中国研发再提速,美国六代机陷成本黑洞,军事专家:空中霸权告急。用美国的军事专家的话说:NGAD (下一代空中优势战机)项目难产的报道比较夸张,美国国会并没有最终决定扼杀这个项目,但是空军面临着经费的困难,必须重新评估美国国防各方面的需求,然后咬紧牙关,确保NGAD能获得所有需要的支持。言外之意就是,不要受外界压力的影响,就算是贵,也必须要去搞六代机。这仿佛回到了上世纪60年代,我们在艰苦的情况下搞核武一样。
美国最近关于NGAD讨论的重点之一是其高昂的成本,据美国方面已经公开的数据,一架新六代机的制造成本可能是F35的2倍以上,根据洛公司和美国政府的最新数据,2020年左右的时候,F35的单价已经相当高了,F-35A约7800万美元、F-35B约1.01亿美元、F-35C约为9400万美元。美国F22的数量才一两百架,F35主要用于出口,虽然美国制造了1000多架,但是美国自己用的也才几百架,就是因为F22和F35的成本比较高。
如果六代机成本也很高的话,美国就必须面临一个十分尴尬的问题:如何保证六代机的战力?要么就是堆高新技术,彻底造成一个怪物战机,但就像朱姆沃尔特战舰一样,盲目堆先进技术可能造出来一坨失败品,而制造成本可能非常高,好处是可能拥有绝对的战力优势,可以通过较少的数量形成强大的战力。要么就是想办法降低成本,降低单机的优势,装备更多的数量,以量堆质。
美国对于六代机这么急,主要的原因不是别人,当然是来自于我们的压力。根据世界经济论坛的数据,2018年至2023年期间,我们的研发支出增长了70%,推动了国防能力的迅速提升,而我们技术崛起是全面性的。在这种背景下,美国急迫想要研发出第六代战斗机系统NGAD,以阻止中国在空中优势领域的崛起。然而,美国空军在6月表示,预算压力的加大可能会迫使其推迟甚至放弃该项目。
中国的军事技术进步,让美国感受到了压力“中国制造2025”战略就是旨在通过自主创新提升制造业的整体水平,尤其是在高科技领域,同样在军事技术方面,我们采取了类似的战略,提升了研发支出,必要时也引入技术,通过已有的技术结合新研发的技术,我们的国防技术水平迅速提高,我们在电子战、网络战和反太空作战等领域已经取得了显著进展。尤其是在南海上空,以前美国总是以更先进的电子战技术来骚扰我们,可是现在呢,军事博主听风的蚕的“单口相声”,听着还是挺过瘾的。
这些技术提升我们的整体作战能力,还能够有效地削弱对手的技术优势。而在第六代战机方面,我们也有一定的优势,首先就是我们引以为傲的JF-22超级风动,这有利于对飞行器进行更合理的气动布局设计;而我们在热防护和通信方面都有进展,要知道我们已经有了高超音速武器,高超音速飞行时周围会因为空气剧烈的摩擦生热形成等离子鞘,会影响通信,同时高温也影响内部的电子设备。
而第六代战机,高速飞行是必须的,需要兼具隐身、热防护、通信等等,高超音速的技术或许可以借鉴部分,不过需要考虑到人体,人的承受能力是有限的,太过于先进的战机,人会是制约战力的重大因素,这方面或许可以和无人机技术结合。六代机或许会搞成有人无人结合的模式。同时,在下一代的发动机——自适应发动机方面,我们也已经取得了一定成果。就连美国也不得不承认,随着我们涡扇-15的服役,我们在发动机方面的实力已经逐渐接近美国了。
据美国方面的数据,在44个有关军事的关键技术中,我们已经有37个达到了先进的水平甚至已经有不少超越了美国。在全球科学尤其是基础科学没有大的突破的情况下(从二战以来几十年都没有大的突破了),现在所有国家正在做的事情就是加速现有科学远离的实用转化,我们发展虽然稍微晚一些,但是可以借鉴美国俄罗斯已经成熟的经验,虽然技术细节他们不会公开,但是也可以从相关专利中获得一定信息,等于说我们研究方向会比较明确。
美国面临的问题不仅是新设备的研发,还有现有设备的维护维修。美国 摊子铺的太大,全球几百个大大小小的基地,军事规模大,他们要是快速对军事系统进行更新换代,可能面临着某些地区实力不足的问题。现在美国航母战斗群就面临着新舰艇延期服役、航母战斗群延期部署的情况。这导致美国的军事成本非常高,我们给他们造成的压力,导致他们需要进一步提升军事投入。
六代机的关键特征,美国也急需技术突破NGAD项目作为第六代战斗机系统,不仅仅是传统意义上的战斗机,而是一个综合性的作战系统,将采用隐身、推进、先进武器、热管理和数字设计五项关键技术。同时,NGAD不会单独作战,而是与至少1,000架无人驾驶协同战斗机(无人机)一起作战,这些无人机将使用人工智能并自主执行监视和电子战等任务。
虽然美国在隐身技术方面已经有了相当的积累,比如F-22和F-35都采用了隐身设计,但NGAD将在此基础上进一步提升,这必然提升成本,它也必须采用更先进的航电技术,以美国的军事研发制造成本,光是这一点就相当头疼。与传统的涡轮发动机不同,NGAD将采用先进的“自适应循环”发动机,能够根据飞行状态自动调整工作模式,提高燃油效率和推力,使得飞机在各种飞行条件下都能保持最佳性能。然而,这种先进发动机的研发成本也非常高。
NGAD还将配备先进的武器系统,可能会配备定向能武器(如激光武器)和高超音速武器,不仅射程远、速度快,而且具有很高的命中率,能够在瞬间对目标造成毁灭性打击。热管理和数字设计技术同样是NGAD的重要组成部分。随着飞机性能的提升,发动机和武器系统的工作温度也越来越高,如何有效地管理和散热成为一个关键问题。数字设计技术则通过计算机仿真和虚拟现实等手段,提高了飞机的设计效率和精度。
在讨论NGAD项目的重要性时,就不得不提到目前美国空军的主力战斗机——F-35。F-35的全任务能力率仅为30%,这意味着在执行任务时,只有不到三分之一的F-35能够正常工作。其研发过程也饱受诟病。已故参议员约翰·麦凯恩曾谴责F-35的研发是“成本、进度和性能方面的丑闻和悲剧”。从1996年项目启动至今,F-35的研发已经历了多次延误和超支。据统计,整个项目的总成本已经超过了2万亿美元,但其性能和可靠性仍然未达到预期目标。
更为重要的是,F-35的技术优势正在被其他国家逐步追赶。美国方面认为,我们的歼-20战斗机至少已经在隐身和机动性方面与F-35相当,甚至在某些方面比如飞控、航电技术上有所超越。作为重型双发隐身战机,歼20的探测距离更远、飞的更远、升力系数更夸张。说到这里,美国可能还是低估了歼20,我们的歼20主要是对标F22,对标F35的是歼35或者FC-31。美国想要保证下一代战机的优势,就必须对我们现有的战机实现全方位的超越才有可能。
说道数字设计,由于六代机可能和上千架无人机协同配合,光靠人力是不行的,需要结合人工智能技术,甚至必要的时候,六代机可能直接就变身无人战机。而目前中国和美国在人工智能技术方面发展有一定的差异,美国在基础研发方面有优势,而我们则在实用性方面有一定优势。我们正在研发的无人潜艇和无人战车都具有高度的自主性,能够在复杂环境中自主执行任务。战机也是一样,相互配合的设备越多,数据的处理就越是麻烦,人工智能可以帮助完成这些工作。
而我们的人工智能也是美国担忧的一点,根据国际数据,去年我们在人工智能方面的专利数量迅速增加,超过了同期美国。甚至美国的一些数据大模型,直接就是挪用我们的,这一点新闻有过报道,美国某大学人工智能模型。但要说到无人机,我们的无人机技术依然是性价比极高的,美国的死神无人机性能优越,可是它本就是堆高科技出来的一个性能怪,单架得3000美元以上,我们如果用相同的成本,未必就堆不出来。
总的来说,在六代机方面,大家都还处于同一个起跑线,美国也并没有领先多少,考虑到美国军事研发制造成本非常高,一些关键的技术可能会被拖累,美国虽然军费多,可是花钱的地方也很多,美国需要平衡各方面的压力,来实现对六代机的持续投入。