台湾人的好文：何谓第6代战机

虽然波音公司的F-18E/F超级虫与F-15E/SG/K不死鹰销售状况都不错，尤其是在F-22即将停产，而F-35不断延迟的情况下，可说是能抢多少钱就抢多少。然而，明眼人都知道，总有一天F-35可以开始外销，而波音手上没有一架第五代战机可以与其竞争，届时波音在战机市场的大好江山将会瞬间崩解。因此，波音公司从麦克唐纳道格拉斯公司手上买来的鬼怪工厂--曾经首先创造出第三（鬼怪）与第四世代（鹰式）战机的团队--一直积极进行第六世代战机的概念研究。这项一开始被海军称为F/A-XX，后来改称为“下一代空霸”（NGAD，Next Generation Air Dominance）的计划预计是一架可在2025年取代F-18E/F的四万磅战机。


波音于去年公开的第六代战机，与洛马的F/B-22有异曲同工之妙。

  
在7/19的AWST中，一篇名为"Next What? What makes a sixth-generation fighter is not yet defined, but needs to be a game-changer"的文章访问了波音公司，并揭露了NGAD计划的部份内容。虽然可公开的内容想必只是冰山一角，但在美国独霸第五代战机科技-- 最接近的对手也得向其致敬--的今天，究竟美国能找出什么能力是F-22所没有，可作为必须发展第六代战机的理由，将会是非常有趣的问题，以下我的不负责乱译。


T-50小时候常怀疑他的亲生爸爸是隔壁的老王

  

“首要工作是要让大家买得起(affordable)”，波音的NGAD计划经理Dixie May如是说。在F-22/35成本不断追加的情况下，相信大家都不愿意再经历一场预算风暴。所有我们想放进第六代战机的能力都必须对成本妥协，宁可是一架只满足80%需求的战机。然而，我们仍然需要的是一架“第六代”战机，而不是“5.2代”战机，虽然我们不会在每个领域都大幅进步，但我们仍避免在每个领域只用上“多一点”（more）的字眼。

译注：然而，根据美军武器的发展历史，只有现役战机的改良版--例如F-15E, F-18E/F--有可能便宜又大碗（因为开发成本都让初代机承担了），而波音手上可没有F-22/35可以魔改啊！ ！


YF-23表示：改我！改我！让我再跟F-22大战三百回合。

  

海空军对于第六代战机的需求仍然略有不同，空军仍然希望是一架能够继承F-22志业的全空优战机，海军虽然认为其在2025年后可能出现空优能力的缺口，但仍希望它能兼具对地攻击能力，“但不会跟F-35一样是一把万用的瑞士刀，这可能让它样样都行却样样松”Dixie May如是说。

译注：这可由NGAD的名字看出来，“空优”（Air Superiority）的概念源自于扫荡敌方拦截机并护航己方打击机群遂行任务（对，这是个起源于二次大战的任务），而“空霸”（Air Dominance）概念则除了扫荡敌方拦截机外，还必须压制（SEAD）或摧毁（DEAD）地面防空火力（所以我们可以追溯到越战），所以海军对NGAD的概念很可能是“同时挂载AMRAAM＋HARM的F-18”的延伸。


由于缺乏地五代的隐形能力，现今USN需要EA-18G这种可以同时对抗空中/地面防空网的“杀手锏”
  

  

但第六代战机到底得有什么突破呢？或者说第五代战机到底有什么严重的缺点呢？ “航程”，是最重要的一项因素，“他们了解到我们正在建置的是一支短腿的海空军”Dixie May如是说。现有的第五代战机虽然可以“万军之中取敌首级”，但却非常依赖加油机维持其穿透的时间与深度。而如果敌方能够攻击空中、地面/海面的加油点，甚至只是迫其后退--例如中俄发展中的超长程对空导弹、巡航导弹、弹道导弹...等--就能削减第五代战机能攻击的范围。因此，第六代机的不加油作战半径应由第五代战机的500-600海里延伸一倍而达到1000-1250海里。

译注：航程问题曾出现在一篇名为“空战的过去，现在与未来”的兰德报告中，这时候你会发现有时候不需要是一名航空工程师也能了解战机设计的问题。

  
格鲁曼表示：这时候你需要可变翼！ ！

   

速度仍是下一代战机的重要需求，藉由速度来躲避敌军攻击还不是最重要的原因，更重要的是利用超音速巡航来快速（用雷达）扫瞄大范围空域，或是从战区的某一处快速机动到另一处。但这点已经由F-22在多次演习中验证了重要性。另一项重要需求将是“火力”，2025年后的美军将几乎不可能有数量上的优势，所以战机需要有能力对抗数倍于己方的对手。美军认为，可以藉由空中加油不断补充“火力”的直接能量武器将是提升火力的关键，不论是硬杀的激光，或是半硬杀的电磁脉冲。事实上，美国空军实验室已经开始一项称为“第六代能量最佳化飞机”（Six Generation Energy Optimized Aircraft）的研究，希望能将战机的“发电”与冷却能力都提高为F-35的五倍。

译注：火力问题也曾出现于“空战的过去，现在与未来”的兰德报告中。

  
海军一直对于在战机使用能量武器很有兴趣。

  

要同时增加战机的航程（省油/效率）与火力（发电），发动机科技仍然是达成与否的关键，如同美国在第五代战机发展之前就先研究第五代发动机一般。因此，空军实验室已经进行Advent发动机研究计画，希望能将F-119水准发动机的耗油率降低25%。这项与劳斯莱斯公司合作的计画除了运用可变旁通比科技来降低耗油率外，也将在发动机中加入“第三道气流”（除了核心燃烧气流、旁通气流之外）来冷却飞机的其他系统。海军也有一向类似的研究称为“可变循环先进科技”（Variable Cycle Advanced Technology）

译注：要研发下一代战机，必先研发下一代发动机....所以人类何时能自制曲速发动机？

  
于AIAA研讨会展出的ADVENT发动机模型，有相当复杂的三层气流结构。

  

要不要保留飞行员，也是第六代战机的有趣问题。 Dixie May表示：“有人机跟无人机都有人需要”，因此波音选择的是“可有可无”（Optionally Manned），也就是可以无人方式自动飞行的有人战机（或是有驾驶舱的无人飞机）。波音公司表示，这种方式将可解除传统战机的“9G限制”，也就是说，战机结构与气动力将可以超过9G的机动性来设计，当没有飞行员在驾驶舱时就可将数位飞控系统切到超G机动模式（暴走模式？）来充分发挥战机的机动性。

译注：很多人曾认为F-35将是美军最后一种有人驾驶的战机，下一代必将是无人机。另外，第六代战机服役之时，海军应该已经操作UCAV-N无人战机一段时间，不过UCAV-N基本上仍是无人无尾翼的战术侦查/攻击机，而没有超音速/空战能力。

  
报告舰长！初号机它....它....暴走了！ ！

  

除了在以上领域进行突破外，一些现有能力的改良也相当重要。例如通讯网路的频宽与连结性，现有隐形飞行器可以接收非隐形平台的资讯，但却无法发送。因此当隐形飞行器进入“被阻绝”的区域时，它们无法将发现的资讯分享出来。另一个问题是美军过度依赖GPS之类的太空资讯，“虽然我们不认为有人能在2025年时完全阻绝我们的太空战力，但我们仍需要降低对它们的依赖性”Dixie May如是说。虽然海军与空军对于第六代战机都仍在需求分析阶段，但海军的NGAD计画其实已经在去年年底完成，今年预计再完成替代方案的分析，而空军则才刚开始。时间上的差距主要是因为海军需求的服役时间是2025年，而空军则是2035年，这10年将会有相当大的技术差距。因此，海空军目前也没有联合开发第六代战机的打算。


译注：有没有可能将“海军捡空军不要的YF-17”历史反过来重演呢？


=====
后记，刊登于《美国空军》杂志的关于第6代战机的文章
http://www.airforce-magazine.com ... 09/1009fighter.aspx

简单翻一下里面关于能量武器的看法：
1.“光速”武器(即现在试验的激光武器、脉冲武器等)将使任何(超)机动成为垃圾
2.脉冲武器将瘫痪空中与地面的电子系统
3.拥有一具适当的发动机--甚至是第二具辅助发动机--将让战机拥有无限制的火力存量
4.极音速科技....应该还来不及应用在平台上，但应该会应用在武器上

根据这张NG的假想图，激光应该还是装在机腹的光电头


《美国空军》杂志的这篇文章里面有美国人战机分代的方法(一共是六代)

The definition of fighter generations has long been subject to debate. However, most agree that the generations break down along these broad lines:


第1代: Jet propulsion (F-80, German Me 262).

第2代: Swept wings; range-only radar; infrared missiles (F-86, MiG-15).

第3代: Supersonic speed; pulse radar; able to shoot at targets beyond visual range (“Century Series” fighters such as F-105; F-4; MiG-19; MiG-21).

第4代: Pulse-doppler radar; high maneuverability; look-down, shoot-down missiles (F-15, F-16, Mirage 2000, MiG-29).

第4+代: High agility; sensor fusion; reduced signatures (阵风, Su-30, F-16 and F/A-18的改进版、台风).

第4++代: Active electronically scanned arrays; continued reduced signatures or some “active” (waveform canceling) stealth; some supercruise  (Su-35, F-15SE).

第5代: All-aspect stealth with internal weapons, extreme agility, full-sensor fusion, integrated avionics, some or full supercruise (F-22, F-35).

可能的第6代: extreme stealth; efficient in all flight regimes (subsonic to multi-Mach); possible “morphing” capability; smart skins; highly networked; extremely sensitive sensors; optionally manned; directed energy weapons.

虽然波音公司的F-18E/F超级虫与F-15E/SG/K不死鹰销售状况都不错，尤其是在F-22即将停产，而F-35不断延迟的情况下，可说是能抢多少钱就抢多少。然而，明眼人都知道，总有一天F-35可以开始外销，而波音手上没有一架第五代战机可以与其竞争，届时波音在战机市场的大好江山将会瞬间崩解。因此，波音公司从麦克唐纳道格拉斯公司手上买来的鬼怪工厂--曾经首先创造出第三（鬼怪）与第四世代（鹰式）战机的团队--一直积极进行第六世代战机的概念研究。这项一开始被海军称为F/A-XX，后来改称为“下一代空霸”（NGAD，Next Generation Air Dominance）的计划预计是一架可在2025年取代F-18E/F的四万磅战机。


波音于去年公开的第六代战机，与洛马的F/B-22有异曲同工之妙。

  
在7/19的AWST中，一篇名为"Next What? What makes a sixth-generation fighter is not yet defined, but needs to be a game-changer"的文章访问了波音公司，并揭露了NGAD计划的部份内容。虽然可公开的内容想必只是冰山一角，但在美国独霸第五代战机科技-- 最接近的对手也得向其致敬--的今天，究竟美国能找出什么能力是F-22所没有，可作为必须发展第六代战机的理由，将会是非常有趣的问题，以下我的不负责乱译。


T-50小时候常怀疑他的亲生爸爸是隔壁的老王

  

“首要工作是要让大家买得起(affordable)”，波音的NGAD计划经理Dixie May如是说。在F-22/35成本不断追加的情况下，相信大家都不愿意再经历一场预算风暴。所有我们想放进第六代战机的能力都必须对成本妥协，宁可是一架只满足80%需求的战机。然而，我们仍然需要的是一架“第六代”战机，而不是“5.2代”战机，虽然我们不会在每个领域都大幅进步，但我们仍避免在每个领域只用上“多一点”（more）的字眼。

译注：然而，根据美军武器的发展历史，只有现役战机的改良版--例如F-15E, F-18E/F--有可能便宜又大碗（因为开发成本都让初代机承担了），而波音手上可没有F-22/35可以魔改啊！ ！


YF-23表示：改我！改我！让我再跟F-22大战三百回合。

  

海空军对于第六代战机的需求仍然略有不同，空军仍然希望是一架能够继承F-22志业的全空优战机，海军虽然认为其在2025年后可能出现空优能力的缺口，但仍希望它能兼具对地攻击能力，“但不会跟F-35一样是一把万用的瑞士刀，这可能让它样样都行却样样松”Dixie May如是说。

译注：这可由NGAD的名字看出来，“空优”（Air Superiority）的概念源自于扫荡敌方拦截机并护航己方打击机群遂行任务（对，这是个起源于二次大战的任务），而“空霸”（Air Dominance）概念则除了扫荡敌方拦截机外，还必须压制（SEAD）或摧毁（DEAD）地面防空火力（所以我们可以追溯到越战），所以海军对NGAD的概念很可能是“同时挂载AMRAAM＋HARM的F-18”的延伸。


由于缺乏地五代的隐形能力，现今USN需要EA-18G这种可以同时对抗空中/地面防空网的“杀手锏”
  

  

但第六代战机到底得有什么突破呢？或者说第五代战机到底有什么严重的缺点呢？ “航程”，是最重要的一项因素，“他们了解到我们正在建置的是一支短腿的海空军”Dixie May如是说。现有的第五代战机虽然可以“万军之中取敌首级”，但却非常依赖加油机维持其穿透的时间与深度。而如果敌方能够攻击空中、地面/海面的加油点，甚至只是迫其后退--例如中俄发展中的超长程对空导弹、巡航导弹、弹道导弹...等--就能削减第五代战机能攻击的范围。因此，第六代机的不加油作战半径应由第五代战机的500-600海里延伸一倍而达到1000-1250海里。

译注：航程问题曾出现在一篇名为“空战的过去，现在与未来”的兰德报告中，这时候你会发现有时候不需要是一名航空工程师也能了解战机设计的问题。

  
格鲁曼表示：这时候你需要可变翼！ ！

   

速度仍是下一代战机的重要需求，藉由速度来躲避敌军攻击还不是最重要的原因，更重要的是利用超音速巡航来快速（用雷达）扫瞄大范围空域，或是从战区的某一处快速机动到另一处。但这点已经由F-22在多次演习中验证了重要性。另一项重要需求将是“火力”，2025年后的美军将几乎不可能有数量上的优势，所以战机需要有能力对抗数倍于己方的对手。美军认为，可以藉由空中加油不断补充“火力”的直接能量武器将是提升火力的关键，不论是硬杀的激光，或是半硬杀的电磁脉冲。事实上，美国空军实验室已经开始一项称为“第六代能量最佳化飞机”（Six Generation Energy Optimized Aircraft）的研究，希望能将战机的“发电”与冷却能力都提高为F-35的五倍。

译注：火力问题也曾出现于“空战的过去，现在与未来”的兰德报告中。

  
海军一直对于在战机使用能量武器很有兴趣。

  

要同时增加战机的航程（省油/效率）与火力（发电），发动机科技仍然是达成与否的关键，如同美国在第五代战机发展之前就先研究第五代发动机一般。因此，空军实验室已经进行Advent发动机研究计画，希望能将F-119水准发动机的耗油率降低25%。这项与劳斯莱斯公司合作的计画除了运用可变旁通比科技来降低耗油率外，也将在发动机中加入“第三道气流”（除了核心燃烧气流、旁通气流之外）来冷却飞机的其他系统。海军也有一向类似的研究称为“可变循环先进科技”（Variable Cycle Advanced Technology）

译注：要研发下一代战机，必先研发下一代发动机....所以人类何时能自制曲速发动机？

  
于AIAA研讨会展出的ADVENT发动机模型，有相当复杂的三层气流结构。

  

要不要保留飞行员，也是第六代战机的有趣问题。 Dixie May表示：“有人机跟无人机都有人需要”，因此波音选择的是“可有可无”（Optionally Manned），也就是可以无人方式自动飞行的有人战机（或是有驾驶舱的无人飞机）。波音公司表示，这种方式将可解除传统战机的“9G限制”，也就是说，战机结构与气动力将可以超过9G的机动性来设计，当没有飞行员在驾驶舱时就可将数位飞控系统切到超G机动模式（暴走模式？）来充分发挥战机的机动性。

译注：很多人曾认为F-35将是美军最后一种有人驾驶的战机，下一代必将是无人机。另外，第六代战机服役之时，海军应该已经操作UCAV-N无人战机一段时间，不过UCAV-N基本上仍是无人无尾翼的战术侦查/攻击机，而没有超音速/空战能力。

  
报告舰长！初号机它....它....暴走了！ ！

  

除了在以上领域进行突破外，一些现有能力的改良也相当重要。例如通讯网路的频宽与连结性，现有隐形飞行器可以接收非隐形平台的资讯，但却无法发送。因此当隐形飞行器进入“被阻绝”的区域时，它们无法将发现的资讯分享出来。另一个问题是美军过度依赖GPS之类的太空资讯，“虽然我们不认为有人能在2025年时完全阻绝我们的太空战力，但我们仍需要降低对它们的依赖性”Dixie May如是说。虽然海军与空军对于第六代战机都仍在需求分析阶段，但海军的NGAD计画其实已经在去年年底完成，今年预计再完成替代方案的分析，而空军则才刚开始。时间上的差距主要是因为海军需求的服役时间是2025年，而空军则是2035年，这10年将会有相当大的技术差距。因此，海空军目前也没有联合开发第六代战机的打算。


译注：有没有可能将“海军捡空军不要的YF-17”历史反过来重演呢？


=====
后记，刊登于《美国空军》杂志的关于第6代战机的文章
http://www.airforce-magazine.com ... 09/1009fighter.aspx

简单翻一下里面关于能量武器的看法：
1.“光速”武器(即现在试验的激光武器、脉冲武器等)将使任何(超)机动成为垃圾
2.脉冲武器将瘫痪空中与地面的电子系统
3.拥有一具适当的发动机--甚至是第二具辅助发动机--将让战机拥有无限制的火力存量
4.极音速科技....应该还来不及应用在平台上，但应该会应用在武器上

根据这张NG的假想图，激光应该还是装在机腹的光电头


《美国空军》杂志的这篇文章里面有美国人战机分代的方法(一共是六代)

The definition of fighter generations has long been subject to debate. However, most agree that the generations break down along these broad lines:


第1代: Jet propulsion (F-80, German Me 262).

第2代: Swept wings; range-only radar; infrared missiles (F-86, MiG-15).

第3代: Supersonic speed; pulse radar; able to shoot at targets beyond visual range (“Century Series” fighters such as F-105; F-4; MiG-19; MiG-21).

第4代: Pulse-doppler radar; high maneuverability; look-down, shoot-down missiles (F-15, F-16, Mirage 2000, MiG-29).

第4+代: High agility; sensor fusion; reduced signatures (阵风, Su-30, F-16 and F/A-18的改进版、台风).

第4++代: Active electronically scanned arrays; continued reduced signatures or some “active” (waveform canceling) stealth; some supercruise  (Su-35, F-15SE).

第5代: All-aspect stealth with internal weapons, extreme agility, full-sensor fusion, integrated avionics, some or full supercruise (F-22, F-35).

可能的第6代: extreme stealth; efficient in all flight regimes (subsonic to multi-Mach); possible “morphing” capability; smart skins; highly networked; extremely sensitive sensors; optionally manned; directed energy weapons.