2019年9月16日，美國(guó)《防務(wù)新聞》網(wǎng)站刊發(fā)長(zhǎng)篇報(bào)道，較為詳細(xì)地提及了美空軍對(duì)“下一代空中主宰”（NGAD）計(jì)劃的全新安排。從這篇文章中，我們可以看到美空軍想基于“系統(tǒng)簇”理念，利用敏捷軟件開發(fā)、開放式架構(gòu)、數(shù)字工程（美空軍認(rèn)為它是最重要的）三大關(guān)鍵手段，設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)，快速迭代發(fā)展其中的戰(zhàn)斗機(jī)等節(jié)點(diǎn)平臺(tái)。我們從中可以看到，復(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)航空裝備在設(shè)計(jì)重點(diǎn)、設(shè)計(jì)起點(diǎn)上相對(duì)于傳統(tǒng)單一航空裝備的顛覆性變化的一小部分；我們從中可以確認(rèn)，美國(guó)人為了避免中俄繼續(xù)通過(guò)模仿（美國(guó)人認(rèn)為的）美軍單一強(qiáng)平臺(tái)的方式逼近美軍的空中優(yōu)勢(shì)，為了充分利用自身的復(fù)雜系統(tǒng)工程和相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)快速增強(qiáng)非對(duì)稱戰(zhàn)斗力優(yōu)勢(shì)，美空軍（其實(shí)是整個(gè)美軍）已全面走上數(shù)字時(shí)代的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，利用復(fù)雜系統(tǒng)工程和設(shè)計(jì)，將信息、網(wǎng)絡(luò)、智能能力與平臺(tái)能力融合，并且像對(duì)“宙斯盾”艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)等信息系統(tǒng)那樣，為復(fù)雜系統(tǒng)形態(tài)航空裝備不斷進(jìn)行技術(shù)插入，實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速，且中俄難以全面探察、難以跟隨模仿、難以有效應(yīng)對(duì)的戰(zhàn)斗力生成和演進(jìn)。為此，我們中心黃濤先生特別編譯此文，供各位讀者參考。

問(wèn)題的重點(diǎn)在于：看清對(duì)手是為了什么？我們?cè)撛趺崔k？我們能怎么辦？

美空軍正準(zhǔn)備從根本上改變其下一代戰(zhàn)斗機(jī)的采辦戰(zhàn)略，新的計(jì)劃可能要求工業(yè)界在五年或更短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)新型戰(zhàn)斗機(jī)。

美空軍采辦執(zhí)行官威爾·羅珀在接受《防務(wù)新聞》專訪時(shí)表示，2019年10月1日，美空軍將正式重塑其下一代戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃，即“下一代空中主宰”（NGAD）。

羅珀表示，由尚未任命的項(xiàng)目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)的新辦公室將在NGAD計(jì)劃中采用快速的方法讓多家公司研制小批量戰(zhàn)斗機(jī)，就像20世紀(jì)50年代制造的“百系列”飛機(jī)一樣。他說(shuō)，“基于行業(yè)對(duì)他們可以完成內(nèi)容的考慮以及我的團(tuán)隊(duì)將要告知我的內(nèi)容，我們需要設(shè)定一個(gè)節(jié)奏，即我們認(rèn)為我們從頭開始制造新飛機(jī)的速度有多快�，F(xiàn)在，我的估計(jì)是五年。我可能是錯(cuò)的。我希望我們能夠比這更快——我認(rèn)為從（為了應(yīng)對(duì)未來(lái)威脅的）長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看這還不夠——但五年的時(shí)間已經(jīng)比我們正常采辦的情況要好得多。”

“百系列”的方法將與美空軍此前對(duì)其未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的思考有明顯的不同。在其2016年發(fā)布的《空中優(yōu)勢(shì)2030》研究中，美國(guó)空軍描述了一種名為“穿透型制空”的遠(yuǎn)程、隱身、傳感器射手，它將作為NGAD的中心節(jié)點(diǎn)與傳感器、無(wú)人機(jī)和其他平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)。美空軍將使用原型化方法來(lái)加速關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，以期盡早成熟，以便納入本世紀(jì)30年代初部署的先進(jìn)飛機(jī)。

但是，羅珀所稱的“數(shù)字化百系列”將顛覆這種模式：不再耗費(fèi)大量時(shí)間等待技術(shù)成熟從而制造一架精致的戰(zhàn)斗機(jī)，美空軍的目標(biāo)是迅速制造一種工業(yè)界通過(guò)集成在幾年內(nèi)可以得到的任何已有新興技術(shù)而得到的最好戰(zhàn)斗機(jī)。美空軍將下調(diào)，授出少量飛機(jī)合同，然后重啟戰(zhàn)斗機(jī)制造商之間的另一輪競(jìng)爭(zhēng)，從而提高工業(yè)界的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)水平并探索技術(shù)的新飛躍——其結(jié)果將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、為滿足特定要求而開發(fā)從而在單一機(jī)身上采用最佳技術(shù)的戰(zhàn)斗機(jī)家族或“簇”，這些戰(zhàn)斗機(jī)將比其他裝備具有更高的連通性。一種戰(zhàn)斗機(jī)可以圍繞如機(jī)載激光這樣的革命性能力進(jìn)行優(yōu)化。另一種戰(zhàn)斗機(jī)可能會(huì)優(yōu)先考慮最先進(jìn)的傳感器以及人工智能。還有戰(zhàn)斗機(jī)可能是無(wú)人的“武器卡車”。

但羅珀稱，重點(diǎn)是美空軍不會(huì)再耗費(fèi)精力去琢磨需求以應(yīng)對(duì)25年后的未知威脅，而是采用新技術(shù)迅速推出飛機(jī)。這種策略將會(huì)給中、俄這種水平相近的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手帶來(lái)不確定性，從而迫使他們按照自己的條件對(duì)付美國(guó)軍隊(duì)。他說(shuō)，想象一下，“每隔四五年就會(huì)有F－200、F－201、F－202，它們?cè)陲w機(jī)上的含義是模糊而神秘的，但很明顯它是一個(gè)真正的項(xiàng)目，有真實(shí)的飛機(jī)在飛行。那么現(xiàn)在你必須弄清楚：我們?yōu)閼?zhàn)斗帶來(lái)了什么？改進(jìn)了什么？你有多確定你已經(jīng)得到能夠獲勝的最佳飛機(jī)？”“如果你不知道未來(lái)的技術(shù)是什么，你如何應(yīng)對(duì)威脅？總會(huì)有一架新飛機(jī)出現(xiàn)成為威脅�！�

洛馬公司的NGAD想象圖，展示了一種無(wú)尾、隱身未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)。它即使強(qiáng)大，也不是美軍未來(lái)空中優(yōu)勢(shì)的“原力”。“原力”是復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)的強(qiáng)大而難以全面捉摸的力量（美國(guó)洛馬公司圖片）

美空軍如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？

羅珀說(shuō)，三種工業(yè)技術(shù)為NGAD提供了“百系列”方法，并將為參與者設(shè)定要求：

第一種是敏捷軟件開發(fā)，程序員快速編寫、測(cè)試和發(fā)布代碼，從用戶那里征求反饋。

第二種技術(shù)是開放式架構(gòu)，這個(gè)詞長(zhǎng)期以來(lái)一直是國(guó)防界的流行語(yǔ)，但羅珀表示，業(yè)界經(jīng)常使用它來(lái)描述具有即插即用硬件的系統(tǒng)。理想情況下，NGAD將是完全開放的，具有可互換的硬件和第三方為系統(tǒng)開發(fā)軟件的能力。

第三項(xiàng)技術(shù)是數(shù)字工程，是最新生也可能是最具革命性的。雖然數(shù)十年來(lái)航空航天工程師已經(jīng)使用計(jì)算機(jī)幫助研制飛機(jī)，但最近才有國(guó)防工業(yè)公司開發(fā)出3D建模工具，可以模擬整個(gè)壽命周期——從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到維護(hù)——具有高度的準(zhǔn)確性和保真度。該過(guò)程不僅允許公司非常詳細(xì)地繪制飛機(jī)，還可以模擬生產(chǎn)線如何使用不同級(jí)別的人力資源或維護(hù)人員如何在倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行維修。

他說(shuō)，“你可以在彎曲第一塊金屬并轉(zhuǎn)動(dòng)第一把扳手之前開始學(xué)習(xí)，這樣當(dāng)你第一次練習(xí)時(shí)，你已經(jīng)學(xué)會(huì)了。你已經(jīng)非常熟練了，而過(guò)去你必須在第100架飛機(jī)上才能達(dá)到這種熟練程度。然后如果你持續(xù)推進(jìn)并且你為針對(duì)維修建模，那么你可以跟蹤壽命周期的后半部分，這個(gè)階段的經(jīng)費(fèi)占全壽命期的70％�！�

羅珀稱，到目前為止只有少數(shù)幾個(gè)防務(wù)項(xiàng)目使用數(shù)字工程。美空軍要求諾格公司和波音公司使用該技術(shù)開發(fā)各自版本的“陸基戰(zhàn)略威懾”（GBSD）導(dǎo)彈，即LGM－30G“民兵”Ⅲ陸基洲際彈道導(dǎo)彈的替換（但波音公司已在2019年7月24日宣布退出競(jìng)爭(zhēng)）。波音公司還在其全新的T－X教練機(jī)——已于2019年9月16日被正式編號(hào)和命名為T－7A“紅鷹”（Red Hawk）——上展示了數(shù)字工程技術(shù)，僅用三年時(shí)間完成從概念到首飛的過(guò)程，擊敗了兩個(gè)基于提供現(xiàn)有機(jī)型改進(jìn)型的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在2019年5月訪問(wèn)波音公司生產(chǎn)設(shè)施期間，波音公司T－X項(xiàng)目首席工程師保羅·尼瓦爾德（Paul Niewald）描述了該公司如何精確地完成數(shù)字化T－X設(shè)計(jì)，以便零件可以在沒(méi)有墊片的情況下連接——這些材料用于填補(bǔ)飛機(jī)的縫隙——飛機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中只需要一個(gè)主工具。尼瓦爾德稱，總的來(lái)說(shuō)，波音公司能夠?qū)⒅圃旌徒M裝飛機(jī)所需的手工勞動(dòng)減少80％。

2019年9月16日，美空軍部代理部長(zhǎng)馬修·多諾萬(wàn)在美空軍協(xié)會(huì)2019年度空天網(wǎng)大會(huì)上宣布，T－X被正式編號(hào)和命名為T－7A“紅鷹”（上圖）；同一天，以色列埃爾比特系統(tǒng)公司北美分公司宣布，它將為美國(guó)波音公司聯(lián)合瑞典薩伯集團(tuán)為美空軍研制的T－X教練機(jī)提供多種航電設(shè)備，包括用于前后座艙的“大面積顯示器”（LAD），該顯示器也用于波音公司F－15EX和第3批次的F／A－18E／F（下圖）。重要的是，從羅珀透露的信息看，波音公司利用數(shù)字工程極大地壓縮了T－X的研制周期和成本，并且還明顯提高了質(zhì)量。這可能就是“波音公司的出價(jià)比美空軍為該項(xiàng)目工作確定的價(jià)值低出近100億美元”、從而一舉贏得T－X項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要原因（美空軍協(xié)會(huì)《空軍雜志》圖片；以色列埃爾比特系統(tǒng)公司圖片）

美國(guó)蒂爾集團(tuán)航宇分析師理查德·阿波拉菲婭（Richard Aboulafia）認(rèn)為，但制造像T－X這樣簡(jiǎn)單的噴氣式教練機(jī)與制造像NGAD這樣的穿透型戰(zhàn)斗機(jī)有很大的不同，并且沒(méi)有證據(jù)表明這些新的制造技術(shù)將適用于更先進(jìn)的飛機(jī)。

波音公司針對(duì)美國(guó)空軍未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的藝術(shù)想象圖（美國(guó)波音公司圖片）

阿波拉菲婭表示美空軍可能對(duì)F－35的斗爭(zhēng)“反應(yīng)過(guò)度”，F(xiàn)－35項(xiàng)目“一刀切”的方法以及對(duì)軟件和傳感器的關(guān)注產(chǎn)生了一種非常昂貴的飛機(jī)，這種飛機(jī)花費(fèi)了近20年的時(shí)間才開發(fā)出來(lái)。但他警告說(shuō)，“百系列”方法可以優(yōu)先考慮新型飛行器的開發(fā)，但要犧牲對(duì)新武器、雷達(dá)、傳感器、通信設(shè)備或其他使能技術(shù)的投資。他認(rèn)為，在F－35上對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)過(guò)多而關(guān)注飛機(jī)不夠。這可能導(dǎo)致美空軍走向另一個(gè)極端。新飛機(jī)可能既不是F－35也不是“百系列”，而應(yīng)是介于兩者之間的某種明智的妥協(xié)。

IRIS獨(dú)立研究公司的航空航天分析師麗貝卡·格蘭特（Rebecca Grant）對(duì)新的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)工作表示熱情，稱工程師可以“極快地”推出“百系列”風(fēng)格的選項(xiàng)。但是，她補(bǔ)充說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，通信套件的集成，以及平臺(tái)是有人駕駛還是無(wú)人駕駛的決定將是影響飛機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵變量。

她說(shuō)，“‘百系列方法’讓我覺(jué)得它在某種程度上確實(shí)是傳統(tǒng)的，因?yàn)檫@就是過(guò)去的做法。我認(rèn)為這就是他們想要達(dá)到的目標(biāo)。他們想要新鮮的設(shè)計(jì)。但是，當(dāng)你開始做出最重要的權(quán)衡并確定最重要的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，困難總是存在。那些很快成為重要的影響因素�！�

潛在的項(xiàng)目規(guī)劃

新的NGAD項(xiàng)目辦公室將確定“數(shù)字化百系列”的最終采辦戰(zhàn)略——包括開發(fā)周期、采購(gòu)數(shù)量和簽約機(jī)制。然而，羅珀向《防務(wù)新聞》透露了他對(duì)該計(jì)劃如何運(yùn)作的思考：

——至少同兩家制造商簽訂合同設(shè)計(jì)同一種戰(zhàn)斗機(jī)。這些制造商包括所有可能建造作戰(zhàn)飛機(jī)的現(xiàn)有公司——波音公司、洛馬公司和諾格公司——以及可以帶來(lái)獨(dú)特技術(shù)的新進(jìn)入者。

——讓每個(gè)公司使用先進(jìn)的3D建模工具創(chuàng)建其戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)方案的超現(xiàn)實(shí)“數(shù)字孿生”。使用這些模型可以對(duì)生產(chǎn)和持續(xù)保障如何實(shí)施進(jìn)行無(wú)限次模擬，對(duì)兩者預(yù)先進(jìn)行優(yōu)化并降低成本和勞動(dòng)時(shí)間。

——為初始批次的飛機(jī)授予單個(gè)戰(zhàn)斗機(jī)制造商合同。羅珀表示，工業(yè)界每年可以建造一個(gè)中隊(duì)、約24架的飛機(jī)。合同中還會(huì)包括其他批次飛機(jī)的選項(xiàng)。空戰(zhàn)司令部領(lǐng)導(dǎo)告訴羅珀，72架飛機(jī)將是正常運(yùn)行的可行數(shù)量，而這基本是典型空軍聯(lián)隊(duì)中的飛機(jī)數(shù)量。

——一旦該供應(yīng)商開始生產(chǎn)，重新啟動(dòng)新的競(jìng)爭(zhēng)，讓其他公司簽訂合同，開始設(shè)計(jì)下一架飛機(jī)。

在形成NGAD采辦戰(zhàn)略的同時(shí)，新的項(xiàng)目辦公室還將探索如何為他們的工作補(bǔ)充防務(wù)精華隊(duì)伍。大多數(shù)現(xiàn)有的美空軍項(xiàng)目都授予了能夠以最低價(jià)提供大多數(shù)能力的公司，從而導(dǎo)致這樣一種現(xiàn)狀：供應(yīng)商以低價(jià)獲得合同并僅在平臺(tái)大規(guī)模生產(chǎn)和持續(xù)保障階段獲取利潤(rùn)。

羅珀稱，如果采用“數(shù)字化百系列”架構(gòu)，美空軍可能會(huì)在設(shè)計(jì)階段向公司支付更多資金，并要求他們生產(chǎn)設(shè)計(jì)壽命較短的飛機(jī)，如一架壽命為6000飛行小時(shí)的噴氣式飛機(jī)，而非制造那些設(shè)計(jì)壽命高達(dá)2萬(wàn)小時(shí)的飛機(jī)。

他說(shuō)，“這開啟了以不同方式做事的機(jī)會(huì)，不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不再進(jìn)行全尺寸疲勞試驗(yàn)以及以往美空軍為保證飛行所做的所有事情。收益點(diǎn)也許就是我們能把飛機(jī)保持足夠長(zhǎng)時(shí)間來(lái)做出真正的改變，但這個(gè)時(shí)間又不會(huì)長(zhǎng)到我們?yōu)榫S持它而付出高昂的代價(jià)，或者無(wú)法用更好的飛機(jī)替換它們？”

“數(shù)字化百系列”方法的一個(gè)障礙可能是說(shuō)服美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)必要的資金。眾議院軍事委員會(huì)已經(jīng)建議在2020財(cái)政年度預(yù)算申請(qǐng)中為NGAD計(jì)劃削減資金，從10億美元減到5億美元，這表明該委員會(huì)可能不會(huì)讓美空軍順意。

羅珀則說(shuō)，這個(gè)想法引起了美國(guó)國(guó)會(huì)防務(wù)員會(huì)的“良好反應(yīng)”，但承認(rèn)立法者對(duì)這種方法有疑問(wèn)。他還指出，需要有一種支付賬單的方法，特別是在開發(fā)周期的早期階段，當(dāng)時(shí)有多家公司簽訂合同設(shè)計(jì)飛機(jī)。

他說(shuō)，“我認(rèn)為這個(gè)理論是合理的，這是所需的資金以及決定了我們能夠維持的工業(yè)基礎(chǔ)規(guī)模。我不想讓公司出局，但我也不想因?yàn)橘Y金規(guī)模過(guò)大，而而不是因?yàn)檫@個(gè)想法的合理性而失敗�！�