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观点 2020-07-28 09:07

美智库观点:空军“数字百系列”需调整方向

尹常琦 摘自 breakingdefense网站

据美国breakingdefense网站2020年7月23日刊文,美国哈德逊研究所国防概念和技术中心主任、高级研究员布莱恩·克拉克和兼职研究员丹·帕特近日撰文针对美空军“数字百系列”提出了自身观点。

空军新型战斗机的研发方式可以追溯到冷战时期的“百系列”战斗机,当时在不到10年的时间里完成了6种喷气式飞机设计,对苏联飞机形成优势。新的“数字百系列”是美国空军主管采办的副部长威尔·罗珀的创意,旨在使用模块化的“即插即用”硬件和软件、计算机辅助设计和虚拟建模与仿真来快速部署新的战斗机改型,减少阻碍项目研发的复杂集成和现场试验工作。

罗珀认为,美军需要加快战斗机发展,这一点是正确的。在五角大楼全面部署F-22“猛禽“战斗机的时间里,俄罗斯的防空系统进步了6代,从近距射程的S-300早期型发展到可以击落450千米外隐身飞机的最新型S-500。罗珀还认为,国防部需要加快引进新技术,推动设计创新,并增加飞机研制中的竞争。然而,通过有人多用途战斗机来实现这些目标,更有可能削弱美国的空中力量,而非提升。 最初的“百系列”旨在掌握当时的关键新兴技术,即喷气推进和超声速飞行所需硬件系统的变革性提升,这是冷战时期核战略轰炸机和拦截机对抗的核心。随着远程导弹、天基探测和网络作战的出现,有人战斗机的战略地位不再像以往那样重要。当前的等效技术可能是无人机、人机协同以及能够实时“调兵遣将”的指控网络。与其利用“数字百系列”来略微提升有人飞机的现有技术,不如通过无人机设计来取得新优势。

所有潜在兵力设计中最糟糕的方案—— “数字百系列”战斗机的生产和服役周期短,以期实现快速学习。在这个循环中,每个改型的经验将迅速推动下一个型号的改进。发展思路是通过模块化系统和结构化软件,只改变每一个新改型的某些特性,同时保持与前代和后继机型相同的许多特性。这种方式可能对工程师和武器购买者有吸引力,但它将有损新型作战概念——联合全域作战,这一作战概念旨在为友军提供灵活适应的选项,并将对手置于战略困境。 与舰船或宽体飞机不同,有人战斗机没有足够的空间来集成新能力。如果“数字百系列”的出发点是像F-35这样的战斗机,那么改变特性的过程很可能会使后继型的多用途性降低,从而变得更加专用化。除非新系统仅需很少的空间和电力,否则安装它们的唯一方法就是拆除部分现有系统。另一种选择是同时重新设计飞机的多个部件,但这与项目的设计理念背道而驰。 很可能“数字百系列”中的所有飞机都将共享同一个机身,使用模块化和集装箱化方式来实现变型之间更便捷、更迅速的进化。但是,由于模块化组件需要适应一系列潜在构型,并且必须相对完备,因此与完全集成的系统相比,其在空间、重量和功率方面的效率必然较低。因此,这种新型飞机可能无法整合当今战斗机的全部任务功能。 因此,“数字百系列”战斗机将比其前辈更加专用化,这就限制了指挥官的选择,除非空军装备大量不同的专用飞机,每架飞机都针对不同任务进行了优化。 在当今的多用途飞机部队中,指挥官可以在不同选项中进行选择,即使选择范围可能有限。随着“数字百系列”计划的实施,未来的指挥官可能会有更多的飞机,但却可能没有足够的合适飞机来完成任务,而且几乎肯定不足以为敌人制造一个真正复杂的战术问题。

值得一提的是,对于初代的“数字百系列”改型机,美国空军计划每型至少采购800架。 我们需要一个无人驾驶的世纪系列 空军可以通过将“数字百系列”转向无人机来获得所需的规模。例如,XQ-58 “女武神”预计单机售价200万美元,仅是T-7A“红鹰”高级教练机(单价约2000万美元)的一个零头,更不用说价值上亿美元的F-35或F-15EX战斗机。在无人机方面,空军更有可能实现向10家甚至更多美国公司开放飞机项目竞争的目标,而不是3家或4家能够实际制造有人战斗机的公司。 无人平台能够充分利用“数字百系列”的方式,减少对研制者的设计和试验限制。无人机也有助于“数字百系列”采用成熟技术进行小批生产。由于需求量介于原型制造和大规模生产之间,工程师可使用现有零部件来制造这些飞行器,而这些零部件通过使用开源代码或3D打印构建的中间件进行集成。通过此方式制造的飞机将包含相当部分现有成熟组件,减少试验需求和供应链挑战。而有人机不太可能存在这些优点。 无人机能够代表 “数字百系列”的变革性发展。在允许的环境下,可降级用于侦察和攻击任务,但其能力绝不止步于此,例如空军 “天空博格人”智能空战系统和海军MQ-25“黄貂鱼”空中加油无人机。对于无人系统,尚存在大量未经探索的作战概念,包括协同感知和电子攻击,这些任务都不适合有人飞机。 “数字百系列”方法具有巨大的价值,不仅仅是针对飞机,新型无人船和无人车也能从中受益,形成一支更适合新兴作战概念的部队,称为联合全域作战。但是,将“数字百系列”的方法应用于美国军方最昂贵、最受限制、集成度最高的平台,则很可能会扼杀这一想法的萌芽。在即将到来的预算紧缩时代,美国军方不能再在另一次颠覆性创新的失败尝试上浪费时间和金钱。

(欢迎转载,转载请标明引自“航空工业信息网”)

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