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[军事] 技术派|六代机提速、无人机迭代……空军武器发展趋势如何?

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发表于 2025-2-8 08:58 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


技术派|六代机提速、无人机迭代……空军武器发展趋势如何?(上)

澎湃新闻特约撰稿 兰顺正
2025-02-09 07:52
来源:澎湃新闻
 ∙ 澎湃防务 >
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目前,世界空军武器装备发展呈现出多元化的趋势,各国都在积极寻求技术创新和装备升级,以应对日益复杂的国际安全形势。

六代机战斗机发展将提速

2024年底,六代机横空出世成为热议的话题。普遍分析认为,作为替代机型,相对于第五代战斗机,第六代战斗机拥有更强的隐身性能和态势感知能力,在动力系统和火力方面也将有更好的表现,搭载了高度智能化的系统,更强的协同作战能力和自卫能力,以适应未来战争。随着六代机的现身,一些正在研制六代机的国家将提速研制进程,并且根据技术现状和未来技术趋势对项目进行调整。

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美国NGAD项目起步很早,但项目由于种种原因,不断延宕。

美国空军在去年12月5日宣布,即将上任的特朗普政府将正式决定计划中的第六代隐身战斗机的命运,由于美国空军高层重新评估该平台的设计和要求,NGAD计划已暂停。空军高度机密的NGAD计划原计划在2030年代的某个时候更换第五代F-22“猛禽”机队,采用“系统簇”概念。有人驾驶的NGAD战斗机被视为“系统簇”的核心,具备先进的隐身、态势感知、指挥作战等能力,能够在空战中发挥主导作用。“系统簇”还包括被称为协作战斗机的自主无人僚机。“系统簇“旨在实现有人平台与无人平台的无缝插接,形成多机型组网协同的空战体系。‌

除了六代机,第五代战斗机的研制和改进也备受重视,其中,中型隐身战机则较为引人瞩目。中型隐身战机这个概念是相较于重型隐身战机而言的,后者的主要代表有美国F-22、俄罗斯苏-57、中国歼-20等隐身战机。虽然中型隐身战机在载弹量和航程上偏低,但也独具自身优势。

一方面中型隐身战机的一个显著优点是成本效益。由于体积较小、结构相对简单,中型隐身战机的研发、生产和维护成本通常低于重型隐身战机。这使得更多国家能够负担得起并装备这种先进的战斗机,从而增强整体国防实力。另一方面中型隐身战机在设计与制造过程中,往往更注重机动性。其较轻的机体和较小的翼展使得它们在空中能够做出更为迅速和敏捷的动作,也更加能够适应较短的跑道和较恶劣的环境。而且中型隐身战机在舰载适应性方面也更强,更能够契合上舰需求。

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普遍分析认为,六代机具备更强的全向多频谱隐身能力。

同时,相比于重型隐身战机注重空优能力,中型隐身战机在设计上往往更注重多用途性。它们不仅能够执行空中优势任务,还能够执行对地攻击、对海打击等多种作战任务。

在2024年2月21日,土耳其自研的中型隐身战机“可汗”成功首飞。“可汗”是一款常规布局的双发重型隐身战斗机,其前机身段、翼身融合体、进气道设计和F-22A相似,从其座舱部分、机翼翼型、宽发动机间距、垂直尾翼安装在双尾撑上等设计细节看,又与苏-57战斗机比较类似,其座舱盖则类似于F-35A的整体式座舱盖。武器方面,该机可挂载土耳其GÖKTUĞ导弹和MBDA“流星”空对空导弹、SOM和SOM-J空对地导弹、各种改进型MK-82/83/84炸弹和KUZGUN-SS滑翔炸弹ASELSAN微型炸弹等。

而在2024年中国珠海航展上,中国歼-35中型隐身战机正式公开。歼-35由中国航空工业集团沈阳飞机设计研究所研制、沈阳飞机工业(集团)有限公司生产,采用单座、双发、翼身融合、双后掠外倾垂尾、全动平尾的气动布局,不仅代表了中国在航空领域的自主研发能力,未来也将逐步成为中国空军和海军航空兵的重要力量。

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土耳其“可汗”战斗机。

无人机技术将持续快速发展

无人机技术在2024年持续快速发展,受到俄乌冲突的影响,各国军队纷纷加大自身无人机的研发力度。之前由于穿越机在战场上大放异彩,各方纷纷对其进行技战术的改进和升级,特别是能够携带和投放此类小型无人机的“子母机”概念受到热捧。如网络视频显示,乌克兰已经将穿越机挂载到大中型无人机上,让后者接近俄军阵地后再予以投放,而大中型无人机还兼顾信号中继功能。

同样俄罗斯也着手开展了空射无人机的设计与应用研究。2024年4月,俄联合飞机制造集团获得了一次性空射无人机的RU2816326 C1专利。资料显示,专利RU2816326 C1中设计的空射无人机是一种单次使用的游荡弹药,具有自主能力,不依靠预设目标指示,外形尺寸小,气动阻力低,可探测性低,不但能够全天候打击多种目标,还能在距离载机较远的情况下使用,实现随行侦察和信息传输,确保载机的安全;而且无人机结构简单,价格低廉,便于大规模生产。

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通用原子能公司(GA-ASI)XQ-67A无人机进行首飞。

在2024年珠海航展现场出现的中航工业10吨级“九天”察打一体无人机则被各方认为是一款专业的无人机母机,该无人机除了机翼下的8个武器挂架和10吨级的起飞重量外,还在其机腹设有一个名为“异构蜂巢任务箱”的大型模块化任务舱,可以根据任务需要搭载不同载荷,包括小型无人机、蜂群无人机等。这一设计使得“九天”无人机不仅具备强大的察打一体能力,还能够携带和释放大量小型无人机执行多种任务。

无人“忠诚僚机”被认为是有人驾驶飞机的力量“倍增器”,在六代机发展中有重要的位置,随着无人机能力的快速提升,世界各国已将能够与有人驾驶飞机密切协作的无人“忠诚僚机”作为未来航空战斗力量的下一步发展方向。

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一架第一代“自主协作平台”XQ-58A无人机(左)与两架美国空军F-35A战斗机进行协同作战测试。

2024年4月,美空军选定美国通用原子公司和安杜里尔(Anduril)公司制造首批增量1“协同作战飞机”(CCA)原型机。当年11月,XQ-67A和“怒火”两型无人机通过了关键设计评审,确立了项目基线,计划2025年开始生产。欧洲空客公司在6月推出可与“未来作战航空系统”(FCAS)协同作战的“无人隐身战斗僚机”概念。俄罗斯在8月展示了可与苏-57战斗机等协同作战的“雷霆”-U喷气式无人机。日本在10月推出了可与未来“暴风雨”战斗机协同作战的两型无人机:空战型和侦察型。

无人“忠诚僚机”可以前出执行侦察、对地攻击、空战等任务,提升在后方作战的有人驾驶飞机的态势感知能力,识别并有可能摧毁敌方的防空系统,或在高对抗和危险的空域与敌方战斗机交战。而且随着人工智能技术的发展,无人“忠诚僚机”的自主化水平将越来越高。但有人机与无人“忠诚僚机”的如何控制方面仍需研究和探讨的事情,因为存在使人类飞行员超负荷和分散人类飞行员注意力的风险,自主化水平还涉及道德和法律方面的问题,也是影响其发展的因素。(未完待续)

 楼主| 发表于 2025-2-10 04:31 PM | 显示全部楼层

技术派|六代机提速、无人机迭代……空军武器发展趋势如何?(下)

澎湃新闻特约撰稿 兰顺正
2025-02-10 07:22
来源:澎湃新闻
 ∙ 澎湃防务 >
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高超音速飞机或成“黑马”

高超声速飞机通常指采用吸气式动力、最大飞行速度5马赫以上、可在临近空间长时间进行高超声速巡航飞行的飞机。由于此类飞行器具有高速、水平起降、可重复使用等特征,因此有着巨大的军事运用前景。

2024年3月,美空军采购项目副主管戴尔·怀特中将在众议院军事委员会接受质讯时透露,空军研究实验室正在将其高超声速研究方向从当前的导弹转向可重复使用的高超声速侦察机。

近年来美国军方和军工巨头已经提出了多个高超声速飞机路线图、概念方案及相关发展计划等,包括DARPA和美国空军在2007年提出的马赫数6级 HTV-3X“黑雨燕”高超声速飞机验证机、美国空军2011年提出的马赫数4~5级高超声速作战飞机、DARPA在2016年启动的先进全状态发动机(AFRE)高超声速飞机发动机地面验证项目等。

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SR-72高超声速飞机设想图。

其中,洛克希德·马丁公司研制的SR-72“黑鸟之子”高超声速作战飞机较为引人注目。洛马公司于2013年首次透露了SR-72研制计划,2017年公开表示具备研制验证机的技术条件。相关资料显示,SR-72双发隐身无人机本身拥有完整的侦察统并可在临界空间携带新型武器,集情报收集、侦察、监控、打击等诸多功能于一体。SR-72全长约为30.5米,最大起飞质量为80吨,能以马赫数6巡航飞行,是SR-71战略侦察机的两倍,航程4800千米,有效载荷约2.5吨。

从公布的效果图看,SR-72采用了翼身融合且与发动机高度一体化的气动布局形式,双发腹部进气,主体脊背较为突出且从机身中部一直延伸至机身后段,后掠角三角翼也较大,单垂尾。 在动力方面,SR-72将在机身两侧靠内的位置装备两台并联碳氢燃料涡轮基冲压组合(TBCC)发动机。据报道,SR-72可能在2025年亮相。

特种飞机开始更新换代

特种飞机是空军装备序列中的关键装备,包括预警机、侦察机、电子战飞机和加油机等多种类型,各自具有独特的功能和重要性。

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E-7预警机配备了相控阵雷达。

2024年8月,美国空军与波音军用飞机公司(隶属于波音国防太空安全公司)签署了一份价值25.6亿美元的执行合同,用来生产首批2架E-7A“楔尾”空中预警机,美国计划采购26架该型预警机。今年,1月22日,美国波音公司宣布,用来为美国空军制造第1架E-7A“楔尾”预警机的机身已经通过铁路运抵华盛顿州伦顿的装配厂。该机使用波音737客机平台,配备了诺斯罗普·格鲁曼公司开发的L波段有源相控雷达,最大探测距离600公里,并同时能追踪多达180个目标,并引导战斗机拦截其中的24个。

俄罗斯在2024年开始接收首架A-100预警机,与A-50预警机相比,A-100预警机采用了新型雷达和电子设备,探测距离、自动化程度和指挥能力都有较大程度提高。但在2024年,在俄乌冲突中,至少有一架俄罗斯A-50预警机被防空导弹击落,无论是误击还是乌军击落,都在提醒即使活动在后方也不是安全无虞,新型预警机需要更强的自卫能力和指挥控制能力。新型预警机在智能化、网络协同化、无人化等方面将进行深度发展,重视微波与光学探测相结合。

2024年8月,美国新一代电子战机EA-37B“呼叫罗盘”已交付空军,根据美国空军的公告,未来将投入10架EA-37B服役,以替换14架年限较长的EC-130H。据称,这款新型电子战飞机专为大国竞争设计,主要担负对敌方指挥通信、雷达、作战数据链等系统实施远距离电子干扰、压制和欺骗任务,可配合预警机、电子侦察机等对敌方实施信号侦察、通信干扰和防空压制。新型电子战飞机将使用性能更好的电子设备,具备更强的侦察和干扰能力,尤其是对相控阵雷达的干扰能力。

空中加油机方面,2024年,洛·马公司臭鼬工厂在5月和11月分别公布了有人和无人两型隐身“下一代空中加油系统”(NGAS)概念图。其中有人机采用内埋式双发布局,无人(可选有人)机主翼为后掠翼。美空军计划将KC-135加油机打造成无人机母机,设想1架飞机可搭载100架无人机。同时,美国空军计划在2025年测试KC-135加油机的自主飞行能力,以减少机组人员的工作量。

弹药朝着高超声速、低成本等多方向发展

现代战争通常从空袭开始,突然性大,破坏力强,范围广泛,过去20多年,亚音速巡航导弹、深入敌后的隐身战机以及防区外空地导弹是开战之初的“踹门者”,随着高超声速导弹的出现,这种武器也加入了上述武器的行列。现有的导弹防御系统难以拦截高超声速武器,这在俄乌冲突中已经被证明。高超声速武器飞行速度大于马赫数5(约1600米/秒),具有飞行速度快、弹道难以预测等特点,具备很强的突防性能和打击性能,已经成为诸多国家争相研制的高端武器。

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“匕首”高超声速导弹多次在俄乌冲突中实战使用。

2024年3月,美国空军在关岛成功进行了一次“空射快速响应武器”(ARRW,即AGM-183A空射高超声速导弹)测试。虽然此次试射获得成功,但对于被打入“冷宫”的AGM-183A导弹项目来说意义不大。2023年3月,美国空军宣布AGM-183A导弹项目下马。目前,美国空军已经将精力放在吸气式高超声速导弹项目上——HAWC项目。在空射高超声速导弹领域捷足先登的俄罗斯则在批量“匕首”导弹的同时,还将该导弹集成在苏-34战斗轰炸机上,进一步扩展导弹的载机适应性。

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“高超声速攻击巡航导弹”项目成为美国空军的“新宠”。

空射高超声速导弹成为空军防区外远程打击的新宠,“旧爱”——亚声速防区外空地导弹也没有被抛弃。2024年9月,美国洛·马公司展出了AGM-158“联合空对地防区外导弹”(JASSM)的最新改进型号——AGM-158XR。导弹射程据称增加至1800千米,增加了近两倍,拥有更强的隐身能力,但价格却降低近一半。虽然亚声速防区外空地导弹速度上无法与高超声速导弹相提并论,但是低空突防也有自己的优势,可与高超声速导弹配合作战,进一步强化空军的远程纵深打击能力。

上述武器属于高端弹药,价格自然也是高昂,即使财大气粗的大国也难以持续在战场上高强度使用。俄乌冲突也表明,面对中等实力国家的对手,即使手上拥有上千枚弹道导弹、巡航导弹等远程精确打击武器,也无法在战场上持续使用。现在,越来越多国家开始重视研制价格相对低廉的远程精确制导武器。

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美国初创防务企业推出的低成本巡航导弹“梭鱼-500”,射程超过900千米。

目前,美国空军和美国国防部下属的国防创新小组选定4家企业参与开发“企业测试载具”项目。该项目旨在开发一款成本低廉、可大规模部署的中远程空射型巡航导弹。以安杜里尔工业公司推出的“梭鱼”系列巡航导弹为例,“梭鱼-250”射程超过370千米,“梭鱼-500”射程超过900千米,“梭鱼”导弹的目标单价是30万美元。远低于AGM-158导弹(价格普遍超过200万美元)。还比如,美国空军目前正在研制一种新型的低成本空舰导弹,这种导弹将配备相对廉价的导引头,并具备防区外精确打击敌方水面舰艇(包括地面目标)的能力,将导弹的目标采购价格控制在了15万美元/枚的水平。

在空空导弹方面,射程更远的新型超远程空空导弹成为空战的新宠,新型超远程空空导弹普遍采用抗干扰能力更强的复合制导方式(主动雷达+红外成像,可能还有被动雷达制导),作战能力更强。导弹射程普遍超过200千米,甚至达到300千米以上,主要用于远程猎杀对方的预警机、电子战飞机、空中加油机等高价值特种飞机,打击对手的空中作战体系的关键节点。美国推出的AIM-120D增程弹射程达到160千米,基本完成研制的AIM-260导弹射程超过260千米,可实现所谓的“穿透型制空”。

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