原创：砺道智库 弘泰

美国空军激进计划：5年内部署新一代战机

据副新闻网9月16日报道，美国空军正准备从根本上改变其下一代战斗机的采办战略，新计划可能要求航空业在5年或更短的时间内设计、开发和生产新战斗机。

在10月1日，美国空军将正式重塑其下一代战斗机计划，即下一代空中优势（NGAD），美国空军的收购主管威尔罗珀在接受防务新闻网独家采访时说。

罗珀说，在一个由一个尚未透露姓名的项目经理领导的新办公室下，NGAD项目将采用一种快速的方法，与多家公司开发小批战斗机，就像上世纪50年代制造的本世纪系列飞机一样。

"我们需要确定我们从零开始建造一架新飞机的速度。现在，我的估计是五年。我可能错了。"罗珀说，"我希望我们能更快地做到这一点-我认为从长远来看，这还不足以应对未来的威胁，但5年比我们现在正常收购的情况要好得多。"

在2016年发布的"2030年空中优势"研究中，美国空军描述了一种称为"穿透反空气"的远程、隐秘的传感器射手，它将充当ngad与传感器、无人机和其他平台联网的中心节点。空军将使用原型技术来加快关键技术的发展速度，希望能尽早使其成熟，以便纳入本世纪30年代初部署的先进飞机。

但罗珀所称的"数字世纪系列"将颠覆这种模式：空军的目标不是随着时间的推移而发展成熟的技术来制造一种精巧的战斗机，而是在未来几年内迅速打造出业界能够召集到的最好的战斗机，整合现有的任何新兴技术。美国空军将签订少量飞机合同，然后重新启动战斗机制造商之间的新一轮竞争，这将修改他们的战斗机设计，探索新的技术飞跃。

其结果将是建立一个战斗机网络家庭-其中一些比另一些更加相互关联-以满足特定的要求，并将最佳近亲技术包括在单个机身上。一架喷气式飞机可能会围绕革命性的能力进行优化，比如机载激光。另一架战机可能会优先考虑最先进的传感器，包括人工智能。

但罗珀说，问题在于，与其试图在未来25年内满足未知的威胁，空军还将迅速生产出拥有新技术的飞机-这种策略可能会给俄罗斯和中国这样的竞争对手带来不确定性，迫使它们与美国打交道。军队按照自己的条件。想象一下，"每隔四、五年就会有一架F-200，F-201，F -202，它是模糊而神秘的(飞机)。好吧，现在你必须弄清楚：我们要为战斗带来什么？什么进步了？"

罗珀说，三种工业技术为NGAD提供了"世纪系列"方法，并将为参与者设定要求。第一种是敏捷软件开发-程序员可以快速编写、测试和发布代码，并向用户征求反馈。

第二种是开放架构，长期以来一直是国防界的热门词汇，但罗珀说，业界经常用它来描述带有即插即用硬件的系统。理想情况下，NGAD将完全开放，具有可互换的硬件和第三方为系统开发软件的能力。

最后一项技术，数字工程，是最新的，也可能是最具革命性的，罗珀说。虽然航空航天工程师几十年来一直使用计算机来帮助制造飞机，但直到最近，国防公司才开发出三维建模工具，能够对整个生命周期-设计、生产和维持-建立一个高精度和保真度的模型。这一过程将使公司不仅能够极其详细地绘制飞机的地图，而且还可以模拟生产线将如何使用不同级别的人员配置，或者维修人员将如何在仓库进行维修。

"你可以在弯曲第一块金属和转动第一个扳手之前学到很多东西，所以当你第一次这样做的时候，你已经学会了。"你的熟练程度已经达到了过去你必须在第100架飞机上才能达到的水平，"他说。"然后，如果你继续工作，并对维护进行建模，那么你就可以去追求生命周期中构成我们所支付的70%的部分。"

罗珀说，到目前为止，很少有国防项目使用数字工程。空军要求诺思罗普·格鲁曼公司和波音公司使用这一技术开发各自版本的基于地基战略威慑。

美国空军激进计划：5年内部署新一代战机

波音公司还用其干净的T-X教练机展示了这项技术，它的设计从概念到三年来的第一次飞行，击败了两个提供现有飞机改装版本的竞争对手。

在可能参观波音公司生产设施期间，该公司负责T-X项目的总工程师保罗·尼沃尔德(Paul Niewald)描述了该公司是如何精确地设计其数字化T-X设计的，以至于可以不使用薄垫片连接部件，这种材料用于填补飞机碎片之间的缺口-在飞机生产过程中只需要一台主工具。尼沃尔德说，波音公司总共减少了制造和组装飞机所需的80%的体力劳动。

但是制造像T-X这样的简单的训练飞机与制造像NGAD这样的穿透式战斗机有很大的不同，而且没有证据表明这些新的制造技术将适用于更先进的飞机，Teal集团的航空航天分析师理查德·阿布拉菲亚(Richard Aboulafia)认为。

阿布拉菲亚表示，空军可能对F-35的困境"反应过度"，在那里，"一刀切"的方法，以及对软件和传感器的关注，产生了一种花费了近20年时间的非常昂贵的飞机。但他警告称，世纪系列的方法可能会优先发展新的飞行器，而牺牲对新武器、雷达、传感器、通讯设备或其他辅助技术的投资。

"有了F-35，我们对系统的重视太多了，而对飞行器的重视却不够。"他说，"也许这条路走得太远了。事实不是介于两三个飞行器之间，而是为系统分配了更多的资源吗？换句话说，真相不是F-35，真相也不是世纪系列。难道我们就不能在两者之间想一想，一个明智的妥协吗？"

瑞贝卡·格兰特(Rebecca Grant)是IRIS独立研究公司的航空航天分析师，她对一种新的战斗机设计工作表示了热情，她说，工程师们可以"极其迅速地"推出一种世纪系列风格的设计方案。然而，她补充说，发动机的选择、其通信套件的整合以及是否使平台载人或无人驾驶将是影响飞行器设计的关键变量。

新的NGAD项目办公室将确定数字世纪系列的最终收购战略-包括开发周期的长度、采购数量和合同机制。然而，罗珀向辩方透露了他对该计划如何运作的想法：与至少两家制造商签订合同，设计一架战斗机。这些公司可能包括能够制造战斗机的现有公司-波音公司、洛克希德·马丁公司和诺思罗普·格鲁曼公司-以及可能带来独特技术的新公司。

让每一家公司用先进的3D造型创造一个超现实的战斗机设计的"数字双胞胎"。使用这些模型来模拟生产和维持如何发生，假设优化两者，并减少成本和工时。

将一份合同授予一家战斗机制造商，以购买第一批飞机。罗珀说，工业界每年可以建造一架价值约24架飞机的中队飞机。在合同中包括更多批飞机的选项。空战指挥领导告诉罗珀，72架飞机，大约是典型飞行中队的飞机数量，将是正常作战的可行数量。

当该供应商开始生产时，重新启动竞争，让其他公司开始设计下一架飞机。

随着NGAD收购战略的形成，新的项目办公室也将探索如何补偿防御素数的工作。目前大多数空军项目都授予了能够以最低价格提供最大能力的公司，从而导致了目前的现状，即供应商为了获得合同而出价过低，只有在平台大规模生产和持续的情况下才能获得利润。

但罗珀说，如果采用数字世纪系列结构，空军可能会在设计阶段向公司支付更多的前期费用，并要求它们生产设计寿命更短的飞机；例如，一架寿命为6000小时的喷气式飞机，而不是制造能在空中飞行2万小时的飞机。

他说："这为我们提供了机会，可以用不同的方式来做不同的事情，不同的结构设计，不做全面的疲劳测试，以及我们在老年空军做的所有保持飞行的事情。我们让飞机保持足够长的时间来发挥真正的作用，但时间不长，我们需要支付额外的费用来维持它们，或者不能用更好的飞机来更新它们。"

数字世纪系列方法的一个障碍可能是说服国会批准必要的资金。众议院武装服务委员会已经在2020年财政预算请求中建议削减对NGAD项目的资助，从10亿美元削减到5亿美元。

罗珀说，这一想法得到了国会军事委员会的"良好回应"，但他也承认，议员们对这一方法有疑问。他还指出，需要有一种方式来支付费用，特别是在开发周期的早期阶段，当时有多家公司签订了飞机设计合同。

他说："我认为这个理论是合理的，这是我们所需要的资金，也是我们能够维持的产业基础有多大。我不想把公司拒之门外，但我也不想做得太大，以至于我们会因为资金而失败。"