早做出决策,加快构建各国空军自己所拥有的独特空中能力和不对称作战优势,最大限度地争取世界新军事变革的主动性和有效性。
(作者:钟金国,原空军驻上海地区军事代表局副局长、高级工程师,上海市军民融合发展研究会特聘研究员。)