美國空軍戰斗機的發展趨勢

季自力　王文華

美國空軍戰斗機未來的發展，重點是提高全高度、全空候、全方位空戰能力，改善機載設備和電子設備，加快發展無人作戰飛機，推進作戰平臺的互融互聯互通，提高武器系統的智能化和自主化水平。

具備全高度、全空候、全方位空戰能力

從二戰后到現在，第一代、二代、三代、四代、五代戰斗機中，美國空軍戰斗機都是當之無愧的王者，尤其第五代戰斗機F-22、F-35遙遙領先任何國家。目前美國正在研制、裝備第六代戰斗機，到2020年前后新一代戰斗機將初步形成作戰能力。新一代作戰飛機具有全高度、全天候、全方位空戰能力，隱形、短距起降、融合保障等新技術得到全面應用，既可在高空超音速飛行，又能在中低空進行亞、跨、超音速飛行，具備全高度作戰能力;超視距/視距全向攻擊武器的裝備，使其具有全向作戰能力;全面應用低可偵測性技術并具備高機動性、先進航電系統、高度集成計算機網絡，具備優異的戰場狀況感知能力以及信息融合能力;強調高機動性、高加速性，強調全環境、全方向和超視距作戰能力，強調攻擊能力、突防能力、殺傷威力和生存能力，采用更先進的隱形技術、復合材料和以智能操縱為核心的自主控制技術，裝載先進的火探系統，采用微電子技術和微處理技術以及短距起降技術。F-22、F-35戰機屬于美國空軍的第五代戰斗機，未來將成為美國最主要的戰斗機。

美國空軍正在尋求通過FX計劃進行第六代戰斗機開發，目前已經進入方案設計階段，第一架第六代戰斗機預計在2025年—2030年研制試驗成功。與第五代戰斗機相比，第六代戰斗機通過航空發動機的機動性以及全翼身融合和大升阻比設計，使飛機在各種高度和姿態下的機動性和隱身性都得到了很好的兼顧。第五代戰斗機是基于信息系統，而第六代戰斗機是基于互聯網，實現真正意義上的陸、海、空、天、電、網一體化和基于物聯網的互聯互通互操作。美國空軍擬開發的第六代戰斗機，將大大超過第五代隱形能力和超音速巡航能力，配備主動式防御系統，如小型激光或投射攔截彈，采用有源相控陣列雷達，配備高智能感知電腦，能夠連結衛星和大量僚機、地面戰場系統協同作戰，具有控制多架無人機的空中小型指揮部能力，能夠在反介入/區域封鎖環境運行。第六代戰斗機將使用先進的發動機，如自適應通用發動機技術，以允許更長的范圍和更高的性能。

美國空軍已經啟動2030年戰斗機項目，即“穿透制空”（PCA）項目。PCA是基于網絡戰、新型傳感器和組織架構而形成的新系統或者能力。在F-22已經停產并拆除生產線、F-35作戰能力不足的背景下，美國空軍對PCA的要求是彌補2030年之前作戰能力不足的問題。未來一段時期之內，美國空軍可能會利用前期獲得的技術成果，對目前的戰斗機進行升級，同時驗證未來戰斗機所需要的技術，包括對F-35進行改進，用自適應變循環發動機替代現有的渦扇發動機，從而擴大F-35的飛行包線，提高飛行和機動性能。

美國空軍還將自主學習和智能處理技術注入武器裝備平臺，啟動“量子計劃”，通過算法將人工智能融入作戰計劃、規劃和執行流程中。具備指揮高效化、打擊精確化、操作自動化和行為智能化的武器平臺，將為美國空軍在未來戰場上貢獻獨特的“機器智慧與力量”。通過開發神經技術、拓展腦機接口應用，在作戰平臺上建立人工智能系統和作戰人員之間的心靈感應鏈接，使作戰人員能夠與系統進行思想交互。阿帕奇攻擊直升機在進行數字化改造后，不僅能夠自動提供戰地圖像，還能實現對1000個偵察目標進行自動分類，并按威脅程度大小選擇優先打擊目標。美國空軍的Skyborg項目旨在開發一種集成在無人機上的試驗平臺，用于支撐基于人工智能的輔助決策、自主駕駛等功能的核心程序開發，該核心程序的最終是部署于有人機或無人機上，實現“虛擬副駕駛”和“自主無人作戰飛機”能力。

提升機載武器智能化、自動化水平

美國正在研制并裝備部隊的新一代戰斗機和新改進的第三代、第四代戰斗機，將裝備射程更遠、精度更高、智能化程度更高、具有全向攻擊能力的新一代機載武器，掛載先進的近距空空導彈、中距空空導彈和遠距攔截導彈。空地導彈采用無線電指令、雷達、紅外、電視等制導方式，并嵌入人工智能芯片，命中精度大大提高。地空導彈向智能化、多用途、多目標、抗飽和、抗干擾方向發展。美國空軍地空導彈的主力裝備仍是20世紀90年代末開始服役的地空導彈，新一代地空導彈將逐步裝備部隊，初步形成作戰能力。低空減速炸彈和精確制導炸彈將廣泛裝備使用，集束炸彈、反艦導彈、滑翔制導炸彈、燃料空氣炸彈等將進一步加快發展速度。隨著新技術的發展和應用，航空炸彈的發展有了新的飛躍，由普通裝藥發展成核裝藥，向非常規方向發展。

F-35戰機屬于美國空軍的第五代戰斗機

美國空軍認為波音767-400增程型飛機可作為MC2A的載機

美國空軍正加快發展智能化精確打擊武器，給精確制導彈藥植入人工智能芯片、加上“智能大腦”，通過與戰場態勢感知系統、指揮控制系統的互聯互通，自主機動規避、自動識別定位、自動鎖定目標，使彈藥變得更“聰明”、靈敏、迅速，極大提升打擊精度、速度和毀傷能力。美國空軍裝備的JDAM“聯合直接攻擊彈藥”采用了更為先進的制導方式：慣性制導+

GPS全球定位系統衛星制導。海灣戰爭時期的“聯合直接攻擊彈藥”只能在起飛前加注目標數據，而在伊拉克戰爭中，其接收器能夠接收導航衛星傳來的目標數據，可以隨時改變攻擊目標實施摧毀打擊，智能化水平顯著提升。遠程反艦導彈覆蓋水面艦艇的常見交戰距離，在自主感知威脅、自主在線航跡規劃、多彈協同、目標價值等級劃分、目標識別等方面的智能化水平極高，將成為美國空軍推行分布式殺傷概念的核心裝備，空射版于2018年列裝美空軍第28轟炸機聯隊。

美國空軍的機載微型空空導彈已經初具雛形。美國空軍研究實驗室已經開始進行適掛于下一代先進噴氣式戰斗機的微型空空導彈的先期研究，目標是增加現有作戰飛機特別是隱身飛機的載彈量，在不影響戰機隱身能力的前提下，空射武器小型化既能增加武器攜帶數量，又不會對載機平臺的有效載荷提出新的要求。該項目重點對超敏捷彈體、寬視場成像導引頭、高效推進系統以及一體化抗干擾引信等技術展開研究，謀求以合理的價格提供高殺傷力的微型空空導彈，大幅提升戰機攜彈量以實現空中優勢。美國空軍研究實驗室將會加大在機載激光武器方面的研制，以便能夠在2021年后開始測試機載激光武器，在微型空空導彈項目進入服役時可以提供實用的機載激光武器。

目前美國空軍的機載探測設備以雷達為主，輔以紅外、激光、電視制導、頭盔瞄準——指令制導及捷聯式慣性制導等方式，從而適應多種武器需要，具備多目標跟蹤能力和全天候能力。未來機載電子設備向綜合化、自主化、智能化方向發展。作戰飛機普遍裝設數字式數據總線、綜合座艙顯示設備、聲音控制設備、多功能脈沖多普勒火控雷達、激光陀螺慣導系統、綜合電子對抗設備、自動檢測設備等。美國空軍對E-2C機載預警和控制系統（AWACS）以及E-8C聯合監視目標攻擊雷達系統（J-STARS）在戰場上表現出的指揮控制性能非常滿意，為保持這種絕對優勢，美國空軍正在發展下一代系統，即多傳感器的指揮和控制飛機（MC2A）。美國空軍希望將AWACS和J-STARS的空中和地面監視、戰場管理、指揮和控制、目標瞄準能力綜合到同一架或幾架波音767MC2A飛機上。在分析了多個制造商生產的多種飛機之后，美國空軍認為波音767-400增程型飛機能滿足動力、空間、航程和載荷量要求，可作為MC2A的載機。

無人作戰飛機將成為美國空軍的主要作戰力量

一般認為，從第五代戰斗機開始，戰斗機將會出現有人作戰飛機和無人機作戰并存的局面，無人作戰飛機從空地攻擊向空戰邁進。無人作戰飛機在進行空戰機動的時候不受人類生理的限制，可以進行更大范圍的機動，加上沒有座艙、儀表及飛行員保障系統，在同樣條件空重低于有人戰斗機，在空戰特別是格斗空戰方面性能更加突出。隨著“人-機”結合程度的持續加深，無人與有人、無人與無人間的協同作戰將成為重要形式，人與機器的“共生混合”和機器之間“自主適應”將成為戰場力量編組的新形態。無人作戰飛機在戰場上擔負戰場偵察、跟蹤監視、目標指示、通信中繼對敵進行火力攻擊等任務，成為美國空軍實施作戰行動不可或缺的組成部分。

2016年5月美國空軍正式提出《2016年—2036年小型無人機系統飛行規劃》，希望構建橫跨航空、太空、網空三大作戰疆域的小型無人機系統，并在2036年實現無人機系統集群作戰。美國空軍頒布面向2035 年的《無人系統地平線》技術評估和預測報告認為，未來各類無人系統與作戰平臺的自動化、自主性和遠程遙控性能將不斷取得突破。

美國空軍加緊推進以小精靈、郊狼等項目為代表的“蜂群”作戰技術研究，驗證和評估低成本無人蜂群技術的可行性。小精靈項目旨在發展小型無人機集群的空中發射和回收等關鍵技術，探索集群作戰概念。2018年小精靈項目開展了部分空中投放和回收功能試驗。CODE無人機蜂群可基于已建立的作戰規則遂行尋找、跟蹤、識別和攻擊任務，拓展美軍現役無人機能力。低成本無人蜂群技術項目旨在發展一型多管發射裝置，在陸地或艦艇甲板上以每秒一架的速度發射上百架執行掩護、巡邏任務或對地攻擊的管射小型無人機。忠誠僚機項目通過為F-16戰隼戰斗機研制出一種人工智能模塊，增加無人機自主作戰能力，確保無人駕駛的F-16四代戰斗機與F-35A五代戰斗機之間形成高低搭配，通過有人-無人編隊協同作戰摧毀空地目標。XQ-58A戰斗無人機作為F-22或F-35戰斗機的護航機以及監視和攻擊平臺，被設計為獨立行動或作為無人機群的一部分，類似于傳統無人機與巡航導彈的結合體，是一種可重復使用的“巡航導彈”。

加快推進作戰平臺的互融互聯互通

美國空軍非常重視戰場信息傳輸系統一體化建設，通過構建全天候、立體化的戰場信息傳輸體系，提高對作戰平臺的整體控制能力，增強一體化聯合作戰效能和空戰能力;圍繞對各類數據多級別、多方面、多層次的智能處理，實現對戰場數據信息的高度共享和高效利用;把指揮控制視頻系統、戰略預警系統、戰場傳感系統、戰備執勤監控系統、武器裝備可視化系統等資源整合起來，構建集中統一的戰場傳感網絡體系，實現智能作戰平臺互融互聯互通的目標。

美國空軍制定了信息系統建設的體系結構、開發環境、系統接口、數據交換等技術標準，實現了對智能作戰平臺的統一管理;加快推動“大數據研發計劃”，重視海量信息的開發與利用，以增強系統和決策的自主化，提高作戰平臺態勢感知，實現從“信息到決策”;確定元數據控制方針，制定一整套包括核心元數據和擴展元數據在內的戰場元數據標準規范;以網絡中心戰為牽引，以三維體系結構為框架，以全球信息柵格為基礎，以作戰指揮系統為核心，以互操作認證和演示驗證為保證，建成統一高效的智能作戰平臺，實現互融互聯互通。美國空軍還將所有領域的業務程序和系統集成為綜合系統，提供“一站式”用戶平臺，消除因系統不兼容、數據來源不同導致的各自為政現象。

未來美國空軍作戰平臺建設將以網絡為中心，運用人工智能、大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術，進一步提升智能化水平，實現互聯互通互操作，2020年前完成戰場信息系統綜合集成;推進包括武器系統全壽命管理、物資補給與服務管理、固定資產與設施全壽命管理等核心業務轉型;加強信息共享、企業服務、信息安全等六個方面的能力建設;整合戰場信息基礎設施，依托信息柵格、無線射頻識別、嵌入式裝備故障診斷和預報裝置、人體傳感器等關鍵技術，解決戰場信息獲取、傳輸與處理問題;構建可取代全球信息柵格的單一、安全的戰場信息共享環境（聯合信息環境），促進“作戰云”、大數據技術與各類作戰飛機、精確制導武器、全球信息柵格、C4ISR系統等的高度融合。

XQ-58A戰斗無人機被設計為獨立行動或作為無人機群的一部分

美軍F-22戰斗機

責任編輯：張傳良