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摘要:进入21世纪第三个十年,全球地理政治学格局正经历深刻而复杂的变化,大国战略竞争成为定义时代特征的主旋律。在这一背景下以美国为首的西方国家将其军事战略重心从反恐战争重新转向应对势均力敌的竞争对手,特别是将中国明确为“首要战略竞争对手”。这一战略转向深刻影响了美军的建军思路和装备发展趋势,推动其开启新一轮以技术创新为核心的军事变革。美军通过“第三次抵消战略”“印太战略”等一系列顶层设计,试图通过构建代际领先的装备技术体系和颠覆性的作战概念,以维持其全球军事霸权。航空装备作为现代战争中夺取制空权、实施精确打击和进行战略威慑的核心力量,成为本轮变革的重中之重。
当前美军正在全力构建一个以体系对抗、分布式作战、马赛克战、穿透性制空、全域联合作战等为核心的新型作战概念框架。这一框架不再孤立地追求单一平台的极致性能,而是强调将不一样、不同成本、不同功能的作战单元(包括有人与无人平台)通过高度智能化的网络融为一体,形成一个动态、弹性、高效的杀伤网。这种作战思想的转变,对下一代航空装备及其动力系统,提出了前所未有的、多维度、高标准的要求。
从追求5马赫以上速度的高超声速飞行器,到强调“系统簇”概念的下一代空中优势项目,再到作为“忠诚僚机”的协同作战无人机,以及具备强大穿透能力的B-21隐身战略轰炸机和海陆军有人无人航空装备,美军的下一代航空装备体系呈现出鲜明的网络化、智能化、无人化和多功能化特征。这些装备的发展,无一不依赖于航空动力技术的革命性突破,包括涡轮基组合循环发动机、自适应变循环发动机、高效能(混合电推进)系统和高度智能化的动力控制与健康管理技术等。
分析和洞察美军下一代航空装备体系的构成、技术特征、作战运用及其背后的战略逻辑,特别是深入剖析其动力技术的发展的新趋势与技术路径,对于我国在新一轮科技革命和军事变革中把握机遇、应对挑战具有至关重要的现实意义和战略价值。本文旨在系统梳理美军在这一领域的最新动态,为我国航空装备与动力技术的发展的策略提供有价值的参考与启示,以期助力我国建设与大国地位相称、能够有效维护国家安全与发展利益的世界一流空天力量。
面对大国竞争的新格局,美军航空装备的转型战略核心,是其“第三次抵消战略”思想的延续,即通过技术代差优势来抵消对手在规模上的优势。其具体表现形式为“以快制慢”的国防科技博弈思路,旨在全面破除新技术引入的体制性障碍,构建一个能够持续、快速、大规模吸纳全国乃至全球科学技术成果的新常态,以此来实现战斗力的滚动式、螺旋式提升,寻求并维持对潜在对手的“非对称优势”。
冷战结束后美军凭借在海湾战争中展现的压倒性技术优势,一度沉浸于“新军事革命”带来的自信中,其核心是通过信息技术和精确制导武器实现对敌方的单向透明和降维打击。然而,随着潜在对手军事现代化的推进,特别是“反介入/区域拒止”能力的增强,美军意识到单纯依赖少数高精尖平台的“技术压制”模式变得日益脆弱。大型基地、航母战斗群等传统力量投送节点,在对手远程精确打击火力面前生存力堪忧。
为应对这一挑战,美军于2014年正式提出“第三次抵消战略”。与前两次分别以核武器和信息技术为核心的抵消战略不同,此次战略的核心不再是单一的“杀手锏”技术,而是聚焦于一系列能够形成组合优势的颠覆性技术领域,包括无人与自主系统、AI与大数据、机器人、人机协同、网络化作战以及高超声速武器等。其根本目标是从“平台中心战”转向“网络中心战”的更高阶段——“决策中心战”,即通过构建一个无处不在的传感、指挥、控制和打击网络,在“观察—判断—决策—行动”循环的所有的环节全面超越对手,实现“先敌发现、先敌决策、先敌行动”。
由于未来高端冲突将不再是平台对平台的简单对抗,而是体系与体系之间的全域较量,战争的制胜关键将取决于谁能更快地感知战场、更准地理解意图、更优地做出决策、更迅速地采取行动。这种基于信息网络和决策优势的未来作战样式,对航空装备及其动力系统提出了深刻而具体的要求。
未来的航空装备将不再是功能单一的战斗机或轰炸机,而是融入庞大作战网络的多功能智能飞行节点。这种角色的转变,要求装备一定要具有以下4项核心能力。
极致的生存能力:在潜在对手“反介入/区域拒止”体系日益完善的背景下,生存是完成一切任务的前提。这就要求平台具备全向、宽频的隐身能力,以规避雷达探测;强大的电子战能力,以干扰和欺骗敌方传感器;高超声速或超机动飞行能力,以压缩敌方反应时间,实现物理规避。
超常的航时与航程:在广阔的印太战区,作战空域与后方基地之间动辄相隔数千公里。为减少对易受攻击的大型前沿基地和加油机的依赖,实现更灵活的分布式部署,未来的航空装备一定要具有更远的作战半径和更长的留空时间。这直接对平台的气动效率和动力系统的燃油效率提出了极高要求。
高度的智能协同:新型作战概念如马赛克战的核心是协同。未来的航空平台一定要具有高度的自主性和网络化能力。有人平台需要成为“空中指挥官”,能够指挥和控制多架无人僚机;无人平台则需要具备自主执行侦察、攻击、干扰等复杂任务的能力,并能在通信中断时依据预设规则自主决策。这种人机协同和“蜂群”作战模式,将指数级提升体系的作战效能和战场覆盖能力。
动态的任务灵活性:战场瞬息万变,要求作战单元能够灵活切换角色。未来的航空平台需采用开放式系统架构和模块化设计,可以依据战场态势,动态地重组功能,集侦察、打击、电子战、指挥控制于一体,成为一个“多面手”,而非功能固化的“专才”。
动力系统作为飞行器平台的“心脏”,其发展趋势也必须从单纯提供推力,转向为整个作战体系赋能。具体而言,未来的动力系统要具备如下4项能力。
全速域覆盖能力:从垂直起降平台的悬停,到运输机的亚声速巡航,再到战斗机的超声速机动和高超声速武器的极速突防,未来的作战场景覆盖了从零到数倍声速的广阔飞行包线。这就要求动力技术必须多元化发展,TBCC、自适应发动机等能适应宽广速域的动力形式将成为关键。
高功率的能源供给:未来的航空装备将是“能量的巨兽”。机载定向能武器(如激光、微波)、高功率有源相控阵雷达、强大的电子战设备和高性能计算单元都需要巨大的电力支持。这推动着动力系统向高效能推进的方向发展,发动机不仅要提供推力,更要成为一个高效的“空中发电站”。
极致的低信号特征:平台的隐身性能是一个系统工程,动力系统是其中至关重要的一环。未来的发动机必须在红外、雷达、声学等多个物理维度上实现低可探测性。这包括采用二维或三维矢量喷管来遮蔽和冷却高温燃气,以降低红外信号;优化进气道设计,避免雷达波照射到风扇叶片;通过混合电推进等技术实现静音飞行。
超高的可靠性与维护性:在敏捷作战部署模式下,装备可能部署在资源有限的简陋前线机场,远离大型维修基地。这就要求动力系统一定要有极高的固有可靠性、更长的平均故障间隔时间和更便捷的模块化维护设计。结合数字孪生和预测性维护技术,实现“即插即用”式的快速更换和“零后勤”保障,是支撑分布式作战的根本要求。
为将如上核心能力需求转化为实际作战能力,美军正加速推进下一代航空装备的研发与部署。这些装备将成为构建新一代作战体系、获取制空优势与实现跨域协同的关键支撑,旨在依托技术突破与系统集成应对现代战略环境下的严峻挑战。目前,相关能力建设方向已经明确,而亟需填补的核心能力正有赖于新一代航空平台的突破与部署。现有装备虽可承担部分作战任务,但在面对先进防御体系时,仍难以实现有效突破。具体而言,制空作战领域亟待发展具备隐身能力的新一代主战平台及配套的无人协同系统;远程打击能力仍需突破高超声速技术瓶颈;分布式作战模式有待新型保障平台增强体系韧性;跨域机动方面则急需倾转旋翼等创新技术带来战术层面的根本性变革。这些能力缺口的存在,充分说明了快速推进新一代航空装备发展的战略意义与现实紧迫性。
高超声速武器以其超过5马赫的飞行速度、极高的机动性和难以预测的弹道,被视为能够穿透现有任何防空体系的“利剑”,是“第三次抵消战略”中用于实现非对称打击的“杀手锏”。美军正从两个主要方向发展高超声速空战技术,即探索成本更低、响应更快的可消耗或可重复使用高超声速打击能力。
吸气式高超声速巡航导弹:近几年,美军在高超声速巡航导弹的研发上主要聚焦于吸气式路线,其典型代表是美国国防高级研究计划局推进的“高超声速攻击巡航导弹”项目。此类导弹均以超燃冲压发动机为核心动力。从2020年开始,美军相继新增了海军的“啸箭”项目、“高超声速空射巡航导弹项目、用于航母舰载机的“高超声速飞行-2”项目,空军的“南十字星综合飞行研究试验”项目、“消耗性高超声速多任务吸气式演示器”项目,以及DARPA与空军联合开展的“吸气式高超声速武器”后续项目Mo-HAWC等。这类武器体积比较小,可由战斗机或轰炸机挂载,具备更灵活的作战部署能力,用于打击高价值、时间敏感性目标。
可重复使用高超声速平台:可重复使用侦察/打击高超声速飞机也是美军一直意图发展的重要方向,先后立项了洛马公司SR-72“黑鸟”高超声速飞机验证机、赫尔墨斯公司的“夸特马”高超声速飞机,以及DARPA提出的“下一代响应式打击项目”(表1)。
在美空军的规划中,NGAD项目并非单一战机项目,而是集成了多种先进有人与无人平台的“系统簇”,是“第三次抵消战略”在空中作战能力上的集中体现,旨在构建一个面向2030年高端战争的、决定性的空中作战谱系。
NGAD第六代战机:美空军首款专对于太平洋地区威胁环境和长航时作战需求研制的战斗机系统,用于取代F-22“猛禽”。其核心是波音公司中标的F-47第六代战斗机,核心使命是执行穿透性制空任务,在全球最危险的空域作战,深入敌方领空压制或摧毁敌方一体化防空系统、猎杀敌方预警机和加油机等高价值空中目标,并为己方空中编队提供护航(表2)。
“下一代自适应推进”项目的核心是研发自适应变循环发动机,旨在为NGAD战斗机平台提供关键动力。通过引入第三涵道和智能控制管理系统,发动机可以在高推力模式(用于空战格斗)和高效率模式(用于远程巡航)之间无缝切换,实现推力提升超过10%、燃油效率提升超过25%、航程增加30%的革命性性能。据美空军生命周期管理中心官方描述,NGAP发动机的推力范围预计不超过200kN(45000lbf)。
CCA无人僚机:CCA是美军实现马赛克战和提升体系作战效能的关键。这类无人机被设计为有人驾驶战斗机的“忠诚僚机”,旨在以可承受的成本实现“可消耗的空中力量”,执行空战、对地攻击、电子战、目标定位、情报监视侦察等高风险任务,从而保护昂贵的有人平台和飞行员。CCA能通过搭载先进传感器,大幅拓展有人机的前沿态势感知范围;具备敌方雷达和通信系统的电子压制能力;并能模拟有人机特征,诱骗和消耗敌方昂贵的防空资源;此外,还可携带多种空对空或空对地弹药,在有人机指挥下发起精确打击,从而成为战场上的力量倍增器。截至2025年11月,通用原子公司的YFQ-42A“开局”和安杜里尔公司的YFQ-44A“狂怒”的各种测试已持续数月,目前均已成功完成首飞。
美军对CCA的动力选配基于一套明确的作战需求体系,即可承受性与大规模部署能力、适应太平洋战场的超大作战半径,以及匹配有人平台的协同速度。相应地,美空军提出的技术指标要求发动机推力在13.35 kN~35.6 kN(3000~8000 lbf)之间,并一定要具有高可靠性、低生命周期成本与出色的燃油效率,从而为长航时任务提供核心支撑。
作为美军未来战略威慑与远程打击的支柱型装备,B-21“突袭者”将接替现役的B-1B和B-2轰炸机。其核心使命是依托顶尖隐身性能,突破最先进的综合防空体系,深入敌方腹地,对两类关键目标实施精确打击:包括指挥所、等高价值固定目标,以及机动式导弹、防空系统等时敏移动目标,并具备核常兼备的打击能力。
B-21“突袭者”被美空军列为高度保密的“特殊准入项目”,其技术细节与项目信息受到严控。根据目前已公开的情报资料分析,B-21采用飞翼气动布局,主要技术特征可归纳如下:一是融合网络化协同与独立作战能力,作为远程打击体系的关键节点,可与穿透式侦察机、电子战飞机等协同行动;二是隐身性能与生存能力全面优于B-2A,配备一体化电子侦察对抗系统,以最大限度减少主动电磁辐射;三是拥有3900~4600公里的无空中加油作战半径;四是武器配置高度灵活,可搭载AGM-181A核巡航导弹、B61-12核航弹及AGM-158B巡航导弹等多种弹药;五是兼顾临空打击与防区外攻击能力,内埋载弹量约为B-2A的一半;六是单机采购成本严控在5.5亿美元(2010年币值)以内,具备良好经济性。
B-21计划采用两台深度集成的无加力涡扇发动机(推测采用F135改进型),单台推力预计在19吨级(约170kN)。该动力系统特别优化了高空亚声速巡航的燃油效率,并采取了严格的隐身处理,以匹配整机的低可探测性要求。
在构建未来空中作战体系的宏大蓝图下,美军下一代空中支援装备正从战场辅助角色跃升为决定胜负的战略赋能节点。预警机、加油机、运输机及混电战场救援飞机等传统保障力量,将通过跨代技术升级,全面进化为一体化的空中支援体系。这一体系不仅承担情报中枢、能源补给与兵力投送的基础功能,更将依托人工智能、隐身设计和分布式组网技术,成为穿透性制空、分布式杀伤等前沿作战概念的核心支撑,以确保美军在高端对抗环境中实现持续存在和敏捷响应。
下一代加油机计划与下一代空运计划:美空军于2023年1月启动NGAS计划,目标在2040年前研发采用全新隐身设计的新型加油机,以摆脱当前依赖商用客机改装的模式。NGAL则要求新型运输机强化隐身、电子战和态势感知能力以应对现代防空威胁。近年来美国防工业界提出了多种采用翼身融设计的下一代空中加油/运输系统概念,如美国初创公司JetZero的Z-5翼身融合原型机以及洛马公司的KC-Z原型机等,计划将燃油效率较传统构型提升30%~50%。
战场救援/物资运输等运输保障类混电无人机:采用混合电推进系统在技术上易实现短距/垂直起降,能极大地减少相关成本,减少战场运输噪声。美空军的“敏捷至上”项目就是典型代表,采用军民合作模式,探索电动垂直起降飞行器在军事领域的应用,包括特种作战、搜索救援、短距运输等任务。目前,国外已经开展的混合电推进飞机概念设计的具体方案中,主要是采用了涡扇或者涡轴发动机,电机功率一般在兆瓦级别,涡电、串联和并联构型均有涉及(表3)。
未来远程攻击机:美军正以FLRAA下一代倾转旋翼机为核心,驱动陆军航空作战模式的根本性变革。FLRAA是美国未来垂直起降飞行器计划下的中型直升机平台项目,贝尔公司的V-280“勇士”倾转旋翼机(已定型为MV-75)中标。MV-75将直升机的垂直起降灵活性与固定翼飞机的高速(550千米/小时)和远程(转场航程3900千米)性能相结合,作战半径和响应速度远超现役“黑鹰”直升机,将深刻改变兵力投送、战场支援和战术突击的作战模式。
在技术演示阶段,FLRAA V-280验证机采用两台GE公司T64-GE-419涡轴发动机(单台功率3542 kW),于1995年投入到正常的使用中。原型机阶段,MV-57采用罗罗AE 1107F发动机,功率为5149 kW,是V-22“鱼鹰”倾转旋翼机AE 1107C涡轴发动机改进型,在AE系列成熟的核心机基础上发展而来。
陆军下一代无人机体系:美国国会研究服务处报告精确指出,陆军正将投资重点转向小型无人机系统和自主技术。美陆军在向国会提交的2026财年预算申请中,为sUAS的发展申请了约8.039亿美元资金,大多数都用在采购重量在25千克以下,飞行高度约在1千米以内的无人机,执行中近距离的情报、监视与侦察、目标捕获与打击、电子战和战场补给等任务。无人机动力多为电动或小型涡喷/涡扇发动机,强调模块化、低成本与高自主性。
面对日益增强的海上“反介入/区域拒止”威胁,美国海军的核心挑战是如何在保证航母战斗群安全的同时,有效投送空中力量。为此,海军提出了分布式海上作战概念,并围绕其规划下一代舰载航空装备,以FA-XX第六代舰载机和MQ-25“黄貂鱼”无人加油机为核心,构建新型有人—无人协同作战体系。
FA-XX第六代舰载机:航程提升至现役舰载机的125%(作战半径约1550千米),任务范围涵盖空战、多域打击(对空/对地/对海)及近距空中支援。其设计集超巡能力、新一代隐身技术与网络化传感器于一身,并进一步拓展了空对空加油、侦察监视与目标捕获及电子战等任务能力。系统还支持高度自适应操作,可灵活采用有人、无人及可选有人等多种驾驶模式。动力系统可能采用现有发动机改型(如GE航空航天或普惠公司产品),暂未采用自适应循环发动机,注重舰载环境适应性与可靠性。
MQ-25“黄貂鱼”:作为美国海军首型舰载无人加油机,波音研制的MQ-25无人机能在930公里外同时为4~6架战机补充燃油(载油量6800千克),明显提升F/A-18E/F和F-35C的作战半径至1300公里以上。该机与航母传统弹射器发射和回收系统完全集成,加油操作依托卫星及无线电通信完成。其起飞重量约为20吨,动力装置为一台推力40 kN的罗罗AE 3007N涡扇发动机。
美军新一代航空装备体系的发展,正由动力技术的革新所驱动,实现作战能力的整体跃升。为支撑临近空间的极速突防、中高空的穿透性制空,以及全域协同的无人化作战,美军着力构建了一个多层次、智能化的先进动力技术体系。该体系正经历根本性转型:从单一的推进功能,演进为集推进、能源、热管理与信息功能于一体的综合系统,成为未来空中优势的核心基石。
高超声速动力技术是美军航空动力发展的一个重点领域,其下一代航空装备主要是采用TBCC和超燃冲压发动机作为动力。
TBCC发动机通过将不同工作速度范围的发动机组合在一起,解决飞行器从静止到高超声速(7马赫)的全速域动力问题。低速段(0~3马赫)由传统的涡轮喷气/涡轮风扇发动机提供动力;中速段(2.5~4马赫)过渡到冲压发动机模式;高速段(5马赫)切换到超燃冲压发动机模式。其技术难点在于不同模态之间的平稳过渡、进气道在全速域范围内的几何可调性以及严酷的热管理问题。
目前美军TBCC发动机通过精巧的气动热力设计和材料创新,成功解决了马赫数0~6+的全速域覆盖难题。其中预冷发动机技术通过在进气道后端加装高效预冷器,将进入压气机的空气温度瞬间降低数百度,使传统涡轮发动机的工作上限从马赫数2.5拓展到4以上。
超燃冲压发动机是实现6马赫以上高效巡航的核心。与冲压发动机将空气减速到亚声速再燃烧不同,超燃冲压发动机里面的气流始终保持超声速状态。这带来了极大的技术挑战,包括在几毫秒内完成燃料的喷射、混合和稳定燃烧,以及发动机结构在数千度高温下的生存问题。燃料裂解吸热、凹腔稳焰等技术是实现稳定燃烧的关键。目前美军的双模态超燃冲压发动机采用可变几何进气道和燃烧室,实现了亚燃/超燃工作模式的平滑过渡。
此外,HyperSpace Propulsion公司正在开发一种创新型组合动力概念,名为“高超声速混合超导燃烧冲压加速磁流体动力”发动机。公司将其定性为超导电混合TBCC,在传统TBCC基础上融合了超导电力、磁流体力学等技术,提供了一种实现从静止启动到8马赫以上飞行的潜在动力方案,可望供高超声速飞机、导弹等商业和军事应用,也可用于运载系统。
这些突破不仅使SR-72、“夸特马”等平台具备了常规起降和可重复使用能力,更通过将打击时间从数小时缩短至数分钟,重新定义了快速全球打击的作战目标。
自适应循环发动机被誉为航空动力技术发展的第三次变革,在推力、油耗、热管理等方面较传统发动机存在巨大优势。其核心技术通过三涵道架构和智能调节机构,实现了对气流分配的精确控制:第三外涵道既可引导多余气流降低飞行阻力,又能为热管理系统提供冷却气流,还可通过引射效应提升推进效率,实现军用航空发动机低油耗和高推力性能的结合,解决战机在大航程和高速度之间的矛盾。
美空军连续实施了多个自适应发动机研发计划:“自适应通用发动机技术”计划(2007—2015年)、“自适应发动机技术开发”计划(2012—2017年)、“自适应发动机转化”计划(2016—2024年)和“空中优势自适应推进技术”计划。这四个预研项目已历经18年,投入超40亿美元。2025年美空军真正开始启动NGAP计划,作为AETP的后续项目,旨在为NGAD平台量身打造一款生产型自适应循环发动机。
GE航空航天的XA100和普惠公司的XA101是美国NGAP计划的产物,采用陶瓷基复合材料的涡轮叶片使涡轮前温度突破2100 K,配合气动优化的大尺寸宽弦风扇,可实现推力较F135提升10%、航程增加30%、油耗降低25%、热管理能力提升一倍的跨越式进步。目前GE航空航天的XA102和普惠公司的XA103已完成详细设计评审。该种发动机“一机多工况”的特性,使NGAD战机既能进行1.8马赫以上的超巡突防,又能执行约10小时之后的亚声速战斗巡逻,真正的完成了动力系统与任务需求的精准匹配。
在定向能武器、垂直起降平台及下一代支援飞机上,混合电推进系统展现出巨大潜力。其通过将燃气涡轮与发电机、电动机、高密度储能装置结合,实现了动力与能源系统的深层次地融合。这不仅为机载激光武器等系统提供了兆瓦级的电力,更通过分布式推进等技术,为飞行器带来了短距/垂直起降、低噪声、低热特征和高燃油效率等颠覆性优势,是支撑未来分布式作战和敏捷后勤保障的核心技术。在运输保障领域,基于涡轴发动机的串联混合系统,通过锂电池组在起降阶段提供峰值功率,在巡航阶段由涡轮发动机高效供电,实现了垂直起降能力和航程的双重提升。
分布式推进是指电力可以方便地通过电缆传输到机身的任何位置,驱动多个小型电动机和螺旋桨/风扇。这种布局能轻松实现与气动设计的深度耦合。例如:在垂直起降领域,美国Joby Aviation公司的S4 eVTOL验证机就采用了6个可倾转旋翼的分布式电推进系统,使其不仅能提供强大的垂直升力,还能在巡航时实现高效前飞,并通过多个电机的协同工作提供精确的姿态控制与极高的安全冗余(单个电机故障仍能安全飞行)。在隐身平台(如无人机、运输机)上,混合电推进可以在特定阶段关闭燃气轮机,仅靠电池实现静音飞行,明显降低声学和红外信号特征。
混合电推进的广泛应用仍面临诸多挑战,最重要的包含:电池的单位体积内的包含的能量和功率密度有待提升;兆瓦级的大功率电机、电缆和电力电子系统的轻量化和高压安全问题;以及总系统的热管理问题。
无人系统动力正朝着智能化、模块化、经济可承受方向发展。针对无人机项目,美军把发动机控制管理系统与任务系统深度集成,使同一推力等级的发动机可通过软件配置快速适应不一样无人机平台的动力需求。基于数字孪生技术的预测性健康管理系统,能够实时监测发动机状态并预测剩余寿命,大幅度降低维护保障成本。此外,微小型涡喷发动机通过增材制造技术实现结构简化、成本降低,为蜂群无人机提供了可靠的低成本动力解决方案。
倾转旋翼动力系统重新定义了垂直起降的边界。以MV-75“勇士”采用的AE 1107F涡轴发动机为代表,新一代动力系统通过功率提升、可靠性优化和倾转机构创新,实现了远超传统直升机的飞行速度、航程与升限。其成功证明了大功率涡轴发动机与先进传动系统、飞控系统的高度集成,能够为部队提供前所未有的战略机动与战术突击能力。
综观美军航空动力发展,其路径呈现出多技术路线齐头并进、军民资源深层次地融合、数字工具全面赋能三大特征。在技术上,通过集成发展自适应变循环、TBCC、混合电推进及智能化发动机,正着力构建一个具备全域、全速、全谱系作战能力的动力平台。此举不仅为现有战力提供核心支撑,更着眼于通过动力技术的率先突破,主动塑造未来战场,确保其航空装备的代际优势。
美军下一代航空装备体系与动力技术的发展,深刻地反映了世界军事变革的最新动向,其核心特征是以先进作战概念为牵引,以AI、无人系统、高超声速等颠覆性技术为驱动,从追求单一平台的性能优势,全面转向构建网络化、智能化、分布式的作战体系。这场变革的本质,是战争形态从“平台中心”向“网络中心”乃至“决策中心”的演进。航空动力技术作为支撑这一切的基石,其发展也呈现出多模态、高能效、电气化和智能化的革命性趋势。
面对以美国为首的西方国家将我国作为首要对手而加速军备建设的严峻挑战与历史机遇,我国一定要保持清醒的战略认知,既不能盲目跟从,也不能固步自封。应立足于维护国家主权、安全和发展利益的根本需求,坚持创新驱动、体系推进的战略方针。通过在顶层作战概念、关键核心技术、智能化无人装备和军民融合发展模式等方面做全面的前瞻性布局,集中力量加快突破航空装备与动力技术的瓶颈。
美军的经验表明,先进的作战概念是催生颠覆性装备的土壤。我国应避免陷入与对手进行“你追我赶”式的同质化装备竞赛。应深入研究马赛克战、分布式作战等理念的精髓与弱点,结合我军的战略任务和技术基础,发展具有我军特色的非对称、体系化作战理论。例如,我国可以探索如何利用我国在5G、量子通信等领域的优势,构建更具韧性和抗毁性的作战网络;发展针对敌方高度依赖网络的“体系破击”战法。只有通过作战概念的创新,才能明确我国真正需要什么样的装备,从而为研发技术指明方向,实现“弯道超车”。
航空发动机是国之重器,是航空装备发展的根本瓶颈。必须将其置于国家战略的最优先位置,建立长期、稳定、高效的投入机制,建议采取多技术路线并行的策略。
稳步推进变循环发动机研制:这是我国下一代战斗机实现性能跨越的关键,应持续加大投入,重点突破三涵道设计、智能控制管理系统、先进耐高温材料(如陶瓷基复合材料、单晶叶片)等核心技术。加速攻关高超声速动力:重点发展TBCC和超燃冲压发动机技术,建设世界一流的高超声速风洞群和试验设施,为我们国家发展高超声速侦察/打击平台和空天飞机奠定坚实基础。
前瞻布局混合电推进与智能动力:积极探索混合电推进技术在无人机、运输机和垂直起降平台上的应用。同时,全力发展基于数字孪生和人工智能的发动机健康管理技术,提升我军装备的可靠性和保障效能。
无人化、智能化是未来空战的必然趋势。我国应加快发展能够与有人机协同作战的“忠诚僚机”、具备高度自主能力的察打一体无人机以及能够实施饱和攻击的智能“蜂群”无人机。发展的重点是建立统一、开放的体系架构和数据标准,确保不同厂家、不相同的型号的平台之间可以在一定程度上完成无缝的互联、互通、互操作。通过人机协同,可以有效分担飞行员负担,拓展作战范围,执行高危任务,从而以非对称的方式倍增我军的体系作战能力。
现代航空装备的研发和使用成本极其高,美军在F-35和NGAD项目上的成本困境是前车之鉴。我国在追求高性能的同时,必须从设计之初就贯彻全寿命周期的成本控制理念。通过推广模块化设计、使用先进的数字化制造技术(如3D打印)、发展创新的保障模式,在保证性能的前提下,努力降低装备的采购成本和使用维护成本。只有具备可承受的经济性,先进装备才能实现大规模部署,形成现实的、可持续的战斗力。
航空工业是一个国家整体科技和工业实力的集中体现。我国应充分的发挥我国的制度优势,深化军民融合发展的策略。积极吸纳我国在人工智能、大数据、新材料、先进半导体、高端制造等领域的民用先进的技术成果,反哺国防工业。同时,必须认识到,颠覆性创新源于基础科学的突破。应加强在空气动力学、燃烧学、材料科学、信息科学等基础领域的长期投入,独立原始创新,为我国航空装备与动力的长远发展和持续领先奠定坚实、深厚的科学与工业基础。返回搜狐,查看更加多
