阿怡:F-55,到底是什么东西?

文 / 观察者网专栏作者 王世纯

观察者网军事观察员

本周,美国空军各种 " 重磅 " 新闻眼花缭乱,令人疑惑美国空军到底想干什么。

先是 5 月 12 日,美国《航空周刊》(Aviation Week)独家爆料说,五角大楼讨论用天基预警雷达 " 空中移动目标指示 "(AMTI)" 取代 E-7A 预警机。随后,美国空军又透露 F-47 的部分指标——极速 2 马赫,作战半径 1850 公里。再之后,美国防长透露美国国防部正在考虑把 F/A-XX 项目推迟 3 年;而在无人在意的角落,本周美国科学家联盟评估了 " 金穹 " 空天防御系统的可行性。

而最重量级的新闻当属特朗普在阿联酋的发言。在卡塔尔出席波音与通用电气航空(GE)的大单签约仪式时,特朗普突然表示,他正推动升级 F-35 计划,其中 F-35 有小改进计划,但还要研发一款双发、升级版 F-35,并打算命名为 "F-55"。他还称计划对 F-22 进行现代化升级,命名为 "F-22 Super"。

非常有寓意的一张图,美军机队主力集体出动对 E-7 说 " 燕子你别走 "

"AI 早有先见之明 " ——波兰空军 F-35 命名仪式

" 歼 7 改歼 8"

在提到 " 双发 F-55" 之时,特朗普就坐在 GE 航空 CEO 卡尔普身边,之后他说出的话也非常有特朗普的风格:

" 我们正在对 F-35 进行升级,有些只是简单的升级,但我们也在研发 F-55。我会把它命名为 F-55,这将是一次重大升级,而且它将配备两个发动机,因为 F-35 只有一个发动机……我不喜欢一个发动机。就算通用电气有着全世界最好的发动机(他看向卡尔普),但我喜欢两个,三个或者四个发动机,一个发动机容易熄火……你看 747 就有 4 个发动机……世界上最漂亮的战斗机是 F-22,但我们要打造一架超级 F-22(Super F22)。"

原话更难绷

不愧是上任一百天就把国际局势搅和得一团乱麻的男人," 语不惊人死不休 " 已经算是特朗普的某种个人专利。在特朗普政府公布 F-47" 早就首飞 " 的消息以后,笔者认为美国空军现在的军事置信度大幅度降低,现在出现什么新闻都不奇怪。但坏就坏在,特朗普叙述的这些空军项目并非毫无根据。自曾任美国空军部长的肯德尔取消 NGAD 以来,各种美国空军动向的蛛丝马迹都证明这些项目会以某种形式存在。因此,所谓 " 双发 F-35" 这种夸张的航空新闻背后也应该有其独特的前因后果。

笔者也相信特朗普突然说出这些话是有由头的。在军事问题上,特朗普首先是一个自视甚高的军迷,对军事问题有自己的理解。这一点可以体现在他上任前对 " 星座 " 级护卫舰的吐槽上——一方面懂的真多,另一方面支的也是馊招。

同为军迷,笔者更愿意把特朗普视作为一个不甚发达的生成式人工智能 "Chat 川 PT" ——他的语料一定来源于美国军工业和国防部亲近人士们的 " 投喂 ",经过 " 川 PT 脑内大模型 " 的整理再由 " 川 PT 之口 " 进行输出。也就是说,这些 " 双发 F-35"," 超级 F22" 之类的内容,一定有着各种已经画进 PPT 甚至超越 PPT 的方案和预研存在于世,才会入得特朗普的法眼。

正因如此,美媒也开始翻阅新闻——尤其是近期的新闻,试图寻找 " 双发 F-35" 的草蛇灰线。美国人自然而然他们注意到了洛马公司新老总的一段不同寻常的发言。

洛克希德 · 马丁公司首席执行官詹姆斯・泰克莱特在 3 月时告诉分析师,公司正研究将 F-47 竞标技术移植到 F-35,以一半的成本实现 80% 的性能提升。他还证实这一升级并非 F-35 Block 4,而是一种新的改型。此外,洛马不会对 NGAD 战斗机授予波音公司一事进行抗议。洛马将把工作重点转移到升级现有的战斗机 F-35 和 F-22 上,使它们获得新的能力。他告诉分析师:" 相当于我们基本上是要把(汽车)底盘改装成法拉利 "。

笔者相信,美国军工组的各位同行们在看见泰克莱特 " 法拉利之说 " 一度也认为这是个 " 比喻 "。但随着 F-55 的 " 横空出世 ",这些人恐怕要思考洛马老总到底是 " 比喻 " 还是 " 形容 "。笔者不是 F1 车迷,但至少了解国际车联曾规定 F1 方程式赛车只能搭载一台发动机。不过,进入混动时代,F1 赛车的电机从原理上也可以视作一台新的发动机。基于这种考量,F-35 挂一个带气动转子的发电吊舱给机载设备供电,也和混动 F1 赛车一样解决了 " 双发 " 的定义学问题。

当然,玩笑归玩笑。仅从正常的航空器设计学逻辑判断,双发 F-35 几乎是一个不可能的事情。五代机和以前战机最大的不同就是隐身性能,因此一架五代机的研制绕不开气动外形、动力系统和弹舱三个关键子系统的指标取舍。美军在设计以多用途为主的 JSF 联合攻击战斗机时,对战机的隐身载弹性能提出了硬指标,其最核心的指标内容就是弹舱足够深、足够大,能容纳 2000 磅的航弹。因此,波音 X-32、洛马公司 X-35 两型 JSF 五代机原型机的设计思路就是围绕弹舱布置和动力系统来设计飞机。

正是这种需求的刺激下,F-35 采用了 " 单大推 - 常规布局 - 双大弹仓 " 这样的设计,因为这种设计比双发窄间距紧凑机身布局能节省出更多的空间布置巨大的弹仓。也是这种设计,F-35 在长度和翼展仅比 F-16 大一点的情况下,重量却与 F-15 基本相当,油箱容量超过 F-14,其机内空间早就和北京房价一样称得上寸土寸金。但正因如此,F-35 毫无可能在本就紧凑的机身上再塞下一个发动机。

正是这样的常识性问题,让网友们开始好奇 F-35 如何 " 单改双 "。毕竟纵观人类航空史上,上一个 " 放大单发机机身以便塞下两台发动机 " 的战斗机,还得追溯到我国航空工业历史上的歼 7 变歼 8(主编锐评:幻影 2000 到幻影 4000 呢?)。下一个可能是印度的 " 光辉 " 变 TEDBF。如果顾诵芬院士听说美国人在机体整体设计不大变动的情况下,拿单发战斗机加了一个发动机改双发机,目的是追赶敌国主力战机,不知他会是什么心情。

既然 " 科学的 " 改进方法无从下手,那就给了 " 不科学的 " 改进方法一些发挥空间,太平洋两岸的网友们造飞机不会,但在瞎改飞机这件事上各有各的天赋。目前笔者看见的方案包括,第一,硬塞学派,将机体整体放大,硬塞并排两个巨大 F135,这样做的好处是性能明显会优于 F-35,但坏处是可能要学苏 -57,改成双发宽间距布局,此外总师可能需要乘坐 F-15EX 战斗机上天观测 F55 的高速震颤情况。

另一种方案是英国 " 闪电 " 战斗机的上下排列方案,这是在诸多不科学方案中较为科学的一种,且已经有大量同人图片,证明了方案的可行性和受欢迎程度。此外,美国还可能学习 " 双野马 ",制造 " 双肥电 ",证明美国航空力量的一脉相承。笔者的领导施佬认为把机身全改油舱弹舱,再让翼尖挑俩发动机的 M-50 方案也可以有。这一方案较为复古,可行性较高,性能指标存疑。

"F-55,F-47 的保守备份?"

但玩笑归玩笑," 双发 F-55" 的出现给美国分析师们带来的震撼和疑惑,更多还是和 NGAD 有关,也就是 " 洛马的 NGAD 方案到底造了个什么玩意儿 "。按照 " 常规布局 NGAD 可能存在 " 这个逻辑推断,很多一鳞半羽的 " 洛马 NGAD" 碎片信息也就拼凑出了一个符合逻辑的信息。

主抓 NGAD 项目的美国前任空军部长肯德尔证实了 " 保守方案 " 确实存在,他在 3 月的采访中透露了很多 F-47 的细节,比如 " 波音并非靠关系户赢得的竞标,相反波音的设计相比洛马更加激进,因此更得美国空军的青睐 "。

如今我们看见特朗普发布的、不甚严肃的 F-47 设计图,知道 F-47 光是前半部机身可能存在的鸭翼就够激进了,而其他激进的部分可能是宽频隐身性能——战区和航空周刊的编辑都觉得,如果洛马六代机的指标真的过于保守,那么在 F-47 后半部到底安装几个发动机都处于未知状态的情况下,洛马六代机 =" 双发 F35 方案 " 倒是一个有些合理性的推测。毕竟从 F-22 到 F-35,洛马都是 " 内功激进,筋骨保守 ",尽可能用更加先进的航电动力子系统,去弥补常规布局带来的部分指标不够激进,这一逻辑延续到 NGAD 也不是什么奇怪的事情。

F-47 的指标相对保守,说明其核心考量并非是获得超越 F-22 的飞行性能,而是拥有宽频段隐身和极大的航程

这一点也可以从美军这几年的动力发展上体现出来。战机立项,动力先行。自 2023 年起,美国空军的动力系统突然发生较大变动,证实美国空军在 NGAD 上有大想法。2023 年 3 月,美国空军决定在 2024 年为 F135 发动机核心机升级(ECU)计划拨款 2.45 亿美元,并停止自适应发动机转化计划(AETP),放弃让新批次 F-35 战机换装 XA-100 大推力加力式变循环涡扇发动机,转而升级现有的普惠 F135 发动机。

该消息宣布不久后,美国国会就罕见地授权为 AETP 的竞标商普惠和 GE 提供额外接近 40 亿美元的资金,继续推进 XA-100 发动机。随后,GE 的 XA-102 于 2023 年通过了重大设计审查,普惠的 XA-103 也于 2024 年通过了审查。

回头来看,尽管 21 世纪美军 "PPT 吹上天,工程制造落地 " 的项目多如牛毛,但取消 XA-100 的决定,可能和其他项目不可同日而语。XA-100 的失宠是由 F-35 的 F135 发动机指标特殊性导致的。F135 发动机是一款指标高度特化的发动机,是为了 F-35 的单发机特性上尽可能将指标做到极致的产物。F135 发动机在相较于 F119 发动机尽可能提升涵道比的情况下,已经达到了某种性能的上限,再提升涵道比也没有意义。而受限于 F-35 的飞行性能,换装 XA-100 发动机也不会彻底改变 F-35 的飞行特性,使其具备能比肩东方战机的高速性能。

暂停 XA-100 的决定是肯德尔作出的,单纯就美国空军的财政情况来看,肯德尔放弃 XA-100,全力推进六代机动力项目 " 下一代自适应推进(NGAP)" 是个正确的选择。毕竟 XA-100 是用来妥协 F-35 的产物,而 XA-102/103 可能才是美国人准备给六代机的新一代动力。

笔者推测,洛马一定有一个类似于 " 超级 F-22" 的 NGAD 项目——采用两台 XA-102/103 新一代变循环发动机,采用常规布局,航电高度继承 F-35 的后续型号,但可能去掉了垂尾等 " 五代机 " 特有的标志,使其具备下一代的元素和外观。由于该飞机采用常规布局,因此很多元素也可以 " 下放 " 给 F-35。或许正是这样的一架飞机,最终以 "F-35 双发改 " 的身份成了特朗普嘴里的 "F-55",这也就不奇怪了。

如果真有 F-55 这个飞机,那么真正给 F-55 发 " 准生证 " 的,恐怕还得是翱翔在北境的科幻战机。美国空军的 "12 · 26 震撼 " 到现在还没有过去,而 "12 · 26 震撼 " 的主角可不止一款飞机。在太平洋西岸的大国选择了 " 激进 - 保守 " 两条腿走路的情况下,洛马拿着北境雄鹰的高清视频 " 且待小僧伸伸脚 " 也是很正常的事情。

按照肯德尔的说法,波音洛马的 NGAD 样机都已经在前几年完成了首飞,我们有理由推测洛马 NGAD 项目的技术成熟度在 F-47 立项之时未必落后波音太多,甚至鉴于设计的保守性,洛马可能会维持设计团队,推进项目,毕竟波音 F-47 的激进设计很可能因为过于激进而走向完蛋,之后美国空军对于鸭翼或别的什么激进元素的批判也会是最严重的。

但说到底,美国空军折腾这么多新项目,其核心原因还是 " 处处不提歼 -20,处处不离歼 -20"。美国空军拿不出一款机型,能够完全对位装备 WS-15 发动机的歼 -20A,一如苏联空军长期拿不出一款对位 F-15 的战机。

从 2018 年前后美国人找日本人琢磨 "F-22/35 混合体 " 开始,美军就希望拿出来一款能够对位 " 高空高速、新时代航电 " 的东方五代机。但无疾而终的 "22/35 混合体 " 也好,差强人意的 " 超级 F-22" 也罢,美国空军终究陷入了某种 " 歼 -16 困境 " ——要不要在下一代战机服役以后,研制一款我们之前缺乏同样生态位的飞机。这个问题我们没有纠结,无论是歼 -15T 也好还是歼 -16 也罢,这一步我们十分轻松地迈了出去,毕竟我们要备战打仗。但坐拥航空霸权三十年的强敌正处于 " 进则净土,退则凡尘 " 的纠结阶段,想迈出去一步有时难如登天。

歼 20 看的越多,美国空军越想复活 ATF

特朗普的 F-55,也让笔者想起了一个旧闻:2018 年美国为了追赶东大的 " 斯普尼克时刻 ",一口气上马 6 个高超音速项目,高歌猛进。当时,特朗普发明了一个词叫 " 水音速 "(Hydrosonic)。事后美军一系列新锐武器再无 " 水超音速 " 的痕迹。如今我们看特朗普口中的 "F-55",像不像 7 年前他脱口而出的 " 水音速 "?显然,强敌的航空产业技术积累远远好于高超音速产业。自特朗普再度上任以来,这种 " 病急乱投医 " 式的航空 " 立项潮 ",反倒说明强敌内心深处的出现了他们不自知的慌乱。

让我们看一下开头的那些新闻——美国国防部传出要用航天侦察取代航空预警,不再采购备受美国空军好评的 E-7A 机队。这种新闻有其合理性——在面对中国指明了预警机发展方向的下一代预警机以及普遍装备的霹雳 -17 和霹雳 -XX 之时,采购一款性能略好于空警 -500A、但数量远少于空警 -500A 的预警机,确实不是一个合理的选择。

同样,在 NGAD 项目步入正轨,甚至有可能存在 F-55 备份的情况下,FA-XX 项目确实该停就停,重复建设只会拖慢整体进度。而面对中国史无前例的 " 扩核 ",研究空天拦截系统也是理所应该……这些决策细看都没有错,但这些事情都不是冷战时期那个狂奔在前、让苏联玩命追赶的美国会做出来的。美国人从动作到心态,都已经到了追赶的那一方,尽管美军不一定承认这一点。

连 F/A-XX 都能鸽,强敌大有否定现在,彻底掀桌不过之势

而恰恰就是这几天,歼 -10CE 与霹雳 -15E 在克什米尔的惊艳表现震惊了西方观察家,让他们不得不正视我们这支在本世纪 20 年代突飞猛进的先进空军。说来也巧,美系航空力量在冷战末年的航空霸权的预兆之一,就是巴基斯坦空军的骄傲战果——巴空军 F-16 机队轻而易举地摧毁了驻阿苏军的主力战机,而 F-16 在当时美军机队里甚至只是第三好的飞机。当时明眼人都看得出,美式航空体系即将霸占天空。

但战略失误就是战略失误,当美国人终于醒来发现东方的空军已然成长为致力于 " 空军制胜 " 的战略空军时,他们的追赶办法也未见得高明。特朗普第一任期内好大喜功的一堆 " 高超 " 项目,最终成果寥寥、一地鸡毛,如今只有 HAWC 项目和 LRHW/CPS 项目苦苦支撑;在其第二任期内盲目蛮干的航空决策,是否会让美国独步天下的航空工业步高超后尘,还有待观察。但对美国空军而言,这两年的一切,可能让他们终于感受到了类似当年苏联空军的抱怨——造个歼 -20,怎么就那么难。