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超越F-22和F-35的第六代战斗机会是什么样子?
发布时间:2019-07-01
 

激光、无人机群、人工智能、综合传感器和可选则性载人。哦,我的天!

超越F-22和F-35的第六代战斗机会是什么样子?

美国研制和部署F - 35闪电等第五代隐形飞机是当今安全时代的中心故事之一。但是在幕后,一些国家已经开始期待第六代喷气式飞机的设计。

可以说,无情的研究步伐不太受战斗经验的推动——几乎没有战斗经验——而更多的是受到清醒的评估,即继任者的发展将需要几十年的时间,最好尽早开始。

第六代战斗机开发者可以分为两类:美国,它已经开发并部署了两种隐形战斗机类型;以及那些跳过或放弃制造第五代喷气式飞机的国家。这些国家得出结论认为,这样做既耗时又昂贵,因此关注明天的技术比努力赶上今天更有意义。

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后者包括法国、德国和英国,它们正处于开发第六代FCAS和Tempest战斗机的初级阶段;俄罗斯研制的Su - 57隐形战斗机,但是正在谈论一种概念上的第六代米格- 41拦截机;日本正在考虑一架国产第六代F - 3隐形飞机,但可能会接受外国设计的第五代飞机。

目前,美国有两个项目:空军的“穿透式反空军”——一种远程隐形战斗机来护送隐形轰炸机——和海军的FA - XX。迄今为止,波音、洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司已经公布了第六代概念。

此外,第三组国家,特别是印度和中国,仍在改进制造第四代和第五代飞机的技术。

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隐形和超视距导弹将被保留

各种第六代概念的主要特点是许多相同的技术。第五代战斗机的两个关键特征对第六代战斗机仍然至关重要:隐形机身和远程导弹。由于像S - 400这样具有成本效益的陆基防空系统现在可以威胁大片空域,隐形飞机需要能够穿透“防进入/区域封锁”地区,并在安全距离内消除防空。此外,隐形战机在空战游戏中的表现也大大超过了非隐形飞机。

因此,低雷达截面和雷达吸收材料将是第六代战斗机的一个必要但不够的特征。一些理论家认为,先进的传感器技术可能最终会使隐形飞机过时——隐形飞机不可能像航空电子设备和武器那样容易升级。因此,干扰、电子战和红外遮蔽防御也将变得越来越重要。

超视距导弹仍将是一项关键技术。像AIM - 120 D这样的远程导弹已经可以击中100英里以外的目标,但是实际上必须发射得更近一些,这样才能有机会击落敏捷的战斗机大小的目标。然而,新型冲压发动机驱动的高速空对空导弹,如英国流星和中国PL - 15,说明了为什么未来的空中战士可能会大部分在距离对手很远的地方作战。

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飞行员头盔令人敬畏的“x光视力”

F - 35是先进的头盔显示器的先驱,该显示器可以“穿透”机体以获得卓越的态势感知,显示关键仪器数据,并通过头盔显示器瞄准导弹(尽管最后一项技术已经有几十年历史了)。尽管这些头盔目前存在重大的初期问题,但它们可能会成为未来战斗机的标准特征,可能会取代驾驶舱仪表板。语音激活的命令界面也可以减轻战斗机飞行员的繁重任务负担。

更大的机身,更高效的引擎

随着空军基地和航母变得更容易受到导弹攻击,战机将需要能够飞行更远的距离,同时携带更多的武器——当隐形飞机必须仅仅依靠内部燃料箱和武器装载时,这是很困难的。自然的解决方案是一个更大的平面。由于空军预计可视范围内的空中格斗很少,而且可能会相互自杀,他们表现出更大的意愿来权衡机动性,以强调更高的可持续速度和更大的有效载荷。

随着先进的自适应g可变循环发动机的发展,这些设计要求可能会很好地结合在一起,这种发动机可以在飞行中改变它们的构型,以便在高速(如涡轮喷气发动机)下性能更好,或者在低速(如高旁通涡轮风扇发动机)下更省油。

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选择性载人

几十年来,空军理论家预测将向无人战斗机过渡,这种战斗机不必承受人类飞行员所必需的额外重量和生命及肢体风险。然而,尽管无人驾驶飞机技术在那个时期突飞猛进,海军和空军在探索无人驾驶战斗机方面进展缓慢,这既是因为费用和风险,也可能是因为文化原因。例如,美国海军飞行员成功游说将一架计划中的舰载隐形攻击无人机改装成加油机,为载人飞机加油。

因此,第六代概念提出了一种可选载人飞机的想法,这种飞机可以在有飞行员或没有飞行员的情况下飞行。这有一个缺点,那就是需要额外的设计努力来生产一架飞机,它仍然具有载人飞机的缺点和昂贵的训练要求。然而,选配人员可能有助于简化向无人战斗机部队的过渡,并且在短期内给军事领导人部署飞机执行高风险任务的可能性,而不会危及飞行员的生命。

传感器与地面、海上、空中和太空友军的综合

F - 35的主要创新之一是它能够吸收传感器数据,并通过数据链接与友军共享数据,从而创造出一幅复合图像。这可以让隐形飞机在不打开雷达的情况下骑着点搜寻敌人,而友军则机动进入有利位置,从更远的地方投掷导弹。

因为这种策略有望成为这样一种力量倍增器,融合的传感器和协同作战将成为第六代喷气式飞机的标准特征——并且融合可能会通过将卫星甚至无人机与喷气式战斗机一起部署而加深。

网络战与网络安全

然而,传感器融合和可选人员配备意味着,第六代喷气式飞机将严重依赖数据链和网络,这些数据链和网络可能会被干扰破坏,甚至会被黑客入侵。陆基物流网络,如F - 35的ALIS,有望显著提高效率,但也让着陆的飞机面临潜在的网络攻击。

因此,第六代航空电子系统不仅必须针对抵御电子和网络战的能力而设计,而且可能能够对对手发起这种攻击。例如,空军成功测试了入侵网络和插入数据包(如病毒)的能力,这是海军战斗机携带的下一代干扰机的能力。

人工智能

一个问题是所有这些传感器、通信和武器系统变得如此复杂,以至于它们有可能超过人脑的任务处理能力——记住,飞行员还必须驾驶飞机!虽然一些第四代喷气式飞机配备了后座武器系统官员来帮忙,但是第五代隐形战斗机都是单座飞机。

因此,空军正转向人工智能来处理更普通的战斗机管理任务,并决定应该向飞行员提供哪些数据。此外,人工智能和机器学习可以用来协调无人机。

无人机和无人机群

2016年10月,两架F/A - 18超级大黄蜂在中国湖上测试中部署了103架Perdix无人机(你可以在这里观看视频)。在人工智能hivemind的推动下,无人机像蝗虫一样在指定的目标点上蜂拥而下。神风无人机已经在行动中使用,很容易看出相对较小和便宜的无人机会成为一种特别可怕的武器。

未来战争的理论家们认为,与少量昂贵且保护良好的武器平台和导弹相比,廉价且可消耗的网络无人机可能更难防御。然而,第六代战斗机也可能会与更大、更快、更先进的无人机一起工作,充当传感器侦察、武器平台和诱饵。

定向能武器

成群结队的无人驾驶飞机、导弹,甚至过时的喷气式战斗机都有可能使先进隐形飞机的攻防能力过度饱和。一种常见的对策可能是定向能量武器( DEW ),例如激光或微波,只要有足够的电力,它们可以快速、精确地发射,并且具有几乎无限的弹匣容量。

美国空军设想了三种类型的机载定向能武器:用于干扰或破坏敌方传感器和搜索者的低功率激光器,能够将来袭的空对空导弹从空中发射出去的中级激光,以及能够摧毁飞机和地面目标的高功率激光。空战部门计划在20世纪20年代早期测试一个反导弹激光炮塔,该炮塔可能最终安装在轰炸机和F - 35上。

今天,第六代战斗机项目仍然是严格意义上的概念,特别是考虑到第五代战斗机花费了巨大的费用和精力来解决问题。许多组件技术,如激光、协同作战和无人驾驶等,已经处于开发阶段,但是将它们集成到一个机身中仍然是一项重大挑战。

最早,第六代战斗机可能出现在2030年代或2040年代——届时空战的概念可能会再次进化。

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