【特邀专栏】世界战斗机发展概况及未来展望

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世界战斗机发展概况及未来展望

陈黎

本文由作者授权发表

在军用飞机中，战斗机是装备数量最多、应用最广、发展最快的机种，也是一个国家军队空中力量的核心，对于战时夺取制空权、确保空中战役的胜利具有至关重要的作用。回顾世界航空发展史，最先进的航空技术一般都首先用于战斗机上，同时各国对先进战斗机技术的需求对世界航空技术的整体进步也起着重要的牵引作用，因此可以说战斗机代表着航空科技发展的前沿。

一、战后世界战斗机发展历程回顾

第二次世界大战结束后，随着喷气发动机、电子、计算机和新型材料等技术的迅速发展，战斗机的发展进入了超声速阶段。与此同时，国际社会分裂为分别以美国、苏联为首的两大阵营并开始了长时期的冷战，再加上此期间地区性武装冲突和局部战争接连不断，对战斗机的发展起到了进一步推动作用。自20世纪50年代初第一代超声速战斗机问世以来，迄今为止超声速喷气式战斗机一共发展了以下四代，并且开始了新一代（第五代）战斗机技术的探索。

第一代是20世纪50年代初开始交付使用、最大速度M1.3～1.5的低超声速战斗机，其代表机型是美国的F-100和前苏联的米格-19。它们曾是50～60年代各国空军的主力机型，目前除个别国家空军还有少量装备外，其余均已退出现役。

第二代是20世纪50年代末60年代初开始装备、最大速度M2一级的战斗机，以美国的F-104、F-4，前苏联的米格-21、米格-23，法国的“幻影”Ⅲ、“幻影”F1以及瑞典的Saab-37“雷”为代表。这一代飞机目前在美国、俄罗斯均已退出现役，但在其他国家尤其是部分发展中国家仍有较大数量装备。

第三代是20世纪70年代中期开始装备部队、以高机动性为主要特点的战斗机。其代表机型是美国的F-14、F-15、F-16、F/A-18，前苏联的米格-29、米格-31、苏-27以及法国的“幻影”2000。这一代飞机已大量服役，是目前世界各国空军的主战装备。

第四代是从20世纪80年代初开始研制，以隐身、超声速巡航、超机动性、高度综合的航电系统等为主要技术特征的新一代战斗机。这一代飞机以美国的F-22、F-35和俄罗斯的PAK FA（即“前线航空兵未来航空武器装备”）为代表，其中仅美国的F-22已投入现役，其余均处于研制阶段。

此外，欧洲四国（英国、德国、意大利和西班牙）的“台风”、法国的“阵风”、瑞典的“鹰狮”以及美国在F-18C/D“大黄蜂”基础上改进的F-18E/F“超级大黄蜂”、俄罗斯在苏-27基础上改进的苏-35BM战斗机尽管与美国F-22同期研制，但由于它们只是部分具备第四代战斗机的特点，通常被称作“三代半”战斗机。

二、目前世界主要国家战斗机发展现状

在目前的世界战斗机研发领域，美国处于遥遥领先的地位，其第四代战斗机—F-22已投入现役，另一种四代机F-35也已投入试飞。与之相比，俄罗斯第五代战斗机PAK FA迟迟没能面世，其首飞日期一拖再拖，而欧洲各国的四代机尚属空白。但由于作战需求、科技实力及经费限制等方面原因，在目前乃至今后相当长一段时期内，三代机仍将在世界各国空军装备体系中占有相当比重，甚至继续充当主力。不过随着动力、航电、机载武器等技术的进步，各国纷纷对现役三代机实施改进升级，使其作战效能得到进一步提升。

1．美国

由美国洛克希德•马丁公司和波音公司联合研制的F-22“猛禽”是目前世界上唯一进入服役的第四代战斗机，代表了当今世界战斗机的最高技术水平。与第三代战斗机相比，其战技性能实现了诸多跨越，主要表现在以下几方面：采用了隐身外形、内置弹舱和雷达吸波材料等多项隐身技术，具有良好的低可观测性；采用了高升阻比气动外形和高推重比推力矢量发动机，具备不开加力超声速巡航和超机动能力；配有先进的机载设备和火控系统，并采用了传感器数据融合技术，智能化程度高，具备良好的战场态势感知及对空/地多目标攻击能力；此外，与三代机相比，F-22可靠性提高，维修保障规模大幅度降低，具有高保障性的特点。由于上述技术（尤其是隐身）优势，F-22同三代机对抗时可以做到 “先敌发现，先敌攻击，先敌摧毁”，在空战中处于绝对优势地位。F-22战斗机已于2005年12月具备初始作战能力，目前美国空军共订购了187架，截至2009年3月已经交付了135架。F-22服役后，美国空军继续对其实施分阶段改进，进一步提高了该机的制空能力、对地攻击能力、信息战能力以及可靠性和维修性。但由于新时期美国军事战略调整、现实作战需求和经费限制等原因，美国国防部在今年4月公布的2010财年国防预算案中已决定将其停产。

美国的另一种四代机—F-35目前仍处于工程研制中。该机是为了改善四代机的经济可承受性、满足大量装备部队的需要而研制的，与F-22相比其战技性能指标略有降低但相对廉价，两者形成高-低搭配关系。F-35在设计中大量继承了源自F-22的成熟技术（如气动外形和发动机），并大量采用了商用货架产品。同时通过高通用性设计，使同一种飞机发展出三种型别（F-35A、B、C）以满足空军、海军陆战队、海军三个军种对不同用途飞机的需求，并在三者之间最大程度地保持了部分模块部件的通用。目前F-35A常规起降（CTOL）型已进行了多次试飞，F-35B 短距起飞/垂直着陆（STOVL）型于2008年6月完成首飞，F-35C舰载（CV）型已于2009年7月下线。

在致力于四代机研发采购的同时，美国也没有放松对现役3代机的改进。以美国空军现役主力战斗机F-15为例，通过近年来为其换装APG-63(V)3有源相控阵雷达、联合头盔显示系统（JHCMS）、AIM-9X近距/AIM-120C-7中距空空导弹，使在第三代战斗机中问世较早的F-15综合战技性能大幅提升，在服役30余年后的今天仍能跻身世界一流战斗机的行列，其改进型F-15K和F-15SG甚至在近期的韩国和新加坡新型战斗机采购项目竞争中击败了“阵风”、“台风”之类的三代半战斗机而获得订单。尤其引人注目的是波音公司于2009年3月推出了F-15的最新改进型—F-15SE“沉默鹰”。该机除了换装先进航电系统外，为提高隐身性能还采用了垂尾外倾、武器内置的准隐身设计，这在目前世界第三代战斗机及其改型机中独树一帜，对部分客户相当具有吸引力。

2．俄罗斯

俄罗斯第五代战斗机PAK FA的研制工作始于20世纪80年代末90年代初，但是由于技术、经济以至政治方面的原因，其进度一拖再拖。目前该机的设计工作已基本完成，正在生产首批样机。PAK FA作为现役苏-27、米格-29歼击机的后继机，其作综合战技性能将超出后两者若干倍，足以和美国F-22A战机抗衡，该机的出现将会打破美国在四代机技术上的垄断。据俄罗斯媒体披露，PAK FA大量采用了隐身技术，可有效降低飞机的雷达、红外和光学信号特征；装有两台高推重比的推力矢量发动机，具备超机动性、超声速巡航和短距起降能力；配备有高度智能化的航电系统和多种先进机载武器，可有效打击各种空中和地面目标。

与此同时，俄罗斯对现役三代机的改进也在同步进行：通过大量采用源自第五代战斗机的先进技术（如117S推力矢量发动机、先进航电系统和机载武器），在苏-27战斗机基础上发展出新型苏-35BM多用途战斗机，该机被俄罗斯空军称作4++代，将作为第5代战斗机服役前的过渡机型在2015年前装备48架；利用米格-29OVT和米格-29M2的部分技术（主要是RD-33OVT推力矢量发动机和Zhuk-MA机载有源相控阵雷达）于2007年2月推出新型米格-35战斗机，并用来参加印度空军中型多用途战斗机（MMRCA）项目竞标；将部分现役米格-31截击机升级至米格-31BM标准，改进后的米格-31BM将配备先进的远程搜索和卫星导航系统，并可携带包括新型远程空空导弹在内的多种先进对空武器，可有效拦截包括隐身飞机、巡航导弹以及高超声速飞行器在内的各种空中目标。

3．欧洲

自上世纪90年代以来，在欧洲有三种新型战斗机相继投入现役，它们是：英国、德国、意大利及西班牙四国联合研制的“台风”，法国的“阵风”和瑞典的“鹰狮”。这批飞机在设计之初就重点突出多用途作战能力，与先前典型的第三代战斗机相比，上述飞机具有以下技术特征：配装推重比提高到9左右的新型发动机（如：EJ-200、M-88涡轮风扇发动机）、进一步综合的航电系统（如：座舱内大量使用彩色多功能显示器）、部分换装新型有源相控阵雷达（如：法国泰莱斯公司为“阵风”研制的RBE-2雷达）、携带新一代先进机载武器（如：“流星”/“米卡”空空导弹、“阿帕奇”防区外发射导弹），其综合战技性能明显提高，但与F-22这样的四代机相比，上述飞机在部分性能指标上仍有显著差距（尤其是不具备隐身和超声速巡航能力），因此通常被认为比F-22所代表的技术层次低半代而被归为三代半战斗机。

目前上述飞机均处于批量生产和升级改进之中。除了各研制国批量装备外，还积极向国际客户推销，曾先后参加了近年来的沙特阿拉伯、韩国、新加坡、巴西、印度等国新型战斗机采购项目竞争。瑞典萨伯公司还为此向国际市场推出了新一代的“鹰狮”NG战斗机，该机换装了推力比原配RM12发动机提高20%的新型F414G涡轮风扇发动机、由萨伯微波系统公司和法国泰莱斯公司合作研制的新型有源相控阵雷达、更加先进完善的模块化航电设备以及新研制的起落架，此外还加大了内部燃油携带量和外挂有效载荷。

三、未来战斗机发展方向

目前除了美国的F-22外，其余的4代机（包括美国的F-35）均还处于研制之中，但美、俄等航空强国的军方、工业界和相关研究机构已经开始了未来下一代战斗机的方案探索和技术预研工作。综合近年来国外媒体披露的相关信息，可以初步归纳出未来战斗机的可能发展方向：

1．自主智能无人驾驶

国外普遍认为，下一代战斗机发展的一个主要趋势是无人化。前美军参谋长联席会议主席迈克·马伦（Mike Mullen）就曾乐观地估计“F-35将是美国空军最后一型有人驾驶战斗机”。2008年6月，美国海军在公布其F/A-18E/F舰载战斗机后继机——F/A-XX的方案探索研究结果时，认为飞翼布局的无人作战飞机将是一种非常有吸引力的选择，并表示该机一旦入役将会与F-35C/B战斗机协同作战。同年7月，俄罗斯苏霍伊航空控股公司总经理米哈伊尔·波戈相在英国范堡罗航展期间也曾向外界表示，俄罗斯第六代战斗机将是无人驾驶的。

与有人驾驶飞机相比，无人机具有众多优点：无人员过载限制，机动性高；外形体积小，隐身性能好；无人员疲劳和生理限制问题，续航时间长；不存在飞行员伤亡、被俘和泄密等问题，因而在未来空中战场上具有比较明显的优势。但由于无人机对环境的准确感知和灵活反应能力不如有人机，致使其无法执行相对复杂的作战任务。因此，未来无人作战飞机出现的初期可能采用与有人驾驶战斗机编队的形式作战，通过这样的组合来提高任务完成能力。不过随着信息技术和自主控制技术的发展，无人机独立完成任务的能力将会越来越强。

2．宽频甚至全频隐身

随着各种反隐身技术的发展，目前依靠外形设计和传统隐身材料实现低可观测的军用飞机在未来战场上面临极大的威胁，甚至完全失效。例如，美国军方认为其现役隐身作战飞机（如F-22战斗机和B-2轰炸机）的技术优势至多只能维持到2020年左右。为此美、俄等国均加强了对新一代隐身技术的研究，推出各种新的隐身机理和隐身材料，并从传统的雷达、红外隐身进一步扩展到目视隐身。目前美国空军正在研究的纳米材料和综合飞行器能量管理技术等有可能会成为实现宽频隐身和多光谱隐身的关键。特别是纳米材料，不仅在隐身技术领域大有可为，国外认为它还有可能带来流动控制技术和结构设计技术的变革，显著提高飞机的升阻比并降低结构重量。此外，采用等离子体技术可以在不影响飞行器气动外形的前提下大幅提高隐身性能，同时还可降低飞行阻力。因此等离子隐身技术在未来战斗机上有良好的应用前景，一直倍受美、俄等国的关注。

3．空天一体

随着现代科学技术的进步和未来战场的不断拓展，传统意义上的空中作战将发生根本性的变化，空天力量一体、空天战场一体已经成为趋势。在未来战场上，要有效地保障己方航空航天器顺利执行任务，同时阻止对方航空航天器执行任务，就有必要装备可常规起降、快速灵活进入太空的空天作战飞机以夺取制天权。根据目前世界各国开展的预先研究和技术验证工作的进展情况，预计到2030年前后，超燃冲压发动机、脉冲爆震发动机、涡轮/冲压组合发动机等新概念发动机将实现技术性突破，新型航空航天材料技术也将日益成熟，届时上述设想将会逐渐变为现实。

目前美国对空天飞机的发展尤为重视，空天飞机也被认为是美国下一代战斗机的一个重要发展方向，因为它与美国军方全球到达、全球打击的战略发展思路相符。在美国空军1994～1996年期间完成的一系列关于未来军事装备的研究报告中，均建议把空天飞机作为今后20～30年最重要的武器装备之一。自20世纪90年代中期以来，美国曾先后研制了X-33、X-34、X-43等多种技术验证机，对热防护系统、复合材料结构和新型综合电子设备等技术进行验证，这些技术发展将直接为研制空天飞机奠定基础。

4．机载新概念武器

未来20～30年将是各种新概念武器飞速发展并广泛应用的重要时期。届时，各种机载新概念武器将逐步成为作战飞机对空、对地以及对天攻击的利器，并将极大地改变空中作战的面貌。目前各国正在研究的机载新概念武器主要包括高超声速武器、机载激光武器、机载射频武器等，其中机载激光武器的发展较为顺利，在国外已接近实用化。例如，目前美国正在实施“机载激光器”（ABL）、“先进战术激光武器”（ATL）、“联合高能固态激光武器”（JHPSSL）等一系列机载激光武器研发计划。其中JHPSSL计划将研制可用于战斗机的100千瓦级高功率固态激光武器，目前已实现了105千瓦功率的稳定输出，即将进行全系统地面发射试验。除美国外，俄罗斯、英国、德国等国也很重视机载激光武器技术的发展。

5．信息化和多功能

由于未来战争将由“武器平台中心战”向“网络中心战”转变，使作战飞机由原来的单独作战或支援平台，转变为整体作战体系中的一个节点，没有强有力的信息感知能力，作战飞机将很难在未来战场上生存，因此航空技术与信息技术的结合在未来将越来越重要。第五代战斗机出现后，面对空天一体的战场，不但其本身的信息功能将比目前第四代战斗机大大强化，而且将具有突出的空天地信息融合能力。

与此同时，由于第三代和第四代战斗机在其研发服役过程中均逐步向多用途战斗机方向发展（例如曾号称“没有一磅重量用于对地攻击”的F-15最终发展出了F-15E“攻击鹰”双重任务战斗机，以争夺制空权为目的的F-22也因在研发过程中增强对地攻击能力一度被改称为F/A-22，而F-35从一开始研制就被称作联合攻击战斗机），致使战斗机、攻击机和战斗轰炸机之间的界限正在逐步模糊。可以预计，待第五代战斗机面世时，上述机种之间的差异将进一步缩小甚至逐步消失，届时的第五代战斗机将是一种真正意义上的多功能战斗机。

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注：战后喷气式战斗机分为四代是以西方国家的标准来划分的，若按前苏联/俄罗斯的标准则分为五代，其主要差别是将米格-21和米格-23各自归为一代。近年来以美国为首的西方国家也开始采用调整后的新划代标准，虽然与俄罗斯的并不完全相同，但也使原来的三代、四代机分别被重新划为四代、五代机。因此从第四代开始，美、俄对战斗机“代”的划分开始趋向一致。但截止至目前国内仍沿用以前的战斗机划代标准，本文亦如此。

（本文已刊载于《国防科技工业》杂志）

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