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美空军在研新型飞机项目简介

访问次数: 1340 次    作者: 远望智库开源情报中心 书香慧言 编译    发布时间: 2023-09-25

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在经历了漫长的飞机资产重组乏力后,美空军正在启动一项强有力的快节奏现代化改造计划。目前,至少有20个新型飞机研发项目(包括少数演生机型)正处于规划或研发阶段。主要涉及以下项目:

一、机动飞机

(一)项目名称:先进空中加油系统家族——“过渡加油机”(Bridge Tanker)。

目标服役时间:2032年

用户:空中机动司令部

空军已经放弃了其长达十年的三阶段计划,即对KC-135和KC-10加油机进行重组。该计划也被称作KC-X、Y和Z计划。KC-X计划旨在对KC-135机队进行大范围重组,使之成为KC-46,并将在2029年前交付179架。其后续的KC-Y计划为生产150架新型加油机计划,以完成对KC-135和KC-10的替换。然而,空军已将该阶段计划压缩为75架由商用客机或货机改装的“传统”加油机,并在第三阶段转向一种隐形、可生存的未来加油机,即下一代空中加油系统(NGAS)。虽然不再被称为“过渡加油机”,但“先进空中加油系统家族”本质上就是这样。空军将在2024年年中决定是为这款过渡加油机举行竞标,还是简单地授予波音公司生产更多KC-46的独家合同,并为该机提供一些额外的通信与指控能力。一些国会议员对波音公司KC-46的表现感到不满,他们将推动一场新的竞标。洛克希德·马丁公司基于空客A330“多用途加油运输机”(MRTT)提出了更大型的“洛克希德·马丁战略加油机”(LMXT)项目,以充当过渡加油机。

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图:“洛克希德·马丁战略加油机”(LMXT)

(二)项目名称:下一代空中加油系统(NGAS,前身为KC-Z)

目标服役时间:2040年

用户:空中机动司令部

空中机动司令部需要一种能够在冲突空域生存的隐形加油机,以扩大机队的航程,并允许其他飞机在更加靠近防护严密的目标地域执飞。美空军部长弗兰克·肯德尔表示,空军不能再简单地将民用客机或货机改装为加油机,而是必须拥有“高度重视生存能力”的专用飞机。空军在2023年1月31日的一份公告中要求业界提供“下一代空中加油系统”(NGAS)的信息,并表示对各种作战概念和飞机设计持开放态度,但空军和国防创新小组已经在研究翼身融合体(BWB)飞机概念,该设计能够比现有KC-135/KC-10加油机提高至少30%的效率。“下一代空中加油系统”(NGAS)替代方案分析将于10月开始。该项目以前是三阶段加油机资产重组工作的“KC-Z”阶段,如今被称为“增量三”。美国空军将接受任何能够在2032年前达到“6级技术准备”水平的理念,以便为生产原型机做好准备。

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图:“下一代空中加油系统”(NGAS)

(三)项目名称:C-X战略运输机

目标服役时间:2045年以后

用户:空中机动司令部

C-5“银河”运输机在2010年代进行了重大升级,将其寿命延长至2040年代,但C-17运输机还没有相关延寿计划(SLEP)。即使进行了延寿,空军仍相信,更具生存能力的飞机,即能够在没有大型跑道甚至没有任何跑道的地区使用,才是大势所趋。“C-X”是未来战略运输机的临时代号,旨在取代C-5和C-17运输机,可能具有隐身和全球抵达能力,但相关性能指标仍在制定中,并将取决于在此期间做出的许多其他选择。随着新型加油机成为近期工作重点,加之有一支相当健康的战略运输机机队(C-17机队平均使用时间只有14.1年),空军有时间决定后续重型运输机的真正需求。空军部长肯德尔已经成立了一个运输机与加油机“交叉能力特别工作组”,负责制定全面的符合其“作战需求”的机动飞机发展路线图。

二、战术作战飞机

(四)项目名称:“下一代空中优势”(NGAD)战机

目标服役时间:2030年

用户:空中作战司令部

美国空军将高度机密的“下一代空中优势”(NGAD)战机描述为“并非一款有人驾驶战斗机”,而是一个平台家族,旨在在“我们选择的时间和地点”共同获得空中优势。之所以需要“下一代空中优势”(NGAD)战机,是因为对手的飞机正在向隐身方向发展,并拥有远程空对空导弹,这促使美空军寻求一种比F-22战机隐身性高出一个数量级的新型战斗机。为了在2030年前后取代F-22,“下一代空中优势”(NGAD)战机将由一架有人飞机和多达五架“协同作战飞机”组成,这些无人机将充当僚机,保护有人战斗机免受空中、电子/网络和水面威胁。到2025年,空军将在“下一代空中优势”(NGAD)战机项目上投资90多亿美元。美国空军前采购主管威廉·罗珀(Will Roper)曾在2020年透露,一架“下一代空中优势”(NGAD)“全尺寸演示机”原型机已经试飞,并“打破了许多记录”,但他没有说明这些记录是否与物理性能或原型机速度有关。此外,罗珀的构想是每五年进行一次全新的“下一代空中优势”(NGAD)战机设计,以跟上快速发展的技术。他需要50至100架“下一代空中优势”(NGAD)战机,服役时间最长可达15年,然后再适当进行升级、退役或用于执行自杀任务,从而消除长期维持的成本。“下一代空中优势”(NGAD)战机并不是要“一对一”地取代F-22。至少有一种“下一代空中优势”(NGAD)衍生机型将拥有足够的航程可在太平洋地区作战,其对加油机的倚重远远小于现有战斗机。虽然空军和海军正在就各自的“下一代空中优势”(NGAD)战机的技术特点进行比较,并寻求一些共同点,但他们并没有寻求联合研发。肯德尔提到了“下一代空中优势”(NGAD)战机的“理论”库存量为200架,但没有提供确切的机队规模。

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图:“下一代空中优势”(NGAD)战机

(五)项目名称:协同作战飞机(CCA)

目标服役时间:2030年

用户:空中作战司令部

美空军设想“协同作战飞机”(CCA)作为无人驾驶自主飞机,为有人飞机提供护航,最终配比为每架战斗机或轰炸机搭配高达5架“协同作战飞机”(CCA)。这些飞机将执行诸如压制/摧毁敌防空系统(SEAD);情报、监视与侦察(ISR);电子攻击/电子战(EA/EW)、加密通信等任务,并可能作为作战管理节点,为作战空中力量提供“可消耗的力量”。空中作战司令部需求主管斯科特·乔比少将在2023年3月表示,认为“协同作战飞机”(CCA)将是“可消耗的”是一种“误解”。他说,“协同作战飞机”(CCA)应该是能够使用多年的平台,尽管有些在作战需要前不会被“打开”。空军部长肯德尔曾在3月表示,他已责成工作人员研究如何装备1000架“协同作战飞机”(CCA),以便为每架“下一代空中优势”战机(共计200架)和F-35战斗机(共计300架)配备2架“协同作战飞机”,以及如何编组这些飞机以便进行运维。肯德尔将“协同作战飞机”描述为类似于战斗机携带的用于感知和瞄准的独立飞行吊舱,并希望其价格是F-35(每架造价约8000万美元)的“一小部分”到“一半”的水平。早期版本很可能被用作真实空战演习中的隐形威胁模拟器。美空军预计,大多数“协同作战飞机”将采用模块化设计,其有效载荷甚至飞机的整个部分都可以更换,以适应所要担负的任务。

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图:“协同作战飞机”(CCA)

(六)项目:穿透型电子攻击(PEA)飞机

目标服役时间:2030年至2032年

用户:空中作战司令部

2010年代中期,空军开始研制两款飞机,用于在冲突的敌防空区内实施空中优势作战。这两款飞机分别为“穿透型战机”(PCA)和“穿透型电子攻击机”(PEA)。“穿透型电子攻击机”(PEA)被描述为“防区内干扰机”,用来弥补和扩大海军/陆战队EA-6B“徘徊者”退役以及空军EA-18“咆哮者”计划被压缩后损失的能力。空中作战司令部前司令、退役上将赫伯特·J·卡莱尔在2017年表示,鉴于对手在频谱作战方面的大量投资,“穿透型电子攻击机”(PEA)将击败“穿透型战机”(PCA),率先入役,因为空军对电子攻击机的需求更大。他还表示,“穿透型电子攻击机”(PEA)很可能是“自主”或“半自主”型。虽然“穿透型战机”(PCA)很可能已经发展成为“下一代空中优势”(NGAD)计划的核心,但“穿透型电子攻击机”(PEA)现在可能是“下一代空中优势”(NGAD)战机家族中的“协同作战飞机”(CCA)之一。空中作战司令部司令马克·凯利(Mark Kelly)上将曾在3月份表示,电子战是“协同作战飞机”(CCA)所需的首要功能。

(七)项目名称:MR-F或MR-X

目标服役时间:2030年代中期

用户:空中作战司令部

当F-16战斗机在2035年前后结束其已经延长的使用寿命时,美空军将需要一款后继机型。它将是一款成本相对较低的飞机,能够提升部队战斗力,并且可以使美国能够与缺乏资金或先进技术来运维高端战机的国家开展合作。空军参谋长小查尔斯·Q·布朗上将在美国空军规划文件中将这款飞机称作“MR-F”或“MR-X”它一种“四代半”战机,比第四代战机F-16更具生存能力,但先进程度和成本比第五代战机F-35略低。MR-F/MR-X于2021年在战术航空规划文件中首次被披露,但目前尚未成为在册采办项目,并且空中作战司令部也未明确其具体性能指标。空军战斗机和先进飞机项目执行官戴尔·怀特准将在2022年8月表示,“MR-F项目将继续被研究,因为在某个时候我们将不得不取代F-16战机”。MR-F/MR-X的一个潜在选项是波音公司制造的武器化T-7A“红鹰”教练机,该机可以安装硬点和传感器,以提供低成本、易维护的轻型打击与防空能力。

三、情监侦飞机

(八)项目名称:E-7“楔尾”(Wedgetail)

目标服役时间:2027年

用户:空中作战司令部

由于E-3预警机机队只能完成一半的任务时间(这主要缘于飞机系统老化和波音707飞机管件几乎已经找不到),因此美空军在去年冬天采购了E-7“楔尾”(Wedgetail),这是一款由波音公司(最初为澳大利亚制造)制造的预警机,现在已被许多美国盟友采用。E-7“楔尾”预警机已投入生产,美空军可以利用盟国对该机的投资。经过去年秋天的初步调研,美空军于3月授予波音公司一份价值12亿美元的合同,从2025年开始建造两架E-7“楔尾”原型机,并将于2027年投入作战运用。空军计划采购26架E-7“楔尾”预警机,最后一架大约在2032年交付。此外,美空军希望未来使用天基资产遂行空中移动目标指示器任务。E-7预警机还将执行作战管理、指挥与控制任务。这将使美空军与已购买E-7预警机的盟国空军具有内在的互操作性,但美空军将扩展自身的独特能力。E-3预警机将被保留和升级,直到E-7预警机能够完全接管任务。

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图:E-7“楔尾”(Wedgetail)预警机

(九)项目名称:RQ-180侦察机

目标服役时间:即将或已投入使用

用户:空中作战司令部

美空军逐步淘汰RQ-4“全球鹰”和U-2“蛟龙夫人”侦察机,但并未公布后继机型,这表明一项机密计划已经准备就绪。虽然卫星具有巨大的情监侦能力,但它们缺乏快速重新定位来观察瞬息万变事件的灵活性。RQ-180(据说是一种高空隐形飞行翼飞机,用于执行穿透型情监侦任务)的存在已是公开的秘密,但空军尚未正式披露这款飞机。预算文件、美空军高层领导的评论以及与诺斯罗普·格鲁曼公司开展的无法解释的机密工作都指出,RQ-180可能是B-21“突袭者”的技术探路者,无论是在研发流程上还是作为帮助轰炸机打击目标的“系统家族”的一部分。在授予B-21合同之前,诺斯罗普公司与空军快速能力办公室有七年的合作关系,这种合作可能就是集中在RQ-180上。

四、远程打击

(十)项目名称:B-21“突袭者”无人轰炸机

目标服役时间:2020年代中期至2035年

用户:全球打击司令部

B-21项目预计将在21世纪20年代中期生产出“可用资产”,并在21世纪30年代初随着B-1B和B-2轰炸机的退役而成为美空军轰炸机部队的骨干力量。尽管美空军仍将“至少100架”B-21作为采办目标,但军种领导人已提出最多采购150架的要求。而外界专家则表示,美空军需要200多架B-21。B-21极具隐身性,采用开放式架构设计,这使其许多系统能够不断升级,以应对不断演变的威胁。B-21合同要求轰炸机能够“选择性有人驾驶”,空军各领导人在讨论是否以及何时展示这种能力时一直讳莫如深,但没有任何声明表明这一需求已被取消。美空军采办主管安德鲁·亨特(Andrew Hunter)在飞机推出时表示,有人驾驶版B-21“显然是目前的项目重点”。B-21还将拥有先进的传感器,并且可以隐蔽共享从敌方空域纵深收集的信息。为了使B-21能够长时间在防御严密的空域执行任务,该机可能需要无人驾驶能力。B-21被描述为“系统家族”,它还可能依赖卫星来获取实时目标信息和其他空军尚未讨论的“赋能”能力。第一架B-21于2022年12月推出,美空军领导人表示,还有5架正在诺斯罗普·格鲁曼公司位于加利福尼亚州帕姆代尔的工厂生产。预计B-21将在未来几个月内进行首次飞行,这比最初的预期推迟了大约一年时间。B-21项目一直由空军快速能力办公室管理。

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图:B-21“突袭者”轰炸机

(十一)项目名称:远程轰炸机协作飞机

目标服役时间:不早于2040年

用户:全球打击司令部

美空军部长肯德尔的“作战需求”(不断演变的威胁所要求的七种硬件能力)之一是“定义B-21远程打击系统家族”,其中最初描述的是可以与B-21一起飞行的自主飞机。这些自动驾驶僚机可能为轰炸机提供作战掩护或电子支持,或者自己携带核武器。然而,在2022年英国皇家国际航空展会上,肯德尔向记者们承认,该想法并没有被证明是“节约成本”的,而且这一想法已经受到质疑。此后,美空军官员表示,这一想法并没有被放弃,但将取决于为“下一代空中优势”(NGAD)项目开发的“协同作战飞机”(CCA)的进展。如果该项技术取得成功,轰炸机护航机计划可能会卷土重来。美空军领导人表示,他们没有考虑将“远程轰炸机协作飞机”发展成像“协同作战飞机”(CCA)那样装备核武器,但这可能会调整,因为与俄罗斯签署的战略武器协议正在发生改变。

五、特种作战和战斗救援飞机

(十二)项目名称:高级战术运输机

目标服役时间:2030年左右

用户:特种作战司令部

在至少30年的时间里,空军以多种名义探索了一种隐形特种作战飞机,这是一种可向防御严密的敌方领土渗透特战人员的飞机,运用短距起飞/垂直降落概念,无需使用预设机场。早期的概念探索了火箭助推的C-130特战飞机的起降技术,以实现短距起飞/垂直降落能力,但对专用低可观测性飞行器的需求只会增加。近年来,空军一直致力于改进其基于C-130的特种作战机队,但最近有人提到了用来运输特战人员的高级战术运输机,以及一种先进的小型隐形加油机,这两种飞机的设计可能重叠。在21世纪初,洛克希德·马丁公司推出了一种名为VARIOUS的概念,该概念采用了“机翼上安装螺旋桨”概念,可用在小型无人机或中型运输机上。VARIOUS概念或类似概念,从本质上讲更具生存能力,并且减少了机组人员,它首先可作为CV-22偏转翼飞机的补充,而后可取代CV-22用于特战队员的投送与撤离。该项目似乎是21世纪20年代Project IX项目的产物,或许正处于原型机阶段。

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图:高级战术运输机

(十三)项目名称:未来战斗救援飞机/“敏捷至上”(Agility Prime Variant)垂直起降飞行器的衍生机型

目标服役时间:2028年或更晚

用户:空中作战司令部

美空军在2022年宣布,在采购第75架HH-60“快乐绿巨人II”(Jolly Green II)战斗救援直升机后,将停止继续采购该机型,这远远低于所计划的113架采办目标。美空军表示,在太平洋战区和其他地方,被击落的飞行员可能超出HH-60或其他防护要素的实际救援范围,空中作战司令部正在研究如何重新构想和遂行作战搜救任务。尽管CV-22被建议作为一种替代品,因为它的速度及航程比HH-60更大,但它缺乏空中作战司令部未来可能需要的隐身性和生存能力。过去几年,美空军一直在研究“敏捷至上”项目,旨在探索“飞行汽车”概念,这些概念可以迅速找到商业市场,同时也有可能满足军方需求。美空军部长肯德尔在去年夏天提交给国会的一份报告中表示,“敏捷至上”可以是一种“先进空中机动”飞行器,采用电动或混合动力推进,可“选择性搭载飞行员进行有人驾驶、遥控飞行或自主飞行”。据信,空中作战司令部正在利用一种类似“敏捷至上”的小型飞行器在不危及其他机组人员安全的情况下营救被击落的飞行员。目前尚不确定的是,在机上没有救援人员的情况下,如何开展急救。作为一项近期措施,美空军正在C-130上装备可用于水上起降的浮漂,以便在太平洋地区救助更远距离外的飞行员。

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图:未来战斗救援飞机


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