溫杰

在第50屆范堡羅航展上，BAE系統(tǒng)公司全方位地展示了多種現(xiàn)役裝備、機(jī)載設(shè)備和尖端技術(shù)，凸顯出核心業(yè)務(wù)仍然集中于防務(wù)和安全領(lǐng)域。值得注意的是，該公司在室內(nèi)展區(qū)不僅首次展出了“雷神”技術(shù)驗(yàn)證機(jī)和未來空戰(zhàn)系統(tǒng)（FCAS）的縮比模型，而且還首次對外介紹了與之相關(guān)的激光空速傳感器技術(shù)。

在今年的范堡羅航展上，BAE系統(tǒng)公司表示，F(xiàn)CAS計(jì)劃即將進(jìn)入全尺寸原型機(jī)階段，預(yù)計(jì)研制一種基本構(gòu)型，可能根據(jù)兩國空軍的不同需求，分別交付兩種不同的平臺，以便于各國現(xiàn)役空中力量的協(xié)同作戰(zhàn)。該公司負(fù)責(zé)FCAS計(jì)劃的馬丁·羅威科克斯在航展上強(qiáng)調(diào)，F(xiàn)CAS計(jì)劃將著眼于有人/無人編隊(duì)（MUM-T），因此需要研制各自的型號，目的是考慮到法國空軍和英國空軍分別裝備的“陣風(fēng)”和“臺風(fēng)”之間的差異，主要集中于通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈。

聯(lián)合研制全新平臺

FCAS計(jì)劃問世的背景是近年來英、法兩國在防務(wù)領(lǐng)域不斷加強(qiáng)合作，從初步論證到正式啟動，前后經(jīng)過了兩年多時(shí)間。2014年1月31日，當(dāng)時(shí)的卡梅倫首相與奧朗德總統(tǒng)在英國諾頓舉辦的首腦峰會上，共同簽署了一份涵蓋陸?？仗斓姆绖?wù)合作聲明，并將為FCAS計(jì)劃提供研制經(jīng)費(fèi)，用于為期兩年的FCAS可行性研究。當(dāng)時(shí)，F(xiàn)CAS計(jì)劃獲得了價(jià)值1.2億英鎊（約合1.95億美元）的投資，力求盡快推進(jìn)到原型機(jī)階段。

從裝備更新計(jì)劃來看，兩國空軍面臨著同樣的迫切需求，即在2030年前后裝備一種新型作戰(zhàn)飛機(jī)。但是，兩國政府對于設(shè)計(jì)一種有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)還是研制一種無人駕駛平臺尚不明確，仍然需要審慎地考慮和評估，這從FCAS的字面意思可以看出。為此，兩國國防部花費(fèi)了兩年多時(shí)間論證了FCAS計(jì)劃的作戰(zhàn)需求，才決定正式啟動可行性研究。

從軍用飛機(jī)工業(yè)來看，F(xiàn)CAS計(jì)劃對于法國和英國長期塑造和保持一個強(qiáng)大的、創(chuàng)新的和獨(dú)立自主的作戰(zhàn)飛機(jī)設(shè)計(jì)和研制基礎(chǔ)是一個歷史機(jī)遇。更為重要的是，F(xiàn)CAS計(jì)劃還將為英國和法國提高軍事行動的獨(dú)立性奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過一年多的分析和論證，英、法兩國國防部就FCAS可能承擔(dān)的任務(wù)達(dá)成一致意見。5項(xiàng)任務(wù)被視為最優(yōu)先級別，包括壓制和摧毀敵方防空系統(tǒng)（SEAD/DEAD）、攻擊機(jī)場、打擊戰(zhàn)略目標(biāo)、空中攔截和執(zhí)行武裝偵察任務(wù)，其他的低優(yōu)先任務(wù)包括反艦打擊、近距空中支援和防御空中進(jìn)攻等。

FCAS概念建立在英國空軍F-35和“臺風(fēng)”、法國空軍“陣風(fēng)”等有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)與無人戰(zhàn)斗機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)基礎(chǔ)上。根據(jù)長遠(yuǎn)設(shè)想，飛行員在駕駛“臺風(fēng)”或“陣風(fēng)”執(zhí)行任務(wù)時(shí)，后座的武器系統(tǒng)操作員可以控制無人戰(zhàn)斗機(jī)以自主模式實(shí)現(xiàn)“蜂群”飛行，就是將它們分為幾個作戰(zhàn)分隊(duì)，可以像實(shí)時(shí)的計(jì)算機(jī)戰(zhàn)略游戲一樣，按照一種熟悉的樣式控制每個分隊(duì)的行動。

最值得注意的是，雙方還強(qiáng)調(diào)，目前這是一項(xiàng)英、法合作計(jì)劃，有利于快速和有效地完成研究工作，但并未排除其他國家在可行性研究階段后參與其中。一旦FCAS計(jì)劃超越了這個階段，兩國將需要更多的資金和更大的市場，到時(shí)就不僅僅是兩個國家所能夠提供的。因此，F(xiàn)CAS計(jì)劃的未來預(yù)示著歐洲多國將聯(lián)合生產(chǎn)和裝備一種全新的系列作戰(zhàn)平臺。

全面突破關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)際上，F(xiàn)CAS計(jì)劃從總體設(shè)計(jì)來看并不需要從零起步，BAE系統(tǒng)公司和達(dá)索飛機(jī)公司已經(jīng)通過發(fā)展多型技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，掌握了UCAV所需的一系列關(guān)鍵技術(shù)，特別是通過“雷神”和“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)的幾輪飛行試驗(yàn)，證明了各自在隱身技術(shù)、氣動布局和飛行控制等方面的設(shè)計(jì)已經(jīng)日臻成熟。

從本屆范堡羅航展來看，BAE系統(tǒng)公司首次公開展出了一種激光空速傳感器（LASSI）技術(shù)，可以不再采用傳統(tǒng)的空速管。該技術(shù)通過采用向前方發(fā)射紫外激光，基于多普勒效應(yīng)，由探測器檢測反射光的顏色變化。因此，LASSI具有檢測到遠(yuǎn)距離目標(biāo)空速的潛力，意味著一架飛機(jī)有可能預(yù)測到迎面而來的湍流，從而相應(yīng)地改變自己的飛行路線。

目前，BAE系統(tǒng)公司已經(jīng)在風(fēng)洞內(nèi)和地面車輛上成功地測試了LASSI技術(shù)，下一步將把LASSI設(shè)備小型化，以便集成到“雷神”驗(yàn)證機(jī)上，通過飛行測試來驗(yàn)證它的成熟性。這種技術(shù)一旦成熟，可以應(yīng)用到FCAS設(shè)計(jì)中，將有助于進(jìn)一步優(yōu)化FCAS的氣動性能和燃油效率。更重要的是，F(xiàn)CAS可以借助LASSI技術(shù)擁有空中自主感知能力，及時(shí)規(guī)避前方的飛機(jī)，增強(qiáng)自身的生存能力。

BAE系統(tǒng)公司從2007年11月開始著手“雷神”驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃，用于評估低可探測性縱深攻擊平臺所需要的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。2013年8月10日，“雷神”驗(yàn)證機(jī)首次升空，到2015年11月底共完成了3個階段的飛行測試，成功地驗(yàn)證了嵌入式推進(jìn)系統(tǒng)的低可探測性和保形大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)等幾項(xiàng)減小雷達(dá)反射截面積的技術(shù)，凸顯了在隱身設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的進(jìn)展，同時(shí)還在飛行試驗(yàn)中檢驗(yàn)了高度不穩(wěn)定的電傳飛控系統(tǒng)的操縱性能，完全驗(yàn)證了預(yù)期的任務(wù)能力。

自從聯(lián)合研制“神經(jīng)元”計(jì)劃正式啟動后，“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)在2015年9月完成了全部飛行測試。在近3年時(shí)間里，這架驗(yàn)證機(jī)先后在法國、意大利和瑞典等國的空軍基地完成了相關(guān)飛行測試項(xiàng)目，不僅在不同環(huán)境中展現(xiàn)出良好的飛行性能和隱身性能，同時(shí)還探索了將UCAV融入一個指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)和情報(bào)環(huán)境中實(shí)施網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的能力，最后還專門實(shí)施了一次武器投放測試，均達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)性能。

值得一提的是，“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)還在世界上首次實(shí)現(xiàn)了無人駕駛飛機(jī)與有人駕駛飛機(jī)的協(xié)同飛行。2014年3月20日，“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)與“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)、“獵鷹”7X公務(wù)機(jī)通過預(yù)先規(guī)劃，從不同地點(diǎn)起飛，飛行到地中海上空集結(jié)，在有限空域內(nèi)保持或改變編隊(duì)隊(duì)形，完成了持續(xù)1小時(shí)50分的編隊(duì)飛行，充分展示了達(dá)索飛機(jī)公司在軍、民用航空技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力。

合作研究核心技術(shù)

根據(jù)兩國簽署的協(xié)議，F(xiàn)CAS可行性研究包括成熟關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展作戰(zhàn)概念、增強(qiáng)仿真能力和估算研制成本，最后提出一個滿足英國和法國作戰(zhàn)需求的通用構(gòu)型。按照協(xié)議，每個國家分別投入6000萬英鎊用于發(fā)展FCAS計(jì)劃的幾個核心研究領(lǐng)域。

首先是研究確定FCAS的總體氣動構(gòu)型。目前，F(xiàn)CAS平臺是繼續(xù)選用一種飛翼布局還是采用一種翼身融合體構(gòu)型，仍然需要深入研究。根據(jù)BAE系統(tǒng)公司發(fā)布的概念圖，F(xiàn)CAS平臺在氣動布局上與兩國正在測試的驗(yàn)證機(jī)存在明顯不同，已經(jīng)公開的縮比模型采用了一種單獨(dú)的前機(jī)身段，同時(shí)明顯加大了機(jī)身和翼展的尺寸。

從邏輯上講，該機(jī)在執(zhí)行巡邏和武裝偵察任務(wù)時(shí)，需要更大作戰(zhàn)半徑和更長續(xù)航時(shí)間，同時(shí)攜帶更多的武器可以打擊更多的目標(biāo)。當(dāng)前，“神經(jīng)元”驗(yàn)證機(jī)重量為7噸，續(xù)航時(shí)間為3小時(shí)，而FCAS的任務(wù)能力顯然要求更長的續(xù)航時(shí)間，或許會達(dá)到9～12小時(shí)。因此，這項(xiàng)計(jì)劃初步估計(jì)需要研制一種空重大約為“神經(jīng)元”3倍的平臺。

其次重點(diǎn)評估FCAS的動力裝置方案。目前，羅羅公司與斯奈克瑪公司正在論證是采用M88或EJ200發(fā)動機(jī)的衍生型、還是研制一種全新的高涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，以適合于低可探測性進(jìn)氣道所要求的空氣流量。就性能而言，雙方更愿意為FCAS平臺研制一種新型動力裝置。

第三是研制發(fā)展FCAS的態(tài)勢感知技術(shù)。塞萊克斯公司和泰雷茲公司研制和成熟了一些目標(biāo)探測與跟蹤技術(shù)，其中雷達(dá)研制項(xiàng)目是這項(xiàng)可行性研究中的標(biāo)志性項(xiàng)目。這種多功能雷達(dá)不僅能用于傳統(tǒng)的測繪和目標(biāo)識別，還可以適應(yīng)于為平臺提供一種可靠的自我防御能力，如攜帶“流星”遠(yuǎn)距空空導(dǎo)彈。

可行性研究還論證了先進(jìn)的傳感器用于重新規(guī)劃路徑和目標(biāo)跟蹤，使得FCAS具備高級別的自主權(quán)，可以減少對于數(shù)據(jù)鏈的依賴，同時(shí)降低操作員的工作負(fù)荷。此外，電子戰(zhàn)系統(tǒng)也在考慮之中，因此FCAS可以應(yīng)對突然出現(xiàn)的威脅。研制人員還設(shè)想在FCAS內(nèi)部攜帶多種空地彈藥武器。

最后是全面升級現(xiàn)有的信息與通信系統(tǒng)。研制人員計(jì)劃在系統(tǒng)研制過程中采用模擬手段，并確定如何來實(shí)施一個驗(yàn)證階段，或者采用全尺寸或縮比FCAS驗(yàn)證機(jī)。此外，兩國還在考慮發(fā)展UCAV空中加油技術(shù)，初步用于轉(zhuǎn)場，隨后將可以增加航程和續(xù)航時(shí)間。

初步提出設(shè)計(jì)方案

按照計(jì)劃，F(xiàn)CAS可行性研究在今年10底結(jié)束。預(yù)計(jì)，F(xiàn)CAS計(jì)劃將在2020年進(jìn)行全面評估，作為2030年后發(fā)展未來空戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)。因此，兩國將在2017年初正式啟動全尺寸原型機(jī)研制工作，預(yù)計(jì)花費(fèi)4年時(shí)間制造出一架歐洲最先進(jìn)的無人駕駛多用途作戰(zhàn)平臺。

針對FCAS的總體氣動布局，兩國的研制團(tuán)隊(duì)已經(jīng)考慮了3個候選方案：類似“神經(jīng)元”和“雷神”驗(yàn)證機(jī)的單后掠前緣，類似諾格公司X-47B驗(yàn)證機(jī)的雙后掠前緣，類似波音公司X-45A驗(yàn)證機(jī)的機(jī)身/后掠翼構(gòu)型。對于這些設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)分析涉及到雷達(dá)反射截面積、紅外和其他電磁信號特征，同時(shí)還考慮到每種設(shè)計(jì)方案的性能、潛在全壽命成本及其研制風(fēng)險(xiǎn)。

早在2012年夏天，BAE系統(tǒng)公司在FCAS計(jì)劃的驗(yàn)證計(jì)劃準(zhǔn)備階段（DPPP）率先發(fā)布了一張UCAV概念圖，其在氣動布局上與兩國各自測試的驗(yàn)證機(jī)存在明顯不同，已經(jīng)公開的縮比模型采用了一種單獨(dú)的前機(jī)身段，同時(shí)明顯加大了機(jī)身和翼展的尺寸，基本類似于X-45A驗(yàn)證機(jī)，

2014年11月5日，英、法兩國國防部在達(dá)索飛機(jī)公司總部舉行了FCAS計(jì)劃可行性研究啟動儀式。引人注目的是，一個FCAS縮比模型擺在了現(xiàn)場中心位置，在總體設(shè)計(jì)上非常類似X-47B驗(yàn)證機(jī)，但仔細(xì)觀察，在局部設(shè)計(jì)上還是存在一些明顯不同。

它的機(jī)身部分基本沿襲了“神經(jīng)元”的構(gòu)型，特別是進(jìn)氣道設(shè)計(jì)如出一轍，但對機(jī)身后緣和排氣裝置進(jìn)行了優(yōu)化。為了進(jìn)一步提高續(xù)航能力，F(xiàn)CAS減小了外段機(jī)翼的后掠角，并相應(yīng)延長了翼展。同時(shí)，翼尖處采用了扭轉(zhuǎn)，以減小局部迎角，控制機(jī)翼展向升力分布，相應(yīng)增大了失速迎角，改善機(jī)動性能。

目前，F(xiàn)CAS平臺是繼續(xù)選用一種飛翼布局還是采用一種翼身融合體構(gòu)型還在進(jìn)一步研究，尚未最終確定，但是來自兩國國防部的消息透露，F(xiàn)CAS原型機(jī)的總體尺寸已經(jīng)基本確定。從作戰(zhàn)需求來看，燃油部分必須足夠大，以提供一個長時(shí)間徘徊能力，再加上為內(nèi)部武器和傳感器提供的有效載荷空間，可能導(dǎo)致最終設(shè)計(jì)構(gòu)型的長度接近“臺風(fēng)”，而翼展或許會增加到兩倍。因此，如此之大的機(jī)身可能需要兩臺發(fā)動機(jī)。

作為FCAS推進(jìn)系統(tǒng)的研制方，羅羅公司與斯奈克瑪公司在2015年1月共同出資成立了一家名為羅羅-斯奈克瑪?shù)暮腺Y公司，并將研制和測試陶瓷基復(fù)合材料和3D編織復(fù)合材料作為重點(diǎn)。據(jù)該公司總經(jīng)理菲力普·洛特表示，目前，沒有適合于FCAS平臺的現(xiàn)成發(fā)動機(jī)，因此，合資公司必須提出一種新型發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)方案，或者大幅度改進(jìn)現(xiàn)有EJ200或M88的發(fā)動機(jī)。英法兩國的大多數(shù)專家都認(rèn)為，F(xiàn)CAS計(jì)劃必須研制一種新型發(fā)動機(jī)。

發(fā)展協(xié)同作戰(zhàn)能力

當(dāng)前，關(guān)于如何在戰(zhàn)場上使用FCAS存在兩種看法。最顯而易見的想法是將其看作一種獨(dú)立的平臺，一架或兩架UCAV自主執(zhí)行任務(wù)，或者編隊(duì)進(jìn)入到敵對空域，不僅可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，為防區(qū)外武器標(biāo)定目標(biāo)的精確位置，也可利用機(jī)載武器直接攻擊目標(biāo)。目前，BAE系統(tǒng)公司已經(jīng)通過“雷神”驗(yàn)證機(jī)測試了這種能力，該機(jī)借助于傳感器自主地確定一個目標(biāo)，然后通過模擬方式進(jìn)行攻擊。

另一方面，F(xiàn)CAS可能作為“臺風(fēng)”或F-35戰(zhàn)斗機(jī)等有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的一個輔助平臺，擴(kuò)大有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)能力。2015年12月，BAE系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)多項(xiàng)計(jì)劃的團(tuán)隊(duì)管理主任奈杰爾·懷特黑德在英國皇家學(xué)會演講時(shí)表示，這樣一種平臺可能充當(dāng)一個攜帶更多武器的飛行彈艙，支持戰(zhàn)斗機(jī)的打擊行動。另外，它可以按照指令，先行進(jìn)入有爭議的空域，以增強(qiáng)目標(biāo)識別效果，從而有利于戰(zhàn)斗機(jī)從防區(qū)外發(fā)起攻擊，以免遭受地空導(dǎo)彈的攻擊。

在解決了相關(guān)技術(shù)問題后，F(xiàn)CAS計(jì)劃的最大挑戰(zhàn)是如何定義操縱使用這種系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。目前，雙方通過初步研究已經(jīng)明確，F(xiàn)CAS將不會參與近距格斗，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，這種空對空任務(wù)仍然需要有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)來承擔(dān)，但是FCAS可以在壓制、摧毀敵方防空系統(tǒng)和突防、偵察等多種任務(wù)中扮演重要角色，特別是可以輔助戰(zhàn)斗機(jī)更加有效地打擊目標(biāo)。

BAE系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)FCAS計(jì)劃的馬丁·羅威科克斯在航展上指出，盡管FCAS計(jì)劃的作戰(zhàn)概念更傾向于保持人在回路中，以便在關(guān)鍵時(shí)刻做出重要決策，但該機(jī)在各種必要情況下，需要按照任務(wù)屬性和在不斷變化的環(huán)下內(nèi)作戰(zhàn)，應(yīng)該具備獨(dú)立實(shí)施作戰(zhàn)行動的能力，如果無法完全獨(dú)立地監(jiān)督和控制它的任務(wù)剖面的某些部分。

目前，研制團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對有人系統(tǒng)與無人系統(tǒng)之間如何實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)進(jìn)行了研究。BAE系統(tǒng)公司對這一領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的分析和論證，建議UCAV將作為有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的僚機(jī)率先突防到戰(zhàn)區(qū)前沿，為戰(zhàn)斗機(jī)飛行員提供目標(biāo)數(shù)據(jù)，或者作為一種攜帶大量攻擊武器的“武庫機(jī)”，支持大規(guī)?？罩写驌?。對此，羅威科克斯指出，是在“臺風(fēng)”的后座上還是在E-3預(yù)警機(jī)內(nèi)控制FCAS，或者依舊在地面站內(nèi)控制這種系統(tǒng)，還需要進(jìn)一步研究。