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欧洲六代机之争 明争暗斗还是抱团取暖(组图)

文章作者:彩世界平台总代理网址 上传时间:2019-10-18

  观察者网专栏作者施洋认为,“暴风”应用了头盔显示器和AR技术,但却没有采取将显示信息与与各种视觉信息(在飞机上主要是目视观察到的机外环境情况)紧密结合起来的既有趋势,反而是又在AR显示中虚拟了一个“传统显示器”,这一思路与其说是方便显示信息与周围环境的结合,倒不如说更像各类电子游戏里给玩家还原座舱环境时采用的办法。

  BAE当年的下一代战机计划“复制品”概念机目前算是搁浅了,能否重启很大程度上取决于和日本或者土耳其能否达成有关合作研制的相关协议;英国和瑞典有关下一代战机的研制合作仍然处于“表达了潜在的兴趣”的层面;唯一相对比较靠谱的是法德两国的下一代战机计划,至少已经有了某种程度上的概念,但是距离像当年歼-20研制718工程验证机那样的“概念”似乎还有不少距离。

  近日,西班牙国防部宣布希望加入法德“未来空中作战系统”(FCAS)项目,参与制造第六代隐身战斗机和陪同飞行的无人驾驶僚机。路透社援引德方消息人士报道,法德西“现在的意向”是在2019年巴黎航空展期间“签署三国谅解备忘录”。然而,西班牙的这番声明也提及了英国2018年7月公布的类似的隐身战斗机项目——“风暴”。

  BAE在范保罗航展上公布了一个号称是第六代战斗机“暴风”的概念模型,然而光看这个模型丑萌的英式气动布局和不加任何处理的传统式进气道,恐怕很难意识到它的划时代意义。而“虚拟座舱”概念在惊艳之余也引起了不小的争议

  本周一,第51届范保罗航展在英国举行。作为英国在二战后为了展示本国航空工业技术而举办的大型航展,范保罗航展向来是英国乃至欧洲航空技术对外展示的重要窗口,军用飞机和民用飞机在历史上也长期是你方唱罢我登场,共同承包航展的亮点。

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  观察者网军事评论员表示:相比于在其他系统上亦步亦趋地追赶潮流,BAE应用“虚拟座舱”技术着实是一个有魄力的决定,而这种魄力并非表现在技术难度高上,而在于技术路线的选择上。

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  ▶2018年7月16日在范堡罗航展上展示的英国“暴风”第六代战机的模型

彩世界平台总代理网址 3如果不带增强现实头盔,座舱里就是这样空空如也的

  “福特”级在这一领域却有了巨大的更新:该级舰相比于“尼米兹”级最大的不同,不在于其全新的核反应堆,而在于其使用的电磁弹射器和先进阻拦系统,尽管美国反复宣称这两件产品技术上已经成熟,但对于航母工程来说,将其投入运行仍然存在不小的风险。

  2018年6月,法德签署了一份两国共同开发新一代战斗机的协议。这一系统将包括第六代战机和无人机等武器装备,以替代现役的“欧洲战斗机”和“阵风”。在被排除在法德FCAS计划之外后,英国7月16日在范堡罗航展上展示了“暴风”第六代战机的模型。

  这么大一个显示屏,想把仪表怎么安排,想要修改显示界面都很容易,进行“个性化配置”不是完全足够吗?

  同样是在本周,美国海军的最新一艘航母“福特”号在服役接近一周年的时候回到它的出生地,开始进行为期一年的所谓的“维护和升级”,借着这个机会,有关“福特”号上各种的新技术和新产品,也将得到美国海军的审视。

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  如果单纯看航展上展示的“暴风”战机模型,该机的气动布局虽然与F-22/35、歼-20以及苏-57都不一样,但倒是确实有着浓厚的BAE特色。如果将该机与BAE公司早年研制的“复制品”战机的模型相比,就不难发现,尽管二者在机翼的具体形状,全机尺寸这些参数上有显而易见的差异,但是在总体气动布局和设计思路上,二者可以说是一脉相承。考虑到目前我们观察到的“复制品”战机模型实际上是BAE公司用于测试该机雷达反射情况的缩比模型,那么这种尺寸上的差异实际上也可以忽略。

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  其次,这样的虚拟座舱更方便模块化配置,也更容易适应不确定的升级。在未来战机可能会安装当初没有预想到的新武器或者新传感器,而虚拟座舱可以方便地通过升级软件的方式使用这种改装。

  虽然每年都有新的民航机出现,其技术水平也不低,但对于军事爱好者来说,民机表演总有那么些“不过瘾”

  “英国‘暴风’概念上更像在五代机‘平台中心型’概念基础上的突破。”文昌认为,“暴风”按有人驾驶设计,但保留无人驾驶演化的选项,这一点上和美国第六代战斗机发展思路一致。“暴风”采用了翼身融合体设计,提升了飞机升阻比和隐身能力。在配套的武器方面,英国拟争取为“暴风”装备激光武器和高超声速武器,这也将给未来空中作战带来革命性影响。

彩世界平台总代理网址 6“暴风”概念图

  相比“暴风”模型的写意,在航展上的“暴风”模型的座舱倒是不仅详细,而且在整体的概念上体现出了极大的新意和创意:在“暴风”的座舱里,虽然与当代战机一样,在飞行员的面前和两侧都有座舱面板,但是一般战斗机座舱面板上有的指针式仪表、多功能显示器等设备一概没有,只有光溜溜的一块面板,而真正的机载显示器,则要等到飞行员戴上飞行头盔之后,才会在头戴式显示器上显示带有显示器数据的AR图像……这么说听上去有些麻烦,但按照BAE公司的设计,这种战机的显示状态的确就是如此实现的。

  视觉中国

  不过,BAE的首席颠覆性技术专家尼克·科洛西莫认为,这样的虚拟座舱是未来的发展方向。他在7月18日向记者解释了这种座舱的优越之处。

彩世界平台总代理网址 7法德两国的下一代战机计划说是有了概念,但是很显然也没有明确的方向

  ◀法德“未来空中作战系统”(FCAS)项目第六代战机虚拟设计图

  [观察者网 综合报道]近日,在范登堡航展上,航空巨头英国宇航系统公司(BAE)公布的一款“六代战斗机”概念引起了广泛的关注。而这款战斗尤其离经叛道的一点是:驾驶员面前没有任何仪表和屏幕,得戴上头盔显示器之后才会以增强现实(AR)形式投影在眼前。

  相比上一次美国海军遇到这种“划时代”的航空母舰——“企业”号核动力航母的时候,该舰1961年11月25日服役,12月就编入了美国大西洋舰队;随后该舰在1962年1月12日进行了为期3个月的处女航也就是试航,并在这一过程中顺便客串了“水星计划”水星-大力神6号太空舱的海面救援舰,负责打捞首位环绕地球的美国宇航员约翰·格伦,并在当年4月返航入坞;之后在1962年6月19日,“企业”号就再次出海训练,并在8-10月进行首次海外远洋部署,参与了在地中海的北约联合演习;在返航之后的10月,该舰又作为紧急部署的航母力量参与了古巴导弹危机,并负责执行对古巴的海空封锁……说“穷人的孩子早当家”不符合“企业”号的身世背景,但是说“福特”的入役过程不顺利,好像也确实没什么毛病。

  法德设计思路更加激进

  至于人工智能在空战中的应用,科洛西莫并未明确其中的技术细节,不过表示BAE已经就人和AI的互动关系做了很多探讨。

  虽说减重一点多少有些无稽,毕竟机载显示器的重量相对于战机本身来说实在是不值一提,但更改显示结构这一点的确是有所裨益的,在战机仪表升级的历史上,早年确实出现过随着战机升级显示器越加越多的时代,而且因为早期显示器的功能相对有限,增加新功能需要更换新显示器的事情也时有发生。

  军事科普作家文昌对科技日报记者表示:“德法2017年曾公布过一款概念图,当时我判断其研制的‘未来空中作战系统’应该到不了六代机的范畴,更可能是一款‘五代半’战机。但从2018年最新公布的概念图来看,这款战机已经发生了翻天覆地的变化,设计理念更接近美国公布的六代机概念图。其突出特点就是没有垂直和水平尾翼了,采用翼身融合体布局,机身和机翼采用一体化设计。表面非常光滑,天线等突出物都不见了,实现了超扁平外形。这款战机采用了和美国相似的系统簇的设计理念,除了能进行有人无人机协同作战,空地、空海联合打击能力更强。其初步方案是有人驾驶,但仍然留有无人驾驶的选项。从概念图来看,变得更快、更远、更隐身、更强。”

彩世界平台总代理网址 8“虚拟座舱”概念图

  尽管如此,美国对于“福特”级航母还是充满了信心,毕竟无论如何,使用电磁弹射器这一决定在技术路线上不仅科学可行,而且确实是提升未来美国航母作战能力的重要手段。中国在反复抉择之后选择跟进美国选择的技术路线,很大程度上也是出于相似的考虑。从这一点讲,尽管“福特”级在今天遇到了不算简单的技术问题,但在经过美国下一阶段的技术攻关和改进之后,其电磁弹射器和阻拦设备所遇到的问题终究将在几年之内获得较好的解决。

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  不过,BAE既然要鼓励飞行员对显示界面进行“个性化”配置,倒是引出了一个相当有趣的问题:作战任务中经常有飞行员需要调换座机的情况,怎样在不同的飞机上为同一飞行员应用其“个性化”配置呢?要飞行员自己携带一个固态存储设备保存个性化配置文件吗?还是将个性化配置保存在云端,届时只需要飞行员登录账号就可以加载了?——既然要学电子游戏,那不如学全套呗?

  座舱“虚拟”了,就是六代机?

  虽然欧洲缺席了五代机的研制,但在六代机上,欧洲却显示了前所未有的积极态度。那么,究竟什么才是所谓的第六代战机?法德FCAS项目和英国“风暴”项目到底有什么区别?未来欧洲六代机将何去何从?

  科洛西莫还指出,虚拟座舱更有利于飞行员对战斗机的显示界面进行“个性化配置”,他们可以对显示系统进行自定义布局,用更适合自己的方式来操纵飞机。

  戴上AR头盔才能看到的显示器,倒是防止了无关人等的误操作,但是机务检修的时候又该怎么办?

  文昌指出:“从公布的概念图上看,英国的方案和法德的设计思路应该大致相同,但也有一定差异,总体来看法德的设计思路更加激进一点。法德的设计方案取消了水平和垂直尾翼,而英国则保留了双垂尾的设计,显得更保守一点。但英国的方案也有前卫之处,机载电子设备综合化程度更高,取消了座舱显示设备,而采用了增强现实技术。飞行员戴上采用增强现实(AR)技术的头盔之后,传统的各种显示器就‘呈现’在座舱相应的位置上,极大提高了飞行员的驾驶效率和飞机的作战效能,飞行员驾驶负担极大减轻,同时减轻战斗机的重量。”

  此外,科洛西莫还就“暴风”战机应用定向能武器和人工智能等问题发表了意见,他认为定向能武器会在21世纪30年代在空战中得到应用,可以通过拦截导弹来提高战机的生存能力。

彩世界平台总代理网址 107月15日进港的“福特”号,它身前的就是已经退役的“企业”号航母

  采取这种所谓“虚拟座舱”技术有什么意义?美国《防务新闻》网站7月21日报道了BAE方面对此的解释:他们希望飞机可以减轻重量,提升模块化水平,同时还可以方便“个性化”配置。

彩世界平台总代理网址 11范保罗航展作为国际五大航展之一,至今仍然是航空工业重要的展会

  首先,由于取消了显示器,“虚拟座舱”肯定比传统的座舱控制系统要轻,从而减轻飞机的总重量。

  当美国的F-22、F-35在美国本土甚至欧洲的各种航展上空助兴和推销的时候,当苏-57以双机编队在莫斯科航展上展示模拟空战格斗姿态的时候,当歼-20在珠海航展上以“惊鸿一瞥”式的机动首次在公众面前亮相的时候,欧洲的航展上独领风骚的,只有各种各样的民航客机。

  虚拟座舱技术当然可以部分减轻座舱的重量,不过这种减轻是否能够弥补可靠性上的损失就是另一回事了。至于“模块化”和“个性化”的配置,理论上像F-35这样的大面积触屏显示器也可以做到,“虚拟座舱”的价值并不明显。

  本周一,美国海军海上系统司令部发言人比尔·库奇宣布,“福特”号在进行了81天的试航之后,已经回到了纽波特纽斯造船厂,准备进行长达一年的维护和升级。作为美国海军50年来建造的第一款全新的航空母舰,“福特”号的建造和服役过程显然是不太顺利。

  除了显示器外,“暴风”在其他一些领域提出的技术特点,包括所谓的“先进雷达和传感器””下一代飞行控制系统”等等,在设计精神上实际上和当代的五代机是一样的。在战机技术领域,更先进、更强大的技术性能,往往是依赖于更新一代的技术产品来实现的,而在现在的情况下,“暴风”战机和BAE的技术,显然并没有真正做到这一点,而在如此的前提下,称呼自己为“五代半”乃至“第六代”战机,自吹自擂的商业炒作的味道反而更加浓郁。

  相比这些,AR显示器的扩展性的确是颇有价值,但随着当代机载显示器的逐渐大型化和多功能化,“一平两下”、“一平一下”甚至“没平一下”的新一代机载显示系统已经基本成型,在这样的新时期,各种信息的显示也可以很方便地通过更改相应程序,在大型多功能的机载显示器上实现,BAE说宣扬的“方便升级和改变”的说法,看来也相对有限。

  当然,对于在技术原理上完全不同的电磁弹射器而言,其在美军中的服役显然也不可能一帆风顺,目前“福特”号进行的还只是技术测试和试验,美国海军在接下来也要花时间熟悉电磁弹射器的各种不同于蒸汽弹射器的新“脾气”。尽管现在就说“福特”号的建造已经大功告成依然有点早,但不得不承认,随着该舰后续试验和改装的稳步推进,“福特”级距离形成作战能力会越来越近,而世界航空母舰技术的全新标杆,也正在这其中重新树立起来。

  但在进入21世纪以后,随着欧洲国家在以第五代战斗机为代表的新一代战斗机领域“集体失声”,当代西欧的两大航展——范保罗航展和巴黎航展在军事航空领域渐渐开始失去往日的光辉,由于欧洲战斗机在“台风”和“阵风”两种四代半(更习惯的说法是三代半)战机之后,欧洲主要国家在战斗机领域就没有新的作品出现。

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  当然,在过去几年范保罗航展中,西方在先进战机领域也并非全无建树,一系列先进无人机的概念机、验证机和模型机的出现表明,西方虽然不具备中美俄那样独立上马研发五代机的意志和资金,但在世界军事航空技术的前沿领域,欧洲国家还是有着相当的敏感度和技术实力的。不过由于高性能隐身攻击性无人机目前并未在任何一个大国正式列装,因此这种技术上的跟随的存在感相对就不那么强。

彩世界平台总代理网址 13虽然是VR技术,和AR技术不同,但是这种模拟一个显示器的精神还是一样的

  在过去几十年中,从常规动力到核动力的技术飞跃出现在“企业”号上,而在航母运作的核心设备上,包括弹射器、阻拦系统、斜角甲板在内一系列舰载机运用的关键设备,在上世纪50年代就基本发展定型,在上世纪60年代已经相对稳定,因此虽然美国航母上的舰载设备更新换代,但是基本上没有遇到大的挑战。

  美国航母新时代的艰难开局

  从可以观察到的情况看,“暴风”战机的模型相比“复制品”的设计,采用了当下先进战斗机更加流行,也更有利于隐身的DSI进气道取代了原来的设计。

  由于这两件设备体积庞大、结构复杂,不可能像助降镜之类的装备一样快速拆装,因此不存在让航母“回滚版本”,在电磁弹射器不可靠的情况下换回蒸汽弹射器的可能性。而如今航母的电磁弹射器在测试和使用中遇到了问题,对于航母来说就相当于电脑CPU的驱动有了问题,其所影响的,不是航母的任何“部分功能”,而是航母几乎所有的基本功能。

  [文/观察者网专栏作者 施洋]本周,范保罗航展上BAE公司展出的“暴风”六代机无疑是装备爱好者们关注的一个重要话题,作为世界上第一种以真机大小模型面貌出现的“下一代战机”,该机在下一代战机的定位上提出了许多有益的设想,算是对于未来空战的一次“官方脑洞”,对于已经站在歼-20身上向未来展望的中国空军,这无疑也是一个值得观察的机会。

  按照BAE公司的观点,这么做有几大优点:首先,虚拟座舱比真实的带显示器的座舱重量轻,所以能够在设计上节省重量,其次,使用虚拟座舱具备更好的可升级能力,可以近乎随意地改变显示器的结构与显示内容,其升级改变的成本也会比传统显示器大幅度降低。

  从这个角度上说,本届范保罗航展在很大程度上“解答”了欧洲下一代战机在哪里的问题,但与此同时,观察家们也被这个问题的答案弄得是云里雾里。

  由于关键性的五代战斗机领域的完全空白,外界在评价欧洲的军事航空技术水平时,往往会因为这根“主心骨”的欠缺而对其大打折扣。但五代机发展到今天,中美俄三个航空大国在这一领域都已经以型号的形式确立了本国的技术标杆,欧洲国家在这件事上,却是长期连个正经立项都还没有。

  当年的“复制品”战机概念,外形上比起现在的“暴风”更加像一架精心设计的五代机

彩世界平台总代理网址 14早年战机上,显示器和仪表一大堆,要换一个都不容易,可谓牵一发而动全身彩世界平台总代理网址 15F-22的“一平六下”可能是显示器繁复的高峰彩世界平台总代理网址 16到了F-35这会儿,单个大屏幕显示器已经能取代大多数仪表了

  在第四代战机的研制过程中,欧洲各国起步最晚,研制的“台风”战机服役时间也最晚,尽管一开始宣称因为相比美苏的F-15和苏-27运用了更先进的技术和设计理念,但从实际情况看,“台风”在服役时间上的“后来”并未给该机带来技术上更加强大的优势。相反,由于在该机服役之后,包括苏-35、F/A-18E后期批次、歼-10B/C等后续的四代半战机相继运用包括机载相控阵雷达在内的先进航电系统,又使得“台风”自称的“四代半”技术特征显得不那么理直气壮。如今到了五代机在全球强国范围内开始批量服役的时代,BAE继续使用这种“晚几年先进半代”的技术策略能否奏效,可能还有待观察。

  蒸汽弹射器取代其他弹射器的革命,在上世纪50年代就发生了,此后几十年,弹射器的基本架构就没有发生变化

彩世界平台总代理网址 17“企业”号服役不足一年就执行实战任务,真的是战斗的一生

彩世界平台总代理网址 18没有弹射器的航母……就只能当直升机航母了

  在笔者看来,这种显示方式带来的另一个问题反而更加让笔者不解:既然使用头盔显示器和AR技术,那么按照一般的设计逻辑,机载显示器上的数据显示方式,就应该更加紧密地与各种视觉信息(在飞机上主要是目视观察到的机外环境情况)结合起来才对。结果BAE一方面彻底取消了传统显示器,一方面又在AR显示中虚拟了一个“传统显示器”,这一思路与其说是方便显示信息与周围环境的结合,倒不如说更像各类电子游戏里给玩家还原座舱环境时采用的办法。

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  当然如果仔细分析,“福特”号的服役艰难也算是理由充分。虽然对于航母这种规模庞大、造价昂贵、建造时间长、服役时间更长的装备,每一艘舰上都会有大大小小的技术升级和改进项目,但是对于航母来说,动力系统和舰载机运作的相关设备才是航母之所以为航母的关键核心。

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彩世界平台总代理网址 22“暴风”的尾喷口看起来也很草率……至少没有看到矢量推力的结构

  不过从现场展出的模型看,“暴风”的设计状态显然还在相当纯粹的概念状态,现场的模型上看不到类似襟翼、副翼之类战机的操纵机构,发动机的尾喷口上也没有看到任何像是矢量推力的结构,起落架结构的设计也看起来不甚合理,对于新一代战斗机至关重要的弹舱结构也没有公开。从这个角度看,“暴风”显然还没有进行太多的深入设计,这个模型更多地只是为了表现“暴风”是一款新一代战机的定位。

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