美国空军下一代战机：如何突破成本与技术的双重枷锁？

一、项目背景与发展历程  

2014年，时任负责采办、技术与后勤的国防部副部长肯德尔，为其赞助的国防科学委员会（DSB）研究发布职权范围，该项研究聚焦于2025-2035年期间如何维系空中优势。研究执行摘要明确，空中优势意味着拥有充足的力量规模与能力，在面对特定威胁时能够占据绝对主导地位。2016年研究成果发布，显示在反介入/区域拒止环境下，全面掌控整个战场的成本过高，难以负担。执行摘要进而提出，美国应实施一项战略，构建一个集成且具备高度弹性的高容量战斗管理指挥、控制和通信网络，以此应对远程情报、监视和侦察领域存在的不对称性。  

2016年，美国空军推出《2030空中优势飞行计划》，着重强调需要构建一个由集成且联网的“防区外”（可从远距离发射武器）与“防区内”（能够深入敌方领土并对目标进行近距离打击的武器）力量共同组成的体系。该计划寻求获得“穿透性制空”能力，目标是在航程、载弹量、生存能力、杀伤力、可承受性以及保障性等要素之间达成最佳平衡。2017年，美国空军开展替代方案分析工作，旨在明确具体需求。  

2019年，美国空军完成上述分析，并随即成立先进飞机项目执行办公室，旨在加速数字工程、模块化开放系统架构以及敏捷软件开发等关键技术的发展进程。时任负责采办、技术与后勤的空军助理部长威尔・罗珀提出“数字世纪系列”构想，计划小批量生产易于升级且使用寿命相较于传统战斗机更短的飞机。一年后，罗珀宣布美国空军已成功试飞一架NGAD演示机。此后，美国空军着力推动多种与NGAD相关的技术走向成熟，涵盖协同作战飞机（CCA）、先进材料以及传感器等领域。与此同时，美国空军持续研究先进推进系统，通过下一代自适应推进（NGAP）计划为NGAD平台提供动力支持。在NGAP计划框架下，通用电气公司负责研发变循环XA102发动机原型，普惠公司则承担XA103发动机原型的设计工作，以全力支持NGAD项目。  

截至2023年，波音公司、洛克希德・马丁公司以及诺斯罗普・格鲁曼公司均成功研制出NGAD演示机。在此背景下，美国空军发布机密招标书，旨在为F-22“猛禽”战斗机寻找替代机型。诺斯罗普・格鲁曼公司虽选择退出主承包商的竞争，但计划作为供应商为其他竞标方提供支持。  

在资金方面，2022财年至2024财年，美国国会为NGAD战斗机技术累计拨款51亿美元。美国空军2025财年预算申请文件指出，NGAD应具备更强的生存能力、杀伤力、持久性，在各类军事行动中具备良好的互操作性，同时拥有有人/无人协同作战能力。2025财年，拜登政府为NGAD平台申请27.5亿美元，预计到2029财年，这一金额将在未来预算估计中增长至57.2亿美元。美国空军2025财年预算文件显示，原计划于2024年授予一份工程与制造开发合同。然而，2024年夏季，美国空军高级官员以成本问题为由，宣布希望“暂停”该项目。这些官员对美国空军在推进B-21“突袭者”轰炸机和“民兵”III洲际弹道导弹替代项目LGM-35“哨兵”等项目的同时，能否负担NGAD的研发费用表示质疑。美国国会预算办公室早在2018年就估计，每架NGAD机身成本可能高达3亿美元。

2024年9月，据报道，美国空军副参谋长公开表示，NGAD的需求取决于空军如何审视自身对抗对手所需的能力。他指出，“如何在有争议的环境中实现空中优势”与“如何打造一款第六代有人驾驶战斗机平台”这两个问题会引出不同的答案，二者并非必然相同。美国空军或许会考虑转变概念，不再致力于建造更新、更先进的战斗机，而是将雷达或武器等主要子系统“分解”，安装到CCA等其他平台上。肯德尔部长为此组建了专家小组，研究NGAD的新方案，目前正寻求一款价格与F-35相当的NGAD飞机，即每架约1亿美元。  

在立法层面，众议院通过的《2025财年军人生活质量改善和国防授权法案》（NDAA，H.R.8070）中，众议院军事委员会建议从总统为NGAD申请的预算中削减3亿美元。参议院军事委员会在其关于NDAA的报告（S.Rept.118-188）中则建议为该项目全额拨款。众议院拨款委员会依据《2025财年国防拨款法案》的报告（H.Rept.118-557），从该项目中削减了300万美元。参议院拨款委员会在其关于《2025财年国防拨款法案》的报告（S.Rept.118-204）中建议削减5.571亿美元，并将这笔资金转移至CCA项目。该委员会还指出，项目成本以及美国空军对该项目的重新评估引发了“对美国空军是否致力于部署能够在21世纪有争议环境中保持空中优势的先进飞机的质疑”。委员会进一步对美国空军在未来几年国防计划中未为战斗机提供足够资金表示担忧，同时对NGAD和CCA在同一条资金线上申请经费表示关切，认为这限制了对每个项目成本和性能的了解。该报告指示美国空军在2026财年为CCA设立单独的预算项目。S.Rept.118-204还强调NGAP计划对NGAD的成功至关重要，并指出保持至少两个有竞争力的供应商对于确保创新和成本合理性意义重大，为此在原申请的5.623亿美元基础上，为该计划额外提供2.8亿美元，以降低风险。  

2024年12月，拜登政府决定将有关六代机的决定权移交给下届政府。2025年1月，美国下一代战机的发展仍在持续推进，其未来走向受到多方密切关注。美国空军的NGAD项目致力于研发能够取代F-22“猛禽”隐身战斗机的新一代战机，以确保美国在2030年后的空中优势地位。然而，该项目从概念研究到全面开发的过程中，面临着技术瓶颈、成本超支等诸多问题，发展路径充满了不确定性与变数。

NGAD战机想象图  

二、技术特点与优势  

美国空军原计划的下一代战机项目，特别是下一代空中优势（NGAD）计划，代表了美国在航空军事领域追求卓越的最新尝试。其设计理念与技术集成旨在应对未来复杂多变的空战环境，确保美国在空中力量方面的领先地位。以下将从多个关键维度深入剖析其技术特点与显著优势。  

（一）先进的系统架构与作战模式  

美国空军设想的下一代战机并非孤立的作战平台，而是作为一个高度集成的“系统家族”的核心组成部分。这个家族不仅包含先进的有人驾驶战斗机，还整合了被称为协同作战飞机（CCA）的自主无人机。有人机与无人机之间通过先进且高度保密的通信与协同技术，实现无缝配合。在实际作战场景中，有人战机凭借飞行员的经验与决策能力，掌控战场态势，指挥无人机执行诸如侦察、诱饵、火力打击等多样化任务。这种有人与无人协同作战的模式，充分发挥了两者的优势，极大地拓展了作战的灵活性与效能，构建起一种全新的空战体系。  

（二）卓越的隐身性能  

下一代战机在隐身设计上投入了大量资源与前沿技术。采用超扁平外形设计，通过精心优化机身的气动布局与结构，最大限度地降低雷达反射截面积（RCS）。从机身轮廓到进气道、尾喷口等关键部位，均经过精确的几何形状设计与特殊材料应用，以减少雷达波的反射。此外，在材料选择上，运用了多种新型吸波材料与透波材料，这些材料能够吸收、散射雷达波，进一步降低战机的可探测性。通过这些综合设计，下一代战机力求实现全频全向隐身，使其在复杂的电磁环境下，无论是面对传统雷达还是新型米波雷达、多基地雷达等，都能有效降低被发现的概率，从而具备高度的战场生存能力。

（三）超强的飞行性能  

1. 超声速巡航能力  

下一代战机具备卓越的超声速巡航能力，其设计目标是速度高于5马赫。超声速巡航意味着战机无需借助加力燃烧，就能长时间以超声速飞行。这一能力具有多方面的战略与战术优势。在战略层面，极大地提升了战机的战场快速响应能力，能够在短时间内抵达目标区域，实现对敌方的快速打击与威慑。在战术层面，超声速巡航使战机能够迅速改变作战位置，打乱敌方的作战部署，增加敌方防御的难度。此外，在执行任务时，超声速巡航还能减少战机在敌方防空区域的暴露时间，降低被攻击的风险。  

2. 超机动性能  

无论是在亚音速还是超音速飞行状态下，下一代战机都能展现出了超强的机动性能。这得益于其先进的飞控系统与推力矢量技术。先进的飞控系统能够根据飞行状态与作战需求，实时精确地调整飞机的气动舵面，确保飞机在各种复杂飞行条件下的稳定性与可控性。推力矢量技术则赋予了战机额外的机动能力，通过改变发动机喷流的方向，使战机能够实现非常规的机动动作，如过失速机动、垂直爬升等。这些超机动性能使战机在空战中能够迅速占据有利位置，摆脱敌方攻击，并对敌方目标发起突然袭击。  

（四）强大的机载设备  

1. 先进的雷达系统  

下一代战机装备了采用智能蒙皮天线技术的超级雷达。相较于传统雷达，智能蒙皮天线技术将雷达天线与飞机蒙皮进行一体化设计，增加了天线的有效孔径，提高了雷达的发射功率与接收灵敏度。这使得雷达的探测距离更远、精度更高、分辨率更强。同时，智能蒙皮天线技术还能减少雷达的外形尺寸与重量，降低飞机的雷达反射截面积，实现隐身与探测能力的平衡。凭借这一先进的雷达系统，下一代战机能够更早、更准确地发现敌方目标，无论是空中目标还是地面、海上目标，都能在远距离上进行精确探测与跟踪，为作战决策提供有力支持。  

2. 新一代机载武器  

下一代战机配备了涵盖激光与微波定向能武器等前沿装备的新一代机载武器系统。激光武器具有能量集中、攻击速度快、命中率高等优势。在空战中，激光武器能够迅速对敌方目标进行打击，且几乎无需考虑提前量的问题，能够有效摧毁敌方的空中目标，如战机、无人机等。微波定向能武器则能够通过发射高功率微波束，对敌方的电子设备进行干扰、破坏，使其失去作战能力。这种非致命性的打击方式，在某些特定的作战场景中具有独特的优势，能够实现对敌方目标的软杀伤，避免过度的人员伤亡与基础设施破坏。此外，下一代战机还可能装备新型的空空导弹、空地导弹等，这些导弹在射程、精度、杀伤力等方面都将有显著提升，进一步增强战机的打击效能。  

（五）突出的网络作战能力  

下一代战机具备强大的网络作战能力，能够全面感知战场态势。通过高速、可靠的通信网络，战机能够实时获取来自卫星、预警机、地面指挥中心以及其他作战平台的信息，同时也能将自身获取的信息及时共享给友军。在数据处理方面，战机配备了先进的计算机系统与人工智能算法，能够对海量的战场信息进行快速处理与分析，提取出有价值的情报，并为飞行员提供决策支持。这种强大的网络作战能力使战机能够在复杂的战场环境中保持信息优势，实时了解敌方的动态与意图，从而在作战中占据主动地位，实现高效的作战协同与精确打击。  

三、面临的挑战  

美国空军下一代战机的发展面临着多方面的严峻挑战。  

（一）成本超支问题突出  

NGAD战斗机的成本极高，单机造价可能接近3亿美元，成为新一代史上最贵战斗机。这使得美国空军在多个重要且昂贵的项目面前，难以承受如此高昂的开支。例如“哨兵”洲际导弹的成本已超支81%，总预算将达1410亿美元；B-21“突袭者”隐形轰炸机项目也存在成本超支情况。在这种背景下，NGAD项目受到预算削减或推迟的影响。  

（二）技术创新遭遇瓶颈  

尽管该计划拟采用诸多先进技术，如变循环发动机、有人—无人交互系统、人工智能等，但这些技术的实现和集成并非易事。对于第六代战斗机的定义、战术理念、性能指标等尚未完全定型，技术创新也未全部实现突破，导致项目在研发方向上存在摇摆不定的情况。此外，无人作战技术的快速发展使美空军对于NGAD战斗机的定位和需求发生变化，进一步增加了技术创新的难度和不确定性。例如，在有人和无人之争上，如果不考虑伦理问题，人工智能系统的快速发展虽使新一代战斗机有潜力在特定情况下自主进行临机决策，但其形成可靠、可依赖的实际能力所需时间未知，能否确保NGAD项目交付时具备可信战斗力也难以确定。  

（三）战略调整与需求变化带来困扰  

随着信息化、智能化战争时代的到来，战场控制逐渐从注重单一武器平台性能转向注重整个作战体系的效能。美空军对于NGAD战斗机的定位和需求也相应发生改变，开始考虑将其无人化，并与其他有人战斗机进行有人/无人协同作战。然而，这一战略调整意味着需要重新审视NGAD计划的研发方向和作战概念，可能导致计划的推迟或调整。例如，NGAD原计划在2030年代的某个时候更换第五代F-22“猛禽”机队，但其作战概念和技术框架在当前的技术背景下仍不明朗且充满争议。  

（四）项目思路混乱，缺乏明确标准  

六代机概念并无统一标准，美国空军虽明确NGAD将是有人战斗机与无人忠诚僚机相结合的项目，但具体构成、任务分配、所需机型等细节迟迟未能确定。其战斗机研发思路曾受冷战驱动，冷战结束后逐渐迷失方向，难以明确自身对六代机的确切特征和需求，这直接影响了项目的推进。例如，关于NGAD是否需发展出针对不同地区需求的不同型号，如何平衡这些需求并明确基本指标，成为美军面临的挑战。  

（五）资金紧张，预算压力巨大  

NGAD项目初期计划采购200架战斗机搭配1000架无人机系统，但随着推进，单机成本不断攀升，给美国国会和军方带来巨大压力。美国当前财政赤字高企，国会对军费预算的讨论愈发激烈，该项目面临资金困境。同时，空军的其他重点项目如B-21隐身轰炸机、洲际导弹现代化等也造成预算压力，使NGAD项目的资金分配更加困难。例如，美国海军下一代舰载战斗机项目F/A-XX的研制费用拨款金额大幅削减，暗示其可能考虑暂停或终止该项目。  

（六）技术风险高，高新技术研发滞后  

为在五代机基础上有所突破，NGAD必须具备更先进的隐身性、高速飞行能力、人工智能辅助决策、无人机协同作战等新技术。然而，涉及推进技术、无人飞行系统和新型复合材料的研发进展并不均衡。尽管在新型发动机研发上有较大进展，但人工智能系统等技术仍处于初步阶段，尚无法满足NGAD的要求。例如，人工智能在战斗机中的应用面临伦理和技术难题，其能否在实际战争中承担关键任务充满不确定性；原本计划装备的一些新技术，如电磁炮、机载激光武器等，也因技术未达标或瓶颈而停滞不前。  

（七）内部存在分歧与争议  

美空军内部对于NGAD的设计路线一直存在分歧。例如，曾有建议提出NGAD应分为长航程大载荷和较轻型两种不同版本，以适应不同地区作战需求，但该提议未获有力支持。此外，制造商对暂停项目表示不满，认为这可能导致技术落后和优势丧失。而对于新提出的轻型战斗机概念或重启该构想，航空航天界也存在惊讶和困惑，支持者与批评者各执一词。  

（八）未来发展的不确定性  

NGAD项目的未来充满变数。尽管美国在技术研发方面具有较强能力，但由于需求不明确、资金 短缺和技术风险等因素的综合影响，其推进依旧困难重重。如何平衡技术进步与预算约束，以及应对来自其他大国在航空领域的崛起，是美国空军面临的重大挑战。此外，特朗普新政府对NGAD的看法尚未明确，其团队中存在对载人战斗机在未来战争中价值的怀疑声音，这也为该项目的未来走向增添了不确定性。例如，即将上任的特朗普政府将决定NGAD的命运，但其对军方实现空中优势的具体想法仍不确定，且其任命的政府效率部顾问小组组长对载人战斗机的价值表示怀疑，这可能导致NGAD计划在新政府时期发生较大变化。  

四、未来发展方向的探讨  

（一）F-35后续型  

鉴于下一代战机项目面临的成本困境，研发类似F-35的后续型号成为一种可能的发展方向。该后续型号将以成本控制为重要目标，同时保留F-35的多用途特性，并着重强化其作为CCA管理者的功能。通过这种方式，在满足作战需求的前提下，降低项目成本，提高项目的可行性与可持续性。  

（二）长程打击能力  

为应对当前的军事战略需求与成本压力，美国空军可能会更加倚重长程打击能力的发展。具体而言，大力发展远程巡航导弹等装备，通过提升远程精确打击能力，在不依赖高成本下一代战机全面部署的情况下，实现对敌方目标的有效打击，从而在一定程度上缓解下一代战机项目带来的预算压力。  

（三）B-21轰炸机角色变化  

B-21轰炸机作为美国空军的重要装备，未来可能承担更多元化的作战任务，包括空中优势作战。然而，B-21在执行空中优势任务时，存在发射空空导弹时初始速度和动能不足的劣势。如何克服这一技术难题，充分发挥B-21在多领域作战中的潜力，将是美国空军需要深入研究的课题。  

五、与海军计划的关系  

在下一代战机的发展规划上，美国空军与海军存在显著差异。双方在战机的功能属性定位上存在激烈争论，对于战机应侧重于何种作战任务、具备哪些核心能力，尚未达成共识。此外，在有人驾驶与无人驾驶的技术路线选择上，两军也持有不同观点。这种分歧导致空军和海军决定各自独立开展下一代战斗机的研发工作，这不仅可能造成资源的重复投入与浪费，还可能影响美国整体空中作战力量的协同与整合。  

美国空军下一代战机项目的发展受到多种复杂因素的制约与影响。在未来的发展过程中，美国空军需要在技术创新、成本控制、战略规划以及军种协作等多个方面进行全面权衡与科学决策，以确保项目能够顺利推进并形成强大的战斗力。同时，国际上其他国家在六代机研发领域的积极进展，也给美国空军带来了前所未有的竞争压力，这进一步凸显了美国空军在下一代战机项目上做出明智决策的紧迫性与重要性。

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