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第六代戰機想像圖。 圖/取自美國空軍報告

不再是單純的戰機?
美國第六代戰機「平台化」的可能發展


18 Jun, 2021 聯合報 鳴人堂 王臻明

美國空軍日前突然透露,正在研發第六代戰機,以取代F-22猛禽戰機,由於並未公開太多的細節,只暗示至少有一架原型機已在進行試飛,因而引起外界的好奇。這款被稱為「下一代制空戰機」(NGAD)的新戰機,預計會在2035年左右開始服役,屆時最早出廠的F-22已服役30年,將會逐步封存。

開啟匿蹤戰機時代的F-22,至今還是世界上最先進的戰機之一。即使世界各國陸續研發多款新型匿蹤戰機——如俄羅斯的Su-57與中國的殲-20——不過F-22在許多領域仍保有領先優勢。只是對美國而言,需要的是可以掌握絕對空優的先進戰機,以確保美國的利益,所以在F-22被追上之前,勢必要未雨綢繆。

改善F-22缺點?第六代戰機想像圖

雖然美國空軍並未透露太多第六代戰機的細節,不過從美國空軍過去的一些發展計畫,大致可以預測第六代戰機的設計重點,將放在改善F-22的缺點,並進一步滿足美國空軍在未來三十年內的作戰需求。

眾所皆知,F-22的最大缺點是太過昂貴,工藝複雜,導致生產數量不多。另外為了保持匿蹤外型,採用內置彈艙的設計,讓攜彈量大減。當一款戰機的數量有限,能掛載的武器更少,即使性能再先進,威脅性也會大打折扣。另外一點是精密的F-22極端仰賴後勤支援,敵方雖然不一定能對抗F-22,卻可以鎖定攻擊F-22的基地,一樣可以達到癱瘓F-22作戰能力的目的。

此外,F-22畢竟是一架戰機,需要考慮到空中纏鬥時的靈活性,在設計時必需在匿蹤外型與氣動力性能之間妥協。不過,匿蹤技術的發展一日千里,過去辦不到的事,在今日已經不是問題。從美國國防部在年度採購報告中,所透露的第六代戰機想像圖,就可以看到新的設計方案,更貼近一個菱型飛行翼,如此可以減少翼面數量,再強化匿蹤能力。

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美國空軍日前突然透露,正在研發第六代戰機,以取代F-22猛禽戰機。圖為F-22猛禽戰機。 圖/路透社

在這張想像圖中,最引人注意的是機體左右兩側的大型進氣口,裡面各有一具大型引擎,這很可能是先進的「可變循環引擎」(variable cycle engines)。這種引擎在空戰時,可以提供最大的推力,而在巡航時,卻能以最經濟省油的方式做超音速巡航。這暗示美國空軍的第六代戰機,將可以在不犧牲空戰性能下,大幅增加航程,不需要空中加油,就能進行跨洲作戰,從美國本土直接飛抵中國或俄羅斯。

這種驚人的航程,讓第六代戰機能為即將服役的B-21戰略轟炸機護航,提升這種長程轟炸機的存活率。即使是單獨執行對地打擊任務,第六代戰機也擁有更大的彈艙,可以攜帶更多的攻擊武器。不過第六代戰機解決攜彈量不足的根本方法,是採用被稱為「忠誠僚機」的無人機。

簡單來說,就是配合第六代戰機一起作戰的無人機,能掛載更多的武器。由於一架第六代戰機,應該可以指揮多架無人機,而讓第六代戰機的攻擊火力增強數倍。更重要的是,無人機可以比傳統戰機更深入危險空域,執行偵察、電子干擾與火力支援等任務,不止讓傳統戰機的偵察與作戰範圍變的更遠,搭載飛行員的第六代戰機,也能在遠處安全地指揮作戰。

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從美國空軍過去的一些發展計畫,大致可以預測第六代戰機的設計重點,將放在改善F-22的缺點。攝於2018年。 圖/路透社

搭配無人機,第六代戰機晉升「平台」角色?

美軍目前正在進行兩個重要的無人機發展計畫,包括「低成本可消耗性飛行器技術」(LCAAT)與「空中博格」(Skyborg),前者主要是利用現成的技術,降低無人機的生產與操作成本,如近來正在試飛的XQ-58A女武神無人機,就是一個好例子。採用滑軌發射與降落傘回收的設計,減化了最複雜的起降系統,並採用許多商規零件,使XQ-58A的造價相對便宜。

每一架XQ-58A都有兩個武器艙,共有八個掛載點,未來一架第六代戰機如果可以指揮四架XQ-58A,其攻擊火力將會十分驚人。就目前看來,第六代戰機的造價一樣會非常昂貴,生產數量有限,但大批便宜的無人機,將可彌補這些缺點。XQ-58A甚至還能再發射更小型的無人機,擔任低空偵察或自殺攻擊等任務,形成一個龐大的作戰機群。

不過只靠少量的第六代戰機,要如何指揮整個空中無人機大軍?這就需要「空中博格」這套可用於各型無人機上的人工智慧系統。人工智慧系統不止將接手絕大多數的飛行工作,以減輕第六代戰機飛行員的負擔,未來甚至可以在交戰準則的規範下,擁有自行接戰並開火的權利。因此第六代戰機上的飛行員,將更傾向管理者的角色。

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近來正在試飛的XQ-58A女武神無人機,採用的是美軍目前正在進行的無人機發展計畫之一「低成本可消耗性飛行器技術」(LCAAT)。 圖/維基共享

比F-22更晚服役的F-35,就被美國空軍視為已具備一個作戰資訊平台的雛型,因為F-35可以用來整合、中繼、交換戰區內的所有資訊,包含地面部隊、預警雷達、水面艦艇、無人機、甚至是軌道上的人造衛星等,以發揮聯合作戰能力。第六代戰機將擁有比F-35更為強大的長程雙向資料鏈與作戰任務管理系統,讓飛行員能指揮、協調整個戰區裡的作戰部隊。

在這種概念下,第六代戰機將不是單純的「一架戰機」,而是如同作業系統一樣會不斷升級的「平台」,不斷添加各種功能進去。無人機將利用「低成本可消耗性飛行器技術」的共享平台,快速開發出具備不同作戰能力的無人機,並安裝會持續學習的「空中博格」人工智慧系統。第六代戰機更將利用新科技賦予的快速設計、量產能力,在六到八年間,就開發出新一代的戰機。

因此美國空軍將領表示,第六代戰機可能具備不同的構型,包括有人的傳統式戰機、無人機,或是可自由選擇是否由飛行員駕駛的無人機,這一系列戰機將在最後視情況,決定是否量產。這也暗示了未來的美國空軍作戰部隊,可能是由少數幾架由飛行員操控的第六代戰機,指揮無人駕駛的第六代戰機,搭配更多的無人忠誠僚機,並在飛抵戰區上空後,釋放更多的小型無人機,做為整個攻擊機隊的外圍耳目。

這也可以解釋,為什麼美國已在研發第六代戰機的消息來得這麼突然,一瞬間已經有原型機在試飛,與過去F-22經歷長時間概念發展、原型機競標,最後才生產並服役的過程,完全不同。未來新一代戰機推陳出新的速度,可能會非常驚人,好跟上使用人工智慧平台、低成本技術,不斷快速進化的無人機。

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第六代戰機將擁有比F-35更為強大的長程雙向資料鏈與作戰任務管理系統,讓飛行員能指揮、協調整個戰區裡的作戰部隊。圖為F-35。 圖/美聯社

美國第六代戰機給台灣的啟示

過去曾有許多人預言,F-22與F-35極可能是最後一代還必需由飛行員駕駛的戰機,這樣的看法在某種程度上而言,恐怕是正確的。因為未來第六代戰機的飛行員,已經不再只是單純操控戰機的角色,他需要負責的是前線戰區的戰術擬定與指揮管制,剩下的就交給由人工智慧所操控的第六代戰機與無人機去執行了。

雖然外界對於美軍第六代戰機的可能發展,都還停留在猜測,但從目前曝光的各種子計畫來看,已經可以勾勒出美軍正在進行的空權革命台灣接下來也將開始發展自己的下一代戰機以接替IDF,雖然國軍沒有充沛的資源與技術,難以追上美軍的腳步,但重點在於觀念上的改變——或許參考美國第六代戰機的潛力,台灣的下一代戰機,可以研究如何與國造無人機配合,並與戰場資料鏈連結,強化制海能力,以符合台海戰場的作戰需求。

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台灣接下來也將開始發展自己的下一代戰機以接替IDF,雖然國軍沒有充沛的資源與技術,難以追上美軍的腳步,但重點在於觀念上的改變。 圖/聯合報系資料照

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