美军五代机的秘诀：F-35和F-22项目发展中的技术共享

文/崔佳羽 陈宇

美军目前装备了两款第5代战斗机，在F-22“猛禽”形成完全作战能力十年之后，F-35“闪电II”联合攻击机也达到了初始作战能力。鲜为人知的是，这两款战斗机在发展过程中，一直是相互学习的关系，其中的细节也非常耐人寻味。

F-22是F-35的开路人

F-35联合攻击机项目发展之初，美军就希望“闪电II”能够从它的前辈F-22“猛禽”吸取经验教训。原因非常简单，它们的制造商都是洛克希德—马丁公司（简称洛马公司）。现在，F-22“猛禽”形成完全作战能力已经12年，F-35联合攻击机达到初始作战能力也已经两年，两种第5代战斗机也是在相互学习中共同发展，达到了节约成本和提高项目发展效率的目的。

F-22在很多方面都称得上是F-35的开路人。尽管F-22的机队规模不大，只有187架，但是其编制和部署方式仍是F-35的模版，对于刚刚处在采购初期、规模并不大的F-35机队有很强的借鉴意义。同样，更为先进的F-35具有更强的性能，其雷达隐形特征、作战和制造经验能够与“猛禽”共享，对于F-22的升级也有巨大的促进作用。

洛克希德—马丁公司F-35项目主管杰夫·巴比昂表示，F-35和F-22在作战中是协同的关系，所以在项目发展上也是协调一致的关系，所有先进技术和工艺流程都能应用到两种战斗机上，两个项目的发展计划是并行关系，这种协调机制很好地帮助公司节约了成本。

佛罗里达州埃格林空军基地美国空军第33战斗机联队指挥官保罗·马克斯·莫加上校表示，F-22开创的5代机战术，目前已经应用到F-35作战部队。身为第33战斗机联队负责训练F-35战斗机飞行员，莫加上校具有多年的F-22战斗机飞行经验，最初飞行过F-15战斗机，担任过指导教师和示范飞行员，也当过F-22战斗机中队的指挥官，拥有丰富的教学经验。

莫加上校表示，F-22和F-35的操作技巧能够互相转化，F-22的关键技术是传感器操作和保持隐形特征，美军飞行员将其称为“作战流”。F-22战斗机和飞行员要及时感知战场空间、在高危战场环境下飞行、占据最佳的空战位置，这些经验都能应用到F-35上。

尽管第4代战斗机飞行员也需要控制飞机的可见光和红外特征，但是第5代战斗机只需要管理好雷达特征，这是第5代战斗机的核心能力，这种能力能够从F-22直接转移到F-35上。莫加上校认为，驾驶这2种战斗机都需要飞行员管理好雷达特征，处理好生存能力和打击能力的攻防关系。F-22实现了战斗机的世代跨越，采用的战术与F-15和F-16大不相同，可以说是两种完全不同的空战“文化”。

F-22作战经验丰富

F-22量产前的研发经费高达340亿美元，单机造价约为3.39亿美元，187架战斗机采购完成时的项目总成本660亿美元。美国空军早期曾经宣称，F-22的每小时作战成本44259美元，美国国防部近期的数据是49808美元，远远高于F-15的3万美元。尽管由于造价和作战成本过高，一直面对极大的争论，但是F-22积累起来的作战经验，还是能够为F-35提升很好的借鉴。

F-22拥有最先进的座舱，与第4代战斗机相比高技术元素猛增，比如单色平视显示系统（MHUD）、能够输入通信和飞行数据的键盘系统，美军最优秀的飞行员才有机会驾驶F-22。但是这么先进的座舱内只能坐一个飞行员，他的身边没有副驾驶，所有复杂的技术数据和作战流程都需要他一个人完成。

对于美国食品监管机构的监管模式来说，整体设计上按照从上到下的垂直方式来管理。其中，食品方面的部门以监管工作为主，通过食品类别，促使其权责的划分，针对不同类别的食品，实现不同部门的管理。同时，基于食品安全保障体系的应用，也可以将其与政府的监督职能结合，这样在总体上才可以为美国食品安全监管体系提供保障。在各个独立的监管流程中，美国政府颁布了相关法令，各个结构负责执行，并按照法律法规来维护食品的安全性。其中司法部门主要对存在的执法问题进行处理，促使其决策工作更科学，公众也会积极参与其中。在这种情况下，不仅能达到司法、政法与立法之间的独立，在食品安全体系中也将促使其职责的发挥与实现。

第4代战斗机强调在视距内提供“共同支援”，编队飞行中飞机相距几千米远，但是F-22在战术发展初期，美军飞行员就意识到不再需要视距内的“共同支援”，如果需要进行“共同支援”，两架战斗机的距离可以保持在16～32千米左右。第4代战斗机飞行员习惯于身后有一架飞机，需要一段时间才能适应第5代战斗机。

莫加上校表示，第33联队正在训练F-35和F-22年轻飞行员的视距外作战能力，这就意味着他们将肩负更多的作战职责，必须尽快成长起来。年轻飞行员必须进行战术决策并负责执行，在第4代战斗机部队，如果不是任务指挥员或是指导教官，是不需要做这些决策的。这就需要飞行员适应更快的作战节奏，因为没有后座飞行员为他们做出判断，当目标距离他们只有3千米时，即使是不正确的决策也要果断执行。

F-35和F-22都拥有强大的传感器能力，机载传感器和战术数据链都能够获得大量的作战信息，不再需要太多的目视观察，战场态势感知能力成倍提高，飞机本身能够为飞行员提供所有所需信息。由于信息量太大，美军甚至认为这些信息有时超出了作战所需。

F-35和F-22目前的作战任务是互补的。F-22作为空中优势战斗机，尽管具备一定的对地攻击能力，但是主要任务还是“踹门”。F-35主要担负攻击任务，但是同时也具备狗斗能力，适于利用F-22建立起来的优势，采取隐身狗斗战术，在不同的速度和高度进行空战。

在“内部解决”行动中，F-22成功完成了所有任务。尽管战斗中从来没有验证其高端狗斗能力，但是F-22在战场上的表现仍超出很多人的预期，对地攻击、护航任务和电子战能力都得到了验证。另外，F-22还发挥了机载指挥控制的功能，利用强大的信息能力担负了很多转信任务。

F-35也能借鉴这种最新的任务数据能力，在地区战场执行信息作战任务。目前，埃格林空军基地正在两种战斗机安装相应的作战软件，使用的是同样的任务数据文件。这些能力升级还有很多工作要做，但是发展相当迅速，已经取得了很大进展。

F-35先进头盔将向F-22移植

F-35的飞行员头盔显示系统（HMDS）也借鉴了F-22的经验，但是比F-22更加先进。F-35头盔整合了凝视型前视红外系统（FLIR）、EODAS光电探测装置6部照相机、平视显示系统（HUD）、分布式计算机系统（DAS）的图像，具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示、测距和激光点跟踪功能，可实现360°的环视视场。新型头盔使F-35成为第一种不使用传统平视显示系统的前线战斗机，无论飞行员怎样转头，主要的飞行和武器瞄准信息都能够整合到头盔里，飞行员能通过自己的眼睛获得X射线一样的视觉图像，“穿透”各种障碍看到广域外景图像，可以在防区外距离上对目标进行精确探测识别和攻击。

莫加上校表示，F-35头盔是“规则改变者”，“离轴攻击”能力之外，还具备空对地地形测绘（SAR）和地面移动目标指示（GMTI）的能力，强大的信息作战能力将使飞机具有压倒性的优势。年轻飞行员通过训练，将很快适应新型头盔，未来的空战就像打游戏那样轻松。

隐身涂层技术交换

两款战斗机之间的隐身涂层技术交换也是成功的案例。F-35的隐身涂层是直接学习F-22的低可探测特征的结果。F-22的隐身涂层曾经面临很多问题，比如飞机还需要一定程度的填塞和胶合处理才能使表面光滑，F-35的隐身涂层已经非常容易进行保养、维护和修复。

F-35目前拥有更精确的工具来评估涂层表面的退化和隐身效果，维修技师更容易快速维护飞机。洛克希德—马丁公司正在想办法将F-35的隐身涂层修复技术移植到F-22上，如果研发成功，将极大降低F-22每小时飞行带来的维修工作量，提高既定时间内可用飞机的比例。由于F-22只有187架，还有飞机在担负测试和训练任务，缩短维修时间对于提高机队战备水平意义重大。

巴比昂表示，洛克希德—马丁公司正在将F-35的技术应用到F-22上，同时也在加紧进行2种飞机的升级和发展。洛克希德—马丁公司负责F-22项目的副总裁肯·梅森特表示，F-35的隐身涂层比F-22更适合佛罗里达海岸的盐雾、海洋和高湿环境，公司计划使用F-35的隐身涂层替换在F-22机身上，由于采用了一些比重大的物质，这将使F-22略微增重，但是由于是平铺在机身之上，不会使F-22的重心发生变化。尽管这样能够节约F-22的维修成本，但是更换涂层还需要得到美国空军的批准。

尽管F-22在更换涂层之后仍需要一些堵塞和胶合，但是由于采用了更柔韧耐用的先进材料，解决F-22涂层容易脱落的问题并不难。这种技术来源于F-35的“最大韧性防护罩”项目，F-22也将采用非常相似的技术，目前洛克希德—马丁已经在佐治亚州的玛丽埃塔工厂开启了一套生产线，用来更换F-22的机身涂层。

开放式系统结构

梅森特在1990年代中期一直在F-22功能研发部门工作，曾经担任美国空军埃格林空军基地空军武器中心主管，参与过很多武器项目的管理工作，2014年从少将岗位上退休来到洛马公司，他表示上任之后就一直强调F-35与F-22的技术共享，比如在通用软件、通用处理器、雷达波制式和部件规模化生产等方面，就应当在2款飞机上采用开放式系统结构。

梅森特表示，从他管理“猛禽”项目的经验来看，如果向供应商提出要求采购187个部件再加上一定的备件，那么价格将非常高，而如果订购2000个部件，价格就会大幅下降。因此，F-22和F-35应当走部件联合订购的路子，比如辅助动力单元、环境控制系统和其他一些基础功能的部件，这样可以节约大量的维修经费。据悉，F-22与F-35共享部件获得的利益将达到10%。

两个项目还在追求其他的开放式任务系统，比如互换集成电路板，使用同样的驱动软件。例如，升级一款战斗机的基于软件电台之后，不用调整或略做调整就能应用到另一款战斗机上，形成即插即用式的部件体系。两款战斗机还将能使用商用的电路板，因为商用部件拥有较大的生产规模，从而彻底降低成本。

如果两款战斗机能够使用同样的雷达波形，将是共享计划的最大收获。目前F-22和F-35已经能够共享一些软件和功能，比如地图测绘模式。尽管两款战斗机仍有很多不同的电子结构，但是TR模块几乎一样，电子战能力也非常相似，最终都能使用同样的硬件。除了升级头盔之外，梅森特透露将在F-22的中期升级期间改装座舱。

F-22的座舱平面面板系统是建造时是最先进的，但是与新型的平面屏幕系统相比，已经显得非常笨重。如果更换成F-35的平面显示系统，还需要更换新型的处理器，但是这种更换能够为F-22 节省出一些空间，安装其他新型任务系统硬件。

目前，F-35的光电瞄准系统（EOTS）还不能够共享，F-35的菱形机头能够容纳多种可见光和红外传感器，尽管美国空军希望为F-22安装红外搜索跟踪系统（IRST），用于对抗隐身飞机，但是在F-22机身上找不到像F-35机头那样的合适的位置，只能寻求其他解决方案。

在作战软件方面，F-35项目可以向F-22项目提供工程师，将F-35的Block IV软件共享。接下来少量的F-35联合攻击机将继续升级软件，成功之后同样要应用到F-22战斗机上，由于不再需要两个团队平行研发软件，F-22项目将因此节约大量开支。

此外，F-22和F-35技术共享还将扩展到洛马的T-50A教练机上，以及臭鼬工厂的其他飞机研发项目上，甚至还将与诺思罗普格鲁曼公司合作，应用到B-21轰炸机上。比如，F-35的一种天线设计，就非常适合B-2轰炸机的升级，马上就将应用到F-22上。

结语

总之，F-35“闪电II”联合攻击机和F-22“猛禽”战斗机的协调发展是非常成功的武器升级策略，出于节约成本等多种动因，美国空军未来将进行更多的技术共享。