袁成 ¦ 刀尖上的新舞者——美国防高级研究计划局航空航天专项办公室分析
第六代战斗机是指继美国F-22“猛禽”、F-35“闪电”Ⅱ、俄罗斯PAK FA等第五代战斗机之后的下一代战斗机，简称六代机。美军正在推进六代机采办项目，目前计划在2030-2035年左右列装。为确保发展顺利，美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）已成立一个全新的临时专项办公室——航空航天专项办公室（APO）。DARPA和美国国防媒体都对此事保持低调，未见单独报道。但实际上，APO的建立表明美国国防部正在落实其在2015年年初宣布的“航空航天创新倡议”（AII），通过安排DARPA牵头实施技术演示验证机项目，加速美军六代机的关键技术发展和转移进程，进而确保美国未来在强对抗和拒止作战环境中的空中优势。
DARPA目前有6个技术办公室，即（从左至右）生物技术办、国防科学办、信息创新办、微系统技术办、战略技术办和战术技术办。APO不属于其中任何一个，是一个专为实施六代机技术演示验证机项目新组建的特定专项办公室（DARPA图片）
一、六代机技术演示验证机项目贯彻了美军的原型化策略
美军认为，当前其国防经费面临削减，而所面临的威胁却在不断升级和拓展，急需发展新一代国防科技及装备予以应对。为此，美国防部正在力推原型化策略（prototyping）的应用，通过原型机（prototype）的设计、制造和试验，以较低的成本推动先进技术发展。美国防部已明确表示将使用其6.3类“先期技术发展（ATD）”经费支持原型化策略，表明该策略将仅用于预研活动。
2015年1月，美国国防部宣布启动AII。该倡议聚焦于六代机关键技术预研，以确保未来的六代机采办项目能按期完成。目前，AII包括AII-X项目和“自适应发动机技术衍进项目”（AETP），美国国防部明确要求DARPA牵头实施AII-X项目。在AII-X项目中，DARPA将贯彻国防部的原型化策略，自2016财年起为美国空、海军分别发展平台不同但技术通用的两型技术演示验证机，实质性推动美国六代机关键技术的发展和转移。美国国防部已明确表示：AII-X项目的“原型机” 不是“工程与制造发展”阶段“原型机”（因此该项目可能不会影响美军在六代机工程研制阶段实施竞争性采办），仅为未来的六代机采办项目提供技术支持。
与平台相比，美军六代机的发动机技术研发进展明显更快，图为美通用电气公司“自适应发动机技术发展”（AETD）项目发展的自适应发动机外形示意图。AETD项目计划到2016年完成核心机演示验证后结束，AETP则是其后继项目，旨在为2020年后工程研制用于六代机和F-35换发的200千牛级自适应发动机铺平道路（通用电气公司图片）
二、美六代机采办项目时间安排紧张，需尽快加速技术成熟
从目前情况看，美军六代机采办项目的时间安排已相当紧张。根据美国空军提交的2015年财年预算材料，它将在2015财年开展六代机的装备发展决策预备和备选方案分析预备，具体工作包括与美国海军联合制定备选方案分析规划、制定空军特有研究规划和实施针对当前技术转化障碍的需求分析。按计划（见下图），美国空军六代机原计划在2015财年进行“装备发展决策”（MDD），正式启动项目，但未见更详细的公开报道；2016-2018财年开展备选方案分析（含效能分析、风险分析和成本费用分析）；而在2018财年便要通过“里程碑A”采办节点进入“技术发展”阶段（按照美国国防部在2015年1月发布的最新采办程序，该阶段已被改名为“技术成熟与风险降低”阶段）。
参照美军五代机的研制情况，“技术发展”阶段将持续约5年时间。因此，美国空军六代机预计将在2023财年前后进入“工程与制造发展”阶段。对于美国海军而言，根据此前美军发布的相关规划和美国《航空周刊》等媒体的报道，其六代机服役时间要早于空军，故采办项目进程预计也会相应有所领先。
根据美国国防采办程序要求，采办项目在进入“工程与制造发展”阶段之前，关键技术的成熟度等级（TRL）一般应不低于6。因此，美国只剩下8年左右的时间识别、发展、完善各项六代机的关键技术。目前，DARPA和美军已为六代机初步识别出了升级的隐身技术、先进的组网技术、可靠的导航技术、主被动防御技术和电子战技术等通用技术。通过实施六代机技术演示验证机项目，DARPA将与美国空、海军联合对上述技术开展集成验证，实现关键技术成体系、上水平地发展，尽快提高成熟度。参照美军以往做法，六代机技术演示验证机既可能采用改装后的现有平台对各项技术进行演示验证，然后把成熟的技术转移至“技术发展”阶段的型号验证机；也可能采用全新设计的平台，并在2018财年将平台和各项技术整体转入采办项目。
按美国国防部负责采办、技术和后勤的副部长肯德尔的说法，DARPA的AII-X项目最初几年的预算可能达到1.5亿~5亿美元。与此相比，尽管美国空、海军此前都有六代机研发项目，但停留在概念探索与零散技术预研层面，每年研发经费仅百万、千万美元。
美国空军2017财年预算材料中针对六代机的“下一代空中主宰”项目安排，可见2017财年为该项目共申请2000多万，而2016财年获批经费为880多万（美国空军图片）
三、DARPA专项办将强化原型机项目管理，加速技术成熟
1．成立专项办公室是DARPA加速重大背景型号技术发展与转移的举措
为实现“创造并预防技术突袭”的战略目标，DARPA会因时、因需灵活改变或增减机构设置。其中，为了加速重大背景型号的技术发展和转移进程，DARPA可选择成立临时的专项办公室，在常设技术办公室能力不足的情况下，针对重大预研项目实施专项管理。例如，DARPA近期还曾针对其“远程反舰导弹”（LRASM）项目成立了该导弹部署办公室（LDO），以按照美国国防部的要求，在2016年8月之前将项目转移给美国军方，并使之可在此后2-3年内即形成战斗力。APO则是DARPA为实施六代机技术演示验证机项目而最新成立的。
“远程反舰导弹”（图中的黑色弹）挂在F/A-18E/F战斗机上进行集成试验。DARPA的“远程反舰导弹”项目内容包括一系列试射，使该导弹在预研计划中就达到了较高的技术成熟度。2013年成功完成两次试射后，根据美国国防部的指令，该项目在2014年2月转为美国海军项目，但DARPA依然根据计划在2015年2月组织完成了第3次试射。该导弹将在2018年分别配装美国海军的F/A-18E/F战斗机、美国空军的B-1B轰炸机形成战斗力，即由预研项目结束到战斗力生成仅需花费三年，将成为DARPA的项目成果快速转化为填补美军能力空白的新装备的又一案例（美国海军图片）
2．APO秉承DARPA的能力和经验，将助力六代机技术演示验证机项目
APO秉承DARPA独特的项目管理方式，将明显加速美军六代机关键技术的发展和演示验证进程。DARPA自成立以来，已凭借其灵活专业的项目团队、适当宽容失败的管理风格、最低程度的官僚主义等优良特质，多次引领美军武器装备技术产生重大变革，对他国形成强有力的“技术突袭”。此次成立的APO专项办公室，可认为是DARPA内部的“特种部队”，预计将使DARPA传统的管理和运行机制优势得到更加集中地体现和发挥。
另一方面，APO将能够利用DARPA丰富的研发经验，推动六代机技术演示验证机项目。历史上，DARPA曾成功研发过多型技术验证机，例如隐身技术验证机、长航时无人机技术验证机、高超声速技术验证机等，积累了极为丰富的研发经验，这将为六代机技术演示验证机项目的顺利开展提供良好的基础。
美国空军“捕食者”长航时察打一体无人机的发展途径示意图。该机是在DARPA的“第2等级”中空长航时无人机演示验证机的基础上直接投产列装，完全跳过了当时美军的常规装备采办程序。“第2等级”中空长航时无人机演示验证项目于1996年完成，1997年项目成果被转移给美国空军，当年即投入初始小批量生产，使美军在长航时察打一体无人机的发展和战斗力生成方面取得遥遥领先的地位（中国航空工业发展研究中心图片）
此外，DARPA的特殊地位将为它在各军种之间开展技术协调提供便利。DARPA直接隶属国防部，其地位相对超脱，不会陷入军种之争的泥淖。在目前美国空军和海军的六代机可能采用大量通用技术的情况下，由DAPRA的 APO来牵头实施六代机技术演示验证机项目，可方便地在两军之间开展技术协调，加强军种之间的沟通交流，高效推动六代机关键技术的发展。
四、结束语
美国国防部已经通过“航空航天创新倡议”、以原型化策略启动六代机技术演示验证机项目，正在实质性推动六代机关键技术的成熟，在竞争对手的五代机尚未服役的情况下，试图通过加速六代机的发展再次形成领先对手一代的绝对优势。在F-35尚未全面完成研制的情况下，美国国防部即指定DARPA来牵头实施六代机技术演示验证机项目，则突显出美军对于领先跨代发展的客观规律有清醒的认识。
美国长期以来形成了敢于承担风险、领先创新发展的特殊体系。需要指出的是，美国并不作无谓的技术冒险，而是在强大的预先研究基础上通过稳健的技术集成验证来筛选具备工程发展潜力的创新方案。技术演示验证机不仅可以为后续工程研制规避重大风险，而且也是集成前期技术储备、形成重大突破性创新的重要途径。技术验证机对于国防科技与工程界而言一直是刀尖上的舞蹈，但美国半个多世纪以来的应用证明其具有巨大的战略价值。我国也应更广泛启动预先研究来夯实发展我国新一代战斗机的知识和技术基础，开创性地设立具有领先发展特征的多个技术验证机项目，尽早跻身领先创新发展国家的行列，释放出国防科技创新的巨大战略威慑力。
袁成先生此前已为《空天防务观察》提供1篇专栏文章，即“美国国防高级研究计划局发展创新的近距空中支援技术”（2月29日），有兴趣的读者可点击文章名称进入链接阅读。
（航空工业发展研究中心 袁成）
作者简介：
袁成，航空工业发展研究中心青年学者，主要研究领域包括：国防科技创新模式；航空平台领域的前瞻性、先导性、探索性、颠覆性创新；美国国防部国防高级研究计划局等创新机构等。
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