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迥异的第六代战机概念——单元化战机系统

已有 2388 次阅读 2015-5-16 22:44 |系统分类:观点评述|关键词:学者| 无人机, 系统, 单元, 六代机

       提起第六代战机,人们往往会习惯性地认为它将会在第五代战斗机的基础上发展,研发制造出更强大更先进的空中优势战机,对发动机、机身结构、隐身性能、作战武器、雷达等各个方面进行全面的升级改造。这是因为人们往往无法走出传统的思维老路,所以习惯性地认为第六代战斗机还会延续五代机的样子继续往前走,但是事物发展到巅峰造极的时候,再往后发展往往会被其颠覆者取代。五代机F22已经接近登峰造极了,所以下一代战斗机必然会是对F22的巨大颠覆。

   世界军事强国都在规划预研第六代战斗机,但是现在公布于世的六代机方案,大概有三类方案,这些方案都各有侧重点,互有优劣,只是没有系统级别的整合方案,要想达到不同的作战需求,必须研发很多武器系统,研发装备成本很高。下面提出一套系统级别的全新的第六代战机系统概念——单元化战机系统。

   单元化战机系统有别于现有提出的六代机概念,它的战斗系统不都集中在一个战机上,而是将战斗机的各个子系统分开的放置在不同的战机上,形成不同的作战单元,各个作战单元组成一个作战编队,作战编队的单元之间通过数据通信网络联系在一起组成一个作战系统单元化作战系统主要由侦查单元、火力单元、防卫单元和指挥控制单元等四个作战单元组成。侦查单元是搭载各种雷达和电子干扰设备的专用飞机,用于侦察、电子战和火力控制,其是在现有的电子侦察机的基础上小型化产物,但是变成无人化,可以进行遥控。火力单元是各种武器的搭载平台,其形式多样,不同的武器采用不同的搭载方式和平台,但是都是无人化平台,可以通过遥控方式控制,有专门对地、对海、对空、对导弹、对太空的专门武器及其搭载平台,也有搭载各种武器的通用平台。防卫单元主要功能是为了保护战斗机群的安全,保证作战任务顺利进行;其防卫武器主要由定向能武器、电磁炮、机炮、空中智能炸弹等,主要是近程武器,用于击落摧毁来袭导弹,保护其他单元的安全,防卫单元的平台一般是中小型的隐身无人机,编队飞行时可以穿梭于编队上方和下方,由一架或者两架组成。指挥单元是整个飞机编队控制指挥中心,这个单元是有人驾驶的,其中有一个飞机驾驶员,另外还有侦查单元操控驾驶员、火力单元操控驾驶员和防卫单元操控驾驶员,这些驾驶员通过全息数字化头盔、虚拟驾驶舱和数据链间接控制各个作战单元,控制各个飞机飞行,完成作战任务;当编队只有一架侦查机时,控制指挥中心上可以安装一个小型雷达(此雷达是模块化设计可以快速拆装),用于辅助侦查系统进行探测;控制单元的飞机要具有良好的隐身性能和机动性,配备先进的逃生系统,以保证飞行员的安全。

   第六代战机为什么会朝这个方向发展,原因如下。我们首先要问战斗机是什么?战斗机是空中战斗攻击中心,具有侦查、预警、打击、防卫等多种功能于一身的作战系统。战斗机的历史发展惯性使得越来越多功能集中于一架战斗机上,而且功能越来越强大,所以导致现在的战斗机越来越复杂,技术难度越来越大,重量越来越大,成本越来越高,研发周期越来越长,但这对军事强国也是一个优势,因为这样能够对弱小国家形成一个代差,产生威慑力。但是这种战斗机模式不是可持续的,因为飞机是飞在空中的,重量太大对于起飞、隐形、发动机、机体结构等都是巨大的挑战,所以一架战斗机不可能完成所有的任务,也不能在各个方面都很优秀,预警机和轰炸机出现就是一个很好的证明,就算综合性能很全面的战斗机,也是有所侧重,在某些方面性能也很一般。

   从技术路线上来说,战斗机和导弹都是空中飞行器,但是两者却走着完全不同的技术路线。飞机的技术路线是集成,将各种功能集成为一身,而导弹的技术路线是专注,专注一种功能——指哪打哪,将其做到极致。这两种技术路线都取得了很大的发展,但是现在都面临着各自的发展瓶颈,飞机受制于发动机和空气动力学,飞机的各项指标不可能都达到最优,这种制约使得提升飞机性能变得越来越难,进一步发展面临着越来越大的挑战;导弹能够指哪打哪,其机动性、突防能力、速度、打击精度等越来越好,但是其本身没有滞空性,实时控制性能差,而且必须通过平台发射。这两种技术路线都快走到头了,唯一的出路就是结合两者的优势,融合产生新的武器系统。其融合办法就是把空中武器系统的各个子功能做的出类拔萃形成独立的功能模块,通过通信控制网络将各个功能模块联系起来,通过系统的控制使各个模块相互配合完成系统功能。

   单元化战机系统是开放的,扩展性十分强大,机会能够把现有的所有空中武器囊括进去,而且将来研发出来的新型武器也可以加入,更新换代是连续稳定的。比如现有的预警机可以改造成侦查单元,将电子对抗设备和雷达分别放置在中小型的隐形战机上,分别完成电子对抗、探测和火力控制等功能,将两个先进小型雷达放置在不同的战机上,实现大型雷达的功能,降低技术难度提高探测精度,同时即使一个损失或者失效时还能继续完成任务。同时搭载两个雷达的小型战机机动灵活性速度更好,能够实现更多新的探测方法和技术。为了有更多的安全冗余,侦查飞机设计成子母方式,侦查设备安装于一个圆筒里,圆筒尾部安装飞机发动,飞机翅膀尾翼等做成一个外壳套在圆筒外面,正常飞行时他们是一体的,当遇到紧急情况时,比如被敌方导弹锁定,这时圆筒可以脱离外壳以导弹的方式飞行一段距离,完成对发射导弹的敌机的最后侦查锁定攻击任务。

   火力单元的多样性更多,比如可以采用隐形战机携带导弹,根据不同的任务出动不同大小的载弹飞机,装载不同的导弹类型。采用大型无人机或者普通运输机、轰炸机等低速飞机,跟在编队后面,装载大量的远程导弹,当需要支援的时候,从这些平台上发射攻击敌人。还可以采用中远程弹道导弹的方式,当有大量敌人来袭的时候,控制指挥控制单元可以控制发射多弹头弹道导弹,当弹道导弹飞到预定目标附近时,分导弹头脱离导弹接受侦查单元制导,分别打击各个目标,此时跟一般导弹一样,只是不用装在飞机上。研发可局部滞空的中远程导弹,在导弹上安装可脱离可伸展的机翼或者安装可脱离的常规发动机(常规发动机要设计成机翼形状,即使发动机不工作了还能使导弹滑行很长一段距离),战机编队起飞一段时间后发射,导弹跟在编队后面以较低的速度飞行,一旦接到发射命令就脱离机翼或者常规发动机高速射向目标。当然根据作战需求,还可以继续设计开发先进新型的武器。

   防卫单元主要负责近程防卫,武器以定向能武器、电磁炮为主,如果有大量敌方导弹或者智能炸弹,还可以发射诱饵,发射特殊炸弹(对付定向能武器)等。指挥控制单元充当空中作战指挥中心的角色,主要搭载控制指挥人员,所以其飞机小巧灵活,便于躲避武器弹药。飞机上除了各个单元的控制人员外还有一个指挥官,控制指挥整个战场。飞机上有十分全备的救生系统,确保所有员的安全。如果需要远程打击目标,可以在编队后面跟随一架大型运输机,运载弹药和油料,指挥人员和驾驶员就直接在运输机里指挥控制。

   单元化战机系统需要多种型号的飞机,这些飞机可以是通用的,也可以根据不同的功能设计专用的特殊飞机。采用一种型号的飞机,就需要设计一款通用性强,具备隐身和高速高机动性能,在这种飞机上装弹药就构成了火力单元,装电子对抗设备或者侦察雷达设备就构成了侦察单元,装近程防卫武器就构成了防卫单元,如果只坐飞行员及飞行控制设备就构成指挥控制单元。如果需要远程作战,可以使用大型运输机装载油料弹药跟在战机编队后面,这种运输机最好类似于B2的非常规的气动外形,能够隐形。如果想提高某个单元的性能,比如火力单元或者侦查单元,可以单独优化设计非常规独特的气动外形,提高作战性能,而且根据不同的战斗搭配不同的单元飞机,提高系统的作战性能。

   单元化战机系统主要由中小型战机组成编队,而且战机的任务单一,很多单元是无人驾驶,便于优化气动外形,提高隐形性能、速度、航程和机动性。战斗编队至少有一架侦查战机、一架武器战机和一架指挥战机组成,各个单元可以根据战斗规模增减战机数量,而且在战斗中也可以根据需要增添作战单元,从而适应战场需求(多弹头弹道导弹的加入战场的速度是很快的)。但是这种战机编队是战争利器,侦查、火力和防卫单元最好由多架战机组成,形成强大的火力攻击编队。它们飞在作战编队的前面,指挥作战单元在编队后面,确保飞行员的安全。

   每个单元的飞机及设备相对单一,复杂程度大大降低,对发动机要求也降低很多(不过最好采用单发大推力发动机),而且很多单元是无人驾驶的,所以建造难度降低,造价也就下来了,而且可以快速制造装备,而且系统简单了维修保养相对简单,故障率也会大大降低,总体来说成本不会高太多,作战效费比应该很大。而且作战过程中,就算一个无人作战单元被摧毁,损失不是很大,编队的作战能力也不会下降很多,如果实在不行可以自动返航,就算最后弹尽粮绝,还可以令无人驾驶飞机发动自杀性攻击。

   一个单元化战机系统的编队就相当于特种部队的一个战斗小组,空中的,攻防兼备,火力强大,能够完成各种任务,打击地面和海上各种目标,拦截来袭战机和导弹,无论是单个敌人还是机群都能胜任。

   这个六代机系统还有一个很大的优点,就是其本身就像一个可扩展的标准系统,未来任何类型的武器系统都可以按照这个标准而扩展进去加入系统,这样就能大大减少研发设计维修训练使用费用,建造采购成本也会降低很多。制定这样的一个六代机标准,相当于给现有的导弹、飞机、无人机生产商制定一个标准,所有公司按照这个标准进行开发设计,减少匹配难度,使用标准的载体可以减少协调量,这样能够大大降低先进武器的开发设计成本,加快武器更新迭代速度,从而大大加快先进武器研发速度,有利于先进武器的开发装备。而且这样的武器系统是模块化的,更新换代是缓慢可持续性的,所以不会装备一批淘汰一批,可以保证武器物尽其用不浪费。

   总体而言,新第六代战机概念——单元化战机系统概念先进,包容扩展性强,可以进化发展,多任务多功能性极强,成本不高,可以快速形成战斗力,安全性强,战斗力强悍,生命力强,是未来战机最优的发展方向。




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2 张骥 马德义

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