推翻重来的NGAD －美国空军第六代战斗机研制项目遭遇降费①2024年9月，美国空军研发20年的下一代制空战斗机（NGAD)即将开始竞标之时，却传来惊人消息，NGAD战斗机和“哨兵”洲际导弹（LGM-35A)项目争夺经费失败。“哨兵”洲际导弹管理失控，费用从1300亿美元暴涨到1800亿美元，外加B-21轰炸机已经开始试飞，急需大量经费支持。美国空军决定NGAD暂停，需求全部打碎重来。核心要求是，将单价从3亿美元降低到9000万到1亿美元，大致是目前F-35战斗机的水平。 NGAD遭遇降费NGAD是2019年提出的，主要是用于替换F-22和F-35战斗机，对抗中国歼20和俄罗斯苏－57.NGAD也称为穿透性制空战斗机，预计制造200架。项目被颠覆后，美国空军取消了原有的所有设计需求，厂家（特指波音和洛－马公司，诺一格公司已经自动出局）的所有设计架构报废，从头开始探索新报价下的飞机设计。一架预研中的先进战斗机从3亿美元狂降到1亿美元，这在历史上基本没有发生过。常规而言，为了保持基本的能力，对某些飞机指标做一些调整，单价是可以下降1成至2成的。美国F-15,F-16以及欧洲的“台风”战斗机研发过程中，都有类似的过程。但是如此剧烈的降幅，还是美国航空史的首次。 NGAD想要瘦身，首先要减重。飞机重量和飞机价格几乎完全是正比例关系。最直接的方式就是双发变单发。这就是美国F-16战斗机受欢迎的主要原因。发动机数量减少，明显降低了飞机的重量，降低了机体尺寸和迎风面积等因素。减重还有一个好处，那就是飞机尺寸越小，重量越轻，采用同样的发动机，能获得更好的空战格斗性能。其次是航电减配。最近几十年制造的战斗机，航电系统大约占据一半的费用，包括雷达、光电、电子战、处理机等设备。减少了发动机和航电，机身就可以相对简化，进一步降低了成本。但是，所有这些减重降低费用的办法，几乎都在变相降低飞机性能。发动机减少之后，虽然格斗能力提升了，但航程航速性能就下降了。飞机发电能力也严重缩水，导致航电系统不得不降级，削弱了信息化作战能力。机身缩小，也降低了武器弹药的携带能力。因此，大国空军的主力型号都是双发机。NGAD这次瘦身，会走出一条不同的路吗？ NGAD瘦身套路面面观目前美国公开的消息是，NGAD最大起飞重量将可能由50吨量级缩水到目前的30吨量级，大约和目前F-35战斗机保持一致，飞机的尺度大致从原来设定的25米机长，16米翼展，缩水到16米至18米机长、12米左右的翼展水平。如此大的变化，带来了很多有意思的细节。变循环发动机被抛弃目前美国空军最先进的航空发动机是F-135加力式涡扇发动机，最大加力推力192千牛，推重比11.新一代变循环发动机最大加力推力220千牛至250千牛水平，推重比预计达到12至13.假如仅仅推动最大起飞重量30吨的战斗机，那么就不需要2台F-135,或者2台变循环发动机，仅仅一台就可以轻松推动。 美国从上世纪60年代开始，高端主力战斗机一直采用双发设计，F-4,F-15,F-22都是如此。双发能带来更大推重比，从而获得更好的机动性，比如爬升、加速、盘旋等关键性能。至于格斗上的性能弱点，可以另行研制单发战斗机弥补。但这一次作为主力战斗机的NGAD采用单发设计，算是历史的大退步，美国航空界人士普遍认为，这会彻底打消美国高端战斗机长久以来拥有的高性能优势。更雪上加霜的是，为了降价，美国空军还有意向将最新的变循环发动机取消，取而代之的是F-135发动机改型，这也是美国航空发动机技术上的第一次大倒退。变循环发动机的原理其实很简单，设计核心就是可变涵道比，飞机可以在涡扇和涡喷模式之间切换。在涡扇模式下，飞机推力较小，但是油耗很低，适合远程巡航。在涡喷模式下则会取得最大的推力，这种模式适合空战，能取得最强的机动性能。回顾历史，美国人在变循环发动机上耗费了无数时间和金钱，从上世纪60年代“黑鸟”战略侦察机装备的J58变循环发动机（涡喷和冲压发动机组合）开始计算，上世纪90年代研发的YF-120(用于ATF先进战术战斗机项目）和2000年后研发的YF-136变循环加力涡扇发动机（用于JSF联合攻击战斗机项目）。最近10年，则是通用电气公司的XA-100发动机，和普－惠公司的XA-101发动机。按照GE公司的宣传，该发动机性能提升很大，可以将推力提高10%,燃油效率提升25%. 这种发动机通吃高速低速，但结构复杂，价格昂贵，所以首当其冲被砍掉，这也是美国国力大滑坡的一个信号。 电子设备留多少由于飞机吨位大幅度下降，原来NGAD设计的大量先进电子设备都不适用了。某些激进的人士甚至要求新的NGAD完全取消先进的传感器和航电系统，飞机安装一个数据链和显示屏，就像过去服务器终端时代的终端。这种无雷达无光电的战斗机，可以算是瞎子飞机，根本不具备基本的空战能力，所以遭到了更多人的反对。 折中的思想认为，NGAD飞机虽然降价，但是也要具备一定的作战能力，航电系统可以适当简配，分散到廉价的无人机上。有人机NGAD还是必须保留一定的系统，能携带6发空对空导弹，或者4个对地攻击挂架，类似现在的F-35. 机载激光炮彻底取消最近几年美军掀起了激光炮测试装备的小高潮，空军也不例外。作为六代机划时代的机载武器，激光炮算是首选理想武器，也是NGAD领先一代的标志之一。美军取消NGAD激光炮的理由主要是价格过于昂贵，也担心实战效果不理想。雨雾、沙尘、云层等，都会使激光炮的作战效能大打折扣，甚至完全无法使用。而且200千瓦至500千瓦的高功率激光器，电源系统对于载机是一个很大的负担。美国空军需要一款能中远距离高效杀伤敌机的能力，假如做不到50千米至100千米重大杀伤射程。需要靠近到20千米至30千米才能使用的话，就可能会使得本机严重暴露在敌人的火力之下。对于战斗机而言，敌机距离100千米以上，在激光炮配备的高清光学镜头里，几乎就是1个像素至2个像素。提前发现敌机，更多是依靠机载火控雷达开机搜索，然后激光炮的镜头对准远方长焦识别。这种模式下，火控雷达可能暴露自身。为了提高生存力，载机只能尽量少开雷达，激光炮则等于报废了。