據(jù)外媒日前報道，美國空軍已經(jīng)完場 XQ-58A技術(shù)驗證機的第一階段飛行試驗。

今年3月5日，美國克拉托斯安全防務(wù)解決方案公司設(shè)計制造的XQ-58A技術(shù)驗證機完成了76分鐘的首飛。該機是美空軍研究實驗室低成本可消耗飛機技術(shù)（LCAAT）的驗證機（LCASD），其成功首飛標志著美空軍在研究和驗證有限壽命/架次的低成本無人作戰(zhàn)飛機技術(shù)和裝備取得了階段性進展，為未來構(gòu)建質(zhì)量與數(shù)量并優(yōu)的空中優(yōu)勢能力奠定了基礎(chǔ)。

美空軍開始重塑數(shù)量優(yōu)勢

美空軍認為當前空中戰(zhàn)場的威脅日趨多變，高性能作戰(zhàn)飛機的價格不斷攀升，國防預(yù)算壓力日益增大。美空軍難以通過大規(guī)模更新?lián)Q代解決作戰(zhàn)能力與預(yù)算壓力的矛盾，必須創(chuàng)新裝備解決方案，在保證性能可接受前提下，顯著降低采辦和使用成本，重塑美空軍的數(shù)量優(yōu)勢。另一方面，現(xiàn)有航空武器裝備嚴格的裝備采購標準和研制規(guī)范，雖然確保了武器裝備的性能和質(zhì)量，但也導致了研制、鑒定和生產(chǎn)新型航空武器裝備的成本和時間大增，需要探索裝備研制的新途徑，以降低裝備采辦成本、縮短研發(fā)和生產(chǎn)周期，靈活應(yīng)對新興威脅。

為解決上述挑戰(zhàn)，美空軍希望利用無人機的特點，創(chuàng)新飛機設(shè)計概念和流程，在保證一定性能前提下，顯著降低采辦和使用成本。美空軍認為，可執(zhí)行打擊、情報監(jiān)視偵察等任務(wù)的遠程、高性能、低成本無人作戰(zhàn)飛機將帶來改變游戲規(guī)則的能力，在未來空中對抗中將同時形成規(guī)模和成本優(yōu)勢。XQ-58A項目軍方主管認為，未來美空軍機隊很可能由相比現(xiàn)在更少的高端作戰(zhàn)飛機和大量的低成本可消耗無人機構(gòu)成。為此，美空軍實施了低成本可消耗飛機技術(shù)項目，目標是通過開發(fā)更好的設(shè)計工具以更快的速度設(shè)計和制造無人機系統(tǒng)，并推動制造流程的改變和成熟，以減少制造時間和成本。

2015年，美空軍宣布啟動低成本可消耗飛機技術(shù)項目；同年9月，美空軍研究實驗室宣布開展為期27個月的低成本可消耗無人作戰(zhàn)飛機演示驗證項目，開發(fā)滿足特定任務(wù)能力需求的低成本無人作戰(zhàn)飛機系統(tǒng)概念，完成驗證機制造和試飛試驗，驗證裝備概念與制造技術(shù)的可行性，包括洛·馬公司、克拉托斯安全防衛(wèi)解決方案公司（原為靶機制造商）、波音公司在內(nèi)的6家美國航空航天企業(yè)參與了項目競標。

2016年7月，美空軍研究實驗室選定克拉托斯安全防務(wù)解決方案公司并授出演示驗證項目合同，美空軍先期投資730萬美元，公司自投3350萬美元，研制和制造3架技術(shù)驗證機。美空軍研究實驗室還規(guī)劃了近1億美元的追加投資計劃，用于技術(shù)成熟和深化發(fā)展。2017年6月，克拉托斯安全防務(wù)解決方案公司在巴黎航展展示了編號XQ-222的驗證機模型，同年7月，美空軍賦予該機XQ-58A的正式編號。該驗證機的主要任務(wù)是：驗證低成本設(shè)計和制造概念、識別滿足性能需求的低成本飛機所需的技術(shù)鴻溝和主要成本驅(qū)動因素、建立有限壽命可消耗飛機的指南等。

2019年3月，XQ-58A首架驗證機完成首飛，根據(jù)目前透露的試飛計劃，后續(xù)還將完成兩個階段4次試飛，剩余試飛工作的重點是評估系統(tǒng)工程、氣動力性能和發(fā)射／回收系統(tǒng)，同時初步建立面向有限壽命需求的剪裁設(shè)計和制造標準，獲取可消耗飛機成本模型相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，XQ-58A在完成低成本可消耗飛機技術(shù)驗證項目后，還有可能參與美空軍“忠誠僚機”等項目的飛行演示驗證。

目標價格不超過200萬美元

XQ-58A是一型低成本、遠程、高亞聲速、隱身無人作戰(zhàn)飛機，代表了新一代高任務(wù)彈性、低成本無人作戰(zhàn)飛機概念。

該機定位是一種遠程、高性能、低成本、隱身無人作戰(zhàn)飛機。XQ-58A采用中等后掠角中單翼、V型尾翼、背負式進氣道、扁平機身的隱身化布局，配裝單臺威廉姆斯公司FJ33-5型渦扇發(fā)動機（推力746.6千克力），機長8.84米，翼展6.7米，整機尺寸相當于F-16C戰(zhàn)斗機的2/3。最大飛行高度13716米，最小飛行高度15米，最大飛行馬赫數(shù)0.85，航程不小于3400千米，有效載重不少于230千克，2個內(nèi)埋式武器艙可各掛載1枚GBU-39型制導炸彈或AIM-120型中程空空導彈，并可擴展翼下外掛能力。該機采用開放式任務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)，具備不依賴跑道的起降能力（可采用火箭助推、導軌發(fā)射模式），可重復(fù)使用，但按有限使用壽命／架次設(shè)計。

美空軍對XQ-58A最核心的要求是實現(xiàn)滿足有限功能的低成本無人機系統(tǒng)概念，因此提出了相對苛刻的價格目標：采購數(shù)量為100架以內(nèi)時，包含基本航電和推進系統(tǒng)的飛機出廠單價不超過300萬美元；采購數(shù)量超過（含）100架時，出廠單價不超過200萬美元。為此，XQ-58A在設(shè)計上采取了多種創(chuàng)新手段：一是建立基于使用特點的低成本設(shè)計規(guī)范和標準體系，建立與使用需求和性能要求相適應(yīng)的權(quán)衡模型和經(jīng)濟性評價模型，如基于有限使用壽命，大幅降低發(fā)動機使用壽命要求，甚至提出考慮配裝二手發(fā)動機；二是根據(jù)使用環(huán)境選擇性配置系統(tǒng)，如因僅需在限制空域內(nèi)飛行，不考慮配備空管相關(guān)設(shè)備；三是采用模塊化任務(wù)載荷，根據(jù)任務(wù)需求快速換裝對應(yīng)任務(wù)載荷和武器系統(tǒng)，有效降低單機復(fù)雜性和成本；四是采用現(xiàn)貨產(chǎn)品，美空軍研究實驗室明確要求該機應(yīng)盡可能應(yīng)用商用貨架產(chǎn)品和軍用常備件，并要求確定此設(shè)計模式可能產(chǎn)生的影響；五是采用先進低成本制造技術(shù)，探索應(yīng)用彈性制造技術(shù)、自動裝配工藝等低成本制造技術(shù)的可行性，并探索在滿足低成本前提下，實現(xiàn)平時按需生產(chǎn)、戰(zhàn)時快速大量制造的可實現(xiàn)性。

高度隱身化設(shè)計的XQ-58A既可獨立執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，又可多機集群模式作戰(zhàn)，同時還可作為有人／無人編隊中的“忠誠僚機”，與F-22、F-35等隱身戰(zhàn)斗機協(xié)同作戰(zhàn)，構(gòu)成全隱身化空中作戰(zhàn)編隊。通過換裝不同任務(wù)系統(tǒng)與載荷，可在強對抗的“反介入／區(qū)域拒止”環(huán)境下執(zhí)行進攻／防御性制空作戰(zhàn)、防空壓制、防空摧毀、電子戰(zhàn)和情報監(jiān)視偵察等任務(wù)。除美空軍外，美國特種作戰(zhàn)司令部也已表示：考慮將XQ-58A作為一種遠征無人機裝備部隊。

對我國有何啟示？

一、發(fā)展低成本可消耗飛機技術(shù)是重塑規(guī)模與性能優(yōu)勢的重要手段

先進高性能軍機高技術(shù)化、高度復(fù)雜化已導致采辦成本和作戰(zhàn)訓練等費用驟增。質(zhì)量、規(guī)模、效能間的矛盾如何平衡將是考驗各國裝備部門的共同問題。低成本可消耗無人作戰(zhàn)飛機可快速并大規(guī)模、超大規(guī)模生產(chǎn)，以較低的采辦成本顯著拓展空中作戰(zhàn)能力，有望成為保持規(guī)模與性能優(yōu)勢的重要手段，解決高性能作戰(zhàn)飛機規(guī)?？s減帶來作戰(zhàn)能力降低問題。

近年來，著眼應(yīng)對未來持續(xù)空中強對抗作戰(zhàn)，美軍和美國航空制造商已開展了多個低成本飛機項目，如美國防部國防高級研究計劃局的“飛行掛架”項目、波音公司的“空中力量編組系統(tǒng)”項目等，XQ-58A則是新一級無人作戰(zhàn)飛機的首個代表，或?qū)崿F(xiàn)以低采辦和使用成本提供改變游戲規(guī)則的作戰(zhàn)能力，將對未來空中對抗環(huán)境和航空裝備體系發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。

二、應(yīng)重視低成本裝備技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)裝備體系高低科學搭配

高性能航空武器裝備的快速發(fā)展伴隨著采購價格攀升，規(guī)模與性能的矛盾問題日益凸顯，著眼滿足高強度對抗環(huán)境下的持續(xù)作戰(zhàn)需求，很有必要瞄準不同運用場景開展“高”、“低”搭配型裝備體系優(yōu)化設(shè)計，體系化設(shè)計裝備、體系化配置功能，一方面充分發(fā)揮高端裝備利刃作用，確保實現(xiàn)以“優(yōu)”勝“優(yōu)”；另一方面重視低成本裝備技術(shù)發(fā)展，通過技術(shù)和模式創(chuàng)新力爭實現(xiàn)低端裝備價低能優(yōu)，大幅降低裝備體系發(fā)展、維持和使用成本，同時拓展體系作戰(zhàn)能力、提升體系作戰(zhàn)效能。

為此，我們在設(shè)計理念與規(guī)范方面，需要建立以任務(wù)需求為核心的能力權(quán)衡和標準規(guī)范剪裁，按照作戰(zhàn)概念與使用環(huán)境，基于體系視角，剪裁設(shè)計準則與規(guī)范要求，洛·馬公司的研究顯示“與其他戰(zhàn)術(shù)裝備間的關(guān)系不僅意味著該型裝備如何使用，同時也是降低成本的重要使能因素，因為我們不可能在潛在的對抗環(huán)境下（為每架飛機）配裝所有需要的裝備。”在低成本設(shè)計方面，需要在低成本結(jié)構(gòu)部件、低成本小型發(fā)動機和低成本多功能傳感器等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新，以實現(xiàn)低成本、高性能目標。

（作者系中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心研究人員，本文由微信公眾號“空天防務(wù)觀察”首發(fā)，獲授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)，措辭略有調(diào)整）