陳黎 袁成/文
歷代戰斗機都有各自的眾多性能特點,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。
戰斗機的主要任務使命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。
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,如果不考慮戰時其它各種因素的作用,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。美國空軍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。

典型四、五代機之間使用機載雷達相互探測時的作用距離大小示意圖,二者在雷達隱身性能方面的巨大差距,非常直觀地反映在對方雷達對本機的有效探測距離上
又如,在20 世紀80 年代--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、超機動性和綜合/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,以及按面積律設計的機身;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。

美、俄兩國歷代戰斗機代表機型俯視圖,各代之間在氣動外形方面的差異一目了然
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”
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、即第六代戰斗機的探索。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。再考慮到戰斗機核心性能特征是與氣動布局、動力裝置密切相關的,只要能識別出六代機的核心性能特征,將可以在相當程度上管窺其未來發展方向。
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、一體化火控、強態勢感知和新概念武器的相關技術,歐美國家均已研究多年,目前正以四/五代機作為平臺,通過實施“忠誠僚機”(Loyal Wingman)、“協同作戰能力”/“海軍一體化火控”(CEC/NIFC-CA)、“先進作戰管理系統”(ABMS)、“自防護高能激光器驗證機”(SHiELD)等項目,對這些技術進行驗證測試,待其發展成熟后才會應用到六代機上。顯然,到六代機面世的時代,只要有必要,完全可以使在役四/五代機同樣具備這些性能,盡管屆時六代機憑借平臺條件和技術后發優勢,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。
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,也仍值得商榷。這主要是因為,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,其它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,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,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,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。
當六代機通過應用先進AI 技術,發展成為具有較強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。
根據以上對六代機核心性能特征的分析,歐美國家近年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(例如英國“暴風”、法/ 德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--、6-代戰斗機似乎更為合適。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,很可能還需要相當長的時間??紤]到這樣的現狀,對于今后六代機的發展來說,采用類似美國空軍近年提出的“數字化百系列”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,從6--、6-逐漸發展到6 代,最終推出真正意義上的六代機。