F-47的前置鸭翼透露了其整体设计的哪些信息

来源：战区

我们从总统办公室的新闻发布会及其后续声明中了解到了不少关于F-47的信息。到目前为止，已经发布了两张该机的官方渲染图，这两张图是围绕波音获胜概念、设计目标及其对未来冲突相关性的许多最紧迫问题的来源。其中描绘的最突出且最令人费解的特点莫过于前置鸭翼。对于一款被认为在低可探测性（隐身）、航程、载荷和速度方面（而非机动性）经过优化的飞机来说，这是一个令人惊讶的设计。其潜在的含义不胜枚举。

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从大多数迹象来看，下一代空中优势（NGAD）战斗机将优化隐身、速度和尤其是续航能力，而非机动性，大型无尾三角翼配置在该项目相关的概念艺术中已司空见惯。

（洛克希德·马丁公司）

几乎所有人都认为，F-47仍然采用无尾设计——这是一种难以赋予稳定性的隐身构型，尤其是对于一款设计用于在非常宽泛的性能范围内作战的战术飞机而言。这一设计挑战是可以克服的，但与其他飞机设计一样，必须做出牺牲。这很可能以牺牲机动性为代价，尤其是如此。推力矢量控制可能在一定程度上解决这一缺陷，但增加这一功能会增加重量和成本，并使飞机更加复杂。考虑到鸭翼的存在，似乎机动性可能仍然是波音F-47的主要设计驱动力。如果确实如此，且渲染图并非误导，那么这将解释该设计的其他有趣方面，同时也指出了在为下一代空中优势（NGAD）生态系统（F-47是其中的核心）所做的秘密决策中更广泛的考量。

所示为下一代空中优势（NGAD）平台的图形艺术家渲染图。该渲染图突出了美国空军的第六代战斗机F-47。NGAD平台将带来致命的下一代技术，以确保联合部队在任何冲突中都能保持空中优势。（美国空军图形）（同上）美国空军部长公开发布……

鸭翼在采用三角翼的第四代欧洲战斗机上非常流行，如欧洲战斗机EF2000“台风”、达索“阵风”和萨博JAS-39“鹰狮”。苏霍伊“侧卫”系列的某些变体以及苏-34“鸭嘴兽”也采用了鸭翼。中国的歼-10也以类似的配置利用了鸭翼，与“欧洲鸭翼”战斗机相似。它们显著增强了机动性和额外的稳定性，包括在大迎角时，尤其是对于三角翼飞机。

（配图说明：2024年2月20日，新加坡樟宜展览中心，新加坡航展上展出的泰国皇家空军（RTAF）萨博JAS 39“鹰狮”战斗机。航展于2月20日拉开帷幕，将持续至2月25日。共有1000多家参展公司参加，预计吸引来自50多个国家和地区的5万名专业观众。）

添加鸭翼的一个大缺点是，从历史上看，它们难以实现非常高的雷达隐身程度，尤其是从对战术飞机生存至关重要的正面半球来看。例如，中国的首款隐身战斗机歼-20就因其使用鸭翼而在这方面受到诟病。

（配图说明：2024年11月8日，中国广东省珠海市，歼-20隐身战斗机正在为即将于11月12日至17日在珠海举行的第15届中国国际航空航天博览会（即2024年中国航展）进行适应性训练。）

当涉及到实现非常低的可探测性（VLO），有时也称为“宽带”隐身时，这一点甚至更加明显。多年来，我们一直在讨论这一点，但这一首要设计目标是使飞机在所有方面，尤其是远距离上，都难以被众多覆盖更大无线电频率（RF）谱范围的雷达系统探测到。换句话说，该设计与其他隐身战斗机不同，并非仅优化为主要规避通常在X波段及附近操作的火控雷达。红外信号降低也被重点考虑，以及射频发射控制等其他元素，以实现VLO设计目标。例如，B-21“突袭者”隐身轰炸机就是以宽带隐身作为首要设计驱动力建造的，这将帮助它在越来越先进、深度联网和多样化的综合防空系统存在的情况下生存。

（配图：B-21“突袭者”。（诺斯罗普·格鲁曼公司））

也有可能这些鸭翼是静态装置，不作为飞行控制系统的一部分进行操纵，主要在飞行的某些阶段帮助提供升力。这似乎不太可能，但它将提供一个固定变量，这个变量可能比可操纵鸭翼更容易在动态雷达特征方面克服。同时，这将是另一个重大的权衡，其优势甚至更不明确，这将更加令人费解。

关于鸭翼对雷达特征的影响与机动性之间的可用来源来自美国宇航局1995年的“概念战斗机设计中机动性影响的研究”。它将各种先进战斗机设计配置相互比较，以突出每种配置对于不同任务集的优势和权衡。显然，鸭翼有利于机动性，但不利于雷达特征：

（配图：截图）

还值得注意的是，美国宇航局研究中波音的鸭翼和λ翼概念与我们看到的F-47渲染图有一些相似之处。除了鸭翼、机头和可能的无尾设计外，我们真不知道相似之处有多深。不过，值得指出的是，诺斯罗普·格鲁曼公司的B-21设计基于该公司最初的先进技术轰炸机（ATB）概念，该概念催生了B-2，因此部分回收旧隐身战斗机概念并非不相关的做法。

（配图：截图）

我们的朋友Gripen
News在X平台上发布的一张幻灯片来自联合攻击战斗机（JSF）项目——波音曾参与竞争，但洛克希德·马丁公司以最终成为F-35的机型获胜——这张幻灯片从定性角度略微展示了鸭翼对隐身战斗机设计的影响。它表明鸭翼确实对雷达特征有影响，但差异似乎并不极端。请记住，这是非常笼统的信息，雷达截面积测量涉及许多元素，包括角度、频率、控制面的位置等。

还值得注意的是，有许多隐身战斗机概念都采用了鸭翼，尽管只有歼-20投入生产。也许最值得注意的是，美国联合先进攻击技术（JAST）和先进短距起飞/垂直降落（ASTOVL）计划（最终催生了F-35）中的一些概念就采用了鸭翼。早期先进战术战斗机（ATF）计划（催生了F-22“猛禽”）中的一些配置也是如此。因此，在隐身飞机上使用鸭翼在历史上并非禁忌。

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（配图：ASTOVL风洞测试模型。（先进技术公司））

无论如何，鸭翼与先进的宽带VLO设计目标并不完全契合，这引发了许多问题。首先，波音是否取得了其他突破，可以最小化这一设计特征的影响，同时仍然保留其优点？使用先进复合材料，其中包括带有下方挡板的频率透明结构，可以帮助击败某些波段的入射雷达辐射，这取决于鸭翼在任何给定时间的定位。正如我们之前多次指出的那样，隐身处理不仅仅是整形和雷达吸波材料涂层。甚至可以使用更奇异的设计策略来抵消鸭翼的雷达反射率。可变形控制面结构也是一个可能性。然而，这些措施能在多大程度上克服这一显然是实现非常高程度宽带隐身的一大障碍，目前尚不清楚。

还有一种可能是，F-47飞机在一定程度上是模块化的。早些时候，官方曾表示，NGAD战斗机可能有两种不同的配置。一种用于短程的“欧洲”配置，另一种更适合太平洋的广阔空域和战术挑战。基本上，一种更适合传统的战斗机角色，以牺牲续航为代价，反之亦然。这将通过不同的机翼配置来实现。在这种“欧洲”变体上加上鸭翼，再配上机翼的变化，是有道理的。后来，美国空军表示这一想法已被放弃，但我们不知道在该项目去年夏天暂停以及特朗普政府随后选择F-47之后，这一想法是否有可能被恢复。这只是一个值得提及的保留意见。我们没有迹象表明将提供两种配置的F-47。

虽然我们有很多不知道的事情，但至少似乎波音公司在某个过程中做出了决定，认为在飞机上增加鸭翼是值得的权衡。但为什么呢？有人可能会认为，波音公司打赌美国空军会想要一架传统意义上的战斗机，而不是一架非常重视航程、载荷和低可探测性，几乎不顾及其他任何方面的重型战术平台。中国已经在其两款第六代战斗机设计之一——“歼-36”上朝这个方向迈进，您可以在此处详细了解。

（“歼-36”。（中国网络））

考虑到我们在太平洋地区看到的敏捷作战部署计划正在消耗美国空军未来战争计划，短距起降性能（鸭翼和较轻的机身将有助于实现）可能也成为美国空军的设计目标。还有可能的是，对隐身的重视降低，而对传统战斗机性能的重视增加，同时对电子战能力进行更大投资，以防范在未来几十年内，隐身技术将在高度先进的综合防空网络面前变得不那么有效的可能性。此外，在冲突最激烈的地区，无人机和防区外武器将被首先投入使用，而不是有人驾驶飞机，至少最初是这样。

如果确实如此，虽然我们很难通过有限的概念艺术准确判断飞机的大小，但F-47可能较小的尺寸（仍可能属于重型战斗机类别）也可能表明了这种不同的设计动机。换句话说，这架飞机可能会比许多人预期的更小、更轻，重点是发动机效率和减少武器载荷，以帮助在总燃油量的基础上提高其作战半径。

这在一定程度上是有道理的，因为武器和一些传感器能力将分配给无人协同作战飞机（CCA）和其他将在F-47机组人员指挥下工作的飞行器。这可以大大降低成本和复杂性，并可能允许用同样的资金建造更多的飞机。然而，选择更传统的战斗机概念将带来一些巨大的权衡，并会改变NGAD生态系统，不仅仅是有人驾驶的飞机本身。

一种更小、更适应战斗机需求的飞机可能意味着航程更短。即使拥有高效的机体结构和新型下一代自适应推进（NGAP）发动机，飞机内部空间所能装载的航空燃油有限，因此在没有加油机支持的情况下，飞行距离也会受到限制。这种加油机支持是一个日益凸显的弱点，在对抗中国在太平洋的反介入堡垒时，可能会破坏美国整个战术空中力量链。多年来我们一直在指出这一点，2017年，我们曾提出，仅为了将美国战斗机送入与中国的战斗，就需要一架隐身加油机。当时，这一观点引发了诸多争议，但如今，空军已经承认了其战斗机部队极度依赖加油机的这一弱点，并可能正在考虑采购隐身加油机。是否采取这一行动，在很大程度上取决于下一代空中优势（NGAD）战斗机的外形或是否会继续推进该项目。

一种大型、远程的NGAD战术喷气式飞机在争夺区域中不需要加油支持。而在某些情况下，航程较短且可能更便宜的替代方案则可能需要。为了做出这一高风险决策，即如何正确推进，空军必须研究如何正确搭配NGAD的组成部分，包括下一代空中加油系统（NGAS）。这就是去年NGAD战斗机项目被搁置的原因。必须根据飞行部队面临的预算现实和未来威胁的严重性，重新审视新型NGAD无人机、武器、传感器、通信、有人驾驶战术喷气式飞机以及加油机的组合。在此期间，讨论了一个大幅缩减的NGAD战斗机方案，其价格可能与当今出售的现代战斗机相当，而非最初预测的三倍之高。您可以阅读我们的文章，了解这一方案可能的样子。

（附图：洛克希德·马丁公司最新的低可探测性加油机渲染图。）

最终，我们所知道的是，NGAD项目暂停后的研究结果表明，美国空军需要一种第六代有人驾驶战术喷气式飞机。这一点在信息传递中再清楚不过，我们也看到新一届特朗普政府迅速推进了这一决策。然而，我们不知道的是，为何选择了F-47而非其竞争对手。显然，波音公司的这款飞机与许多人的预期不同，其鸭翼就是一个明显的特征。因此，一个大问题是，这款飞机是否是一种更便宜的NGAD战斗机替代方案，更倾向于战斗机而非重型战术喷气式巡航机？我们尚不清楚，但有一些额外的迹象表明可能是这样。

在椭圆形办公室的新闻发布会上，提到将大量采购F-47。这与有人驾驶的NGAD战术喷气式飞机从未有过关联。事实上，前空军部长弗兰克·肯德尔曾强调，其成本高昂，大约是F-35的三倍，而且可能只会采购约200架。发布会上还提到，F-47将出售给盟友。这也是一个全新的概念，不仅基于成本考虑，还有安全考虑。F-22出于这个原因被禁止出口，尽管多个盟友非常渴望获得它。同时，据说F-47的飞行距离更远，隐身性能更强，可靠性和可维护性也优于美国空军目前的第五代战斗机，但具体在航程和隐身方面提升多少是个大问题。我们说的是战斗半径提高50%，还是300%？这非常重要，因为如果提升显著，但远低于重型战术喷气式飞机所能达到的水平，那么这可能就需要NGAS隐身加油机，这也可能是一个已达成的权衡。即能力降低，机体更小，但你得到了一架隐身加油机，它可以为许多飞机加油。

目前，我们尚不了解这些细节的具体情况。

（附图：洛克希德·马丁公司的概念图，展示了其空中客车多功能加油/运输机为下一代战术喷气式飞机加油。）

我认为，可以说我们所看到的F-47与许多人的预期并不完全相同，这使得这款飞机更加引人注目。一种大型、非常隐身、箭头形的无尾三角翼飞机似乎最有可能满足NGAD的要求。我们目前所看到的飞机似乎截然不同，它看起来更小一些，拥有上反角机翼、铲形机头和鸭翼。它更像是“掠食鸟”、X-36，甚至伊朗备受争议的“卡赫尔313”的混合体，而非我们已经习惯的NGAD轮廓和概念图。

当然，一旦我们看到更多内容并了解到有关其设计理念和支撑其的生态系统更多信息后，这一情况可能会发生变化。