这就是传说中首飞的第六代战机技术演示器吗？
近日，美国第六代战机首飞的消息，让航空界十分激动，军迷们也纷纷伸长脖子打听消息。第六代是美国的代法，在中国归为第五代。在未来的某个时候，两种划分方式可能会统一，但目前，人们只能忍受混乱。但这不是重点，重点是这六代战机到底是怎么回事？
截至目前，未知可靠性的图片已经流传，外观与波音、洛克希德、诺斯罗普此前公布的想象高度吻合，呈现出无尾高隐身的特点，但只有几处模糊美国空军负责研发和采购的副部长威廉·罗帕尔和即将离任的美国空军参谋长戴维·戈德芬上将的话。
罗帕尔在美国航空航天与网络会议的主题演讲中透露，第六代战机技术演示器已经首飞。他说：“NGAD研发已经有一段时间了，已经进入了全尺寸飞行演示机的实际飞行，并打破了多项记录，表明数字化工程并非天方夜谭。” （NGAD 到目前为止，全尺寸飞行演示器已经在物理世界中飞行。它打破了许多记录，表明数字工程并非侥幸。）
如此撩人的爆料当然很容易被人放过，但迫于压力，他只会说：“我只能说NGAD（试飞机）的试飞很精彩，很多记录都被打破了. 但最让我印象深刻的是数字技术是如何变成现实的。” （我只能说 NGAD [飞行演示] 试飞非常棒。记录已经被打破，但我对数字技术向现实世界过渡的效果印象深刻。）
NGAD 是下一代空中优势的缩写。过去是指单一的下一代战斗机，现在是下一代战斗机家族的总称。外界对罗帕尔所说的破纪录非常感兴趣，但普遍认为这主要是指在破纪录的时间和成本内推出新技术演示器，不一定是速度、航程、机动性、武器承载能力或“硬记录”，如新质量武器。
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在 Ropal 的爆料之前，最接近爆料的是 Goldfein 在 2019 年 9 月的新闻发布会上所说的：“我们的 NGAD 战略是这样的：我们正在努力研究 5 项关键技术。但我们不打算将所有 5 项关键技术集中到一个平台上。这些技术将以不同的速度形成，并以不同的速度加速。当这些技术到位时，您会看到我们逐渐将它们应用到现有的平台、传感器和武器上，您还将看到新的平台、传感器和武器。” “这些肯定需要一个测试平台，我只能这么说。” （这是我们的 NGAD 战略：我们正在投资五项关键技术，我们并不打算将它们全部集中在一个平台上。......它们都会以不同的速度成熟和加速。当它们准备好时，你将看到我们在现有平台、传感器和武器上进行调整，同时也在研究新的平台、传感器和武器。......必须有一篇测试文章才能使这些技术中的一些成熟。这可能是我目前的情况可以走了。）
由于尚不清楚的原因，戈德费恩的言论虽然是在新闻发布会上发表的，但直到一年后的现在才被公开报道。 Goldfein 也没有说明哪些五项关键技术是已知的。已知与 NGAD 相关的唯一关键技术是自适应循环发动机 (AETP)，它需要在普惠 F135 的基础上减少 25% 的油耗和增加推力。 10% 并大大改善热管理。这比传统的可变循环概念更进了一步，使用三个旁路。该计划现在被称为 NGAP，代表下一代战斗机动力，通用电气 XA100 和普惠 XA-101 技术经过验证的发动机已经在试验中。在美国空军的 2020 年预算中，要求 NGAP 在 2025 年交付认证发动机，这意味着它最早可能在 2026 年安装在目标飞机上。
其他关键技术可能包括网络和通信、热管理、新概念武器（如激光）、新概念传感器（如被动探测），还可能包括高度自主的无人机（包括有人-无人双模），人工智能辅助空战等
美国国防高级研究局 (DARPA) 于 2014 年开始研究下一代战斗机问题，但 2014 年 3 月，美国国防部在向国会提交的书面证词中指出：“没有单一的新技术。 ，新平台能够威慑和击败所有正在开发的已知先进战斗系统的对手。”
DARPA 很快在 2015 年启动了一项新计划，向国会提交的正式证词明确了该计划的目的：分别为海军和空军开发和测试 X 飞机，展示未来飞机的先进技术，具有多种团队竞争。不过，DARPA的计划提交后，只出现在2016年的国防预算中，以后不再提及。但 DARPA 内部的团队一直很活跃。
2016年，美国空军与美国航空业联合组建团队，启动空中优势2030项目，并开始探索“战斗机家族”的概念。但这个时代第六代战机的愿景，基本上还是集中在单一的所谓“穿透式反空”（PCA）上。这是对第五代战斗机（如F-22、F-35）的进一步发展，仍以独立作战、自主探测、自主交战为主，仅有限的网络化协作交战能力。波音、洛克希德和诺斯罗普的第六代战斗机有许多相似之处：大型、无尾翼、超音速、高度隐身，有些还拥有激光等魔法武器。
2018 年 12 月，国会预算办公室根据美国空军的需求数据预测，将需要 418 个 PCA，单价为 3 亿美元。 2020 年国会预算办公室根据 F-22 和 F-35 的历史数据再次预测，2028-50 年的计划总支出将高达 1300 亿美元。
但到了这个时候，空军对第六代战斗机的想法已经发生了变化，不再是寻找单一的“超级战斗机”来包揽一切。 2019年，戈德费恩指出NGAD传统路线的思路已经过时，下一代战机不再是单一的战机。罗帕尔于2018年初上任，并在9月的新闻发布会上澄清说：“我会说NGAD看起来更像是一套计划，而不是一个单一的计划”，也就是说，它可以看作是操作上的松散分工。团队。这也是罗帕尔大力推进“数百系”计划的时代。
过去几十年，美国战斗机的发展是跨代飞跃，代际差异大，代际重叠小，代内功能齐全。但用户只有在换货时有选择权，换货后产品和供应商基本锁定。这也延长了更新周期，因为需要规模经济来降低单位成本。飞机公司也需要时间来收回投资并积累利润。这样的传统做法导致了死胡同：续约周期越长，投标要求越高，成本控制越严格，但保后保障的挑战越大，生命周期成本也越高。
“百系列”（也称为“世纪系列”）是 1950 年代军备竞赛高峰期的鲁莽建设和小步骤的结果。 “数位百系列”的效果如何，只有时间会证明。
为了打破这个死结，罗帕尔提出了快速迭代发展的“数字百系列”战机的概念，具体如下：
1、敏捷研发，一步到位，允许部分浪费，快速迭代，避免传统研发过程冗长
2、开放式架构，重要系统可在不同厂商、不同代战机间即插即用
3、设计、制造、使用、保修、报废全过程高度数字化
目前的做法是在工程开始时就严格规定所有技术要求，但为了避免多加水、多加水的螺旋爬升，一旦制定了设计要求，就被严格冻结。忽略了供给侧和需求侧的新需求，预留了适当的空间在后续升级中解决。由于研发过程漫长，新战机一出生就有过时的危险。国际奥委会之后的初始升级实际上是在回过头来修补以弥补债务。一旦升级因技术或经济原因受阻，新的需求会迅速积累，增加后续升级的负担，且因互联互通而不能容忍失败。 F-35 就是这种情况。
缩短研发周期对成本控制的效果明显。滚动开发还允许实施在上一代研发中已经实现但尚未及时实施或正在出现的新技术。后浪即将推前浪，这也迫使航企不断投入技术研发，增强技术活力。
缩短研发周期和生产周期也使飞机企业能够专注于后续的下一代新设计美国第六代战斗机图片，而不是固守目前的得失，减少不成功企业担心的“不正当竞争”诉讼和行业内耗关于得失。这也鼓励各大航企融入开放式架构，不仅人人有碗吃，还可以嫁接到下一代的滚动研发中。
但敏捷研发意味着对美国空军和更多型号进行频繁的再培训。增加一种新型飞机意味着增加一套支持系统。这种固定支出与机队规模关系不大，这使得单位保障成本随着机队规模的缩小而急剧上升。根据战略与国际研究中心 (CSIS) 的估计，支持由 360 架五种类型的战斗机组成的混合机队（每架 72 架）的成本与 1,800 架战斗机的单一机队相当。这与成本控制的初衷背道而驰。
另一方面，实战需要综合各种能力。单一机型的偏颇意味着多机型需要联合出动，也就意味着几乎所有的作战行动都需要发动增援，不仅增加了作战成本的复杂性，还加剧了撕裂过程中机队数量不足的问题下东墙补西墙。
开放式架构要求军方拥有最终设计的知识产权和源代码。原始制造商与第三方一起竞争制造、升级和维护合同。这有利于不断拉平起跑线，打破赢者通吃和垄断，打破钓鱼。但是，军工企业的目的是为了盈利。如果利润前景不大，离开军工行业是一种选择。冷战后美国军工的几轮并购，很大程度上是军单不再支持原股东盈利预期的结果。
开放式架构还需要军方主导技术标准的制定和合规性认证，让军工行业只能导致碎片化，看似开放，实则封闭。然而，军队毕竟是在打仗。这种深入的技术干预并不是一个强项。它缺乏人力和组织支持。技术标准不是凭空产生的。需要有制造、升级、维护的经验，以免脱离实际。美国在5G标准上缺乏发言权就是这样一个问题。开放式架构也经常与成本控制相矛盾。开放式架构需要预留很多接口和升级空间，短期内不会用到，有的可能因为各种原因永远不会用到。这意味着额外的成本，再次违背了成本控制的初衷。
波音T-7“红鹰”是数字化的成功范例美国第六代战斗机图片，但从原型机到量产之路并不平坦
从设计到制造的高度数字化极大地简化了整个流程。波音公司在3年内设计并首飞T-7“红鹰”教练机原型机，并被选为美国空军下一代高级教练机。 , 就是一个例子。但中标两年后，评估试飞仍在进行中，首台量产机型距离更远，国际奥委会要等到2023-24年。这只是一个培训师，不需要扩展技术和性能的前沿，表明数字化仍然不能抚平印刷商和印刷厂之间的差异。
然而，罗帕尔革命的影响是巨大的。罗帕尔上任时，空军发布了更新的 2020-24 年预算，NGAD 部分从一年前估计的 132 亿美元削减至 61 亿美元。 2019年，美国《航空周刊》报道称，任何单一平台NGAD的想法都消失了，所有的精力都集中在了NGAD家族上。现在透露的技术验证机，很可能是用来验证Ropal革命的正确性。
有些人经常把F-117作为短线、快速、接受部分科目的成功范例，却忽略了F-117成功的条件和早日淡出的原因
家庭化可能有利于早期采用新技术，但其在降低成本方面的作用仍然值得怀疑。人们经常用F-117的例子来说明短而快和允许偏袒的含义。让片客降低技术门槛和成本，F-117在计划启动31个月后首飞。批次仅为59个，离地单价仅为4200万美元。对于这种革命性的战斗机来说，超过 1 亿美元是一笔划算的交易。但F-117的成功在于背后有成千上万的F-15和F-16。高度专业化的F-117只能完成高度专业化的任务，一旦使用环境发生转移，只会迅速淡出。 1983年才服役的F-117，2008年全部退役。当代的F-15、F-16依然是前线的主力，重复投入的成本不容忽视. NGAD也会有这个问题。
NGAD 不一定限于新开发的战斗机。将新的作战能力整合到现有的战斗机中也将彻底改变战斗力。 Goldfein 已经暗示了这样的前景。这可能是美国空军重新订购 F-15X 的原因之一。
Ropal 想要打破业绩-投资-进步的“不可能三角”。现有架构是围绕对战斗机武器系统性能和项目支出的严格控制以及对时间表的相对宽松控制而构建的，但不断增加的延误成本已经影响了空军的可持续性。
快速形成新的战斗力具有重要的战略意义。根据现代决策中常用的“观察-判断-决策-行动”理论（OODA），每一步的正确性很重要，整个OODA循环的速度至少同样重要。只有在各个层面用更快的OODA循环来打乱对手的OODA循环，迫使对手不断重启却永远无法完成自己的OODA循环，这才是从决策和执行角度来理解战斗的胜利。中国的快速进步正是因为经济和技术发展各方面的OODA周期更快，而Ropal想大大加快美国的OODA周期。
1950年代的“百系列”战斗机在5年内基本完成了从招标、设计、首飞、调试的过程。推广了美国航空技术，满足了美国空军对技术更新的渴望，还提供了大量先进的战斗机。罗帕尔想推广“数位百系”，再创辉煌，但只用了1/10的批次。这是一个不可能的馅饼，或者是对未来的希望，只有时间会证明一切。
从这个意义上说，已经首飞的美国六代战机技术演示器是什么样的性能和技巧并不重要。 Ropal 革命本身是最值得注意的。
