2022 年國外航空科技發展綜述

吳蔚 張洋 張慧 劉禹彤 李蘊 /文

2022 年，國外航空強國繼續推進新一代航空裝備研發，發展高超、無人空戰平臺，促進數字工程技術應用，以形成新型空戰能力，提升裝備研制效率。

持續推動航空裝備更新換代

先進國家繼續開展遠程轟炸機、下一代戰斗機、加油/運輸機、直升機等新型航空裝備平臺開發，持續打造空中作戰優勢能力。

美俄推進新型遠程轟炸機研制

美B-21 下一代遠程打擊轟炸機原型機出廠。12 月初，美空軍B-21 轟炸機首架原型機出廠并公開亮相。該架飛機2022 年開展了地面校準試驗，出廠后將開展發動機試車、低速／高速滑行等地面試驗，計劃2023 年首飛。B-21 是美國冷戰結束以來研制的首型轟炸機，具有隱身、網絡化協同作戰能力，預計2025 年或之后列裝。

俄羅斯開展未來遠程轟炸機發動機試驗。10 月底俄消息人士稱，俄羅斯“未來遠程航空系統”（PAK DA）轟炸機配套的發動機原型機正在專用試驗臺上進行臺架試驗。PAK DA 是俄正在研制的首型隱身遠程轟炸機，目前該機計劃2025～2026 年首飛，2027 年或之后服役。

美歐日推進下一代戰斗機研發工作

美空軍啟動下一代戰斗機發動機研發。8 月，美空軍分別向洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼、波音、通用電氣和普惠5 家公司授出“下一代自適應推進”（NGAP）技術成熟和風險降低研發合同，開展下一代戰斗機發動機的設計開發、臺架試驗、原型試驗和武器系統集成，相關工作預計在2032 年7 月前完成。根據合同要求，上述企業將聚焦交付配裝“下一代空中主宰”（NGAD）平臺的自適應發動機。

法德西工業界達成協議聯合研制“下一代戰斗機”（NGF）驗證機。12 月，法國達索公司、空客公司代表法國、德國和西班牙就“未來作戰航空系統”（FCAS）項目1B 階段達成協議，正式啟動“下一代戰斗機”驗證機的設計與制造，預計該機2029 年完成首飛。FCAS 項目將開發“下一代戰斗機”、無人平臺、機載武器等，取代法德西分別使用的“陣風”“臺風”“大黃蜂”戰斗機。

日本與英國、意大利合作開發下一代戰斗機。12 月，日本與英國、意大利發表聯合聲明，合作開展全球作戰航空項目（GCAP），開發下一代戰斗機，目標是2035 年服役。該項目將取代原先日本F-X戰斗機項目和英意聯合的“暴風”戰斗機項目。

美歐啟動新型空中支援保障裝備研發

美B-21 轟炸機公開亮相

美發布翼身融合體（BWB）布局加油／運輸機信息征詢書。7月，美國防部國防創新單元與美空軍合作發布信息征詢書，尋求采用翼身融合體布局的加油／運輸機原型機的設計方案，計劃到2026 年完成全尺寸原型機的制造和飛行。與現役加油機和運輸機相比，翼身融合體飛機（如圖2 所示）的氣動效率將提高30%，雷達截面積減小，有效載重航程和供油量提高，對抗環境下的作戰能力顯著增強。

歐洲三國聯合研發新型中型運輸機。7 月，法國、德國、瑞典啟動“未來中型戰術空運”（FMTC）項目，將聯合研發一種新型中型固定翼運輸機，計劃2040 年替換C-130系列運輸機和CN235 運輸機，與A400M 軍用運輸機形成互補能力。新機的研發工作將從2026～2027 年啟動。

美高速旋翼機進入工程研制

12 月，貝爾V-280“勇士”旋翼機擊敗西科斯基-波音團隊的SB-1“挑釁者”，獲得美陸軍“未來遠程攻擊直升機”（FLRAA）項目2.32 億美元研制合同，開展生產型機設計、制造、系統集成、飛行試驗和裝備部署等工作。后續生產型機預計2030 年左右服役，將替代UH-60“黑鷹”直升機。V-280 是新一代傾轉旋翼機（如圖3 所示），巡航速度可達519 千米/時，能很好滿足美陸軍對于高速飛行能力的需求，同時在低速靈活性、高速大過載機動性能、燃油效率等方面性能突出。

現役第五代戰斗機拓展軍事運用能力

以F-35、蘇-57 為代表的美俄第五代戰斗機正作為航空強國空中作戰核心裝備，承擔重要任務。

俄蘇-57 戰斗機在俄烏沖突中首次以編隊方式運用。6 月，俄副總理鮑里索夫宣布，在俄烏沖突中蘇-57 戰斗機四機編隊執行了打擊烏防空系統任務，編隊機間自動組網，形成統一信息網絡，共享態勢、協同定位、綜合識別、合作打擊，成功摧毀目標。

美F-35A 戰斗機攜帶核航彈的方案獲批。9 月，美空軍核武器中心批準F-35A 戰斗機攜帶B61-12 制導核航彈的初始設計方案，較原定節點提前3 個月，F-35A 戰斗機將可進行攜帶核載荷的改裝。F-35A 核作戰資質認證工作目前正在進行，工作完成后F-35A 將成為“核常能力兼備飛機”（DCA），具備穿透性戰術核打擊能力。

啟動高超無人作戰新型航空平臺開發

以美國、英國為首的航空強國，開始推動高超聲速飛機、無人作戰飛機的研究開發，謀求快速打擊、有人無人協同等新型能力。

英國研發高超聲速飛機。7 月，英國皇家空軍快速能力辦公室、國防部國防科學與技術試驗室、羅羅公司和反作用發動機（REL）公司在范堡羅航展上聯合展出名為“5 號方案”的軍用高超聲速飛機模型及概念方案。該方案采用羅羅公司渦輪發動機技術和REL公司先進預冷卻器技術的集成，成為高超聲速飛機動力的新嘗試。2021 年7 月美空軍啟動采用渦輪基沖壓組合發動機（TBCC）的“夸特馬”高超聲速飛行驗證機的研制工作。美英航空強國相繼研發高超聲速飛機，表明高超聲速飛機總體設計、動力等相關技術已取得突破，研制高超聲速飛機已具備技術基礎。

美空軍將開發與有人機協同作戰的無人機。5 月，美空軍公開合作式作戰飛機（CCA）項目，計劃2024財年開始編列相關預算，并可能直接進入工程研制。合作式作戰飛機是美空軍“下一代空中主宰”系統簇中有人駕駛戰斗機的“忠誠僚機”，執行防空、情報偵察與監視等任務。合作式作戰飛機項目將基于美空軍正在開展的“先鋒”計劃下“天空博格人”項目的成果，后者正研究使用人工智能自主操控“忠誠僚機”。

航空關鍵技術研究取得進展

國外在飛機發動機、機載子系統相關技術方面取得突破，將為增強作戰飛機效能打下技術基礎。

美自適應發動機技術研發取得突破。自適應發動機可根據需要提供更高推力和提升燃油效率，滿足未來戰斗機不同場景的作戰需求。9 月，美國GE 公司完成第二臺XA100 自適應發動機全尺寸驗證機第二階段試驗，標志著美自適應發動機關鍵技術已取得突破，達到開展型號工程研制的要求。

美“軍團”紅外搜索跟蹤吊艙形成作戰能力。2 月，美空軍宣布“軍團”紅外搜索跟蹤吊艙已配裝F-15C 戰斗機，并形成作戰能力。該吊艙總重不超過250 千克，采用通用接口，可快速配裝F-15EX、F-16C/D 等戰斗機和MQ-9A“死神”等無人機，使美軍非隱身戰斗機具備不依賴雷達探測、跟蹤、打擊隱身飛機等空中目標的能力，顯著提高戰斗機在電子干擾環境中的空戰效能。

數字工程技術持續擴展應用

數字孿生、數字線索等數字工程技術正進一步應用到現役航空裝備和裝備試驗能力發展過程。3 月，美空軍B-1 轟炸機系統項目辦公室授予威奇塔州立大學國家航空研究所為期6 年、價值1 億美元的后續合同，繼續推進B-1B 轟炸機的數字工程轉型工作。美空軍期望構建F-16和B-1B等老舊機型的數字孿生，不斷將空軍所有活動轉移到協同工作的現代化數字平臺。同時美空軍還在加快試驗領域的數字化轉型，以提高試驗效率、縮短裝備研發周期。6 月美空軍試驗中心發布《數字現代化戰略》，提出實現數字工程集成等的目標。9 月該中心啟動了3 項數字工程項目，即利用數字模型在早期設計階段進行性能預測、應用仿真技術開展系統虛擬試驗、創建專用模型環境支撐試驗規劃和試驗結果快速分析，進而實現在研制試驗早期識別問題、加快試驗進度。

2022 年國外相關進展表明，遠程轟炸機、下一代戰斗機仍是當前航空強國新一代航空裝備的發展重點，自適應發動機、高速旋翼機相關技術已可進入工程應用，翼身融合布局大型加油/運輸機的開發即將開始，數字工程技術正在應用到航空裝備壽命周期的各階段，并發揮巨大效益。

貝爾V-280 驗證機試驗飛行中