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英國下一代戰斗機——“暴風”(Tempest)

軍工資源網 2022年02月06日

一、項目背景

“暴風”計劃橫空出世的背后，很大程度上是為了應對英國脫離歐盟后可能帶來的負面影響。2016年英國全民公投脫歐，這迫使英國政府和企業為一種獨立的未來做準備。為此，英國航空航天業必須找到最有效的解決方案，使得倫敦能夠采購本土制造的戰斗機，支持本國的就業，否則，英國脫歐的決定將有可能徹底摧毀本國的航空航天業。

針對作戰裝備發展需要，英國皇家空軍在近年來已經開始考慮“臺風”多用途戰斗機在2040年退役時需要何種替代平臺。同時，英國國防部從2018年初著手制定全新的《空戰戰略》，并重提“未來空戰系統技術倡議”(FCAS TI)。該倡議當時的主要目的是調動防務承包商的積極性和提升本國航空工業的水平，力求在歐洲軍用航空領域的創新與發展中掌握主導權。

英國國防部希望借助新一代戰斗機設計與研制，繼續保持英國在軍用飛機關鍵技術領域的設計、研制和生產能力，不僅在脫離歐盟后具備防務自主能力，繼續維持一流的軍事力量，同時希望通過出口銷售帶來豐厚的利潤，甚至還有可能在歐洲的未來戰斗機計劃中占據一席之地。

二、英國空中作戰戰略

2018 年 7 月，英國國防部(MoD) 發布了其空中作戰戰略。

其中的關鍵要素是：

繼續發展“臺風”戰斗機
明確了《戰略防務與安全評估(2015)》中的承諾，繼續推進和落實其中重點提出的“未來空戰系統技術倡議”
“臺風”替代計劃的研究
建立新的國際合作伙伴關系以滿足未來的需求
關注可負擔性

值得注意的是，英國國防部在報告中頻繁提及的“空戰”(Combat Air)指的是作戰飛機在敵對和有爭議的環境中實施空對空和空對地作戰行動，并能夠同時執行監視、偵察、電子戰以及指揮與控制等任務。其中，作戰飛機包括了有人駕駛或無人駕駛平臺。

三、項目進展

2019年7月19日，瑞典和英國簽署了諒解備忘錄，探討共同開發第六代空戰技術的途徑。

2019年9月10日，意大利在國際防務與安全裝備展(DSEI)期間宣布加入“暴風”項目。英國參與機構與意大利參與公司(Leonardo Italy、Elettronica、Avio Aero和MBDA Italy)簽署了意向聲明。

2020年7月的法恩伯勒航展上，英國國防部長本·華萊士宣布七家新公司加入“暴風”團隊：GEUK、GKN、Collins Aerospace、Martin Baker、QinetiQ、龐巴迪(現為Spirit Aerosystems)和英國泰雷茲，以及英國大學和中小企業。

2020年12月21日，意大利、瑞典和英國簽署三邊諒解備忘錄，“確定了三個國家之間平等合作的一般原則”。

2021年7月29日，該項目進入概念和評估階段，BAE系統公司獲得了2.5億英鎊的合同以推進設計。

2021年8月，意大利宣布打算到2035年投資20億歐元，并在2021年投入2000萬歐元。

四、設計特點及作戰能力

“暴風”戰斗機性能特點

“暴風”戰斗機具有以下優勢特征：

設計遵循“即插即用”標準，根據作戰任務需求，戰斗機軟件、硬件可實現快速更換，如配置多種武器、傳感器、油箱等，進而保證戰斗機功能多樣化。同時，機載設備高度集成化，如先進傳感器系統、非動力學系統、通信系統等，均能實現高度集成與協同。
具有可變自動化能力，具體來說，即可選擇有人、無人駕駛相結合的操作方式;可進行機載/舷外數據處理;在有人駕駛飛行模式下，可為飛行員提供智能決策輔助等。
采用先進復合材料和增材制造技術進行生產制造，保證戰斗機重量輕，且機上高功率密集模塊能夠在高溫下穩定運行。
采用先進的供電和智能集成電源管理技術，能夠為機載先進傳感器等設備，甚至是未來的激光武器提供穩定的電源支持。

1、總體設計特點

范堡羅航展上的“暴風”全尺寸模型

英國于2018年范堡羅航展上發布了“暴風”全尺寸模型以及虛擬概念圖，其在形狀上與美國的F-22和F-35存在各種微小差異，但同時遵循了相同的設計原則：都采用了傾斜雙垂尾設計。從概念設計來看，“暴風”具有比F-35更長、更寬的機身，這將提高其機內燃油攜帶量，突出遠程作戰能力，并為武器艙和其它內部傳感器等戰斗有效載荷提供更多空間，其中可能包括激光武器所需的電容器和冷卻劑。這些設計特征表明，相對于低成本和簡單性等方面，“暴風”更優先考慮續航能力和無空中加油航程，以及擁有足夠的內部空間和有效載重能力，從而允許在機內插入未來的模塊化有效載荷。

2、動力系統

從全尺寸模型看，“暴風”戰斗機將采用兩側S 形進氣道、兩臺發動機和矩形尾噴口的設計。該機直接采用了業已成熟的無附面層隔道超音速進氣口(DSI)設計。

由于“暴風”戰斗機計劃攜帶大量激光武器、先進傳感器和航電設備，因此需要足夠的電量供應，同時會產生大量的熱負荷。傳統的通過附件齒輪箱輸出功率的老式方式已經無法勝任這個工作。羅羅公司的嵌入式電啟動發電機可以讓戰機直接從航空發動機中提取大量電能，將節省空間并提供未來戰斗機所需的大量電力。現有的飛機發動機通過發動機下方的變速箱產生動力，從而驅動發電機，既增加了運動部件和復雜性，又因為所需空間過大降低飛機的隱身性。而新的設計使用一個綜合電機同時替代電動機和發電機，把安裝在兩個閥芯上的電機進行組合作為電動機或發電機運行，并在兩個閥芯之間進行電功率傳遞，這種雙閥芯發電將提升發動機的可操作性，響應性和效率。

熱量管理系統

集成電源管理系統

新型發動機還配備了新的儲能系統，即智能的電力和發動機控制系統，其可通過算法對電力網絡進行管理，延長部件壽命。增加的發電能力加上智能電源管理系統將滿足對飛行器電力不斷增長的需求。這種集成電源方法減少了能量交換的次數，最大限度地發揮了燃氣輪機作為主要動力源的潛力。

羅羅公司發布的“暴風”戰斗機新型發動機介紹

3、虛擬駕駛艙

虛擬駕駛艙概念設計圖

“暴風”戰斗機在設計上的一個突出特點是采用虛擬駕駛艙。“暴風”戰斗機的駕駛艙并沒有看到常規的顯示器和儀表，只有一個完全空白的黑色屏幕。各種戰術信息在戴上頭盔后，由頭盔投射出來進行虛擬顯示。本質上，這是一個只有軟件的駕駛艙，可以升級、適應不同機型并可以重新配置。該駕駛艙系統也可以監控飛行員的行為，跟蹤他們的眼神和腦電波，以準確地計算出飛行員正在注視的目標，并預測下一步行為。

4、可選有人駕駛

據英國國防部介紹，“暴風”在設計上既可以選擇有人駕駛也可以選擇無人機駕駛。這一設計在航空界被稱為“可選有人駕駛”。可選有人駕駛戰斗機盡管提供了避免使飛行員在危險任務中面臨風險的手段，但仍然存在有人機的成本和性能劣勢。從作戰使用方面來看，同一平臺具備可選有人駕駛能力，必將大大增加執行戰術任務的靈活性。根據作戰想定，無人駕駛的“暴風”戰斗機可以充當一個攜帶更多攻擊武器的“武庫機”，支援戰斗機的打擊行動。從作戰概念看，BAE 系統公司更傾向于保持人在回路中，以便在關鍵時刻做出重要決策，同時也認為，無人駕駛的“暴風”戰斗機在各種必要情況下，需要按照任務屬性和在不斷變化的環境下作戰，應該具備獨立實施作戰行動的能力。

同一平臺包含有人/無人兩種駕駛模式

5、多種任務能力

“暴風”戰斗機將扮演多用途作戰平臺的角色。英國空軍將能根據不同戰術任務來快速調整系統，以增加新功能或改變其性能。BAE系統公司在航展上展示了其多用途功能。根據不同任務，“暴風”戰斗機可以提供不同附加功能，例如低可探測性的保形油箱、武器投放系統、空中發射無人機的布撒器、大型模塊化傳感器、用于偵察和激光定向能量武器的遠程傾斜攝影系統。新一代戰斗機的系統架構支持“即插即用”的模塊化設計，可以將這些設備靈活地內置于系統設計中，輕松地集成新的算法和新的硬件。“暴風”戰斗機可以與各種民用和軍方的平臺和部門實現互操作，不僅包括空中、陸地、海洋和太空，還包括網絡領域和無人駕駛系統。根據任務需要，“暴風”戰斗機還能指揮一個無人機群，進一步加大敵方防御難度，并提高自身的存活幾率。

“暴風”戰斗機在設計中將重點突出協同作戰能力，目的是在戰場上進行合作，共享傳感器數據和情報，以協調攻擊或防御行動的能力。

“暴風”戰斗機重點突出協同作戰能力

五、發展前景

2021年普華永道研究了“暴風”項目對英國的經濟貢獻。研究稱，該項目將為英國帶來262億英鎊的貢獻，并創造比英國全國平均水平高78%的高生產力就業，平均每年將創造21000個工作崗位。“暴風”項目可以很好地支持英國政府提升優先事項，并為英國未來幾十年的經濟復蘇和繁榮做出貢獻。

小結

長久以來，歐洲的航空制造業都處于世界領先行列，然后在第五代戰斗機的發展上，歐洲卻沒能追趕上。英國的未來空戰戰略表明英國決心保持航空業的領先狀態。目前全球對于第六代戰斗機所需具備的標準和能力沒有明確統一的概念，“暴風”戰斗機概念模型是對未來可能的樣子的一種探索。這一探索過程所需技術水平和資金支持不是英國一國可以承擔的，勢必要加強國際合作。在歐洲，“暴風”同樣面對來自法國德國和西班牙合作的“未來空戰系統” (FCAS)的挑戰。

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