殷杰 曹培劍

2019年9月27日,俄羅斯國防部公布了S-70獵人B無人機與蘇-57比翼齊飛的視頻,并宣稱獵人B將成為蘇-57的“千里眼”和“長臂”。結合此前蘇-57便已在垂尾上噴涂了S-70獵人B無人機的剪影,有觀點認為,獵人B將成為蘇-57的“忠誠僚機”。二者結合,不僅讓蘇-57戰斗效能躍上了一個新臺階,而且讓俄羅斯在第六代戰斗機預研方面,跟上了時代潮流。
事實果真如此嗎?
所謂“忠誠僚機”,是美國空軍于2015年左右提出來的。其核心內容,是讓第四代無人機與有人駕駛的五代機組合搭配成作戰編隊,借助五代機的作戰網絡節點角色,充分發揮四代無人機機動性良好和火力充足的優勢,從而加強二者在空戰中的殺傷力。這種有人+無人的自主編隊主要包括編隊集合、編隊保持、編隊重構以及由有人長機指揮的分散行動4個關鍵組成部分。
作戰時,無人機通過數據鏈接收有人長機分配的作戰任務。接受任務后,無人機通過機載計算機,自主編成任務規劃,并向有人長機反饋作戰成功的可行性。此后,無人機無需再與長機聯系,即可自主執行作戰任務。在執行任務過程中,無人機按計算出的最優化作戰路徑飛行。如果作戰環境或作戰目標發生改變,無人機能自主地對作戰路徑進行更新,直至完成任務歸建。
該種作戰概念下,在高危險作戰環境中,有人機可在對方防空火力之外進行指揮控制,避免遭受敵方打擊。具備自主功能的無人機可在五代有人機前面扮演突防先鋒的角色,充當武器發射平臺,對有人長機指定的目標自主發動攻擊。與此同時,無人機還能為有人長機吸引防空火力并摧毀威脅目標,實施防區外電子干擾,掩護有人機完成更重要的任務,或是從被動局面下脫身。
“忠誠僚機”概念看上去的確很完美,但要讓這個新概念成為現實卻要攻克諸多難題。首先,隱身技術是關鍵。沒有足夠的隱身性能,就別想突破敵方完整的防空作戰體系。其次,無人機要在領受有人長機交辦的任務后實現自主作戰,這對信息化、自動化及人工智能水平提出了極高要求。無人機載計算機必須擁有對作戰環境動態自適應的任務計劃能力。要能將無人機機載設備感知的數據與其它平臺傳來的數據相融合,并擁有自主規劃、對目標威脅程度進行評估排序、戰斗中及時分辨目標狀態、評估打擊效果的能力。再次,無人機必須擁有較為優越的機動性能,飛行控制系統必須能針對不同作戰環境、作戰任務,進行自適應導航規劃,并能在實際飛行過程中根據情況變化及時修正航路。
2019年3月,美國XQ-58A女武神無人機曝光,標志著美國空軍的“忠誠僚機”計劃已從概念摸索階段進展到工程實施階段。該機長8.8米,翼展6.7米,裝備1臺噴氣發動機由火箭助推器彈射起飛,使用降落傘進行回收,最大飛行速度1050千米/小時,最大航程近4000千米,實用升限超過13700米。女武神可以選裝多種電子設備,內置彈艙載荷250千克,可掛載聯合制導攻擊武器或小直徑炸彈等,具備一定對地打擊能力。最令人驚嘆的是,這架明顯采用了隱身設計的無人機,廣泛采取了諸如限制發動機壽命等方法,將單價控制在300萬美元以下,因而擁有超高的性價比。
不過,根據美媒透露,目前XQ-58A女武神無人機的智能化程度依然有限,要想真正達成自主作戰目標,恐怕還得讓研發團隊付出更多艱辛努力。不過,女武神并非美國空軍“忠誠僚機”項目的獨苗。洛克希德·馬丁公司在“忠誠僚機”研發方面也甚為積極,近期先后完成了海弗-空襲者I和海弗-空襲者Ⅱ無人機的試飛。前不久,波音公司也展示了他們的“忠誠僚機”——空中力量組合系統。據稱,這架無人機除能完成偵察和監視任務外,還能承擔電子對抗任務。

9月27日,俄羅斯國防部公布了S-70獵人B無人機與蘇-57比翼齊飛的視頻

蘇-57戰斗機近景
如果對照目前“忠誠僚機”概念,那么無論是蘇-57,還是S-70獵人B無人機,在隱身性能方面均是不合要求的。
以蘇-57為例,它在氣動隱身方面只是較蘇-27有所改進而已,但這種改進卻遠沒到讓蘇-57“脫胎換骨”的地步。其大間距布置的雙發動機、短直的翼下進氣口、中央升力體構形和粗壯的尾錐,均與隱身設計要求相悖。其進氣道口部約15°左右的扭轉,不足以改變由此射入的電磁波對進氣道深處暴露的發動機風扇葉片這個強反射源一覽無遺的窘境。雖然俄方聲稱,目前正在加緊研發裝在蘇-57進氣道里的電磁屏蔽裝置,但先天設計存在的極大不足,是無法通過亡羊補牢式的事后補救予以根治的。
除了幾乎直通的發動機進氣道,蘇-57上的諸多細節也表明,俄羅斯對隱身技術的理解有些似是而非。例如,蘇-57突兀的兩個進氣道-發動機艙,雷達反射截面積和紅外特征不是一般的明顯。機腹彈艙門很粗糙,縫隙很大。機身蒙皮接縫處沒有使鋸齒結合,表面處理極粗糙。沒有使用一體化座艙蓋。位于座艙蓋前方的光電探測裝置沒有作任何隱身修形處理。2018年,一向對自家裝備不遺余力力挺的俄羅斯塔斯社,曾公開承認蘇-57的雷達反射截面積高達0.4平方米,和F-22、F-35完全不在一個層級上。
實際上,21世紀的隱身飛機除了飛機自身的雷達反射截面積必須盡可能小之外,還包括雷達信號的隱身。從目前公開資料來看,俄羅斯在這方面似乎并沒有意識到。或者說雖然意識到了,但限于技術基礎和研發資金制約,在這方面并無實質性進展。無論是已批量裝備蘇-35的雪豹無源相控陣雷達,還是為蘇-57配套研制的NO36松鼠有源電掃相控陣雷達,目前尚不具備低可截獲工作模式。
至于S-70獵人B無人機,雖然采用了時髦的無尾飛翼布局,對隱身頗為有利。但是,其機背進氣道并未采取遮蔽措施。機體上外露的設備冷卻進氣口、傳感器以及通訊天線,統統未作隱身修形處理。該機裝備的AL-31F渦扇發動機尾噴口就這么直接暴露在外,將后機身一些隱身設計可能帶來的收益化為烏有。當然,在俄羅斯國防部公布的PPT里,S-70獵人B無人機的尾噴口是要做隱身修形的。不僅尾噴管不外露,而且發動機尾流要和引入的外部冷空氣混合降溫后,才向后排出,從而降低了獵人B的紅外信號特征。不過,從2011年啟動的S-70獵人B無人機項目,歷經8年研究,才發展到如今展示在大眾面前的程度。畫在PPT上的愿景何時能夢想成真?這個問題,一向樂觀的俄羅斯媒體如有默契般地統統選擇了回避。
除了隱身技術水準無法滿足“忠誠僚機”需求,俄羅斯的航電及人工智能水平恐怕更是力所不及。
歷史上,蘇聯曾點歪了“科技樹”,選擇了“電子管小型化”這條錯誤發展路線,結果導致在電子工業水平上與世界先進水平“一步落,步步落”。
繼承了蘇聯大部分遺產的俄羅斯,在蘇聯解體后經歷了項目停滯、訂單驟減、人才流失、研發體系解體等一系列噩夢,至今也只能靠吃蘇聯時代的老本勉力維持。其電子工業及人工智能與世界先進水平的差距不僅沒能縮短,反而明顯擴大。以至于像印度這樣的蘇俄軍火進口忠誠客戶,也瞧不上俄羅斯電子產品,在繼續采購俄羅斯武器時,往往指定西方航電成品,用于替換俄羅斯同類產品。
如果說俄羅斯在外貿產品上一如既往地有所保留的話,那么在代表目前俄羅斯航電最高技術水平的蘇-57上,外界也沒能看到俄羅斯航電及人工智能水平有什么能讓人刮目相看的進步。俄羅斯非常喜歡夸耀蘇-57上幾乎遍布雷達。但戰機供電量有限,直接限制了雷達功率。多款雷達的應用,無疑將進一步降低單部雷達供電量。這種設計極大增加了系統復雜性,降低了總體可靠性,很可能得不償失。
受基礎工業水平制約,俄羅斯落后的電子技術導致各電子磨損件的壽命堪憂。在俄羅斯公開的蘇-57宣傳手冊里,NO36松鼠有源電掃相控陣雷達,以及襟翼雷達的紙面數據頗為壯觀。但俄方羞答答隱藏在不那么引人注目角落里的“全壽命掃描時間”這個指標,卻可以看出俄羅斯航電系統和一流水平的差距可不是一星半點。
按照俄羅斯官方的說法,蘇-57有90%的任務可自動完成。飛行員只需要負責做決定,然后選擇武器按鈕打擊目標。甚至能在基地就編好程序,讓飛機全自動,飛行員負責扣板機即可。在飛行員失去意識的情況下,這樣的高度自動化就能挽救飛機。聽起來,蘇-57的智能化水平似乎蔚為可觀。但實際上,這是一個標準的“專家系統”描述。這種系統已在工業界得以普及,但它離人工智能革命所追求的體驗還有相當距離。

蘇-57進氣道及光電探測裝置未作隱身處理

019年西方國家情報機構發布的一張S-70獵人B的衛星圖片
隨著科技的飛速發展,武器裝備的復雜化程度大為增加。要獨立研發一套復雜的先進武器系統,所需的研發經費之高,以及整體工業體系的支撐程度,是過去無法想像的。
如今的俄羅斯已不存在完整的工業體系,只能靠大量出口初級資源產品和售賣源自蘇聯時代技術的武器裝備勉力維持。前者出口量雖然很可觀,但定價權卻掌握在別國手中。以至于國際市場行情一有風吹草動,俄羅斯經濟就立竿見影地“打擺子”。國際油價從2008年下半年起進入急劇下跌通道,經歷10年低迷,最近終于緩慢回穩至每桶75美元左右的水平。但與此同時,俄羅斯卻因收回克里米亞故地及介入烏克蘭東部地區沖突而遭受美國及歐盟經濟制裁。無法完成自我循環,對外依存度頗高的俄羅斯經濟為此遭到受創。
2013年—2018年,俄羅斯經濟增長率分別為1.79%、0.74%、 -2.83%、-0.22%、1.4%、1.5%。對美元匯率則從2009年的1美元兌換30.8~31.8盧布,一路跌到今年4月的1美元兌換67.76盧布,對外貶值了1倍有余。糟糕的經濟狀態,決定了高額軍費投入難以為繼。2017年,俄軍費開支折合663億美元,較2016年下降20%,為全世界軍費降幅最大的國家。2018年,以美元計算,俄軍費降至471.3億美元,今年進一步降至430億美元。有人認為,俄軍無需外購軍火,因此匯率下降導致以美元計算軍費開支大幅下降的結論并不適用于俄羅斯。俄國內、軍內亦有人持此論調為自己“加油鼓勁”。其實這種“打腫臉充胖子”的說法有失偏頗。因為哪怕是俄羅斯以盧布計算的名義軍費,也從2016年的3.1萬億盧布降到2017年的2.728萬億盧布、2018年的2.73萬億盧布。2019年,俄羅斯軍費雖回升到2.914萬億盧布,卻還不及2016年的名義值。
從實際情況看,俄羅斯消費品市場嚴重依賴進口。盧布急劇貶值帶來進口成本攀升,加劇了俄國內通貨膨脹及資本外逃。據統計,從2013年至2018年,俄羅斯歷年通貨膨脹率分別為6.5%、11.4%、12.9%、5.4%、2.5%、4.3%。通貨膨脹率均遠高于同期經濟增長率,盧布在俄國內實際購買力急劇縮水,是不爭的事實。據俄羅斯央行預測,今年的通貨膨脹率為5%~5.5%。僅這一點,就足以“吃”掉今年軍費僅有的1840億盧布的名義增長了。

S-70獵人B無人機

獵人B無人機目前尚未像PPT所展示的那樣,對尾噴口進行隱身修形
在財政捉襟見肘的情況下,俄羅斯仍然沒有在敘利亞和烏克蘭東部“止損”的意思。在俄羅斯綜合國力持續衰退的情況下,俄軍不得不重點維系戰略核武器領域的威懾力,以求保證國家安全和政權穩固。那么它還能擠出多少經費,投入到極有可能是“無底洞”的“忠誠僚機”研發領域呢?
綜上所述,S-70獵人B無人機要想成為蘇-57堪用的“忠誠僚機”,恐怕還得經歷“九九八十一難”不可。
責任編輯:葛 ?妍