竞逐六代机 台湾跟不上世界的脚步！

      作者 谭传毅 特约军事评论人

　　美国《空军时报》网站指出，美国空军官员今年5月在谈论F-22时表示，大约到2030年，F-22已有40岁，已经老去，美国空军开始考虑逐步淘汰F-22。

　　六代机的标准

　　过去五代机由美军制定的“4S”标准：低可探测性(Stealth，俗称隐身匿踪)、不开加力超音速巡航(Super Sonic Cruise)、超机动(Super Maneuverability)、高整合航电(Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness)。

　　至今六代机尚无一个放诸四海的标准，主要是新型战机研发水平扩散，不再以美军说的才算数。尽管如此，我们可以在五代机的基础之上综合出一些标准：

　　第一， 携带雷射武器。

　　第二， 基于人工智能。

　　第三， 喷气式超高音速，至少可达惊人的5马赫。

　　第四， 翼身融合的大升阻比设计，外形就像B-2一样，不会有像歼-20的鸭翼(Canard Wing)，能够兼顾飞机在各种高度、以及各种姿态下的机动性和隐身性。

　　第五， 基于物联网操作的战机。

　　基于物联网操作的战机

　　五代机是基于网络系统操作，那么六代机就是透过物联网互联互通的操作，可以充分整合陆、海、空、太空、电磁、网络等多维领域。

　　物联网(Internet of Things， IoT)主要的定义是把所有作战平台，通过感应识别的设备(Sensors)连接起来，实现智慧识别与管理。可以这么说，凡是能将 “物”(作战平台)与 “物”(作战平台)联结在一起，就是物联网操作。

　　物联网的运作架构可分为感测、网络与应用三个层次。感测层搜集各种战场数据，也就是Sensor。当今传感器装置能够依附于更细微的物品之上，例如雷达共形天线阵，就是附着贴合在战机表面的数组天线，形成与战机外形相同的天线阵，而且并不破坏战机结构及空气动力学。

　　网络层主要是把搜集来的数据，透过各种通讯协议，让数据进行传递、交换、分析与判读，使其变成有用的情报。随着网络传输速度不提的提升，原本分立的作战与支持行动开始交叉整合，使得更多的异质性讯息可在不同的平台中传递与呈现。

　　应用层核心就是云端计算，云端计算技术是物联网操作的最大助力，同时也促成物联网各个的应用服务。

　　透过上述三个层次，六代战机最重要的精神在于藉由传感器所收集的数据，传送到云端运算和处理，然后再透过网络将讯息延伸到更多的终端，形成一个具备自主行动能力的云端物联网。

　　因此，六代机不但可以是有人机、也可以是无人机，可以指挥各式作战平台、也可以作为独立的打击平台。

　　翼身融合

　　翼身融合(Blended Wing Body， BWB)将传统的机身与机翼结构融合在一起，变成类似飞行翼的外型，可提升飞机的升力以及燃油效率。由于没有机翼与机身之分，产生升力与承载是同一结构，大大提高受力效率。

　　飞翼可以有垂直尾翼，也可以取消垂尾。无垂尾飞翼不仅具有隐身匿踪的优点，也可降低重量和阻力，例如美军B-2和B-21轰炸机。

　　有意思的是中国下一代战机另辟蹊径，采取了不同模式的尾翼布局。例如轰-20外形气动类似于菱形，采用变体尾翼，即在尾部配备两片舵面。当舵面放平时，可充当主翼的一部分，追求隐身最大化。当舵面旋转，可充当水平尾翼，追求升力的最大化。而当舵面竖起，则又可充当V型尾翼，追求飞机操控和航向稳定的最大化。

　　轰-20在大部分飞行阶段变体尾翼都是放平的，以保持最低的RCS反射值。真正需要变体尾翼竖起，是在起降或在近距离缠斗阶段，此时无需考虑敌方的雷达探测。

　　变体尾翼还有第三种状态，即旋转状态，充当水平尾翼，以便在近距离缠斗。这个技术并不难，歼-20的尾翼就是全动式，未来中国六代战机把歼-20技术照搬过来即可。

　　六代机发动机

　　美军已发展出六代战机发动机：自适应变循环发动机(Adaptive Variable Cycle Jet Engine， AVET)，最高航速达到惊人的5马赫。

　　现代战机重量急剧攀升，但发动机却只能奋战在推力和航程之间，导致现代喷射飞机航程甚至比不上二战时代飞机。为了弥补这个差距，就需要进行变循环设计，让飞机能够在不同状态下工作。

　　飞机发动机核心技术在于提高燃油使用效率。喷射发动机原理是将空气吸入发动机后和燃油混合加热，后高温高压气体向后喷出产生推力。

　　然而，这个高温高压气体本身就拥有巨大能量，却在喷射的过程中被浪费掉了;而当飞机在航行过程中，很多航程是无需使用这种高油耗率的工作方式。于是变循环发动机结合了多种工作模式，并合理规划发动机工作，达到了最佳使用效果。

　　一般喷射发动机工作原理：进气→压缩→燃烧→带动涡轮→喷射。变循环发动机则将气流分在三个涵道(Ducts)，这3个涵道可以计算机控制变换大小口径，组合搭配之后就是最佳的工作模式，可以进行经济巡航、超音速机动与超音速巡航。

　　使用变循环技术后，在相同燃油的情况之下，飞机的滞空时间可以提高50%，航程增加33%，减少25%的燃油消耗率，达到60%的燃油热吸收率。这种发动机将首先在F-35进行测试，原来携带两枚1000磅JDAM的F-35C作战半径为1440公里，使用变循环发动机之后，作战半径可达到2160公里。

　　基于人工智能的六代机

　　人工智能可以分为 “人工”和 “智慧”。 “人工”的争议性不大，可是 “智慧”的问题就大了，这涉及了例如意识(Conciousness)、自我(Ego)、思维(Mind)、无意识思维(Unconcious Mind)等问题。 军事来讲，就是判定一个武器平台例如无人机舰自主性工作的能力。

　　我们对于自身智慧的理解都非常有限，更难去定义 “人工”制造的 “智能”。然而人工智能在机器人、指挥决策、控制系统、仿真系统中得到广泛应用。

　　通常机器学习的基础是统计学、信息论、控制论以及其他非数学学门。机器学习对于经验的依赖性很强。计算机需要不断从问题与解决的经验中获取知识、并学习策略，以后在遇到类似问题时，运用经验知识解决问题并积累新的经验。

　　最困难的是创造，也就是 “跳跃型学习”，某些情形被称为 “灵感”或 “顿悟”。事实上计算机最难学会的就是顿悟，只有 “人”才有这种能力。

　　例如二战日军零式战机让美军大吃苦头，后来美军捕获1架失事的零式战机，经过好几次测试，终于找到零式的缺陷。若交给计算机操作，可能经过数万次的测试也不会结果，如果 “人”不介入的话。

　　目前人工智能的成就还是有限，特别是在空战需要飞行员极大的灵感与顿悟，未来人工智能还有非常宽广的空间。

　　携带雷射武器

　　近年雷射武器开始小型化，过去以化学燃料提供动力的激光器的体积过于庞大，且耗能很高，目前正利用固态激光器，也就是使用电力而不是化学燃料来提供动力。

　　目前小型化机载雷射武器即将突破技术瓶颈，系统重量可降至几百公斤，功率提高到兆瓦级，体积更小的固态激光器达到200千瓦至300千瓦级。当然，小型机载雷射武器的工作距离也较短。装载于五代战机上的雷射武器有效射程，能达到20到30公里就不错了。

　　除了雷射武器，六代机还可能装载微波武器，也就是俗称的电磁脉冲武器，主要是靠高能量的电磁辐射攻击和毁伤目标。

　　微波武器基本工作原理与雷达差不太多，只是其发射的能量更高、更集中。微波武器可以是单独的机载武器系统，也可与机载雷达结合在一起，形成雷达射频武器;只是雷达射频武器发送的是连续的电磁波，功率要比较低。

　　电磁辐射波束必须在目标停留一段时间，其软杀伤作用较好，硬杀伤能力不足，更适合用于长时间的电子干扰。装置在轰炸机里面还可以，但要作为战斗机的武器之一，可能还需要时日。

　　小结

　　军事科技的快速进步逐渐向资源多的大国靠拢，次之于后的中型国家例如日本、英国、法国、德国等，只能以联合方式开发，降低成本与风险。

　　台湾地区无外援且明显的跟不上大部队脚步。武器自造当然是好事，但在没有外销市场支持的情形之下，自造的成本怕是远超过效益。

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