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英国下一代战斗机——“暴风”(Tempest)

军工资源网 2022年02月06日

一、项目背景

“暴风”计划横空出世的背后，很大程度上是为了应对英国脱离欧盟后可能带来的负面影响。2016年英国全民公投脱欧，这迫使英国政府和企业为一种独立的未来做准备。为此，英国航空航天业必须找到最有效的解决方案，使得伦敦能够采购本土制造的战斗机，支持本国的就业，否则，英国脱欧的决定将有可能彻底摧毁本国的航空航天业。

针对作战装备发展需要，英国皇家空军在近年来已经开始考虑“台风”多用途战斗机在2040年退役时需要何种替代平台。同时，英国国防部从2018年初着手制定全新的《空战战略》，并重提“未来空战系统技术倡议”(FCAS TI)。该倡议当时的主要目的是调动防务承包商的积极性和提升本国航空工业的水平，力求在欧洲军用航空领域的创新与发展中掌握主导权。

英国国防部希望借助新一代战斗机设计与研制，继续保持英国在军用飞机关键技术领域的设计、研制和生产能力，不仅在脱离欧盟后具备防务自主能力，继续维持一流的军事力量，同时希望通过出口销售带来丰厚的利润，甚至还有可能在欧洲的未来战斗机计划中占据一席之地。

二、英国空中作战战略

2018 年 7 月，英国国防部(MoD) 发布了其空中作战战略。

其中的关键要素是：

继续发展“台风”战斗机
明确了《战略防务与安全评估(2015)》中的承诺，继续推进和落实其中重点提出的“未来空战系统技术倡议”
“台风”替代计划的研究
建立新的国际合作伙伴关系以满足未来的需求
关注可负担性

值得注意的是，英国国防部在报告中频繁提及的“空战”(Combat Air)指的是作战飞机在敌对和有争议的环境中实施空对空和空对地作战行动，并能够同时执行监视、侦察、电子战以及指挥与控制等任务。其中，作战飞机包括了有人驾驶或无人驾驶平台。

三、项目进展

2019年7月19日，瑞典和英国签署了谅解备忘录，探讨共同开发第六代空战技术的途径。

2019年9月10日，意大利在国际防务与安全装备展(DSEI)期间宣布加入“暴风”项目。英国参与机构与意大利参与公司(Leonardo Italy、Elettronica、Avio Aero和MBDA Italy)签署了意向声明。

2020年7月的法恩伯勒航展上，英国国防部长本·华莱士宣布七家新公司加入“暴风”团队：GEUK、GKN、Collins Aerospace、Martin Baker、QinetiQ、庞巴迪(现为Spirit Aerosystems)和英国泰雷兹，以及英国大学和中小企业。

2020年12月21日，意大利、瑞典和英国签署三边谅解备忘录，“确定了三个国家之间平等合作的一般原则”。

2021年7月29日，该项目进入概念和评估阶段，BAE系统公司获得了2.5亿英镑的合同以推进设计。

2021年8月，意大利宣布打算到2035年投资20亿欧元，并在2021年投入2000万欧元。

四、设计特点及作战能力

“暴风”战斗机性能特点

“暴风”战斗机具有以下优势特征：

设计遵循“即插即用”标准，根据作战任务需求，战斗机软件、硬件可实现快速更换，如配置多种武器、传感器、油箱等，进而保证战斗机功能多样化。同时，机载设备高度集成化，如先进传感器系统、非动力学系统、通信系统等，均能实现高度集成与协同。
具有可变自动化能力，具体来说，即可选择有人、无人驾驶相结合的操作方式;可进行机载/舷外数据处理;在有人驾驶飞行模式下，可为飞行员提供智能决策辅助等。
采用先进复合材料和增材制造技术进行生产制造，保证战斗机重量轻，且机上高功率密集模块能够在高温下稳定运行。
采用先进的供电和智能集成电源管理技术，能够为机载先进传感器等设备，甚至是未来的激光武器提供稳定的电源支持。

1、总体设计特点

范堡罗航展上的“暴风”全尺寸模型

英国于2018年范堡罗航展上发布了“暴风”全尺寸模型以及虚拟概念图，其在形状上与美国的F-22和F-35存在各种微小差异，但同时遵循了相同的设计原则：都采用了倾斜双垂尾设计。从概念设计来看，“暴风”具有比F-35更长、更宽的机身，这将提高其机内燃油携带量，突出远程作战能力，并为武器舱和其它内部传感器等战斗有效载荷提供更多空间，其中可能包括激光武器所需的电容器和冷却剂。这些设计特征表明，相对于低成本和简单性等方面，“暴风”更优先考虑续航能力和无空中加油航程，以及拥有足够的内部空间和有效载重能力，从而允许在机内插入未来的模块化有效载荷。

2、动力系统

从全尺寸模型看，“暴风”战斗机将采用两侧S 形进气道、两台发动机和矩形尾喷口的设计。该机直接采用了业已成熟的无附面层隔道超音速进气口(DSI)设计。

由于“暴风”战斗机计划携带大量激光武器、先进传感器和航电设备，因此需要足够的电量供应，同时会产生大量的热负荷。传统的通过附件齿轮箱输出功率的老式方式已经无法胜任这个工作。罗罗公司的嵌入式电启动发电机可以让战机直接从航空发动机中提取大量电能，将节省空间并提供未来战斗机所需的大量电力。现有的飞机发动机通过发动机下方的变速箱产生动力，从而驱动发电机，既增加了运动部件和复杂性，又因为所需空间过大降低飞机的隐身性。而新的设计使用一个综合电机同时替代电动机和发电机，把安装在两个阀芯上的电机进行组合作为电动机或发电机运行，并在两个阀芯之间进行电功率传递，这种双阀芯发电将提升发动机的可操作性，响应性和效率。

热量管理系统

集成电源管理系统

新型发动机还配备了新的储能系统，即智能的电力和发动机控制系统，其可通过算法对电力网络进行管理，延长部件寿命。增加的发电能力加上智能电源管理系统将满足对飞行器电力不断增长的需求。这种集成电源方法减少了能量交换的次数，最大限度地发挥了燃气轮机作为主要动力源的潜力。

罗罗公司发布的“暴风”战斗机新型发动机介绍

3、虚拟驾驶舱

虚拟驾驶舱概念设计图

“暴风”战斗机在设计上的一个突出特点是采用虚拟驾驶舱。“暴风”战斗机的驾驶舱并没有看到常规的显示器和仪表，只有一个完全空白的黑色屏幕。各种战术信息在戴上头盔后，由头盔投射出来进行虚拟显示。本质上，这是一个只有软件的驾驶舱，可以升级、适应不同机型并可以重新配置。该驾驶舱系统也可以监控飞行员的行为，跟踪他们的眼神和脑电波，以准确地计算出飞行员正在注视的目标，并预测下一步行为。

4、可选有人驾驶

据英国国防部介绍，“暴风”在设计上既可以选择有人驾驶也可以选择无人机驾驶。这一设计在航空界被称为“可选有人驾驶”。可选有人驾驶战斗机尽管提供了避免使飞行员在危险任务中面临风险的手段，但仍然存在有人机的成本和性能劣势。从作战使用方面来看，同一平台具备可选有人驾驶能力，必将大大增加执行战术任务的灵活性。根据作战想定，无人驾驶的“暴风”战斗机可以充当一个携带更多攻击武器的“武库机”，支援战斗机的打击行动。从作战概念看，BAE 系统公司更倾向于保持人在回路中，以便在关键时刻做出重要决策，同时也认为，无人驾驶的“暴风”战斗机在各种必要情况下，需要按照任务属性和在不断变化的环境下作战，应该具备独立实施作战行动的能力。

同一平台包含有人/无人两种驾驶模式

5、多种任务能力

“暴风”战斗机将扮演多用途作战平台的角色。英国空军将能根据不同战术任务来快速调整系统，以增加新功能或改变其性能。BAE系统公司在航展上展示了其多用途功能。根据不同任务，“暴风”战斗机可以提供不同附加功能，例如低可探测性的保形油箱、武器投放系统、空中发射无人机的布撒器、大型模块化传感器、用于侦察和激光定向能量武器的远程倾斜摄影系统。新一代战斗机的系统架构支持“即插即用”的模块化设计，可以将这些设备灵活地内置于系统设计中，轻松地集成新的算法和新的硬件。“暴风”战斗机可以与各种民用和军方的平台和部门实现互操作，不仅包括空中、陆地、海洋和太空，还包括网络领域和无人驾驶系统。根据任务需要，“暴风”战斗机还能指挥一个无人机群，进一步加大敌方防御难度，并提高自身的存活几率。

“暴风”战斗机在设计中将重点突出协同作战能力，目的是在战场上进行合作，共享传感器数据和情报，以协调攻击或防御行动的能力。

“暴风”战斗机重点突出协同作战能力

五、发展前景

2021年普华永道研究了“暴风”项目对英国的经济贡献。研究称，该项目将为英国带来262亿英镑的贡献，并创造比英国全国平均水平高78%的高生产力就业，平均每年将创造21000个工作岗位。“暴风”项目可以很好地支持英国政府提升优先事项，并为英国未来几十年的经济复苏和繁荣做出贡献。

小结

长久以来，欧洲的航空制造业都处于世界领先行列，然后在第五代战斗机的发展上，欧洲却没能追赶上。英国的未来空战战略表明英国决心保持航空业的领先状态。目前全球对于第六代战斗机所需具备的标准和能力没有明确统一的概念，“暴风”战斗机概念模型是对未来可能的样子的一种探索。这一探索过程所需技术水平和资金支持不是英国一国可以承担的，势必要加强国际合作。在欧洲，“暴风”同样面对来自法国德国和西班牙合作的“未来空战系统” (FCAS)的挑战。

英国下一代战斗机——“暴风”(Tempest)

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