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本文为《走向2040的美国空军》专题的第一篇  专题背景 2020年8月，查尔斯·布朗宣誓就任美国空军第22任参谋长，这是美国武装力量成立245年来首位领导一个军种的非洲裔将军。他上任伊始，就签发了一份军种战略愿景文件《加速变革，否则败北》，这份仅8页的文件强调了美国空军要加速变革，重新审视阻碍变革的内部因素，针对高强度的大国竞争寻求最佳解决方案，重新思考自身及在联合作战中的角色和使命，其目的是为应对未来威胁做好准备。 正在这份战略愿景文件的指导下，美国空军一方面加速剥离传统项目，将投资重点转向现代化、网络化能力。另一方面加紧新武器装备的研发，最具代表性的动作是布朗在麦卡利斯防务年度会议上明确表示，希望将美国空军目前拥有的7种型号战斗机或攻击机装备模式缩减为4种战斗机和1种攻击机的“4+1”模式。让人吃惊的是，F-22“猛离”战斗机没有能够列入“4+1”框架内，其地位将被NGAD战机所替代。  F-22“猛禽”战斗机是世界上第一种进入服役的第五代战斗机，也率先确立了“5S”标准（即隐身、超音速巡航、超视距空战、超机动、超强态势感知能力）。即使是与其后服役的F-35战斗机相比，F-22战斗机仍然能够在空中优势作战中实现全面压制。但就是这样的一种超强战机却在美国空军未来战略愿景中没有了一席之地，让人唏嘘不已。 最先进的“猛禽”F-22是美国空军上世纪70年代末“高级战术战斗机”(ATF)项目的产物。其设计初衷旨是通过“5S”性能在空战中全面超越苏联空军米格-29、苏-27战斗机以及正在开发的下一代战斗机。  美国空军上世纪70年代末“高级战术战斗机”（ATF）项目催生出了第五代战斗机。 1986年10月，洛克希德-马丁公司（以下简称洛-马公司）的YF-22原型机和诺斯罗普-格鲁曼公司（以下简称诺-格公司)的YF-23原型机开始进行为期50个月的演示/验证测试，最终性能更加均衡的YF-22原型机在竟争中击败对手。1991年8月，美国空军签署合同开始进行生产型F-22战斗机的设计改进。1997年4月9日，F-22战斗机首次正式公开，并被赋予了“猛禽”的绰号。  YGF-23（上）和YF-22（下）验证机展开了激烈的竞争，最终YF-22获得了美国空军的认可。 随后在5个月后它进行了首飞，直到2001年8月，在研制了十余年后，美国终于下定决心投入巨资批量生产该型战斗机。F-22战斗机的生产持续了10年，至2011年关闭生产线为止，总计生产了195架。其中8架为技术验证机，生产型为187架。  F-22战斗机是一种单座双垂尾双发重型制空战斗机，采用了当时最先进的隐身设计。对其正面雷达散射截面积(以下简称RCS)的推测有很多，一般认为在0.01平方米至0.001平方米级别，比一只麻雀的RCS面积还要小，能够渗透到敌方防空圈内进行隐蔽作战。 F-22战斗机还大规模使用了高强度、耐高温的钛合金和复合材料，机身后部装有2台动力强劲的F119-PW-100双转子加力涡轮风扇发动机，在不使用加力燃烧室的情况下可以实现马赫数1.5的超音速巡航，而打开加力后能让其最大速度达到马赫数2.25，这一指标目前还没有其它第五代战斗机实现。  F-22战斗机采用大量复合材料和隐身设计，这是第五代战斗机的重要特征。 同时，该机也是目前量产机中唯一采用二维矢量喷管的战斗机，可以通过数字电子系统控制发动机推力并让喷管按俯仰±20°角偏转以实现矢量推进，在大幅提升战斗机超机动性的同时，有效降低后向RCS面积。  F119-PW-100发动机采用了二元喷口，它让F-22拥有了超机动性。 F-22战斗机全部武器都隐蔽地挂载在内部弹舱之中，标准空战武备为6枚AIM-120先进中距空空导弹和2枚AIM-9X近距离格斗导弹，均是美军空战武库中的最强装备。再配合AN/APG-77有源相控阵雷达，可以对200千米外的战斗机目标进行跟踪锁定，并实现“先敌发现、先敌发射、先敌命中”。  F-22战斗机空战武备为6枚AIM-120中距空空导弹和2枚AIM-9X近距离格斗导弹 此外，该机的内部弹仓还能够携带小直径卫星制导炸弹等对地弹药对敌方纵深目标进行精确打击，具有一定的对地攻击能力。即使是F-35大规模装备美国空军后，F-22仍然是空中优势作战的顶尖战力，并部署在阿拉斯加承担北美战略防空重任，以拦截俄罗斯空天军那些可以超音速飞行的图波列夫战略轰炸机。  增加GBU-39小直径炸弹的挂载后，F-22的作战任务属性变得更加灵活。 优势不再 F-22是全球最先进最贵的战斗机平台，但四方面的问题使得其在美国空军中的地位并不算妥当。不少管理人员认为它属于一种“尴尬”的资产。 ◎制造成本居高不下 美国政府为保持其技术先进性和空战绝对优势，对F-22战斗机下达了出口禁令。对美制重型战斗机偏爱有加的日本航空自卫队就在这一禁令下吃了闭门羹。连日本这种铁杆盟友也休想染指F-22，更不要说其他国家了。 出口禁令导致F-22没有国外市场的支持，总生产数量相对较低，制造成本难以靠产量分摊。其单机造价已经超过了2亿美元，远超后来研制的F-35“闪电”2战斗机。2009年4月，美国国防部建议停止新订单，2011年12月13日第187架生产型F-22交付后，F-22的生产画下了句号。  洛-马公司制造了195架F-22战斗机后，关闭了生产线。 ◎维护性极差 由于F-22战斗机采用了诸多跨时代技术，使得其在维护保养上需要花费更长的时间。在今年麦卡利斯年度防务会议中，美国空军负责计划和项目的副总参谋长代维·纳霍姆中将坦言，“这架飞机很难维修，也很难移动。” 发动机、隐身蒙皮等维护问题一直是影响F-22出勤率的严重问题，特别是隐身蒙皮剥落的情况经常在海外部署的F-22身上出现。这些战机必须返回本土才能够得到修补。此外，座舱盖卡死、飞行员氧气罐失灵等故障也屡屡出现，对飞行安全带来了巨大的隐患。F-22停产时间越长，其零部件供应问题就会更加严重，进一步加剧维护保障难度。  F-22机身涂层呈现碎片状裂纹，难以想象这是世界最先进战斗机的维护状态。 ◎升级潜力受限 F-22战斗机在研制之初为了提高隐身能力、增强机动性能、降低生产成本等需要，采用了较为紧凑的设计思路。其机长18.9米，比上一代F-15重型战斗机19.45米的机长要短不少。加上F-22机腹部和机身侧面的大型内部弹仓设计，极大挤占了机内可用空间，使其很难再增加更多新型设备。 特别是无法改装新型光电分布式孔径系统（EODAS）和光电跟踪瞄准系统（EOTS），导致其在态势感知方面落后于F-35A以及中俄第五代战斗机。由于数据链协议问题，这种战斗机与F-35A一度无法实现数据共享。此外，与后来研制的F-35A不同，F-22的机翼挂架只能挂载副油箱，不能携带导弹和炸弹。这导致多种型号新型弹药与其无缘，在美军当前主要参与的低烈度局部作战中登场机会不多。 F-35A的EOTS光电眼踪瞄准系统，目前越来越多的新型战机都安装有这一设备以提升对隐身目标的探测感知能力。 目前F-22的机翼挂架只能挂载副油箱，还不能携带导弹和炸弹。 ◎不再隐身 随着技术的发展，F-22战斗机引以为傲的隐身“金钟罩”在近年屡屡被破。米波、分米波雷达以及量子雷达技术发展迅猛，对探测发现F-22提供了有力技术支撑。我国雷达预警系统就曾经准确跟踪到F-22战斗机。而在叙利亚，俄军也曾经公布了苏-35战斗机EOTS拍摄到的F-22影像。F-22不会被发现的“神话”早已被打破。 数据赋能 事实上，长期制约F-22战斗机融入美国空军新一代作战体系的障碍在于数据链，而这一障碍目前已经被打破。 2020年12月，F-22与F-35A战斗机与XQ-58A“女武神”无人机在亚利桑那州尤马试验场上空进行了首次编队飞行。新技术使得XQ-58A无人机成为F-22、F-35A之间数据传输的空中网关，实现了F-22与F-35A之间的数据共享交互。空中网络联通成功，初步解决了美国空军F-22和F-35A战机之间无法信息共享，只能单打独斗的瓶颈难题，将这两大最强战力彻底融合，实现1+1大于2的效能。 2020年12月9日，F-22与F-35A战斗机，XQ-58A无人机在亚利桑那州尤马试验场上空进行了首次编队飞行。 现代战争已经从平台中心战转向了网络中心战时代。在平台中心战时代，战斗力主要来自于物质与能量，比如坦克火炮的威力、飞机炸弹的当量、军舰导弹的射程等。与之不同的是，网络中心战时代，决定战斗力的是信息。数据链是C4ISR系统的纽带，是实现各武器平台联网、获得信息优势、提高各作战单元快速反应能力、协同作战能力和作战指挥自动化的关键。 我们通常所说的军用数据链主要指的是战术数据链。要实现战场环境对信息数据保密传输的要求，战术数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用各种先进的调制解调技术、抗干扰技术、组网通信技术和信息融合技术来传输格式化数字信息的。其本质是一种高效传输、实时分发保密、抗干扰、格式化的数据通信网络。 美军各种战术数据链性能指标对比 美国的战术数据链系统发展最早，早在上世纪50年代就发明了Link-4型数据链，主要用于战斗机间的导航、协同指令传输等。此后又发展出了Link-4A/C和Link-11等数据链，拥有了一定的抗干扰能力。早期的这些数据链的数字、字母等与先进程度没有必然关系，这些数据链基本上是为不同军兵种平行发展的，并没有过多地考虑互通问题，彼此间使用的军兵种和操作性能迥异，几乎没有交互性。 到了上世纪80年代，美国研制成功了跨时代的Link-16数据链(也称16号链）。该数据链是为美国各军种和北约国家提供通用的数据分发系统，具有4A/4C/11号链的绝大多数功能。它可以支持空降作战、防空作战、空中作战、空中侦察监视、空域管制、对地支援、反潜作战、地面作战、搜索和救援、海上作战等任务。 此后，美国又研制了Link-22数据链以完全取代Link-11数据链。因与Link-16数据链采用相同的数据元素、量化度和大地坐标系统，使得Link-22与Link-16数据链之间能够做到信息兼容。 22号数据链与16号数据链协同作战示意图 针对新形势下新的战术作战需求，特别是新型隐身战斗机的研制，此后美军又研发并装备了多种战术数据链。特别是2000年以后，随着F-22和F-35隐身战斗机的试飞和服役，信息传输的电磁隐身成为了一项重要任务，为此美军先后研发了具有隐蔽通信功能的IFDL和MADL数据链。 前者为F-22战斗机专用，后者为F-35战斗机专用，实现多战术链综合使用。它们在多种抗干扰抗截获措施的基础上，进一步增添了高频段窄波束技术，使抗截获能力进一步跃升。 虽然美军数据链发展迅猛，但是在F-22和F-35隐身战斗机研发过程中却犯了一个错误。由于过于强调数据链路的“低截获/低探测概率”指标，导致为两种隐身战斗机研制了完全不同的两种数据链，无法做到相互兼容，也意味着在完全隐身状态下两种隐身战机之间无法数据共享和交互。 洛-马公司的联合打击战斗机专用前进战术数据链系统示意图 F-22战斗机的IFDL数据链全称为“机间飞行数据链”，能够做到与其他“猛禽”战斗机点对点共享信息。它可接收非隐身战斗机用Link-16数据链发送过来的信息，但不能向其它战机发送信息。而F-35拥有的MADL数据链全称“隐形多功能先进数据链”。它也不能与任何没有该系统的飞机共享数据，尽管它们也可以通过Link-16数据链接收信息。 目前，只有F-35拥有MADL数据链，美国空军还计划将其整合到现有的B-2“幽灵”隐形轰炸机和未来的B-21隐身轰炸机中，但却没有办法与F-22的IFDL数据链兼容。 2013年，洛-马公司在一项名为“密苏里计划”的实验中，展示了F-22和F-35通过Link-16数据链交换信息的能力。然而这只能够解决非隐身状态下的数据交换，对隐身作战帮助不大。其实，要实现IFDL和MADL数据链之间的兼容办法也很简单，美军也早就想到了，就是需要一个在空中飞行的“网关”。但问题是谁来充当“网关”。 最好的办法自然是用美军E-3A“望楼”预警指挥机，但由于该机并非是隐身战机，也不参与前沿作战，将其作为数据链“网关”将严重限制隐身战斗机的作战。因此美军需要一架同样可以隐身的飞行“网关”，而很快选择了为“忠诚僚机”计划而研制的XQ-58A“女武神”无人机。 美军计划用XQ-58A无人机解决数据链不兼容的问题，以提升F-22的战斗力， XQ-58A战斗无人机是第一型基于低采办运营成本概念研制的无人机。它是一种远程高亚声速无人机平台，采用隐身设计，装备1台涡喷或涡扇发动机。机长8.8米，翼展6.7米，最大飞行速度1050千米/小时，最大航程3941千米，最大升限13715米，载荷250千克，可挂载联合制导攻击武器或小直径炸弹等弹药。 在“忠诚僚机”概念中，一架F-35战斗机能够同时指挥多架无人机发起攻击，实现有人机和无人机的协同作战。正是有了能够伴随隐身战机出击的XQ-58A“女武神”无人机出现，使得美国空军找到了搭建空中“网关”的最佳机种。在此基础上，美国空军启动了“Gateway”l计划。目的是作为F-22战机上的IFDL数据链和F-35A战机上MADL数据链之间的信息传递节点，以及未来任何其他携带后一种数据链的隐形飞机。 美国空军为XQ-58A进行试飞试验 美国空军首先在2019年12月进行了地面测试，军方将该系统安装在地面的一个试验台上，并让“猛禽”和“闪电”2战机在其上空飞行，通过它来成功发送和接收信息。此后，美军进一步与克瑞托斯无人机系统公司合作，完善“女武神”无人机，使其既能够与“忠诚的僚机”计划中的有人机协同作战，也能够在网络集群中独立工作。一年后的2020年12月，美国空军终于完成了三种战机的空中数据传导。 至此美军的隐身战斗机可以使用来自第三方传感器的信息，同时尽可能少地使用自己的雷达传感器来减少自身被发现的概率。此外，隐形飞机还可以使用他们的传感器找到目标，然后将信息提供给另一架隐身或非隐身战机，使得后者在安全距离使用远程武器对付这些目标。这种能力也将得到更广泛的应用，比如EQ-4B“全球鹰”长航程电子战无人机，U-2“蛟龙夫人”高空战略侦察机等。 美国EQ-4B高空无人战场通信节点机。 不甘落幕 虽然F-22此次没有能够被纳入到新任美国空军参谋长的“4+1”框架内，但说F-22战斗机马上就要离开历史舞台还为时过早。 根据美国空军最新统计，截至2021年5月美国空军共拥有186架F-22战斗机（曾经坠毁损失1架）。在应对所谓高强度“大国竞争”时，它依旧不可或缺。在美国空军体系化作战中，各型战机拥有明确的分工协作。 尽量F-35机队不断扩大，但F-22战斗机仍然是美国空军在未来一段时间的空战主力。 在对付一般空中对手时，拥有较好态势感知能力的F-35A隐身战斗机将作为空战节点，通过战术数据链实时传输前沿空情，引导后方的F-15等非隐身战斗机对空中目标实施中距空空导弹打击。 而一且对手也拥有先进隐身战斗机，那么这一体系将难以发挥优势。空战性能相对较差的F-35本身就可能被对手隐身战斗机斩于马下，这时F-22的重要性将进一步凸显。美国空军发言人安·史蒂芬尼克在对查尔斯·布朗谈话的解读中也说道：“F-22仍在现代化改装中，没有计划在短期内将其淘汰。” 实际上，布朗所谓的2030年开始逐步淘汰F-22其实是一句模糊不清的言语，正确理解应是淘汰在本世纪初列装部队的早期批次F-22。这些战机机体寿命已经损耗太多，延寿升级并不划算。但对于后期生产的F-22来说其飞行小时数还有很多，美军不会断然放弃。 洛一马公司近年来也在致力于进一步提高F-22的可用性，减少维护时间，提高可靠性并降低成本。洛一马公司还在佐治亚州玛丽埃塔建立了F-22快速维护站，能够对战机隐身蒙皮破损进行快速修补。其通过模块化方式整体替换受损蒙皮，大幅提升维修效率。 2021年，美国空军和洛-马公司还开始了新一轮F-22战斗机的升级计划。这项升级计划主要包括：首先将AIM-9X近距空空导弹与F-22战机整合。此前F-22其实一直使用的是老式的AIM-9L空空导弹。另外F-22战机原来配置的AIM-120B中距空空导弹也将升级到使用最新型的AIM-120D中远距空空导弹，超过了F-35A战斗机目前主要使用AIM-120C7空空导弹。 F-22通过装备AM-120D中距空空导弹来弥补与其它国家五代机对抗时的不足 另外的升级则是F-22的座舱，F-22座舱在上世纪90年代看非常科幻，现在则已经落伍。新一轮的软硬件升级中就包括座舱显控设备的升级，以及电子战、数据链、GPS等子系统等。 F-22的座舱 在可以预见的未来，F-22战斗机虽然将按照计划开始逐步退役，但要彻底淘汰F-22战斗机关键看的不是“猛禽”战斗机本身，而是第六代战斗机NGAD项目的研发进度。在NGAD还未成熟前，不会有一位美国空军参谋长会妄言让F-22全部退役的。 |
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