從歷代戰斗機核心性能特征看未來六代機發展方向

陳 黎

在世界各國軍方、工業界和相關媒體中，戰斗機劃代是一個長期備受關注、但迄今仍無明確定論的熱門話題。通過客觀科學的劃代，可以按照時間坐標軸，對世界噴氣戰斗機的漫長發展歷程進行簡明扼要的表述，對其在這期間的復雜技術脈絡進行全面系統的梳理，進而可以從歷代戰斗機紛繁多樣的性能特點中提取核心特征，從其技術演進的眾多偶然表象中發現必然因素。在此基礎上可以“溫故而知新”，對世界戰斗機的未來發展發揮一定的牽引和指導作用，尤其是對目前各國探索中的六代機的能力特征、作戰樣式和技術需求進行合理預測和展望。

關于戰斗機劃代標準的新思考

眾所周知，在不同時代、不同國家，乃至同一國家的不同機構、廠商、媒體之間，由于各種主客觀原因，對戰斗機代次的定義存在明顯差異，由此造成世界范圍內多種戰斗機劃代方式長期并存，進而給相關工作帶來不少困擾。因此，要對世界戰斗機進行合理準確的劃代，首先就得對相關的劃代標準和辨識依據進行明確界定。

由于世界各國研制裝備戰斗機的最終目的是用來執行作戰任務并力爭在戰場上克敵制勝，作戰能力在戰斗機的相關評價指標中始終被放在第一位，因此在進行戰斗機劃代時，同樣應當將作戰能力作為首要辨識依據。也就是說，在技術水平、體系支持、人員素質相當的前提下，可以根據兩型（批）戰斗機在作戰能力方面是否有質的差距，來判斷二者之間是否存在代差。對現代戰斗機來說，決定其作戰能力的因素有很多，但其中絕大多數均可歸屬到飛機平臺性能（速度、升限、機動性等）和武器系統性能（有效射程、殺傷威力、命中精度等）兩個方面。而在飛機平臺和武器系統這兩方面性能中，前者涉及到氣動外形和動力裝置，一旦飛機定型，將很難通過后續改進來實現質的飛躍；后者則主要取決于航電設備、火控系統和機載武器，相對來說更容易通過改進升級來獲得巨大提升。有鑒于此，在根據作戰能力對某型（批）戰斗機所屬代次進行判別時，將可以重點從氣動外形和動力裝置兩方面進行考察。由此一來，戰斗機劃代標準將會顯得更加明確清晰，可最大程度減少評判過程中主觀因素的影響，尤其可以有效避免部分戰斗機因為武器系統改進升級、作戰能力提高而導致劃代混亂的問題。

國外典型戰斗機劃代標準分析

根據上述劃代依據，筆者認為，多年來國外出現的眾多戰斗機劃代方式中，美《空軍雜志》2009年10月發表的一篇名為《第六代戰斗機》的文章中所提出的戰斗機劃代標準，相對來說更加科學合理。根據該劃代標準，自二戰末期以來世界各國研制的噴氣戰斗機可以劃分為五代。

第一代是指二戰末期開始出現的世界最早一批噴氣戰斗機，其代表機型包括德國Me-262/He-162、英國流星、美國F-80 和蘇聯米格-9。這代飛機帶有明顯的試驗性質，大致相當于在傳統活塞式戰斗機基礎上換裝了噴氣發動機，沿用了后者的平直機翼布局（Me-262的機翼略帶后掠角），盡管飛行速度達到了活塞式飛機難以企及的水平，但很難在此基礎上進一步提高。

第二代是指問世于20世紀40年代后期的一批后掠翼噴氣戰斗機，其中最知名的就是朝鮮戰爭中的一對空中敵手：美國F-86和蘇聯米格-15。這代飛機由于采用了后掠機翼，有效減小了激波阻力，由此可使換裝噴氣發動機帶來的優勢得到更充分發揮，其飛行性能較上代飛機有了明顯提升，最大飛行速度已經接近聲速。

第三代是指20 世紀50、60年代世界各國大量服役的多型超聲速戰斗機，主要包括美國百系列（F-100/-101/-102/-104/-105/-106）和F-4、F-111、YF-12/SR-71，以及蘇聯米格-19/21/23/25和蘇-7/9/11/15/17。這代飛機采用了適合超聲速飛行的氣動布局和帶加力的渦噴發動機，飛行中突破了聲障，并且飛行速度/高度不斷攀升，少數型號甚至達到了“雙3”（飛行速度馬赫數3、升限3萬米）水平，對高空高速性能的追求達到了極致。

第四代是指20世紀70年代初開始服役，至今仍是世界大多數國家空中力量中堅的一批高機動戰斗機，主要包括美國F-14/-15/-16和F/A-18A/B/C/D/E/F，歐洲的臺風、陣風和鷹獅，以及俄羅斯的米格-29/35和蘇-27/30/35。這代飛機以能量機動理論為指導，不再片面追求高空高速性能，而重點突出中/低空、亞/跨聲速機動性。

美《空軍雜志》所提出的五代劃分法中的歷代戰斗機代表機型

第五代是指21世紀初開始投入使用的隱身戰斗機，目前國外已經列裝服役的僅有美國F-22/-35、俄羅斯蘇-57三種機型。這代飛機不僅飛行性能進一步提高，具備超聲速巡航、超機動和高敏捷等特性，更重要的是擁有良好的隱身性能，由此在作戰能力方面與上一代飛機拉開了巨大差距。

在此劃代方式中，最引人注目的是其中的三代機，這批飛機盡管型號眾多、性能各異，但是從平臺性能來看，它們都有一個共同特點，就是仍然在延續前兩代戰斗機對高空高速性能的追求（這之后的四代機則轉向高機動）。同時，這批飛機在氣動布局、動力裝置、航電系統等方面所采用的技術，也大致處于同一水平（四代機則在這些技術領域全面更新換代），因此將它們全部劃歸一代也并非說不過去。

根據該劃代標準，歐洲臺風、法國陣風、瑞典鷹獅、美國F/A-18E/F超級大黃蜂、俄羅斯蘇-35/米格-35等部分20世紀90年代后入役的戰斗機，盡管與美國F-22同期研制，作戰能力也較早期四代機明顯提高，但與F-22為代表的五代機仍有著很大差距，尤其是不具備隱身這一核心性能特征，因而被認為比五代機所代表的技術層次低0.25—0.5代，為此專門為這些飛機設置了4+和4++（或稱4.5、4.75）兩個子代。

考慮到此劃代標準公布時間較早，其中部分信息已略顯過時，為此筆者對其做了一定修正完善，如下表所示。在修正后的劃代標準中，筆者參照四代機被細分為三個子代的做法，將其中的三代機也同樣細分為3、3+、3++三個子代。這主要是因為這代飛機在發展過程中，從平臺性能來看仍表現出較為明顯的階段性：飛行速度由低超聲速逐步提升到馬赫數2以上，飛機平臺由輕型制空/截擊逐步轉向中/重型多用途。此外，這一時期出現的兩種具備“雙3”性能的高空高速截擊/偵察機（美國YF-12/SR-71和蘇聯米格-25），由于飛行性能和功能用途均比較另類，筆者為其另外單獨設置了一個子代。

歷代戰斗機核心性能特征分析

歷代戰斗機都有各自眾多性能特點，如果以對飛機作戰能力提升的貢獻大小以及具備該性能的技術門檻高低為標準，對其進行分類排序，可以發現每代戰斗機都擁有一項比較特殊、最具標志性的性能特點，它對于本代戰斗機代次地位的維持意義特別重大，我們可以將其稱為核心性能特征（或代差特征、標志性性能特征）。對于第一、二、三、四、五代戰斗機來說，其核心性能特征分別為亞聲速、高亞聲速、超聲速、高機動、隱身，它們均具有以下兩個突出特點。

戰斗機的主要任務就是與敵方戰斗機空戰，以爭奪前線制空權，保衛己方空中/地面目標。在執行此任務期間，戰斗機的各項戰技性能均能不同程度地發揮作用，其中核心性能特征的作用通常尤顯突出，本代戰斗機依靠這一性能，往往能獲得對上一代飛機的壓倒性、甚至碾壓式戰術優勢。

對美《空軍雜志》戰斗機五代劃分法的修正完善

以五代機為例，當其與四代機展開空戰時，即使不考慮超聲速巡航、超機動等先進性能，僅憑隱身這一核心性能特征，五代機就可以做到“先敵發現、先敵鎖定、先敵開火、先敵脫離”，甚至使戰場單向透明，呈一邊倒的態勢。因為五代機借助隱身性能的庇護，完全可以在四代機雷達的有效探測/跟蹤距離外與之交戰，通過發射中遠距空空導彈，對尚在接敵過程中、甚至根本沒能發現本機的四代機實施打擊。不僅如此，五代機還可隨時根據戰場態勢，調整本機與四代機之間的距離，以回避與其可能的近距格斗空戰，并伺機再次對其實施視距外打擊。在這樣的背景下，如果不考慮戰時其他各種因素的作用，單從平臺自身性能的角度來講，四代機將很難與五代機正面對抗。美空軍F-22戰斗機在與F-15、F-16等四代機的對抗演習中所創造的144:0的驚人戰績，就在相當程度上證明了這一點。

第四代戰斗機開始追求高機動性

又如，在20世紀80年代至21世紀初的多場四代機對陣三代機的空戰中，由于雙方交戰通常是在中低空、高亞聲速狀態下展開的，而很少在高空高速狀態下進行，此時四代機的中低空/亞（跨）聲速高機動性將可以得到充分發揮，再加上武器系統方面的優勢，由此造成其在空戰中往往能以非常大的交換比碾壓三代機。

從各代戰斗機核心性能特征背后的支撐技術來看，它們通常與飛機的氣動布局密切相關，而氣動布局是在飛機的初步設計階段，按照相關的戰術技術要求，根據氣動、發動機、結構等基本因素來確定的，飛機定型后將很難進行重大改動，否則就相當于重新設計一型飛機了。由于這樣的原因，上一代飛機很難通過改進來獲得下一代飛機的核心性能特征。

例如，在五代機所擁有的隱身、超聲速巡航、超機動性和高度綜合的航電系統等性能特征中，后三項均可通過相關技術的下放，在四代機上得到不同程度的實現。唯獨隱身性能，由于其與飛機氣動外形密切相關（軍用飛機雷達隱身能力的80%左右是由外形設計所決定），四代機囿于其機體原始設計，僅靠局部修形、外覆吸波涂層、座艙蓋金屬鍍膜等小修小改，將很難實現與五代機接近的隱身性能。也正是由于這樣的原因，美國F-35盡管是作為與F-22搭配使用的“低檔”五代機而研制的，在平臺飛行性能方面只能說與傳統四代機基本相當，尤其是缺乏超聲速巡航和超機動性能，但由于該機擁有傳統戰斗機所不具備的隱身性能，因此仍當之無愧地被歸入五代機之列，可謂“一俊遮百丑”。

與此類似，二代機要在一代機的基礎上將飛行速度提高到高亞聲速，需要將后者的平直機翼更換為后掠翼；三代機為了實現超聲速飛行，采用了更大后掠角的機翼或三角翼，以及按面積率設計的機身；四代機要具備高機動性，需要采用隱身融合、邊條翼、升力體機身等先進技術，這些都涉及到對飛機氣動布局的重大改動，上一代飛機僅靠改進升級將很難完成。

未來六代機核心性能特征初步研判

自21世紀初以F-22為代表的五代機陸續入役以來，美國、歐洲、俄羅斯都相繼開始了更新一代、即六代機的探索。根據前面的戰斗機劃代標準及核心性能特征分析，六代機要在戰斗機發展史上單獨成為一代，必須至少擁有一項自身獨有的核心性能特征，使其作戰能力較五代機有革命性提升。

綜合多年來相關國家軍方、工業界和媒體披露的信息，與現役五代機相比，今后六代機可能具備的性能特征不外乎以下幾方面：人工智能（AI）、全向寬頻隱身、有人/無人機協同、單裝/組網一體化火控、更強的態勢感知、更高的超聲速機動性/敏捷性、更好的遠航久航能力、更大的載彈量和機載新概念武器（例如高能激光）。我們可根據前述的相關判別標準，對這些性能特征逐個進行分析，篩選出其中的核心性能特征。

在上述性能特征中，有人/無人機協同、組網一體化火控、強態勢感知和新概念武器的相關技術，目前正在以四/五代機為平臺進行驗證測試，發展成熟后才會應用到六代機上。因此到六代機面世的時代，要使四/五代機具備這些性能并不存在困難，盡管六代機憑借平臺條件方面的優勢，有可能會使這些性能得到更好發揮，但要由此構成對五代機的碾壓則不太可能，因此它們均不能算作六代機的核心性能特征。

第五代戰斗機可憑借隱身性能形成對第四代戰斗機的巨大優勢

對于遠航久航能力和大載彈量這兩項性能特征來說，盡管它們確實對提高六代機的空戰能力有相當幫助，但由此帶來的優勢遠不足以給空戰態勢帶來顛覆性影響，因此二者同樣不能算作六代機的核心性能特征。從世界戰斗機發展史就可以看出：歷代雙發重型戰斗機相對于同期的單發輕型戰斗機，通常都會在航程和載彈量方面擁有較大優勢，但這并不影響它們成為同一代戰斗機。

就全向寬頻隱身能力來說，其在今后空戰中給六代機帶來的優勢固然不可小視，但該性能能否被視為六代機的核心性能特征，六代機能否因此實現對五代機的代差優勢，仍值得商榷。這主要是因為，自2005年美國F-22隱身戰斗機服役以來，其在一系列演習中所展示的相對傳統戰斗機的碾壓式性能優勢，給世界各國軍方帶來了巨大震撼，隨后相關各國紛紛加大了反隱身技術的研究力度，目前這些裝備已經逐漸開始實用化，因此當六代機入役時，無疑將會面臨眾多反隱身裝備的挑戰，不太可能再現當年F-22一騎絕塵的局面。考慮到五代機畢竟具備良好的頭向隱身能力，其他方向也能實現適度隱身，在未來空戰中只要采取機動靈活的戰術，再加上己方作戰體系的支持，即使面對六代機也仍有一戰之力，而不至于像非隱身飛機面對隱身飛機時那樣，基本喪失正面對抗的能力。

對于超聲速機動性/敏捷性來說，盡管其水平的提高肯定對六代機的空戰能力有所幫助，但六代機能否由此形成對五代機的代差優勢，同樣存在很大疑問。一方面，隨著機載武器性能的不斷提高，尤其是當空空導彈具備全向攻擊、大離軸/越肩發射、發射后鎖定等能力后，載機自身飛行性能在空戰中的作用已經沒有以前那樣突出；另一方面，隨著空空導彈攻擊高機動目標能力的持續提高，加上反導自衛攔截彈、甚至高能激光武器等主動防護裝備的日漸實用化，載機飛行性能對躲避來襲導彈攻擊的作用也明顯下降。此外，由于人體生理因素的限制，目前四/五代機的最大使用過載（9g）被認為已經接近飛行員所能承受的極限，今后即使技術條件允許，但六代機只要仍為有人駕駛飛機，其機動性/敏捷性、尤其最大使用過載還能有多大的提升空間，也存在疑問。

在經過上述排除篩選后，能作為六代機核心性能特征的候選項就只剩下AI了。事實上，從多年來國內外對未來六代機性能分析評估的相關信息來看，將AI視作六代機核心性能特征的呼聲也一向是最高的。盡管這樣，考慮到種種原因，AI要榮膺六代機核心性能特征這項桂冠，很可能還需要較長時間，要等其發展成熟到足夠程度、戰斗機實現無人化之后才能實現。

在戰斗機實現無人化之前，由于應用于六代機的AI技術，同樣也可用于四/五代機的改進，因此二者的作戰能力難以拉開較大差距，然而一旦戰斗機實現了無人化，情況就完全不一樣了。因為有人機在設計過程中，為了照顧人體生理需求與極限，在很多方面不得不做出妥協甚至犧牲，無人機設計則完全不受這樣的束縛，理論上只需考慮材料、結構等方面的限制，由此可使戰斗機應用AI技術所帶來的優勢得到更充分發揮，其飛行、隱身、態勢感知等方面的性能均可躍上一個新臺階。例如，對于無人戰斗機來說，僅僅是解除大過載以及飛行姿態限制后所帶來的機動性巨幅提升，就是傳統四/五代機望塵莫及的。

美、俄兩國歷代戰斗機代表機型俯視圖（上：從左至右分別為F-80、F-86D、F-4、F-15、F-22、六代機，下：從左至右分別為米格-9、米格-15、米格-19、蘇-27、蘇-57、六代機）

由于這樣的原因，當六代機通過應用先進AI技術，發展成為具有自主作戰能力的無人戰斗機后，其作戰能力將會較傳統有人戰斗機產生質的飛躍，并由此帶來裝備體系、部隊編制、戰術戰法等方面的一系列顛覆性變化，屆時AI將會當之無愧地成為六代機的核心性能特征。

未來六代機的可能發展方向

根據以上對六代機核心性能特征的分析，歐美國家近年來推出的一系列采用有人或可選有人駕駛技術的六代機方案（例如歐洲暴風、FCAS），理論上講都沒有完全達到六代機的標準，將其稱為5+、5++或6-代戰斗機似乎更合適。而從世界AI和無人機技術的發展態勢來看，要使無人機具備高強度戰場環境下的對面/對空作戰能力，從而將戰斗機這種傳統主戰飛機無人化，很可能還會需要相當長的時間。

考慮到這樣的現狀，今后六代機的發展，采用類似美空軍近年提出的數字式百系列計劃那樣的方式應當較為現實。也就是說，在今后六代機的研發過程中，不追求一步到位，不強求六代機服役之初就具備所有性能特征，而是以小步慢跑的方式，通過一系列機型的迭代、演進，從有人、可選有人逐漸過渡到無人，最終推出真正意義上的六代機。