吴蔚等 ¦ 2019年国外航空武器装备与技术发展综述

2019年，主要国家加强航空科技战略谋划，继续推动下一代战斗机、先进无人机、机载武器技术研发，开展轰炸机、战斗机等现役武器装备升级改进，为高超声速飞行器加速发展提供支持，探索新概念航空平台与技术，持续推动航空装备的更新换代与能力提升。

一、加强军用航空科技发展谋划

美空军发布多份战略文件，加强军用航空科技谋划。美空军4月发布《2030年科技战略》，提出“发展并形成战略转型能力、改革领导和管理科技的方式、优化拓展科技研发机构的人才建设及对外合作机制”的目标以及相关举措。7月美空军发布“数字空军”倡议白皮书，将通过三大举措建设“数字空军”：一是建设能响应现代作战需求的信息技术基础设施，支撑跨域、多域条件下数据及信息的组织、使用和共享；二是发展数据赋能的人工智能和机器学习能力，持续缩短决策周期；三是广泛应用成熟、敏捷的商用解决方案，提升管理体系的效率和效果。9月美空军发布人工智能战略，描述了美空军的人工智能定义、发展背景和目的，提出下述5大关注领域：降低技术准入门槛；将数据视为战略资产；实现人工智能使用权限泛化；招募、发展、培训和培养人工智能人才；增强与国际伙伴、政府部门、工业界和学术界的沟通和合作。

美空军2019年公开发布的三份主要军种战略规划文件封面（美空军图片）

二、持续推动作战飞机能力升级

1．美俄继续推动战略轰炸机能力发展

美俄新型战略轰炸机研制稳步推进。美B-21“空袭者”轰炸机首架工程研制型机正在制造中，预计2021年12月首飞。美空军10月重新启用第420飞行试验中队，负责B-21在加州爱德华兹空军基地的试验工作。俄PAK DA下一代远程轰炸机2019年开始制造首架原型机，计划2025年前后首飞。

2019年12月号的《空军杂志》发布的B-21（右侧）想象图与B-2A（左侧）俯视照片的对比。仔细观察可以发现，作者在绘制B-21的图片时，后缘操纵面（包括后缘中间的“海狸尾”）实际上是从B-2A图片直接挪过来的。进气道更为扁平、宽度较大且唇口后掠这一特点，以前也是《空军杂志》在2018年8月号发布的B-21想象图中首次出现，这是与以前美空军官方发布想象图在外观上的最大差别。如果这种设计是真实的，可能是兼顾隐身和较大进气量的需要，这种矛盾正是B-21在研制过程中出现、且被美空军官方唯一公开提及过的问题之一（美《空军杂志》图片）

美空军改装B-1B轰炸机以携带高超声速导弹。美空军9月公布的改装内容包括，增加内埋弹舱长度和常规旋转发射架以挂载高超声速导弹，另外还计划增加6个外挂点的挂载弹药能力。

俄罗斯改进型图-22M3M轰炸机持续试验。首架飞机2018年底首飞后持续进行试飞，到2019年10月已完成18次飞行，该机安装新的导航和通信设备、瞄准系统和电子战系统，未来还将携带高超声速导弹。

2018年8月出厂的首架图-22M3M轰炸机（俄罗斯塔斯社图片）

2．持续开展下一代战斗机研发

美欲采用新策略加速下一代战斗机研发。美空军10月初成立先进飞机项目执行办公室（PEO），将采用“数字化百系列”采办策略，寻求更加快速、低廉、敏捷的持续创新解决方案，实现连续快速技术插入，形成螺旋上升式开发路径，加快“下一代空中主宰”（NGAD）战斗机的设计、研发、采办和部署。“数字化百系列”策略的实现将主要依托三种工业技术：一是敏捷软件开发，快速编写、测试和发布代码并进行迭代优化。二是模块化开放式系统架构，未来的空中优势“系统簇”将是完全开放的，具有可互换的硬件和第三方为系统开发软件的能力。三是数字工程，借助数字化三维建模工具，在全寿命期以高准确性和保真度仿真装备系统本体及设计、生产到维护等活动。

欧洲国家合作开展下一代战斗机研发。西班牙2月加入法德“未来作战航空系统”（FCAS）项目，该项目包含研制下一代战斗机（NGF）和无人作战飞机，达索和空客等公司已启动两年的联合概念研究工作。瑞典、意大利分别于7月和9月与英国签署“暴风”战斗机项目合作协议，将联合开展战斗机开发与采办。

法国2019年6月公布的“未来作战航空系统”中“下一代战斗机”想象图（上）和英国2019年9月公布的“暴风”战斗机想象图（下）（法国达索飞机制造公司、英国BAE系统公司图片）

日本即将启动新战斗机研制。8月日本宣布把F-2战斗机后继机型F-3的开发费用列入2020财年防卫预算，该战斗机的发动机、隐身设计、航电等多项关键技术研究已取得突破。

日本未来战斗机总体方案演进（上）和2020财年国防预算概要中公布的最新想象图（下）（日本防卫省图片）

3．美俄五代机开始服役

美F-35战斗机开始服役实战，与美军方达成多年采购协议。美海军舰载型F-35C在2月底达到初始作战能力，此前短距起降型F-35B、常规起降型F-35A分别于2015年、2016年达到初始作战能力，意味着美国所有F-35型别均已服役。5月美空军F-35A战斗机首次部署中东地区，并向伊拉克境内目标实施了空中打击。10月美国防部与洛马公司达成478架F-35采购协议，飞机单价将大幅降低。

俄苏-57战斗机即将服役。该机2019年已完成装备第一阶段发动机的试飞工作，为交付俄空天军做好准备。俄国防部6月签署76架苏-57战斗机采购合同，交付将持续到2028年。12月下旬，首架生产型苏-57试飞时坠毁，飞行员成功弹射，俄已组成事故调查委员会调查事故原因。

4．美欧持续推进四代机能力升级，俄接收新型四代机

美军推进现役战斗机升级改造。5月美海军授予波音公司10架F/A-18E/F战斗机“服役寿命改造”（SLM）合同，使延寿改造飞机数量增至17架。SLM将使F/A-18E/F升级到第Ⅲ批次，将具有更强通信和组网能力、更远航程。特朗普12月签署的《2020财年国防授权法》批准美空军购买波音F-15EX战斗机的计划，2020财年采购8架，其中2架为试验机。F-15EX配装F110-129发动机、采用数字式电传操纵系统，使用寿命大幅延长，武器挂载能力得到提升。

2019年11月，美海军宣布AGM-158C“远程反舰导弹”已配装F/A-18E/F战斗机形成早期作战能力（美海军航空系统司令部图片）

法国持续为“阵风”战斗机实施能力升级。1月首架F3R标准 “阵风”战斗机交付法国海军，12月宣布形成初始作战能力。F3R标准包括集成“流星”远距空空导弹、有源相控阵火控雷达、下一代侦察吊舱等。同时达索公司获得F4标准研发合同，将升级雷达传感器、集成新型空空弹和空地弹、采用新的维护预测和诊断辅助系统。

F3R标准型“阵风”战斗机于2018年10月通过法国国防部武器装备总署（DGA）鉴定。图为一架法国空军的F3R标准型“阵风”B战斗机，共携带了2个2000升副油箱、2枚“流星”中远距空空导弹、2枚红外制导型“拦截、格斗与自防御导弹”（即MICA／“米卡”）、6枚激光制导型模块化空地导弹和1个“瞄准与远程识别光学系统”（TALIOS）吊舱。该标准型除了标配有源相控阵雷达之外，还标配TALIOS吊舱，取代了“达摩克利斯”瞄准吊舱；侦察配置下标配“机载侦察观测系统”（AREOS）吊舱，即“下一代侦察”吊舱。法国海军F3R标准型“阵风”M还可在伙伴加油配置下标配“新一代加油吊舱”（NARANG）（法国达索飞机制造公司图片）

欧洲“台风”战斗机实施升级。6月欧洲战斗机公司签署长期演进合同，将实施“台风”战机任务系统、防御辅助系统、驾驶舱显示和控制、发动机升级改进。

俄空天军6月接收首批2架米格-35战斗机。该机是单座超声速和超机动战斗机，将逐步替代米格-29系列战机。

三、发展新型航空作战支援保障装备

1．启动作战支援保障新装备研发

俄罗斯探索研制空中炮艇飞机。6月俄媒体报道俄罗斯正在研制一种可装备两门57毫米自动火炮及其他小型火炮的空中炮艇飞机，为地面部队提供直接火力支援，项目第一阶段将把一架安-12飞机改装成飞行试验台，开展武器、战术和程序等的试验。

日本发展大型电子战飞机。外媒10月报道，日本川崎重工正在研发P-1海上巡逻机电子战型，以满足日本海上自卫队替换P-3“奥利安”监视飞机的需求。P-1电子战飞机可能在前机身顶部、底部、左侧和右侧安装雷达罩。

以色列和巴西推出新型预警机方案。巴航工业与以色列航宇工业公司埃尔塔系统分部6月宣布联合研制 P600预警机，该机将以巴航工业“执政官”600（Praetor 600）公务机为平台，搭载埃尔塔分部的第四代数字式有源相控阵雷达、集成敌我识别等系统。

P600预警机想象图。该机配装的很可能是采用氮化镓技术的数字阵列有源相控阵雷达（以色列航宇工业公司图片）

2．新型航空作战支援保障装备研制取得进展

巴航工业公司KC-390新型军用运输机开始交付。KC-390飞机2019年开展了空中加油、空投等试验，9月交付巴西空军首架飞机。该机可执行人员空投、装备空运、空中加油等多种任务，具备较好的短距起降能力和无铺装跑道起降能力。

2019年9月，巴航工业公司向巴西空军交付首架KC-390。这是交付仪式上该机“过水门”（巴航工业公司图片）

俄罗斯发展新型军用运输机。3月伊尔-112V俄罗斯最新轻型军用运输机完成首飞，该机用于替换安-26运输机。6月俄罗斯伊留申公司宣称已开始为未来军用运输系统（PAK VTA）的重型军用运输机设计工作，该机将替代安-124运输机。

波音KC-46A加油机交付美空军。1月首架KC-46A加油机交付美空军麦康纳空军基地，并以每月不超过3架飞机速度持续交付。美空军计划采购179架KC-46A，现已签订67架生产合同。

美空军新型教练机研制取得进展。美空军9月宣布2018年启动研制的T-X教练机命名为T-7A“红鹰”，并已通过关键设计评审，2架原型机完成超过100次试飞。

四、发展新型直升机项目和装备

美陆军推进下一代直升机研发。美陆军4月发布将用于替换UH-60“黑鹰”直升机的“未来远程突击机”（FLRAA）信息征询书，公布了未来中型通用运输高速旋翼机的性能需求，为下一代通用直升机指明方向。作为该项目潜在竞标方案的西科斯基-波音公司合作研制SB>1高速直升机3月首飞，该机设计具有接近常规直升机2倍的飞行速度和航程。

无人直升机成为舰载航空装备。美海军MQ-8C“火力侦察兵”无人直升机6月形成初始作战能力，该机以贝尔407商用直升机为平台改装，执行情监侦和目标精确定位等任务。法国海军7月组建首个舰载无人直升机中队，配备S-100无人直升机，由“西北风”级两栖舰搭载。

五、探索无人机新技术能力

1．美英发展低成本无人作战飞机

波音公司2月公开空中力量编队系统（ATS）新型低成本隐身无人作战飞机，计划2020年完成首飞。美空军研究实验室（AFRL）低成本可消耗飞机技术（LCAAT）项目的XQ-58A技术验证机3月首飞，到10月完成3次飞行，标志着美军在研究和验证有限寿命／架次的低成本无人作战飞机技术和装备方面取得阶段性进展。7月英国皇家空军快速能力办公室与国防科技实验室启动轻型可消耗创新作战飞机（LANCA）研发，该无人作战飞机可与F-35、“台风”等有人战机协同运用，为其提供更多信息和更强的防护力与生存力。

2．新型无人机研发取得进展

俄罗斯“猎人”重型无人机8月首飞。该无人机采用飞翼布局，装1台涡扇发动机，可配装雷达、光电、信号情报等传感器，将填补俄空天军装备谱系中隐身察打一体无人机空缺。

美海军MQ-25舰载无人加油机T1原型机9月首飞。该原型机主要用于先期研究和数据积累，以满足美海军加速采办的目标。美海军于2018年8月授予MQ-25工程研制合同。

探索发展小型无人机集群作战概念的美国防高级研究计划局（DARPA）“小精灵”项目开展验证阶段工作。年初项目开展了空中对接系统、机载航电系统试飞，8月美国空军将“小精灵”无人机编号为X-61A，后续将开展无人机首飞和飞行试验。

X-61A“小精灵”空中发射与回收无人机样机（美国戴内提克斯公司图片）

3．探索无人机参与空战的新技术

DARPA 于5月启动“空战进化”（ACE）项目，旨在研究近距格斗空战中的自主空战决策和智能空战算法，实现有人机－无人机协同作战。美空军研究实验室7月透露正发展“天空博格人”（Skyborg）项目，开发一种人工智能系统，重点在无人机智能空战中的情报监视侦察（ISR）和态势感知能力，美空军研究实验室将与AFRL“自主能力编组3”（ACT3）、DARPA“空战进化”等项目合作，探索发展无人机进行近距空战。

六、为高超声速飞行器加速发展提供支持

美国加大高超声速项目投资。3月公布的美国防部预算申请中，高超声速飞行器项目2020财年科研预算26亿美元、未来五年预算105亿美元，均较去年均出现大幅增长，将支持近期的远程打击武器研制和列装、中期的防御高超声速武器拦截器研制和远期的有人驾驶的飞机研发。

推进发展高超声速试验设施。美国更新多个高超声速用试验设施，美国空军阿诺德空军基地超声速／高超声速D风洞6月经更新改造后重新服役，该基地9号高超风洞7月完成从马赫数14到马赫数18升级后的初步调试，美国犹他大学新升级的高超电弧加热风洞同期重新投入运行。另外，美空军X-60A高超声速飞行试验平台3月完成关键设计评审，进入制造阶段，计划1年内首飞。9月俄罗斯格罗莫夫飞行研究院展示一种高超声速飞行试验平台，该平台以伊尔-76飞机为载机，空中投放高超声速试验飞行器。

七、军用航空发动机聚焦下一代技术研发

美欧发展下一代作战飞机用发动机技术。美空军于2月和3月向霍尼韦尔、波音公司授予“支持经济可承受任务能力的先进涡轮技术”（ATTAM）计划阶段Ⅰ合同，研发下一代先进涡轮推进、电力和热技术，至此美空军已向10家企业授出该计划阶段Ⅰ研发合同。美陆军2月授予通用电气公司改进涡轮发动机项目（ITEP）研制合同，将发展下一代军用直升机发动机。法国赛峰集团与德国MTU航空发动机公司12月签署合作协议，将成立合资公司开发法德新一代战斗机用发动机。英国国防部7月授予罗罗公司研究合同，开发高马赫数飞机发动机技术。

法国展示的“下一代战斗机”发动机外形缩比模型和高压涡轮部件示意图（法国赛峰集团图片）

先进航空发动机研发取得进展。美国通用电气公司2月完成美空军“自适应发动机转化项目”（AETP）的XA100自适应循环发动机详细设计，XA100是一种变循环发动机，可根据需要提供更高推力和节省燃油效率，满足未来战斗机的作战需求。3月英国高超飞行器用“佩刀”发动机验证机的核心机完成初步设计评审，10月发动机预冷却器样机完成马赫数5模拟条件下高温考核试验，为后续核心机整机地面试验打下基础。8月美空军高超飞机用超燃冲压发动机完成地面试验，试验中获得5.9吨推力，证明其有能力研制和交付大尺寸的高超声速平台。

八、关注发展先进机载武器

发展下一代战斗机机载武器。美海军3月授予AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”工程研制合同，该弹为空射型超声速战术导弹，主要用于摧毁敌方的防空系统。美空军6月表示正开发AIM-260新型远距空空弹，该弹将取代AIM-120先进中程空空弹，其射程更远，能更精确瞄准目标。欧洲导弹集团公司（MBDA）6月公布称为“未来作战航空系统”的空射武器概念，包括“灵巧滑翔者”和“灵巧巡航者”精确制导炸弹、新一代亚声速和超声速巡航导弹，可装备法德以及英国的新一代战斗机。

AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”可由F-35战斗机内埋携带，提供一种隐身状态下进行防区外压制／摧毁敌防空作战和必要时对地攻击的新型武器（美国诺格公司图片）

美欧开展机载武器协同技术研发。美空军6月启动“金帐汗国”项目，验证单一型号和不同型号机载武器的网络化自主协同作战能力，最终使“小直径炸弹”、“联合空对地防区外导弹”、“微型空射诱饵”等现有武器在发射后能协同规划下一步打击行动、攻击目标。欧洲导弹集团10月透露，正在英、法国防部支持下开展欧洲未来的新型战斗机协同式机载武器研究，开发能够适应未来作战环境下空面打击的协同技术。

九、发展先进机载管理技术

航空强国通过研发机载航电、飞控等系统的嵌入式硬件和软件，提高作战飞机平台任务规划能力，实现改善飞行操作、提升飞行安全性，进而提高空中作战效率。

DARPA“机组人员驾驶舱工作自动化系统”（ALIAS）项目开发的自动驾驶系统5月开始安装到美空军F-16战机，将开展飞行试验，为最终应用打下基础。ALIAS自动驾驶系统具备改装简单、全时自动驾驶、飞行控制操作便捷、人机交互流畅等特点，可降低军机飞行员驾驶负担，使其更关注空中作战操作。美空军7月宣布F-35A战机已开始安装对地自动防撞系统，比原计划提前7年。该系统在飞机飞行控制系统中引入新控制功能，避免飞机撞击地面，美还在研发空中自动防撞系统和集成了空中及对地防撞功能的综合自动防撞系统，可显著提升战斗机的飞行安全性。BAE系统公司8月获得合同为英国皇家空军开发“权杖”（Sceptre）数字化任务规划系统，该系统能综合处理多种数据、帮助飞行员制定合理的战术计划，将应用到“台风”战机。

十、探索新概念平台及技术

美军探索电动垂直起降飞行器军用前景。美空军研究实验室9月宣布启动“敏捷优势”（Agility Prime）项目，探索采用混合电或全电的垂直起降飞行器用于短距离货运和人员运送、作为V-22未来替代机的可行性。该项目将积极吸收当前民用电动垂直起降飞机的研究成果，支持工业界在美国多地开展无人原型机试验。

英美研发采用射流控制技术的飞机设计。射流控制技术通过改变发动机喷气方向替代传统飞行控制面控制飞机，可有效改善飞机性能。英国“岩浆”无人机5月完成使用射流飞行控制技术的首次飞行。DARPA 8月宣布“采用新型效用器的革命性飞行控制”（CRANE）计划，寻求发展射流飞行控制技术和相关设计工具，实现飞机布局优化。

探索创新材料技术。瑞士洛桑联邦理工学院研究人员3月开发出一种自修复复合材料，通过在复合材料中加入自修复剂，只需要利用便携式热空气喷枪等装备，对受损部位材料加热，实现快速修复。该新技术可在发动机叶片、飞机零件等多种复合材料结构中应用。美国Surmet公司8月开发出一种氧氮化铝（AlON）陶瓷粉末，经过高温高压制成透明装甲材料，生产出8平方英尺（约0.74平方米）的AlON视窗，此前最大的AlON视窗尺寸为2.8平方英尺（约0.26平方米）。新AlON视窗具有优异的防弹性、抗冲击性，且轻巧耐用，潜在应用范围包括军用直升机等。AFRL研究人员10月宣称开发出全新液态金属网络系统，可使得导体在拉伸状态下自主改变结构，同时还能保证原有的导电性能不受影响，更好的响应外部应变，这种可拉伸导体有望在可穿戴设备中发挥重要作用。

结束语

2019年军事强国加强了下一代航空装备与技术的探索与研发，围绕发展创新型平台与技术、构建新型空中作战样式，成为当前国外航空装备科技发展重点。

本文第一作者吴蔚女士已为《空天防务观察》提供2篇专栏文章，如下表：

序号	篇名	发表日期
1	2018年国外军用航空装备与技术发展综述	2019年1月14日
2	2019年国外航空武器装备与技术发展综述（即本篇）	2020年1月2日