就在前两天稀星天外在文章《没有找到万能药，美军寻求用“鸡尾酒”方案来重新“掌控天空”》中阐述了美国空军对于“下一代空中优势”理念的变化。在其中提到了美国空军正在准备从根本上改变其下一代战斗机的采购战略，其新计划可能要求工业界在五年或更短时间内设计，开发和生产新型战斗机。根据稀星天外得到的最新消息，这一个类似美国在上世纪50和60年代开发的“一百系列”战斗机的新模式可能会在10月1日正是启动。
图一 美国空军实验室对于第六代战斗机的想象图
美国空军负责采购的副部长威尔·罗珀（Will Roper）在接受媒体采访时表示，美国空军将在10月1日宣布其正式重新定义的下一代战斗机计划，即“下一代空中优势（Next Generation Air Dominance，NGAD）”计划。罗珀表示，在由尚未最后确认项目经理的新项目办公室领导下，NGAD项目将采用快速方法，即由多个公司开发一系列小批量战斗机，就像20世纪50年代建造的“一百系列”飞机。
“基于行业认为他们可以做到的以及我的团队会告诉我的，我们需要设定一个战斗机交付节奏，即从头开始制造新飞机的速度有多快。现在，我对此的估计是五年，但也可能不正确。”他说，“我希望我们能够比这更快——为了应对未来的威胁，从长远来看，五年还是太长——但这已经比我们正常采购周期要好得多。”
图二 美国在上世纪5、60年代的“一百系列”战斗机
“一百系列”的开发方式将与美国空军以前对其未来战斗机的展望有明显的不同。在2016年发布的“空中优势2030”研究中，美国空军描述了一种名为“穿透防空”的大航程隐身探测器射手，它将作为NGAD的中心节点与传感器，无人机和其他平台联网。空军将使用原型设计来加速关键技术的发展，以期尽快提高技术成熟度，以便在21世纪30年代初部署的先进飞机上采用。
但是，罗珀所谓的“数字一百系列”概念将颠覆这种模式。在新概念下，美国空军的目标不再是花费时间在令新技术成熟，从而打造一架精益求精的战斗机，而是迅速打造出业界能够在几年内使用一切现成技术能够蹿出的最佳战斗机。美国空军每次都将选择一两个生产商，签订小批量生产合同，然后在战斗机制造商之间重启新的一轮竞争，让他们改进战斗机设计并探索技术的新飞跃。
图三 艺术家笔下洛马公司的第六代战斗机
其结果可能会是一系列网络化的战斗机，它们相互紧密关联，为满足特定要求而开发，包括在单一机身上采用某种最佳技术。某些战斗机可以围绕某一革命性的能力进行优化，如机载激光；某些战斗机可能会优先考虑最先进的传感器并包括人工智能；另外一些可能是无人驾驶的“武器卡车”。
图四 有人飞机和无人战机相结合可能会最大程度的获得未来空中优势
但罗珀说，重点是，未来25年，空军不会试图通过不断地修正需求来应对未知威胁，而是会迅速用新技术生产新的飞机。这种策略可能会给竞争对手带来不确定性。迫使他们按照美军的节奏跟上它的发展。
想象一下，“每隔四五年就会有一架新飞机F-200，F-201，F-202……推出，它们所具有的新能力可能是模糊而神秘的，但很明显它是一个真正的项目，有真的飞机在飞行。那么现在你的对手肯定想弄清楚：‘这些新飞机对未来空战带来了什么？有哪些改进？我确定有最好的飞机去获胜吗？’”罗珀笑谈到。
稀星天外认为，美国空军的新逻辑是如果自己不知道未来的技术是什么，也不知道处理威胁，那最好的办法就是使自己成为别人的威胁。
美国空军将如何到达那里？
罗珀说，三种工业技术使得NGAD能够采纳“一百系列”的方式，并为参与者设定要求。
- 敏捷软件开发：在敏捷开发流程中，程序员快速编写，测试和发布代码，然后从用户那里征求反馈来改进实践。
- 开放式架构：长期以来“开放式架构”一直是国防工业界的流行语，但业界经常使用它来描述一个具有即插即用硬件的系统。罗珀认为在理想情况下，NGAD将是完全开放的，具有可互换的硬件和让第三方为系统开发软件的能力。
- 数字工程：这是最后的也是最新出现的技术，也可能是最具革命性的。虽然在过去的数十年间，航空航天工程师一直使用计算机辅助设计飞机。但最近才有国防公司开发出3D建模工具，可以模拟整个生命周期——设计，生产和维护，并具有高水准的准确性和保真度。该过程不仅允许公司非常详细地绘制飞机，还可以模拟生产线如何使用不同级别的配员，以及维护人员如何在仓库进行维修。
“你可以在打造第一块机身蒙皮或拧上第一颗螺丝之前就开始学习，这样，在你生产第一架飞机的时候，你已经是个熟练工了。这在过去，也许要等到第100架飞机以后。”他说， “如果你进一步为维护工作进行建模，那么你可以追踪整个产品生命周期中超过70%的部分。”
图五 利用3D建模技术，全新的T-7A（原来的T-X）得以在三年内从概念到首飞
罗珀说，到目前为止，很少有防御计划使用数字工程。空军要求诺斯罗普·格鲁曼公司和波音公司使用该技术开发各自版本的陆基战略威慑力量——洲际导弹。
波音公司在其全新的T-X教练机项目中展示了该技术的好处。通过使用该技术，波音在短短的三年内实现了设计从概念到首飞，并最终击败了两个提供现有教练机改型的竞争对手。
波音公司的T-X项目的首席工程师保罗·涅沃德（Paul Niewald）描述了该公司如何精确地制作其数字化T-X设计，以至于零件可以在没有垫片的情况下连接，整个飞机生产过程中只需要主要部件。这使得波音公司能够将制造和组装飞机所需的手工劳动减少80％。
当然，稀星天外认为对于像T-X这样简单的教练机适用的方式，是否也适用于建造像NGAD这样的穿透式战斗机，还值得观察。目前没有证据表明这些新的制造技术将适用于更先进的飞机。
图六 波音对T-7A进行3D建模
美国空军可能对F-35的斗争“反应过度”。由于要求“一机多用”以及对软件和传感器的关注，最终产生了一架非常昂贵的飞机，且耗时近二十年。但是从另一方面，这也带来了对于新武器，雷达，传感器，通信设备或其他支持技术的投资。
对于F-35，太多强调了各个系统而不是飞机本身。也许这在一个方向上走得太远。也许，最好的方法是有两三架飞但也有很多资源分配给那些系统。换句话说，正确地既不是F-35模式，也不是“一百模式”，而是两者中间。
图七 F-35战斗机企图用一种飞机满足三军需求，导致项目的复杂度，成本，和时间都大大增加
当然，也有人对新的战斗机设计工作表示热情。IRIS独立研究公司的航空航天分析师丽贝卡·格兰特（Rebecca Grant）称工程师可以“极快地”推出“一百系列”风格的飞机。但她补充说，引擎的选择，通信套件的整合，以及到底是有人还是无人驾驶平台都将成为影响飞机设计的关键变量。
一个（潜在的）运作方式
新的NGAD计划办公室将确定数字世纪系列的最终采购战略，包括开发周期的长度、采购数量和签约机制。稀星天外认为一个可能的运作方式是：
- 至少让两家制造商签订合同，设计一架战斗机。这些可能包括能够建造作战飞机的现有公司——波音公司，洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司——以及可以带来独特技术的新入场者。
- 让每家公司使用先进的3D建模创建其战斗机设计的超现实“数字版本”。使用这些模型可以对生产和维持工作将如何发生进行无数模拟，优化两者并减少成本和工时。
- 授予单个战斗机厂商飞机的初始批次合同。罗珀表示，该厂商每年可以建造一个中队的飞机（大约24架飞机）。合同中可以包括其他批次飞机的选项。为了保持美国空军的规模和实现其最新的“我们的空军”目标，空军每年需要72架新战斗机。
- 当该厂商开始生产时，空军将重启竞争，和其他公司签订合同，开始设计下一架飞机。
图八 艺术家笔下诺格公司的第六代战斗机的想象图，使用激光武器发动打击
对于这个新的NGAD的采购战略，新的项目办公室还将探索如何为国防厂商提供补偿。现有的大多数空军项目都被授予能够以最低价格提供最大能力的公司，从而导致供应商总是用低于成本的价格获得开发合同，然后在量产阶段达到收支平衡，并在后期维持阶段获得大部分利润。而在新模式下，空军需要在设计阶段向公司支付更多资金，并要求他们生产设计寿命较短的飞机，例如，一架寿命为6000飞行小时的喷气式飞机，而非制造一架设计寿命20000小时的飞机。
图九 艺术家笔下波音公司的第六代战斗机想象图
“这是一种完全不同的做事方式，不同的结构设计，没有全面的疲劳测试，以及我们在旧空军把飞机送上天所做的所有事情。”他说，“新方式的好处是我们得到一架寿命足够长的飞机来做出真正的改变，但又不至于长到使后期维护代价高昂，甚至占用了购买新飞机的资金。”
“数字一百系列”方式的另一个障碍可能是说服美国国会批准必要的资金。众议院军事委员会已经建议在2020财政年度预算申请中将NGAD项目的资金，从10亿美元削减到5亿美元——这表明该委员会可能不会支持空军的前进道路。
图十 目前这只是空军的想法，不知道海军会不会采用同样的模式
罗珀说，“数字一百模式”的想法引起了国会军事委员会的“良好反应”，但承认立法者对这种方法有疑问。他还指出，新方法需要找到一种支付账单的方法，特别是在开发周期的早期阶段有多家公司执行飞机设计合同的时候。