自由撰稿人
在最新发布的国防预算方案中,美国国防部对空军第六代战斗机F-47的研发给予了高度重视,并为此项目划拨了高达35亿美元的巨额资金。与此同时,海军的第六代战斗机FA-XX仅获得了象征性的7400万美元拨款,实际上已处于搁置状态。据悉,原本分配给FA-XX项目的5亿美元拨款也将被重新调配,用于支持F-47的研发工作。
在中国南北六代双飞的现在,美国这样的“一抓一放”格外显眼。
在第六代战斗机时代,美国针对空军所使用的F-47型战机以及海军的FA-XX型战机,实施了“一手抓一手放”的战术策略。
美国在五代机领域一度占据领先地位,然而,由于决策失误和军事经济形势的影响,其优势逐渐减弱。他们认为F-22“过于尖端,无需大量生产”;随后又寄望于通过规模效应和风险管控大幅削减F-35的成本,导致F-35在过去20年间成为“最具色彩的”战斗机;而美国海军甚至缺乏一款专属的五代舰载空中优势战斗机,F-35C仅能作为舰载战斗轰炸机使用。
另一方面,中国研发的歼-20战斗机出人意料地崭露头角,其在东海的上空对美国F-35A进行了悄无声息的“俯瞰”,这一举动令美国感到震惊。此外,歼-35战斗机不仅具备隐身性能,还计划用于舰载,这将成为全球首款五代舰载空优战斗机。
更让美国感到焦虑不安的是,中国南北六代战机已迅速崛起,这两型飞机的高强度试飞充分展现了其技术的成熟。对于南北六代战机是否能够同时服役,以及具体服役时间,无人能够确切知晓。然而,中国在战斗机技术领域的显著优势,无疑让美国感到了一种既陌生又惊恐的现实。
据传,歼-20的生产数量已突破300架,并且已经开始生产第二代歼-20。早期的歼-20量产版本急于解决有无的问题,因此该飞机存在一些不足之处。然而,经过十几年的持续发展,特别是在国产涡扇15发动机和氮化镓有源电扫雷达准备就绪之后,全规格的歼-20应运而生。双座版的歼-20S在功能上更进一步,将战斗机与指挥控制节点的作用完美结合,成为全球首个具备五代半级能力的战斗机。
歼-35在设计阶段成功绕开了F-35曾走过的弯路,并且得益于歼-20的技术传承以及先进的电弹技术支持,它有可能在对抗F-35时占据明显的优势。这一情况不仅对美国海军构成了巨大的挑战,而且对“由海到陆”的美国及其盟国空军也产生了巨大的压力,因为F-22的数量有限,仅有百余架,同时还要应对歼-20带来的压力。
博物馆中的F-119发动机 编辑自摄
F-35的性能不尽人意,其设计上的缺陷早已为人所熟知,而且目前还需面对升级改造和作战准备率的挑战。
F-35战斗机在设计中高度依赖软件,并提前设定了丰富的升级潜力及清晰的升级路径。依照既定计划,Block 3型是其首批发产型号,需全面满足2001年启动的工程研发(EMD)阶段所设定的各项目标。
为确保研发过程不受目标蠕升效应的影响,从而避免对设计、试飞及定型阶段造成干扰,Block 3的标准在EMD阶段启动之初便已确定。目前,升级工作已转向Block 4,旨在全面涵盖自EMD以来新增的所有要求和新技术,从而使F-35能够紧跟时代步伐,直至当前。为此,需要配备氮化镓主动电扫雷达、升级电子战系统,并增加武器系统的多样性。
雷达升级与武器选型在预料之中,然而部署电子战系统却与过往美国空军对隐形战机的使用理念相悖。本质上,隐形战机主要依赖被动隐身技术来实现突袭或逃脱。相较之下,电子战系统则是通过主动欺骗或压制手段来实施自卫或掩护突袭,这两者之间存在着冲突。显然,美国空军对F-35的隐形性能有所疑虑,因此迫切需要强大的电子战掩护能力。
Block 4的研发进度严重滞后,至于超出预算的困扰暂且不提。自今年5月起,洛克希德方面信誓旦旦地宣称Block 4的研发工作已圆满结束,然而美国空军却尚未接收。或许双方对于“完成”这一概念的理解存在差异。
更要命的是,F-35采用了所谓的“开放架构”,这使得它能够便捷地接入新的硬件与软件,然而即便如此开放的架构,也终究无法摆脱基础IT架构的束缚。个人电脑是“开放架构”的先驱,然而在二十年前,老旧的PC设备才刚刚从并行接口过渡到USB-A接口,而如今,各大厂商普遍采用了USB-C接口或无线技术。也就是说,尽管过去的个人电脑采用的是所谓的“开放架构”,但现在的键盘与打印机却无法与二十年前的那款老式电脑相兼容。
F-35同样遭遇了类似的困境,它只能在经过“第三阶段技术更新”(即Technology Refresh 3,简称TR3)后的IT架构支持下运行Block 4版本。从理论上讲,所有新出厂的F-35都应该符合TR3的要求,然而实际上这些飞机并未达到这一标准,因此导致了美国空军在2024年几乎整个年度都拒绝接收这些新下线的F-35飞机。
原型机阶段的X-35B 编辑自摄
可以明确,新投入使用的F-35战斗机最终都将升级至TR3版本,而目前装备的较新型号同样具备升级至TR3的能力。然而,那些老旧型号的F-35由于升级难度较大,相当于需进行一场如同老桑塔纳升级增程动力般的大规模改造,成本高昂,因此不再具有升级的必要性。鉴于此,这些老旧的F-35战斗机将仅限于训练用途,不再参与作战行动。
F-35的战备状况同样不容忽视。尽管这款战斗机的故障率并不算特别高,但常规维护仍是不可避免的需求。然而,问题在于零部件的短缺。这一现象与美国工业基础的削弱密切相关,各种产品的生产能力普遍不足。然而,这种产能不足的状况是美国商业模式的必然产物。
为了降低“资源闲置”,美军在运营策略中倾向于模仿零库存管理模式,力求生产量与需求量相匹配,甚至略低。此举既能确保装备满负荷运作,又能实施适度饥饿营销策略,从而提升盈利空间。军工产业受政策需求影响颇深,其周期性特征明显,竞争相对较少(涉及认证、人脉等因素),因此产能往往需参照循环低谷期的需求来调整。毕竟,谁也无法预知低谷期将持续多久,以及能否顺利度过。至于高峰期产能不足的问题,其实也无妨,这不正是提高价格、抓住盈利窗口的大好时机吗?
美军方对问题所在并非毫无认识,然而,若想真正解决问题,唯有在行业低谷时对军工企业给予财政支持,否则,企业将难以调整其合理的经营策略。
此问题不仅存在于生产阶段,同样在工程研发阶段亦有所显现;无人愿意长期维持一个规模庞大却缺乏项目的研发团队。工程研发团队的缺失不仅对新项目的研发造成影响,对于现有项目的持续优化和故障修复进度同样有着明显的负面影响。
供应链对中国产品的依赖构成了另一个议题:尽管F-35的供应链问题在一定程度上与中国稀土产业相关,具体情况尚无法确定,然而,美国军工供应链管理软件公司Govini最新发布的研究报告揭示,在国防部的一级供应商中,美国企业占比37%,而盟友企业则占据了35%(主要来自欧洲和日本),中国企业的贡献为9%,中立国家企业占比18%(主要指印度等国家),此外,还有1%的份额来自所谓的“其他敌对国家”(主要涉及俄罗斯)。
美国军工供应链一级供应商的来源国分布
这种分布情况令人惊讶,美国对中国的依赖并不仅限于军服、帐篷等所谓的“非关键”产品,它还涵盖了导弹防御系统、弹药供应、地面军事装备、舰艇制造、任务支持、C4I系统、航空、航天以及核武器等多个领域。即便是在“美国化”程度极高的核武器领域,中国供应商的市场份额也高达7.8%。
分门别类后,美国国防部一级供应商的来源国分布
美国正大力推动供应链的“中国剥离”,特别是针对军工领域的供应链,这成为工作的核心。然而,一旦实施,它对军工产业的产能与效能将带来显著冲击。“中国剥离”带来的消极后果已持续多年,甚至波及到F-35战机的整体及零部件生产,导致机队备战能力无法提升。
目前,F-35A/B/C机队的平均使用年限仅为4.34年。美国空军规定,F-35A的出动率需达到至少70%至80%,然而,到2023年,这一比例实际上仅为52%。同样,海军的F-35C和陆战队的F-35B的出动率也未能达到预定标准。2024年10月发布的政府问责署(GAO)报告指出,我国三军F-35战机的任务出动率已连续六年未达到既定标准。
在新预算方案中,美国空军今年F-35A的采购数量由原先2024年的预计44架减少至24架,减幅达到一半;美国海军的采购数量从17架降至12架;陆战队的采购数量也从13架减少到11架。这一调整导致今年F-35A/B/C的总订购量从原先的74架降至47架,相应的资金分配重点也从增加战斗机数量转向了完成升级任务以及提升战备水平。
这种压力使得美国空军与海军迫切需要第六代战斗机,即便无法重新夺回领先地位,也至少需弥补与对手的差距。此外,长期以来,美国空中力量一直是其军事力量的核心。除非是秘密进行的特种作战,否则无论战争规模大小,空中力量始终是首要考虑。
尽管目前美国空军的F-35战机的数量略胜于中国空军的隐形战斗机,然而,在F-22战机的数量上,中国空军的重型隐形战机已经占据了上风。因此,中国空军迫切需要第六代战斗机。在海航领域,这一现象尤为明显;在所有可能发生的海外介入行动中,美国海军的空中部队始终充当着先锋角色。然而,在西太平洋这一最具挑战性的区域,F-35C面临着难以胜任的重任,而F-18E更是无法承担。因此,海军迫切需要第六代战斗机。
然而,在这一形势下,美国的两种六代战斗机遭遇了困境,不得不采取低调策略。尽管从技术层面来看,F-47的一些关键技术在最终被应用于FA-XX上几乎可以肯定,但F-47直接转型为空海两用战斗机的可能性极低。经历了F-111和F-35两次的失败教训,美国极不愿意重蹈覆辙。
博物馆中的F-111 编辑自摄
F-35项目最初的设计理念是尽可能实现技术及生产线的通用性,通过规模效应来降低成本。然而,F-35A/B/C型号的通用性要求至少达到70%,而实际上却仅实现了20%。尽管在外观上许多部分看似无异,但内部的结构组件却存在很大的差异。以F-35B/C为例,其部分受力机框因陆战队的短距起降(STOVL)和海军的弹射起飞/拦阻着舰(CATOBAR)需求而各自进行了强化,这也导致了起落架的设计有所不同。而空军的A型则因为CTOL要求以减重、增强性能为侧重。
F-35A/B/C实际上分成了三条独立的研发路径,同时为了确保最低限度的通用性,它们在局部更新细节上相互融合,这种做法可谓是典型的举一反三。
特朗普渴望在卸任之前目睹F-47的首次飞行,期望该机型能在21世纪30年代初期投入运营。鉴于美国航空工业的高效与生产能力,这样的速度简直令人难以置信。即便目标达成,继之而来的FA-XX项目最早也需到21世纪30年代中期才能实现首飞,并且还需经过多年的试验飞行,方能正式投入使用。若美国持续炒作的“2027年机遇期”果真成真,那么FA-XX将只能品尝那已经冷却了十年的残羹剩饭,而F-47也将无法跟上时代的步伐。
美国之所以选择加速发展F-47项目而暂缓FA-XX项目,这很可能源于其对未来战争形势的细致考量。换句话说,美国并不预计在近期内会与中国发生军事对抗。回顾20世纪80年代,邓小平曾准确预见到,“在相当长的一段时期内,至少在本世纪,全球性大战不会爆发”。这一观点是当时“军队支持经济建设”战略的根基所在。邓小平的这一判断建立在以下三个要点之上:
唯有美国和苏联具备引发全球战争的能力,而它们之间的“恐怖平衡”机制有效地抑制了发动大规模战争的冲动。
美苏的代理人战争不断,双方的冲突能量反而因此耗散了;
和平与发展的魅力难以抗拒,而战争的代价则过于沉重,无论是亚洲、非洲、拉丁美洲还是欧洲,各国普遍不愿陷入冲突。
在一定程度上,美国关于“美中无战事”的论断或许同样至关重要。那么,美国这一判断的依据又是什么呢?或许答案更为简单:除非美国早已暗中策划与中国发生冲突,否则只要美国不采取军事手段来保卫台湾,美中之间就不会爆发战争。南海、钓鱼岛的问题也不至于引发美中之间的战争。换言之,美国在战争决策上占据主导地位,一旦美国倾向于和平,中美两国便能够维持和平态势。
美国空军在全球范围内,面对除中国以外的各国空军,依旧所向披靡,无人能敌,即便是第六代战斗机这样的高端装备,在他们看来也显得过于奢侈。而中国,与苏联不同,并未借助代理人进行与美国的间接对抗,亦未主动采取行动去破坏现有的地缘力量平衡。
美国之所以采取“韬光养晦”的策略,还在于其航空工业难以承受同时研发多款全新战斗机的负担。当然,对现有型号的升级改造除外。
即便我们不说二战后至50年代美国战斗机研发领域所呈现的繁荣景象,即便是20世纪70、80年代,美国在空海军战斗机的发展上始终保持着同步。F-14与F-15几乎处于同一时代,而F-16与F-18的发展则是并行不悖。当时间推进至21世纪初,F-35A/B/C实际上可以被视为三个在气动外形和基本性能上已经确定,但在具体工程设计上却各有千秋的独立项目。
然而,目前美国已不具备这样的实力。实际上,这一迹象在F-22时代便初露端倪。尽管如此,那时的美国航空制造业在惯性推动下,仍拥有充足的“货架技术”储备。这使得在F-104停产之后,长时间未研发新型战斗机的洛克希德公司,得以在解决隐身技术难题后,利用这些现成的技术为基础,对战斗机设计进行强化和提升。
先进战斗机的构想设计类似于特种任务,完全可以依赖一支精干的核心团队,在众多创意的涌现中完成整体规划。然而,在具体的工程设计阶段,则需要如同大规模作战一般,汇聚众多数量众多、专业全面、协作默契、经验丰富的工程师团队共同努力,而这在现今的美国显得尤为珍贵且稀缺。
昔日,随着F-22项目步入工程制造发展阶段,不少原本属于诺斯罗普-麦道团队的成员选择了离职,转而加入了洛克希德公司。毕竟,他们的前雇主没有在手中项目,实际上也没有任何理由来阻止他们追求更好的职业发展。因此,F-22项目的首席试飞员保罗·梅茨,正是之前诺斯罗普-麦道YF-23项目的首席试飞员。
博物馆中的YF-23 编辑自摄
F-22的设计堪称典范,其菱形截面的机头锥侧棱展现出鲜明的边条效应,同样,加莱特进气口的大倾角外唇亦然,即便没有明显的边条,F-22的气动外形依然能够获得显著的边条作用。F-22的翼身融合设计并非仅仅是将圆筒状的机体与平面机翼进行平滑过渡,而是进一步打造出了更为复杂、立体的翼身融合结构。在机动操控领域,二维矢量喷嘴与全动式水平尾翼在俯仰方向上相互作为备用,同时它们各自在不同的速度范围和迎角条件下展现出最优异的性能。
这些卓越的设计并非洛克希德·马丁公司的独门秘籍,实际上,它们是在洛克希德从F-104过渡到F-22的所谓“战斗机研发空白期”里孕育、成熟的“现成技术”,并且这些技术早已被其他公司纳入了自己的“技术储备库”。麦道凭借F-18项目积累了丰富的边条设计经验,通用动力则通过F-16项目掌握了翼身融合设计的深入知识,罗克韦尔公司(后并入波音)在X-31项目中对矢量推力技术也拥有了丰富的实践经验。尽管在原理上“别人的货架”一目了然,但在实际工程应用中,其细节的优化和技术的成熟化仍需依赖大量的经验。
与他人的货架技术相较,洛克希德的优势在于其隐身技术。自U-2的涂料实现隐身,至SR-71的进气道隐身,再到F-117的多面体外形隐身,洛克希德在战术飞机隐身领域积累了丰富的经验,堪称独步天下。特别是其推出的F-22,其连续变化曲率外形隐身技术,在某种程度上实现了高度精细化和平滑化的多面体外形隐身。
诺斯罗普在B-2项目中所积累的隐身技术,其核心在于一种类似韭菜盒子的弧背平底设计,这种设计使得入射的电磁波能量能够在其尖锐的边缘处“流散”。这一创新理念在Tacit Blue技术验证机上的实践得到了验证。此外,将飞翼结构与之相结合,恰好能够促进这种能量的有效“流散”,二者相得益彰,堪称完美搭配。依照相似的理念,诺斯罗普将这一设计理念扩展至取消四翼面尾翼,并采用了V形尾翼的YF-23,然而这一设计由于对机动性的错误判断而未能被选中。
高度机密也形象怪异的Tacit Blue 编辑自摄
美国当时拥有众多专注于战斗机设计和制造的厂商,诸如麦道、格鲁曼、诺斯罗普、通用动力等,它们都积累了丰富的实践经验。然而时至今日,情况已大不相同。在过去二十多年的时间里,唯有洛克希德公司持续在研发新型战斗机,而波音公司则主要专注于维持前麦道公司生产的F-15E、F-18E/F型战斗机的生产及进行小幅度的改进。
洛克希德之外,市面上已无所谓的“他人货架技术”可供选择,同理,也找不到其他经验丰富的团队供其他企业招募。凭借美国现有的资源,组建一个团队尚可应对,但若需组建两个团队,则显得力不从心。即便波音防务与空间部门的负责人斯蒂夫·帕克在6月初还坚决否认美国航空工业已失去同时研发两架先进战斗机的能力,诺斯罗普公司也表达了类似观点,然而美国国防部对此却有着清晰的认知。
博物馆中的B-2 编辑自摄
资金问题同样不容忽视。就美国目前的预算状况来看,同时推进CCA计划中的通用原子YFQ-42型和安杜里尔YFQ-44型“轻量级”第一阶段无人作战飞机的研发,并非难题,因为它们的年度预算需求仅为8.7亿美元。然而,对于全规格战斗机的投资而言,情况则截然不同。
NGAD项目已经实施了多年,F-47项目在每年获得35亿美元的拨款后,还需从FA-XX项目中划拨50亿资金。即便乐观预计,也需额外200亿美元来完成F-47的早期设计和生产。而且,这个预算数额很可能被低估了。在这种状况下,同时推进FA-XX项目在军费开支上无疑是沉重的负担。
美国空军迫切需要新型的战斗机。在新一轮的预算规划中,该部队计划淘汰340架在役的作战飞机,这其中包括所有162架A-10攻击机、62架F-16C/D型号战机、13架F-15C/D型号战机、21架F-15E型号战斗机,以及14架C-130H型号运输机和3架EC-130H型号电子战飞机。
作为补偿措施,对F-15E的深度升级版进行了采购,其在雷达、电子战系统以及数据链技术方面与F-35 Block 4的F-15EX相当,因此,F-15EX的订购总量由原先的98架提升至129架,年度订购量也从18架增至21架。观察其同系列飞机的服役表现,这些飞机的技术性能稳定可靠,赢得了用户的高度评价。只要不与中国隐身战斗机发生冲突,其在全球范围内的作战将毫无压力。
面对中国的挑战,美国在面临力不从心的困境中,唯一可行的策略便是全力以赴推进F-47的研发,并加快进度以渡过这一过渡阶段,同时将FA-XX项目暂时搁置。