宏亮瞻局丨“猛禽”之外，4S是否为五代机的唯一标准？

20世纪60年代初，当以F-4“鬼怪”和米格-21“鱼窝”为代表的第二代战斗机(传统美标)刚刚大规模服役时，美苏两国已经开始畅想下一代战斗机的模样——按照当时的空战思维惯性，下一代战斗机必须飞的更高更快——80年代的空战将主要出现在3万米以上的高空，双方战斗机格斗时的速度至少达到3马赫。换言之，“双3”标准本将成为四代机的标配。

然而，后来的事实证明，第四代战斗机没有一款能够达到“双3”，就连“属于21世纪”的五代机也仍然只能仰望“双3”。自第一次世界大战出现空战以来，高度与速度一直就是评价战斗机性能优劣的最核心指标，是什么原因扭转了历史本应遵循的“规律”？

战争中，适者生存！残酷的达尔文主义同样适用于武器发展。冷战时期，“双3”在技术上难度太大，空战中却不一定好用。越南与中东上空的一系列空战孕育出后来的四代机，更加强调均衡的性能（尽管并没放弃高空高速）。在此之后，没有经历过实战检验的F-22和4S标准横空出世，它脱胎于四代机的均衡设计理论，却至今还没能在“物竞天择”中证明自己是否又是一个虚幻的“双3”……

中国人对于五代机的所谓4S标准曾有各种五花八门的说法。按照F-22制造商洛克希德•马丁公司的官方释义：4S包括Super Maneuverability、Super Sonic Cruise、Stealth、Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness，前三个S没有疑义，译成中文就是“超机动性”、“超声速巡航”和“隐身能力”。但最后一个S的涵义却相对模糊，直译应为“高级战役意识和效能的航空器”，显然太费解。因此有人干脆将其定义为“超视距打击”，或者“网络中心战”，还有人认为是“高可维护性”……其中，“网络中心战”似乎更接近原意。

必须承认，以F-22为代表的五代机（新美标）的确是一种高效能主战装备，并由其需求牵引设计开发。不过，虽然其他国家现有装备的更新换代必须加速推进，各国却因自己的需求不同未必要一味跟随“猛禽”。然而，经过冷战后20多年的争论，中俄等国最终却仍然为自己的五代机选择了4S，其中原因值得玩味。

超机动性

媒体与业界在渲染F-22领先一代的性能时，总是更强调“这是一款隐身战斗机”。实际上在洛马公司对4S的官方解释中，超机动性才是排在首位的。由于隐身多少会对飞机气动性能造成不良影响，因此发动机的性能将很大程度上决定第五代战机是否能够达到超机动性。所幸还有矢量喷管——完全“智能化”的矢量喷管在俄罗斯的四代半战机上已经得到应用，甚至米格-29OVT上早已实现了全向矢量控制。

也就是说，F-22的纵向二元矢量控制算不上什么“黑科技”。其使用的F119发动机最值得称道之处在于实现了高性能指标的同时还兼具极佳的可靠性，这与材料加工工艺和软件编程等基础科技水平直接相关。苏联同级别的AL-41发动机就是在可靠性上拖了后腿。

俄罗斯与中国目前尚没有一款可与F119相媲美、推重比超过10的实用化涡扇发动机，俄军第一批量产的T-50只能安装由AL-31深度改进的117S发动机，这显然会让T-50的超机动性大打折扣。有趣的是，两位俄罗斯航空业权威人士却不约而同认为，超机动性对第五代战斗机来说价值不大。

曾担任俄罗斯国家航空系统科学研究院院长的费多索夫对超机动性持明确否定态度，他认为：“以机动性来评价战斗机好坏的时代已经过去，第四代和第五代之间的主要区别在于机载系统，进一步强调超机动性没有实际意义。超机动性在近距格斗中能够使武器运用更加灵活，但为了在这种发生概率极少的典型近战中获胜，却不得不付出巨大的设计代价——为了使发动机在复杂飞行状态中保持稳定工作，就必须耗费大量时间和资金用于发动机和进气道的研制。”

令人惊异的是，苏霍伊功勋总设计师西蒙诺夫也持类似观点。西蒙诺夫从1983年开始担任苏霍伊设计局总师，正是在他的时代，机动性能超群的苏-27取代米格战斗机，成为苏联与俄罗斯空军真正的王牌。在西蒙诺夫兼任俄航空工业部副部长时，他也明确指出苏-35级别的机动性能已经可以满足未来空战需要。

然而，尽管发动机研制滞后，我们今天看到的T-50却没有如费多索夫和西蒙诺夫所建议的那样放弃超机动性。该型机极具创新性的可动边条翼就是为了在不破坏隐身外形的前提下提供更好的机动能力。费多索夫非常看重“机载系统”的作用，简单说，就是相信未来的机载雷达及远程空空导弹可以在视距外解决问题；即使被拖入近距格斗，战斗机也可以凭借大离轴角发射的高性能近距空空导弹赢得胜利。

但T-50显然没有体现出费多索夫式的自信，看来在经过20年犹豫和争论之后，俄国人对于“机载系统”完全主宰天空的前景尚存疑虑。

超声速巡航

速度的重要性在4S中再次得到体现。五代机的高速与二代机、三代机追求最大速度的概念不同，五代机要求更持续的超声速飞行，即在不开加力的情况下，以1.5马赫以上的速度巡航。

费多索夫认为超声速巡航的价值主要体现在两方面：其一，快速完成大空域巡逻任务；其二，尽快进入远程截击阵位。费多索夫可谓一针见血地点出了对于那些国土面积广袤的国家来说，超声速巡航在执行防空截击任务时的巨大意义：可以超声速巡航的五代机将为国土防空系统提供更具弹性的拦截手段，并大幅节省在国境线上高密度部署防空导弹的成本。上述特点不仅是俄罗斯空军所需要的，对于中国空军来说同样适用。

不过仅从技术上看，西蒙诺夫显然不认为超声速巡航有多少“革命意义”。苏霍伊总师的观点是超声速巡航将随着发动机技术的提高自然实现，如换装117S发动机的苏-35就可以实现跨声速巡航（超过1马赫）。而出于成本控制需要，类似F-35这样的“低配”五代机具备跨声速巡航能力就足够了。

西蒙诺夫也许说的没错，不过“发动机技术的提高”也绝非易事。超声速巡航的一般定义是在作战状态下，以超过1.5马赫的速度（0.75至1.5马赫属于跨声速）持续飞行30分钟以上，与米格-31这样可以超声速巡航的截击机不同，F-22在实现超声速巡航的同时还兼具可控的过失速机动性。如此严苛的性能要求需要一款推重比达到10的全权数字式发动机，这也是绝大多数国家根本不可能跨越的门槛。目前具备相关开发潜力的公司在全世界屈指可数，只有美国的普惠、通用电器，英国的罗罗，以及俄罗斯的留里卡-土星、礼炮，以及刚成立的中国航发等数家企业。

总的来看，各方即便任务需求有所不同，但对于一款重型五代机应具备超声速巡航能力几乎没有争议。超声速巡航可以让战斗机外推拦截线、快速接近敌机和占位、扩大导弹攻击区、高速脱离战区摆脱攻击等。按美军公布的基本计算模型，F-22在超声速巡航状态下的空战效能比在跨声速状态下高3倍。在进行拦截作战时，若拦截机相对于目标有2比1的速度优势，拦截能力可比1比1的状态提高5倍。此外，超声速巡航能力与F-22的大航程、先进的综合式航电系统结合，使其可控制空域面积比F-15增大11倍。超声速巡航对于高速突防、快速通过敌防空区也极为有利，高速战斗机留给敌方防空火力的拦截窗口将被大幅压缩。

隐身

费多索夫甚至对隐身也持怀疑态度。他认为：海湾战争和科索沃战争经验表明，防空系统面临的最大威胁不是飞机，而是防区外发射的空地制导武器，如果漏掉这些雷达反射截面积（RCS)在0.1平方米左右的高速制导弹药，防空系统就会被打开缺口，之后各种不隐身飞行器将从缺口大量涌入。换言之，费多索夫认为，与其为了实现隐身而让战斗机在速度、载弹量、可操纵性和机动性上做出重大牺牲，还不如进一步提高机载弹药的射程和隐身性能来的划算。

西蒙诺夫不同意上述观点：“当敌机具有隐身能力时，如果本方战斗机不隐身，就很可能在相当远的距离上被攻击，此时甚至不知道对方是谁。”不过西蒙诺夫建议的RCS标准是0.3平方米，比F-22的正向RCS大了约3倍。西蒙诺夫认为，达到这一标准的俄军战机可使对方发现本机的距离缩短到50公里内，俄方有信心在此距离内通过多种传感器发现目标，从而确保与对方至少同时发起攻击的平等开火条件。重要的是，实现这一隐身目标将不会对飞机气动外形构成严重破坏。不难看出，T-50基本遵循了西蒙诺夫的上述思路。

其实洛马公司在设计F-22时也秉承了与西蒙诺夫一致的观点。YF-22的隐身性能逊于竞标对手YF-23，这并不是因为洛马无法设计出隐身性能更好的战斗机，而是YF-22的设计师需要平衡战斗机其他性能指标的结果。洛马宣称F-22与早期隐身飞机（F-117A、B-2A）相比，将吸波材料的使用降低到了最低限度，其气动外形也比YF-23传统的多。

苏霍伊和洛马对于隐身价值的判断基本一致。即隐身战机在遭遇非隐身战机时将拥有不对称打击优势。但隐身不是万能的，没有必要为了追求所谓全向或全频谱隐身过分牺牲飞行性能。具体需要什么级别的RCS，不仅与战斗机所承担的任务类型有关，还与本机的传感器探测性能密切相关。简单地说，在研制时，可以遵循机载雷达的探测距离与隐身性能呈反比的基本原则——机载雷达探测性能越强，隐身性能就可以相对差一些。

至于费多索夫的观点则有些自相矛盾。他显然已经承认隐身在第一波“踹门”中的价值；同时，飞行平台能够在防区外从容发射空地导弹的前提是必须掌握制空权，西蒙诺夫则解释了隐身在争夺制空权时的具体作用。

网络中心战

费多索夫认为4S中唯一有用的是网络中心战。他对此的说法是“由于隐身引发了对目标探测的更高技术要求，为了发现并攻击对手，需要大幅提升现有机载传感器的技术性能。此外，机载数据链和计算机应具备快速可靠的处理功能，以便管理诸如任务计划、导航和飞行状况等各种内部信息，并判读来自机载传感器、地面控制中心、预警机、友机和卫星采集的外部信息。总之，这一切将为飞行员提供完全透明的战场态势，并以图像形式将所有相关信息通过多功能显示器直观反映出来。”

费多索夫尤其看重新一代机载雷达的作用：无论什么型号的五代机，都必须装备一款完全数字化的相控阵雷达。传统脉冲多普勒雷达的反应速度、多目标管理、多任务管理等能力都无法满足网络中心战需求。相控阵雷达——尤其是有源固态相控阵雷达——彻底革新了雷达工作体制，可以从容应对信息化战争时的海量信息获取与信息管理工作。

网络中心战能力对于现代战争来说是必不可少的，不仅仅是五代机，任何武器装备要想在今天的战争中生存并发挥作用，都必须具备信息化能力。但必须指出的是，网络中心战是双向的，一款五代机在具备节点功能的同时，还应具备保护节点的能力。从某种程度上来讲，信息化战争体系比机械化战争体系更脆弱，某一个关键节点失效就可能导致整个作战链条无法工作。因此，为了避免一旦体系被瘫痪后陷入无还手之力的窘境，第五代战斗机有必要明确界定自身对体系的依赖程度，也就是说其机载系统必须具备在失去体系支持后仍可部分独立作战的功能。

4S缺一不可

纵观人类战争史，一款具备战略意义的划时代武器的出现必然带来作战方式的变革，当第五代战斗机或已服役部署，或正加紧研制试飞时，未来的空中战场也即将跨入“第五代”。4S性能所赋予五代机的新能力将改变飞行员、空中与地面指挥人员的思维方式，但“交战规则”到底如何，由于还未经受真实空战检验，包括美国空军在内也只能通过“红旗”对抗演练等方式摸着石头过河。

仅从美方公布的演习结果来看，4S证明了自己的价值，以及美国空军当初对未来空战设想的正确性。美国空军自然不会公布自己演习的整个过程和细节，为了更直观的了解第五代空战的特点，我们下面将做一个最简化的纸上推演：

在一场模拟的第五代空战中，双方均以超声速巡航状态高速接近，先发现对手的一方会首先发射导弹，并打开加力高速脱离。然而，由于双方均可以超声速巡航，被锁定的战机仍拥有足够能量机动规避，即便先开火也并不能保证击落对手，空战有可能进入视距格斗。另一方面，假设双方的隐身性能都足够好，雷达发现距离急剧缩短，空战仍会被拖入视距内。

因此超机动性仍然是必要的，它不仅有利于格斗，还可帮助战斗机规避敌方视距外发射的导弹。此外，速度仍然十分重要，可以超声速巡航意味着被导弹突袭击中的概率极低，而一旦进入视距内格斗，更高的速度维持能力将保证战斗机从进入格斗到脱离的全过程都有足够的机动能量。

从以上推演不难看出，4S之间环环相扣，互相支撑。如果空战中的一方换成没有隐身能力的四代半，如苏-35，就会被具有隐身性能的敌机远距离发现，从而在双方接近过程中遭遇多轮导弹打击，却无法还手。同理，4S中缺了任何一环都会陷入被动，都会形成“代差”。

（“宏亮瞻局”系上海交通大学国家战略研究中心特约副研究员王宏亮为澎湃防务开设的个人专栏，力求在兼顾分析的深度和厚度的同时，在前瞻性、敏锐度上更上一层楼，每周一期，不见不散）