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三发六代机？

底线思维 · 公众号 · 政治 · 2024-12-15 12:49

正文

文/观察者网专栏作者席亚洲

独立军事评论员，IT业观察者

本周，网上出现了不少关于中国第六代战斗机原型机试飞的传说，甚至也出现了采用三台发动机，无尾飞翼构型的想象图。到目前为止，这些捕风捉影的内容都无法证实。

但从现在我们能看到的关于未来六代机的各种消息，以及本周美国关于进一步改进空空导弹和六代机项目推迟后讨论要用B-21轰炸机来空战的相关新闻，或许还是可以再说说关于未来高性能有人驾驶战斗机到底何去何从的话题。

首先分析一下这架传说中的验证机最大的特点，三发布局。

从网传照片完全看不出三发的特点，而且感觉图片也不像是真的，但就和当年我们最早看到歼-20模糊照片一样，对创新构型有着爱好的笔者还是很期待的

讨论的起点肯定还是我们此前已经看到的关于六代机应该具备什么基本特点。

从飞行性能角度来说，六代机需要具备远超传统战斗机最大航程性能，同时要有强大超音速机动性和超音速巡航能力。

因为不论是作为空中信息节点指挥控制无人僚机，还是充分发挥其高隐身特性取得战场优势，亦或针对敌方五代及以后的隐身战斗机展开空中对抗，都需要更大的留空时间和更高的飞行速度。这意味着它的尺寸重量要远超四代、五代机。

目前中美都在开展变循环发动机、爆震燃烧室、超音速涡轮和风扇等下一代发动机技术的研究，这些技术的复杂程度是很高的，如果以现有技术开始研制六代机，中美都不大可能在已经开始研制的六代机上直接使用这样的下一代技术。

这几年，美国在F35基础上进一步跨代提高的相关项目进展受挫，也表明下一代发动机要投入实用怕是为时过早。至少针对2030年前后的时间点而言，需要用立足现有技术开发的发动机，也就意味着发动机的耗油率、推重比等关键指标不会比现有发动机有跨代的提高。

当然，另一种解决办法是运用类似苏俄常用的“邪术”，采用极端化设计的参数，大大牺牲某方面性能，去追求另一方面性能的大幅度提高，但这种邪术的代价很大，以至于苏联在二代、三代机时代需要两种甚至三四种性能有很大差异的战斗机/截击机通过复杂的战术配合来进行作战。但事实证明，这样做总体效率是不行的，当面对对手性能更全面的飞机时，就会出现不论哪种飞机都有可能被对手引入它的优势区间。最后到米格29、苏27的时候，苏联也回到追求高低空兼顾、高低速全能的路子上。

美国F-35实际也是类似的“邪术”产物，牺牲高速性能，追求大载弹量、大航程（以它的尺寸而言），但在需要它撑起空军绝对主力的场面时，高速性能的缺失就很难受了。

所以六代机要追求高飞行性能和大航程，又要用当前技术档次的发动机，那么就只能再放大一些，两台发动机不行，就三台，也并非不可想象。

网上已经出现不少以这张图片为灵感的想象图

当然，三发布局会带来诸如维护保障困难、价格更高等问题，但和性能提高相比，这是可以克服的。

第二个特点，无尾翼、无鸭翼的情况下实现超音速。这其实也是一个很大的技术难题，因为超音速飞行需要较强的安定性和控制力，没有垂尾确实是个麻烦。

不过我们知道从四代机开始普遍运用放宽静稳定度技术，本质上是通过电脑的自动控制部分取代飞机自身的气动稳定性。而到了六代机，没有垂尾，水平稳定基本就要靠控制来实现了。由于矢量推力在这方面能起到的作用有限，因为现在包括俄罗斯AL-41F发动机在内，其尾喷管实际上也只能上下摆动，没有全向转动的能力，因此运用侧面推力来增强控制能力从而提高方向安定性并不实际。本周，俄罗斯展示了在苏-57上使用V型二元矢量喷管的图片，这样能够提供一定的侧向推力，但效果也就是聊胜于无，实际意义恐怕有限。

所以目前来看，无垂尾设计可能还是更多利用两侧发动机推力差来获得航向控制力，这也是运用三发方案的一种可能因素；两侧发动机距离较远的话，这个推力差的控制力还是比较可观的。

此外，随着现代空气动力学研究的深入，对飞机表面气流的控制水平相比几十年前也有了很大进步。没有垂尾的情况下，较长的机身本身也能提供一定的安定性，机翼两侧的扰流板也能发挥一定的控制力，这些效果综合起来，还是有可能提供足够的安定性和控制力的，当然关键要看设计水平了。

较大的机体尺寸和重量，通过优秀的减阻外形设计和三台发动机的充沛动力，可以具备较高的飞行速度和航程，但作为战斗机，机动性也是一个重要因素。

大家对于六代机的想象大多就是这个样子

最近美国空军表示正在考虑让B-21轰炸机参加制空任务，也就是携带空空导弹进行空空作战，这听起来很匪夷所思，但其实是一种必然。如果只考虑应对非隐身敌机的情况，只要能够发射先进的空空导弹，B-21当然完全可以空战，并且一样可以取得压倒性优势，就像当年美国海军也考虑过F-117N——在F-117基础上深度改进而来的一种舰载多用途战斗机，不仅可以轰炸，也可以使用机上的先进有源相控阵雷达和AIM-120导弹有效压制敌方非隐身的战斗机。

F-35相比而言在亚音速具备一定的格斗能力，但这并不能改变其一旦与“对等”对手对抗，就会因为飞行速度太慢而遭遇尴尬场景。很简单，高速对手具备是否进入战斗的选择权，而慢速的F-35只能被动应对，以至于它展示的亚音速大迎角特性如果在真实空战中，基本属于“拼死一搏”的最后手段。这和未来的“空中统治”战斗机的要求，实在相差太远。

更何况，由于最大飞行速度太慢，且超音速飞行性能非常有限，F-35在面对对手高速目标时的截击能力也同样是聊胜于无。

这些因素导致F-35对于目前很多指望它“挑大梁”来应对具备超音速巡航能力的先进五代机的国家来说非常鸡肋。日本就是因为这个因素最终还是要和欧洲联合研制下一代战斗机，首要要求就是具备强大的超音速性能。

对于中国空军来说，制空作战是目前最重视的问题，而我国现实的地缘环境也决定了我国的国土防空需要强大的截击机。因为对手距离我们的沿海经济核心并不遥远，我国的主力战斗机必须能有效前推防空拦截线，争取在距离我国海岸尽可能远的地方拦截对手。

但在现代技术条件下，类似俄罗斯米格-25、米格-31这样的专职截击机显然也不符合我们的要求。因为我军不仅要考虑拦截的问题，对手以岛链对大陆，意味着它的岛链容易被打击和破坏，如果我军战斗机具备强大的制空作战能力，就完全可以夺取对手最靠近我们的岛链的制空权，这对于我们来说可以获得作的主动权，远比单纯的执行防空拦截任务有意义得多。

上述这几项性能又和现代战斗机最重要的性能——隐身性息息相关，之所以中美都费尽心思想要取消尾翼、鸭翼这些“多余”控制面，很重要的一个原因就是为了减少雷达反射截面积。

苏-57展示了它的二维矢量喷口

之前网上在争论歼-20的时候经常会说，如果精心设计，鸭翼并不会大幅增加RCS。这确实没错，但作为一个控制面，在需要大幅度机动的时候，鸭翼的转动角度是不可能被限制在很低的角度上的，此时当然就会形成较强的雷达反射效果；同样，鸭翼和尾翼在这个问题上并没有本质区别。

如果运用更先进的表面气流控制技术，能够有效取消控制面，同时又不会过多损失机动性能，那可以想象，对于雷达隐身来说无疑是好事。

这几年我国在隐身飞机领域涌现出了一大批新验证机、原型机，客观上也给我们提供了验证无尾飞翼布局是否真的在隐身性上优于传统布局飞机的可能。

现在看来，至少在我们最重视的几种型号上，无尾飞翼布局给隐身带来的提高是立竿见影的。可以说，已经充分验证了在只使用相对廉价的隐身涂料和材料的前提下，隐身性能的提高也是很可观的，基本实现了近年来空军心心念念的“全向隐身”的要求，这是六代机相比五代机具备“跨代”优势的一个重要支点。

因为在现有发动机技术条件下，六代机相比五代机在飞行性能上只有航程能称得上具备跨代优势，而航电设备暂时还没有十分跨越性的新型技术出现，如果隐身性能再上一层楼，可能就是六代机的主要优势了。

我们之前提过，五代机之间的空战关键在于通过战场形势的塑造，迫使对手暴露出它隐身性能较差的方向，使得对手可以在较远距离上捕捉到目标，从而发起超视距打击。

但如果六代机实现全向隐身，除了尾部很小一个角度内由于尾喷管终究还在那里，不可能处理得绝对完美、会有一点点破绽，其全向隐身性能基本一致，那么目前针对五代机之间的空战设想的战术就全部失效了。六代机将可以再次获得“吊打”五代机的优势。

当然，这里面仍有一个要素，就是六代机本身速度要够快，机动占位能力要够强，否则即使具备全向隐身，仍很难迫使对手的五代机暴露弱点的话，还是谈不上有多少优势。这就是为什么B-21空战仍然只能说是欺负弱敌手段的原因。

可以注意到，现在的五代机之间对抗战术，未来的六代机针对五代机的战术设想，基本都是以超视距空战为主要手段的，而不是近距离格斗。

原因不难理解，因为没有机会进入格斗，就像潜艇之间的对抗不可能演变成互相撞击一样。双方的机动、占位说到底是围绕着自己的隐身设计特点，目的就是要将对手逼入不利境地然后一击必杀，而不是摆明车马，进行骑士决斗。

况且，五代机如此强调超音速机动特性，可不是为了在超音速飞行中进行格斗，超音速下搞格斗只会把飞机拉断，现代材料学决定了飞机还没有在超音速下格斗的可能。强调超音速特性是为了最大程度的强化自身的超视距空战优势，超视距空战讲究的是占位，让自己处于有利态势下，是比具备更大的过载能力重要得多的事情。

欧洲与日本联合开发的六代机模型，现在看起来仍然是强调高速的战斗机而非F-35的日欧版本

当然无人僚机也是很重要的一个方面，未来的高性能六代机也会有与之相配套的无人僚机。如果未来需要格斗，可能也是无人机的事情，毕竟从现在美国人的理论研究来看，无人机不仅能够承受更大过载的问题，而且随着对格斗的研究，最后发现格斗也是一种很程式化的事情，这方面AI比人更有优势。

相反，目前的五代、六代机之间的空战，越来越明显地呈现出一种“非完整信息条件下的博弈”的趋势，而目前为止，人脑相较于AI，在这个领域仍具备更大优势。

正因如此，六代机显然要进一步强化超视距空战能力，而这也不仅仅是六代机的问题，现役五代机、四代机也有必要进一步加强。

最近美国出现了一个消息，就是美国国会在得到国防工业界的建议后，指示空军研究是否有需求将现役的AIM-120、AIM-9X导弹加以改进以获得更大射程。

据报道，目前美国的导弹厂商提出建议，在不对导弹尺寸做修改的情况下，通过更改发动机装药方式，在发动机内装入能量更高、密度更大的装药，从而大幅度延长导弹的射程。甚至经过改进后的AIM-9X可以成为一种“中近程结合”导弹，也就是将其射程至少提高到50公里左右，这样AIM-120导弹的射程也将可能提高到远超过目前实验中打出的最大160公里的水平。

对此，美国印太司令帕帕罗将军表示，他目前最关注的是“弹匣深度”的问题，也就是美军的导弹库存可能不足，因此他希望不是全新生产一批增程型AIM-120和AIM-9X，而是直接将现役导弹进行迅速改装，以在延长射程的同时，不影响美国空军的战备状况。

当美国空军正在积极测试AIM-260导弹的情况下，为何又会出现这样的一个要求？我们可以理解这是美国国会又在打“降本增效”的算盘，但也说明美军目前在导弹射程问题上的焦虑。

最近美国海军将“标准6”导弹装上“超级大黄蜂”，这本身就说明他们在射程问题上的焦虑已经到了“病急乱投医”的程度。而AIM-260（JATM）一直说是“快了快了”，但谁也说不准它到底到了什么阶段，毕竟本来按照洛克希德公司的宣传，这种导弹在2024年就该入役了。

而根据目前外界对AIM-260的推测，普遍认为可能是大量运用“爱国者3MSE”导弹的相关技术开发的新型远程空空导弹，看来这又是一个原本想着“短平快”但中间又不知道哪里出了问题导致卡壳的“美国典范项目”。

F/A-18E/F挂AIM-174B的图片看起来就让人觉得很丧心病狂，也体现了美国人对于导弹射程的焦虑

从这次国会和美军关于增加AIM-120、AIM-9X导弹射程的相关讨论，证明美国海空军对于导弹射程被中国海空军战斗机的主力导弹压一头，确实压力很明显。

因为射程优势意味着对手可以先手打击，不论这种远距离发射的命中率有多低，至少从空战态势来说就已经非常不利。2019年印巴空战就很典型，巴基斯坦的AIM-120和SD-10导弹在100公里以上距离就打出来了，而印军R-77的最大射程也就70公里，根本就是挨打还不了手。在大规模空中对抗中，这种优势还会更加明显，因为在双机、四机对抗这些平时演习中最常见到的对抗中，利用地形、超低空飞行，让对手难以远距离攻击自己是一个非常可行的事情。

但对于更大的机群来说，这些“传统技巧”的有效性会大幅降低，双方往往都是在最大射程上先声夺人一波；甚至对于四代重型机来说，它可以带6-8枚中距弹，打了一波还可以再打下一波，轻型机和中型机在这时候就非常吃亏。

而对于隐身机来说，距离就是它最好的护甲，在远距离上对手甚至都看不到它，加上五代机的超音速飞行性能也能碾压对手，所以它完全没有必要主动靠近对手以进入近战；控制距离，用一波又一波的导弹将其在远距离上消灭掉，才是最实际的战法，所以五代机的近距离格斗几乎没有实用的机会。

中美在早期五代机和四代机的对练中，往往都会出现由于担心中距空战难以一击解决对手而主动或被迫进入格斗，然后被四代机抓住机会“击落”一次两次的战例。

但随着两国五代机战术的日益成熟，一个共同的发现就是五代机提高火力效率的最好手段就是充分发挥隐身性，在对手没有注意到的情况下，从其最不容易躲避的位置发射导弹，一举击落对手，此时只要导弹性能足够可靠，那么射程并不是最大的影响命中率的因素。

这使得五代机飞行员们对于格斗空战的态度也从一开始的“让我不要格斗”，发展到了“我不想格斗”，飞行员们的思维日益接近潜艇艇长，而不是鱼雷艇艇长了。可以说，给隐身战斗机装机炮这件事，从一开始飞行员们普遍觉得“这飞机稳盘这么好，不装门炮可惜了”，变成了现在的“不想多带这点无用的重量，还影响我升空效率”（给机炮装弹和检测，多多少少也是个麻烦事)。

在科研和使用者们的相互促进之下，六代机显然只会进一步加强这种“不要格斗”、远距离解决问题的思想，而不是反过来。

在这样的发展趋势下，六代机如果真的造成这个样子，并不值得奇怪；B-21要去空战，也不奇怪。某种意义上关于第六代战斗机到底是什么样的，至少现在中美也算是达成了一定共识，那就是更大更强更快更贵。只不过美国因为控制不住六代机研制经费的蹿升，已经到了不得不暂停NGAD以寻找更便宜的办法的时候。而大洋这边，虽然眼下还只是个传闻，但谁知道呢？至少从控制成本和突出重点上来看，中国航空工业集团显然比美国洛克希德公司的办法更多，想法更坚定。