混亂多元—2015年空軍武器裝備發展

張 明

混亂多元—2015年空軍武器裝備發展

張 明

2015年，各國空軍的裝備發展呈現多條軸線齊頭并進的態勢，既有前沿的高超音速飛行器，又有原始的螺旋槳飛機參加作戰行動，可以說是多代同堂。

如此雜亂的局面并非好事，表明當今世界處于動蕩之中，各種矛盾交織在一起，所以各國空軍才需要發展不同的武器裝備來應付不同的威脅。

美國高超音速飛行器X-51A飛行概念圖

21世紀：高超音速時代

2015年，美國空軍研究實驗室的遠程高速渦輪發動機項目取得最新進展。在該項目的資助下，羅·羅公司和美國威廉姆斯國際公司分別發展了彈用/無人機用高速渦輪發動機，并且已經在地面試驗中實現了在馬赫數2～2.5條件下超過2小時的運轉，未來幾個月里將進行馬赫數高達3.2、持續時間長達1小時以上的地面運轉試驗。這意味美國在高超音速飛行器的動力方面取得了突破性進展。

21世紀被稱為高超音速的世紀，高超音速飛行器更是被視為繼螺旋槳、噴氣式飛機之后的航空界第三次革命，其特點就是超高空（最高可達40千米以上，抵達大氣層的邊緣）、超高速（馬赫數高達4或以上）、覆蓋范圍大。高超音速飛行器可對數千千米外的目標進行快速打擊，打擊時間可能由現在的數個小時縮短至未來的數十分鐘，可以實現快速反應，甚至形成全球快速打擊能力，尤其是打擊航母編隊、彈道導彈發射車等時間敏感性目標的能力更強大。由于高超音速飛行器的的超高空和超高速超過目前大多數防空導彈的作用范圍，因此具備較強的突防能力，戰場生存能力大為提高；同時，這一特性還賦予導彈更高的威力，可以用較小的裝藥打擊地下或者堅固防護的目標。

由于高超音速飛行器的飛行包線寬廣，且包含許多人類涉足不深的領域，對高超音速飛行器的總體設計、氣動布局、材料結構等都提出了巨大挑戰，因此各國紛紛采取兩步走的方針，首先發展馬赫數4以上的飛行器，先邁入高超音速飛行器的門檻，然后再邁向更高的速度。

“空軍之翼”——ACE發動機

發動機是關鍵

對于高超音速飛行器來講，最關鍵的就是發動機，從目前各國研究的經驗看，尚無法找到一種能滿足超音速、長航程、重復使用等一系列需求的發動機，所以發展組合發動機是目前的最佳選擇。在組合發動機中，火箭基組合循環發動機和渦輪基組合循環發動機是目前最有希望的高超音速組合動力，渦輪基組合循環發動機因為馬赫數在0～3范圍內，具有高比沖的獨特優勢，受到了廣泛重視。

此前，美國和日本希望通過先進渦輪研究計劃，將渦輪發動機的速度馬赫數由現在的2提高到4，然后與沖壓發動機相結合形成渦輪沖壓發動機，進一步提高飛行器的飛行速度。

目前，各國渦輪基組合循環發動機使用的仍是航空煤油，這種燃料雖然易于獲得，有利于戰備，但是當它的比沖達到馬赫數4以上時，熱值會迅速下降；由于其熱值較低，當比沖馬赫數在8以下時，航空煤油就不能作為渦輪基組合循環發動機的燃料了，此時需要采用液氫作為燃料。液氫的熱值大、效率高，可以獲得較高的比沖，同時還可作為發動機的冷卻介質，是速度馬赫數8以上的飛行器的理想燃料。

美國艦載激光武器

機載武器的升級

按照各國研究經驗來看，如果沒有特殊的熱管理措施，飛行器的速度很難超過馬赫數4，所以現在各國都不傾向發展有人高超音速飛行器，而是從難度更低的戰術導彈或無人飛行器著手，以求在總體設計、氣動布局、材料結構等領域取得突破，并為以后發展更大的飛行器打下堅實的基礎。如STELR將首先確保美國空軍未來超音速空射巡航導彈（用來取代現役的AGM-86B/C/D空射巡航導彈），能夠以馬赫數3+的速度飛行3200千米。盡管主要設計目標是用于一次性武器，但同時提出發動機要有足夠的壽命，配裝于偵察監視平臺時能夠連續執行50次任務，因此可滿足短壽命的高速偵察機或高超音速偵察機（與其他動力組合成推進系統）的需要。

高超音速飛行器也需要配套武器。目前，戰斗機的主要武器是主動雷達制導空空導彈，如AIM-120先進中程空空導彈，速度馬赫數只有4，只能達到高超音速飛行器的入門速度，因此用來攻擊高超音速飛行器非常困難。高超音速飛行器需要新的空戰武器，所以我們看到2015年美國空軍重啟了“機載激光武器”計劃，這可能就是高超音速飛行器未來的配套武器。

與傳統導彈相比，激光武器的速度更快。光速在目前的物理法則里是最快的速度，所以激光武器幾乎不需要計算提前量，可以同時對付多批目標；激光武器打擊精度高，具備精確摧毀某個武器裝備關鍵部位的能量，如導彈燃料、戰斗部等，一旦被擊中就可摧毀目標。不過，激光武器需要大量能量，因此能量存儲成為一個難題。此前的激光武器由于需要大量的儲能設備，因此只能安裝在波音747等大型飛機上。美國空軍希望通過一系列研究計劃突破相關難題，從而不斷縮小機載激光武器的體積和重量，從而具備更好的適裝性。美國空軍的近期目標是把激光武器安裝在C-130中型運輸機上，最終目標是安裝在F-35戰斗機上。

可以預見，未來的高超音速飛行器也將安裝激光武器，因為高超音速飛行器主要飛行在空氣稀薄的超高空，這種環境有利于激光的傳播，更加適合機載激光武器的使用。

隱身飛機繼續向前發展

2015年年初，美國空軍裝備司令部發布了一份信息征詢通告，要求工業界提供下一代戰術飛機系統的形態構想及能力/技術需求信息。按照預想，美國空軍第六代戰機將于2030年左右形成初始戰斗力。

從波音公司公布的設想圖和模型F/A-XX來看，它采用無垂尾布局、變循環發動機、物聯網等技術，具備更強的隱身能力，超機動性能更好。波音公司宣稱，F/A-XX能夠實施各種超常規機動，飛行包線全面優于F-22，配有先進的信息獲取及處理系統，可以實現更高等級的空中聯合作戰，并可進行信息攻防作戰。

F/A-XX的空戰武器較現役的AIM-120先進中程空空導彈有所改進，如洛克希德·馬丁公司此前展出的CUDA空空導彈，其重量、尺寸相當于現在的AIM-9X先進近距空空導彈，但射程卻與AIM-120相近，可以兼顧格斗/超視距兩種任務，即使是空間有限的隱身飛機彈艙也可以配備多枚導彈。

美國空軍要求新一代隱身轟炸機具有戰略戰術兼備的作戰能力。這是美國空軍第一種以常規精確制導武器為主要作戰手段的戰略轟炸機，使用更加靈活，憑借后發優勢可以配備更多技術：采用分布式射頻/光學孔徑系統，將成為戰區自動化指揮系統的關鍵節點；采用最新的數據鏈系統，可消除隱身作戰飛機存在的“信息孤島”問題。

新型轟炸機研制成功后，可將美國隱身轟炸機的規模由現在的20架左右提高到120架，可讓美國空軍迅速向戰區投入更多的打擊力量，增強對敵方防空體系的突防能力，將大大提高美國空軍的戰略、戰役打擊能力。

在2015年即將結束之際，美國空軍啟動F/A-XX計劃，授權研制新一代隱身轟炸機的合同，表明美國空軍乃至美軍的作戰任務、作戰對象將發生重大變化，已由原來的反恐向應對“新興力量崛起”（通常這是針對中俄的委婉說法）進行轉變。

F/A-XX波音六代機概念

現役飛機繼續改進

軍事強國之間或明或暗的對抗必然會激起世界范圍內的動蕩，新型作戰飛機由此開始在世界擴散：越來越多的國家開始接收F-35戰斗機，印度與俄羅斯簽署引進T-50戰斗機的合同，巴基斯坦飛行員試飛隱身戰斗機，新興國家及第三世界國家正在迎接自己的四代機時代……作為一種過渡措施，對于現有作戰飛機的改進也正在如火如荼地進行著。最主要的改進內容是：加裝有源相控陣雷達，以提高作戰飛機的探測能力和超視距攔射能力；加裝新型紅外成像制導格斗空空導彈，配合頭盔顯示/瞄準系統，具備更大角度的攻擊能力；加裝各種對地精確制導武器，讓戰斗機具備全天時、全天候對地精確打擊能力等。

俄羅斯T-50戰斗機和美國F-22戰斗機對比

低技術武器也有施展的空間

冷戰的結束并沒有讓全球和平，反而將原來被美蘇爭霸掩蓋的宗教、民族、領土（海）等矛盾暴露出來，造成許多沖突和熱點問題，恐怖組織乘機崛起，使世界各國在面對傳統威脅外，還要應對各種非傳統危機，如反恐戰爭等。在非傳統危機中，傳統的高技術武器恰恰作用有限，例如派遣一架F-15E戰斗轟炸機打擊極端組織，未必有派遣A-10C攻擊機的效能高。所以，國際武器市場的一些低技術武器日益受到歡迎，代表性案例就是各種螺旋槳攻擊機。它們的采購成本和使用成本較低，適合中小國家使用，可通過增加光電系統、精確制導炸彈等大幅提升作戰能力。在最近的也門沖突中，也門空軍采用的AT-802攻擊機就是在螺旋槳農用飛機基礎上改裝的攻擊機，它低空性能好，容易操縱且穩定，對地面目標具備較高的摧毀能力，在反恐斗爭中效能突出。

打擊恐怖極端組織需要對相關區域進行長時間的監視，以便對目標進行識別，這就需要高空長航時無人偵察攻擊機，以讓操縱手在遠離戰區的情況下完成對目標的探測、識別、鎖定和打擊。美國已在反恐戰爭之中采用這種武器，伊拉克、沙特也從國外引進了這種戰機。

世界范圍內的混亂局勢，實際上是美國全球控制能力下降的表現，一超多強的局面仍會持續。因此，各國空軍需要面對更多的威脅，相應地混亂和多元的武器裝備發展局面也會持續。

責任編輯：葛 妍

AT-802攻擊機