六代機都有什麼指標?

自食其果


五代機的主要標準是“4S”,已經基本實現。隨著六代機概念的出現,國際上提出了一個初步的“4h”標準。粗略的理解就是4S的加強版,但這個標準要遠超4S。如果能夠實現,會讓當今世界大多數的防空網完全失效。4H具體指的是超強隱身能力,超過2馬赫的高超音速巡航,超強機動性,高級綜合航電和戰場感知能力。

超強隱身能力的英文是HYPER STEALTH,這是六代機的關鍵提升。已知的隱身飛機裡,綜合隱身能力最強的是美軍的F22猛禽,平均雷達反射截面積是0.01平米。最新的F35戰機是0.1平米。六代機會完全超越它們,採用無尾飛翼佈局後,反射截面積會控制在0.001平米左右。這種程度的雷達信號會完全和空氣雜波相融合,幾乎無法被探測。

第二是超級機動性,是HYPER MANEUVER,這種機動性主要體現在高速狀態下的機動性,以及飛行器改變航向的效率上。為了達成這個目標,必須採用下一代變循環發動機,提高航發的燃燒效率。然後加入飛火推一體技術,高精度傳感器。再結合更高端的矢量推力,可以讓六代機在機動性上完勝五代機。

第三是超音速巡航的速度,英文是HYPER CRUISE。F22的超音速巡航速度極限大概是1.5馬赫。如果想要繼續增加速度,在2.3馬赫左右會遇到瓶頸,產生大量的氣動熱。俄軍的米格25蛙足戰機採用合金鋼材料,化解了這個矛盾,但它不能長期保持高速。如要實現2.2馬赫以上的超音速巡航,需要解決新材料的問題。

第四是高端綜合航電和戰場感知能力,英文是HYPER AVIONICS。隱形飛機在空戰中爭取的是優先開火權,誰先發現對方,把導彈發射出去,誰就可能擊落對手。即使沒能擊落,也能拿到主動權。爭取主動權的關鍵是天基,陸基,空基三個領域的偵查和信息傳輸效率。戰鬥機如果能夠和衛星,地面雷達,預警機實現高效率的互傳互通,就能拿到優先開火權。信息技術是未來所有武器爭高下的關鍵要素。

這4個H因素,基本是未來六代機發展的主要技術標準。除了這個,有人機指揮無人機協同飛行,也是趨勢。


兵說


其實關於六代機的研究,早在7年之前,也就是2010年、在美國空軍所發佈的一篇名為《下一代戰術飛機軍用和技術概念研究》(Next Generation Tactical Aircraft (Next Gen TACAIR) Materiel and Technology Concepts Search )的論文中提及到,下一代戰機必須在如下方面得到提高:

1.持久性,能保持在一定時間內的技術優勢。

2.生存性,提高在未來環境下戰場的生存能力

3.網絡中心,也就是能作為信息節點接入聯合作戰體系,實行各種數據交互。

4.態勢感知能力,結合強大的傳感器體系,使得戰場“透明化”

5.有人系統合成,和飛行員結合形成所謂真正的“人機一體”

6.武器效果,也就是加強對於目標的毀傷效率。

在論文的最後還提及了下一代戰鬥機必須能在反區域/拒止環境下,或者說完全和友軍隔離封鎖的環境下獨立作戰,在文章的末尾還提及了無人系統的概念。

1年後的2011年,美國空軍宣佈第六代機型的採購成本將會是6億美元一架,如此高昂的成本,坐在國會的大老爺們是不可能批准採購案的。而基於美國空軍沒事吹牛皮的優良傳統,無人化系統的可能性,從X47B這玩意兒變成了“黃貂魚”無人加油機就能分辨一二了。

但是平心而論,美國空軍想在2025年這個時間點拿到六代戰機還算是比較靠譜的,就在2016年的“超級碗”,諾斯羅普·格魯曼公司也公佈了自家的六代機,這說明了美國六代機的競標已經進入實質階段。而基於所謂的“代差”概念,六代機對於傳統五代機必定是呈現壓倒性的優勢。

至於六代機具體的設計指標和性能參數麼,都鎖在五角大樓辦公室的保險櫃裡了。

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兵器次元


第一個是3馬赫超音速性能(保底)或者高超聲速巡航能力。

三馬赫巡航的性能不只是最大速度,而是包括超音速機動性、最大超音速巡航速度、超音速巡航持續時間這三個方面。六代機很可能會實現二到三馬赫的超音速巡航並且在超音速巡航時可以保持7g的機動,這相對於五代機的1.6馬赫保持5g機動來說是一個極大的優勢,可以大大擴展六代機的導彈攻擊包線和逃離敵方導彈不可逃逸區的能力。
六代機基本上會實現三馬赫巡航和機動,超音速性能可能會超過SR–71

不過現在高超音速技術進展喜人,美國的六代機有一定可能裝備組合循環發動機(x51已經驗證了亞超燃衝壓複合發動機)實現五馬赫以上高超聲速巡航甚至機動(這個有點難)。這時六代機對付五代機就會像老鷹抓小雞一樣,五代機面對六代機時因為巨大的差距將毫無還手之力,六代機和五代機的戰鬥力差距將遠遠超過五代機和四代機的差距。如果六代機未來真的會具備高超聲速巡航能力,那將使世界上所有戰鬥機瞬間過時,對空戰的影響甚至比噴氣動力的影響還大。
高超音速飛行器的出現世界航空的影響不亞於噴氣飛機的出現

二,全向寬頻譜隱身能力。

六代機預計會採用飛翼佈局(甚至是高超聲速的乘波體佈局),飛翼佈局相對於常規佈局的五代機來說在後向側向的隱身能力方面有著極大的優勢。即使是f22的矩形尾噴管後向隱身能力也不理想,更無法對付米波雷達,跟B2這類飛翼佈局的飛機差距明顯。而使用飛翼佈局的六代機可以做到全向隱身和一定程度上對抗米波反隱身雷達的能力。六代機正面隱身由於技術的進步反射截面積可能會比五代機小一個數量級,還可以縮減接近三分之一的敵方雷達探測距離。綜合來說六代機的隱身能力可以說是遠遠超過五代機,不但前向隱身能力更為優秀還有了五代機不具備的全向寬頻譜隱身能力。
六代機的隱身能力將遠比五代機優秀

三,超強的探測能力。六代機可能會使用智能蒙皮技術,蒙皮內裝有氮化鎵有源相控陣雷達的TR組件。這樣六代機雷達的TR組件數量會遠遠超出只有機頭雷達的四代機的2000個。而且氮化鎵TR組件比起砷化鎵組件單個功率可以增加近十倍,結合TR組件的數量優勢六代機的探測能力會有翻天覆地的變化,雷達能力甚至會超過伯克級驅逐艦,可以對f22之類的目標實現遠超過100km的探測距離,對於非隱身目標甚至可以實現500km以上的探測距離。這樣來說六代機可以對五代機實現先發現先攻擊,在超視距作戰方面優勢極為明顯。
美國的SPY–6雷達由於使用氮化鎵T/R組件和數字成型技術


性能相比SPY–1提升了32倍,六代機由於使用了智能蒙皮技術和氮化鎵T/R組件性能提升會更大

四,裝備定向能武器。

六代機預計會搭載激光定向能武器。由於六代機可以實現3馬赫的速度甚至可以做到高超聲速巡航,未來的格鬥彈和遠程空空導彈作用會大減,射程過短的格鬥彈甚至可能失去攻擊六代機的可能性,未來想要擊落六代機可能只能使用超遠程導彈和定向能武器。為了擊落那些以三倍音速高速飛行甚至實現高超聲速巡航的戰鷹,未來的六代機必須攜帶機載激光武器。


近距格鬥導彈對高速目標攻擊包線大大減少,甚至失去攻擊能力

不過,由於兆瓦級功率的激光武器體積過大,基本上不可能裝載在六代機上,而未來幾十年裡幾百到幾千千瓦的激光器體積和重量可以減小到戰鬥機能安裝的程度,六代機預計會搭載功率幾百到幾千千瓦左右的激光武器。未來六代機裝備的激光器射程可能在十幾公里到幾十公里之間,可以做到替代現有的格鬥彈,對於射程內的目標可以做到絕對殺傷。而且激光武器也可以做到攔截空空導彈。激光武器將會極大的改變空戰的面貌,導彈對六代機的效果可能會大大減小,想要消滅六代機可能需要使用導彈飽和攻擊或者接近到激光攻擊距離,遠程空空導彈可能會成為輔助武器。
美國ABL激光武器達到了幾兆瓦的輸出功率,可以在300千米外擊毀上升段的彈道導彈


,但是因為體積過大隻能裝在波音747上

五,超大航程。

六代機因為採用飛翼佈局內油佔戰鬥全重的比重可能會獲得大幅度的提升,六代機可能實現4000公里的作戰半徑,結合加油機甚至可以實現洲際作戰。如果六代機服役,戰鬥機可能再也不是短腿的代名詞。由於航程提升,六代機在犧牲作戰半徑的前提下,可能會實現接近五代機作戰半徑的超音速巡航作戰半徑,這樣就可以大大壓縮敵方的反應時間,實現出其不意的效果。

未來服役的六代機的性能大概就是4000km作戰半徑,激光武器,超強探測能力,全向寬頻譜隱身,3馬赫超音速巡航和機動甚至高超聲速巡航。如果這些性能都能實現,六代機的戰鬥力將遠遠超過五代機。未來的空戰可能會是發生在30千米高空以三馬赫超巡甚至高超聲速巡航的戰鬥機之間,而升限不到20000米的五代機則成了又慢又低的靶子,面對六代機毫無還手之力。


超視距天波雷達


第4代隱形戰機(美標,俄標第5代),具備4S能力,簡單來講就是隱身、超巡、超機動、超視距打擊等,是當下最前衛最複雜也是最先進的戰機。

就目前來看,真正搞成功第4代隱形戰機且裝備空軍的,也就美中兩強,其代表作為分別為F-22/35,以及殲-20;俄羅斯的蘇-57,前段時間曾經同時起飛6架,為其總統普京的專機高調護航,意味著蘇-57實際上已經成軍,算是跨入了第4代隱形戰機俱樂部。

德法英三強為代表的歐盟三強,都缺席了第4代隱形戰機的獨立研發和製造,卻率先對外發布正在研發所謂的第6代機,英國去年就公佈了“BAE系統”風暴第6代機的概念,在Farnborough航空展上,人們看到的只是英國人聲稱的第6代機的一架模型。

在今年6月的巴黎航空展上,德法兩國公佈了一架聯合開發的第6代戰鬥機(NGF),西班牙也宣佈加入了該項目;項目於2017年開始啟動,現在,依然只是一個飛機模型,處於開發的早期階段而已;研發者自身也承認,整個過程預計將需要20年以上,首飛時間應該在2040年左右。

除了英國以外,歐盟其他兩強德法並未參與美洛·馬公司的F-35隱形戰機項目,隨著特朗普上臺再三要求歐盟提高軍費,北約成員要購買更多的美製武器,德法國兩國同時宣佈,不會購買美製F-35戰機,而是要自行研究第6代機,新一代戰鬥機(NGF)就在此背景下啟動了。

德法包括英國,都啟動了第6代機項目,雖然還只是個概念,停留在模型階段,但也預示著歐洲在防務上,將與美國漸行漸遠,謀求獨立防務,不想成為美國沒完沒了的提款機,與美國分道揚鑣只是個時間問題,德法想建立屬於歐洲自己的軍隊,就是最好的證明。

關於第6代機,其概念率先由美國提出,如同美國最早研發並裝備了第4代F-22隱形戰機,不得不說在軍火領域,美國依然是全球的領頭羊和排頭兵,甩了許多國家好幾條大街。

與第4代戰機的隱形性和機動性難以兼顧不同,第6代機將通過全翼身融合和大升阻比設計,具備更快的飛行速度,力求達到5馬赫以上,飛行速度快,有高超音速能力,是第6代機非常顯著的特徵,此其一。

其二,強大的機載武器系統,如激光炮、電磁炮、超遠程打擊導彈等,主要表現為新概念武器的實用化;以及更高的飛行高度範圍,比如臨近空間飛行、空天一體飛行等。

其三,採取了有人駕駛,但飛行員駕駛負擔將極大降低;同時也都保留了無人駕駛,能實施有人和無人機的混編作戰,空地和海空聯合打擊能力等。

目前,全球軍界尚未形成第6代機的統一定義,用殲-20總設計師楊偉的話來說,現在,設計戰機時,已經沒有了趕超的對象,進入了戰機設計的自由王國。

楊偉的原話不一定是這樣的,但意思大概如此,即戰機設計沒有了模仿的對象、追趕的對象,肯定是進入了自由發揮的階段,因為誰也不知道以後設計定型的所謂第6代機,究竟是個什麼樣子。

因此,目前網絡上關於第6代機的設想,也僅是概念而已,如同英國和德法率先亮出了第6代機,但那也僅是一架模型而已,真正的第6代機出來時,可能與模型相去甚遠,完全都不一樣。


國平軍史


早在2015年年初,美國空軍裝備司令部發布了一份信息徵詢通告,要求工業界提供下一代戰術飛機系統的形態構想及能力/技術需求信息。按照預想,美國空軍第六代戰機將於2030年左右形成初始戰鬥力。

波音和諾格公司給出了答案和設想。

波音公司公佈了設想圖和模型F/A-XX,它採用無垂尾佈局、變循環發動機、物聯網等技術,具備更強的隱身能力,超機動性能更好。波音公司宣稱F/A-XX能夠實施各種超常規機動,飛行包線全面優於F-22,配有先進的信息獲取及處理系統,可以實現更高等級的空中聯合作戰,並可進行信息攻防作戰。F/A-XX的空戰武器較現役的AIM-120先進中程空空導彈有所改進,如洛克希德.馬丁公司此前展出的CUDA空空導彈,其重量、尺寸相當於現在的AIM-9X先進近距空空導彈,但射程卻與AIM-120相近,可以兼顧格鬥/超視距兩種任務,即使是空間有限的隱身飛機彈艙也可以配備多枚導彈。



同時諾格公司也描繪了隱身戰鬥機使用激光武器攻擊多個目標的場景。與此前幾代空中優勢戰鬥機不同。5代機的總體構型在初始設計階段將直接受到如何集成定向能武器的影響。儘管激光技術趨於小型化和從笨重的化學激光武器系統轉換到固態電子激光武器系統.但全系統的熱管理仍然是關鍵。 近期諾格公司正在加速發展定向能武器和熱管理等關鍵技術。對此,諾格公司航空航天系統分部表示如果能在熱管理技術領域取得革命性進步。諾格公司就可以將所有這些品質有效地結合在一種平臺上,就有可能最終贏得美國空軍的F-X計劃和美國海軍的F/A-XX計劃。他強調這些研究是針對性創新的一部分,同時也是競爭第5代戰鬥機計劃過程中不可或缺的一項重要工作。


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