美國空軍六代機:F-47

作者:大魚鑑水
來源:大魚鑑水
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今天上午特朗普在白宮橢圓形辦公室宣佈將由波音負責研發製造NGAD,官方編號是F-47。為什麼選了這麼個前不著村後不著店的號碼(前一個是F-35,後一個是F-80)?特朗普P顛顛地說是空軍的將軍們選的這個數字,它很美妙 – 因為他現在是美國第47任總統,這馬屁拍的!
美國空軍參謀長戴維·奧爾文隨後也發表了宣告,提到不管對手怎麼說,F-47將成為世界上第一架有人駕駛的第六代戰鬥機(我不管,我不管,我才是六代,我就是第一)。在過去5年中NGAD的X-plane驗證機已經飛行了數百小時,測試了尖端概念,因此F-47具有前所未有的成熟度,比F-22更適應未來的威脅,和五代機相比F-47航程更大,更隱身,可用性更高,對部署所需的人力和基礎設施要求將大大減少。
> 開始學會舔著臉說話的奧爾文上將,他的前任布朗上將在27天前剛剛意外下崗
冠冕堂皇的話就看到這裡。去年拜登時期的空軍部長肯德爾下令暫停NGAD專案進行審查,評估其必要性(主要是3億美元的單價過於辣手),如果保留需要做出怎樣的調整才能適應今後的戰略和作戰需求。評估期間美國智庫和航空業界都建議NGAD還是必須的,空軍也希望把它推進下去,提出的替代方案是縮小NGAD有人機的尺寸降低研發難度和成本,增加一型NGAS隱身無人加油機拓展航程。最終肯德爾決定將製造商選擇權留給下一屆政府(參見《碎片 (2024年12月號)》和《從戰鬥機代差看六代機標準》)。
> 左側是原方案,右側是新的小型化有人機+大型無人加油機+2代CCA方案
半年不到時間特朗普就做出了選擇,而且似乎所有問題都消失了,NGAS隱身加油機被取消不需要了,F-47變成了他最喜歡說的“如此美妙”。這段時間正是整個美國政府、軍隊領導層和科研體系被特朗普與馬斯克攪得天翻地覆、混亂不堪的時期,NGAD在發展路線、實用技術上發生重大改進的可能性很低,可見它就是被趕鴨子上架了。空軍副參謀長辦公室負責未來部隊設計、整合的空軍少將庫克爾本月早些時候表示: “我們嘗試了很多不同的選擇,但要想在高度競爭的環境中取得空中優勢,沒有比NGAD更可行的選擇了。 ”  
研發製造被交給了美國航空三巨頭中最不被看好的波音,2025-2029年間初始工程與製作開發合同價值就高達200億美元(包含數架原型機的費用,但不包括量產費用)。不能說這是特朗普在瞎指揮,他的用意很明確,就是既要救助深陷困境的波音,也能防止洛馬在戰鬥機市場一家獨大。三巨頭雨露均霑,洛馬繼續生產F-35,諾格剛開始製造B-21,把NGAD的蛋糕分給波音能讓它在軍機領域回到三分天下的地位,維持美國軍工相互競爭的均衡態勢
> 2023年世界軍工集團收入排行榜,波音的軍品收入排在第4,已經被RTX和諾格超過,丟掉了長期以來的亞軍位置
美國空軍沒有說明為何選擇波音而不是洛馬,對他們來說能讓NGAD續命已經是最好結果了,至少比馬斯克痛罵F-35、希望用無人機取代有人戰鬥機強。在現在美國政、軍兩界以特朗普馬首是瞻、溜鬚拍馬盛行的政治環境中,無人敢忤逆他的意見,否則下場就和布朗一樣。
至於波音能否勝任,它設計製造的F-47能不能維持美國的空中優勢,特朗普作為美國曆史上唯二沒有任何從軍經歷的總統是不在乎的,他又不想打仗只想做交易撈錢(參見《美國總統參軍記(下)》,還有一個就是拜登)。以他坐在特斯拉Model S裡見到電腦都很驚奇的見識,拿出來給他看的東西他都認為是超級棒的。
NGAD專案是從2014年起步的,已經開發了整整十年,三大巨頭都使出渾身解數參與競標。
> 在中國的六代機出現之前,洛馬方案是最符合大眾對六代機期望的設計
> 諾格的方案看起來頗為怪異,有點X-15(北美公司研製後併入波音)和黑鳥(洛克希德研製)的影子
同期這三巨頭也參加了美國海軍F/A-XX的競標,最初F/A-XX和空軍的NGAD是聯合開發的,共享包括髮動機在內的很多先進技術,因此三家的NGAD和F/A-XX方案渲染圖很多都是混淆在一起的。不過諾格於2023年7月退出了NGAD競標,洛馬則在今年初因提交的方案不符合海軍標準被F/A-XX專案淘汰。反倒是在戰鬥機設計方面最乏善可陳的波音在兩個六代機專案上都堅持到了最後決賽。
諾格和波音實際上對戰鬥機研發頗為生疏,而且都是洛馬的手下敗將。諾斯洛普的YF-23輸給了YF-22,波音的X-32輸給了X-35。諾格研製的最後一款戰鬥機是54年前首飛的F-14,之後轉向飛翼構型,壟斷了美國的隱身轟炸機研發。
>諾斯洛普的YF-23(上)和洛克希德的YF-22(下)
> 波音的X-32(左)和洛馬的X-35(右)
> B-21(上)和B-2(下)
波音目前還在生產F-15EX和F/A-18E/F,前者放慢速度預計能生產到2030年,後者在完成海軍增購的17架後將於2027年停產,之後的任務就是在2033年前將超級蟲Block 2全部升級為Block 3。但從根源上看這兩款四代機直到F-15E和F/A-18E/F都是麥道設計的,波音只是繼承其衣缽繼續生產改進。波音原本就是依靠轟炸機、運輸機起家的,除了早期若干並不成功的螺旋槳戰鬥機外,噴氣時代唯一純血由波音研製的戰鬥機就是骨骼清奇的X-32了。
> 麥道的絕唱
如今的波音軍機生產只能說是一言難盡,KC-46加油機、T-7教練機和VC-25B總統專機都出現設計缺陷、質量問題和嚴重拖延,總共超支近100億美元;民機也是問題重重,管理層動盪,機械師罷工,去年交付量下降了34%。2024年全集團營收665億美元,只有巔峰期2018年的65%,淨虧損118億美元。
即使情況如此糟糕,波音這個美國國防工業中能量最大的院外遊說集團在海空軍六代專案都最不被看好的情況下已經先期投入數十億美元升級其快要停產的聖路易斯工廠,是不是很有“先見之明”?特朗普宣佈波音中標後,波音的股票立馬上漲5%,而洛馬下跌了7%。
F-47具體採用什麼設計目前高度保密,一向大嘴的特朗普也拒絕透露價格,稱這將洩露該機一些高度機密的技術和尺寸。但是奧爾文提到它的成本將低於F-22,產量更大。F-22共製造了195架(8架測試機+187架作戰飛機),單價1.43億美元,而過去空軍對NGAD的估算是單價3億美元。
這預示交給波音設計的F-47和過去的NGAD相比可能會更加簡化,降低研發難道和成本,提高產量,這個思路和海軍的F/A-XX趨同了。美國海軍在去年底就決定不再等待NGAD的審查自己單幹,連便迴圈發動機都放棄了,將F/A-XX的重點放在遠端打擊上,艦隊防空屬於次要角色。

從公開展示的渲染圖看,F-47的機頭是一個扁平的菱形,有點諾斯洛普早期驗證機“沉默之藍”機頭的影子(參見《細說B-2(1)- 溯源》)。它的截面積並不算大,暗示主雷達可能採用共型陣,射頻天線甚至會分佈在整個機體表面以擴大孔徑。
> 1982年首飛的“沉默之藍”,當然F-47頭錐的後掠角大得多
令人詫異的是F-47居然裝上了殲-20類似的上反鴨翼。而在奧爾文官方X上釋出的“美國空軍戰鬥機劃代”影片上,F-47機頭是沒有鴨翼的,只有一個和機頭部分不連續的邊條。這和波音F/A-XX方案的側面很像,難道波音打算再來個海陸通吃、一機兩型,以此同時降低兩者的研發生產成本?
> 影片上的六代機(沒有標註型號)
> 波音F/A-XX方案
波音在NGAD和F/A-XX方案的早期階段都提出過帶鴨翼的構型,當時還被反諷過,因為美國人信奉鴨翼最好的位置,就是長在對手戰鬥機上”。
可能是感受到中國2款六代機先首飛的壓力,無論是白宮展示的渲染圖還是空軍參謀長發表的影片都有點匆忙趕工的粗糙感覺,影片是用了以前的3D模型還來不及把鴨翼加上去?
還有一種可能這個鴨翼是可收放的,從渲染圖上看鴨翼和機體之間沒有任何開縫,暗示採用了先進的柔性蒙皮和柔性填充技術,這就比較科幻了,目前僅在殲-36的開裂式方向舵上見過。

隱藏在煙霧中的主翼具有和鴨翼相同的上反角度,翼尖隱約下反。殲-20就是鴨翼上反,其目的是讓鴨翼拉出的脫體渦下洗與主翼耦合增升,F-47顯然是不同的思路。
主翼帶有如此大的上反角在現代量產戰鬥機中還沒有先例,這令人聯想到麥道和波音在90年代設計的YF-118G“捕食鳥”技術驗證機。YF-118G採用背部近期,進氣口和殲-36相比更靠近座艙,由座艙蓋提供進氣預壓;主翼上反的一個好處是在飛機進行劇烈機動時不會遮蔽機身底部的感測器,同時在保持翼面積不變的情況下縮短了翼展;下反的翼尖可以當作倒置的傾斜垂尾,這也基本確認F-47是無尾佈局。
> 1996年首飛的YF-118G“捕食鳥”是由和洛克希德臭鼬工廠齊名的麥道幻影工廠打造的
無論是YF-118G還是F-47,採用這樣的主翼構型後整個飛機的底部都形成一個平滑的倒置圓弧穹頂形狀,和其它六代機方案或扁平或帶溝的機腹形成鮮明對比。這樣的底部設計類似於B-21,對隱身和升力體設計都是很有好處的。航空界有句戲言,理論上最隱身設計就是飛碟嘛。
> B-21渲染圖
如果這次展示的渲染圖是靠譜的,從座艙蓋、前起落架的尺寸看F-47的尺寸都不會過於龐大(雖然特朗普說尺寸很大),仍然是戰術級的裝備。這個座艙蓋實在是過寬過高了,難道也是並列雙座?  
F-47計劃在2029年初首飛,也就是特朗普本屆任期的結束時,生產將在2030年代初開始。特朗普承諾將提供一小部分產能給盟國(10%),但是將是猴版,因為誰知道以後它們還是不是我們的盟友呢”。
F-47花落波音,預示著六代機的競爭開始進入白熱化。中國六代機就走了兩種不同風格的路徑,南六是純粹的飛翼加3釋出局,北六是常規無尾佈局但採用了創新的可動翼尖,F-47目前只能看到1/3不到的長度還有很多未知數。不能因為我們的六代機先首飛、F-47交給了問題叢生的波音就高枕無憂了,美國的航空底蘊和技術儲備還是非常豐厚的。
對於六代機來說氣動佈局和外部的隱形設計只是基礎,以殲-36和F-47上不起眼的柔性蒙皮為代表,機體結構和材料、更先進的航電、非傳統的發動機才是比拼的主戰場,誰的內功更高誰就能執未來空中之牛耳。

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