據(jù)aviationweek網(wǎng)站2019年9月23日刊文,美國空軍“下一代空中主宰”(NGAD)項目曾以革新航空作戰(zhàn)模式為目標,而其最新動向表明,該項目也在試圖對飛機設(shè)計、制造、升級和維護保障在內(nèi)的一整套傳統(tǒng)模式進行顛覆。
在NGAD項目擬采用的新采辦策略下,由少數(shù)能力強大、地位穩(wěn)固的國防工業(yè)巨頭長期把持的作戰(zhàn)飛機設(shè)計和制造“特權(quán)”及其冗長的研制周期和高昂的發(fā)展成本,都將讓位于新的開發(fā)模式:擅長利用數(shù)字工具的新興公司將效仿汽車工業(yè),在通用底盤的基礎(chǔ)上開發(fā)出多個型號,再交給專精制造的工廠對其進行批量生產(chǎn)。這一新模式旨在顛覆美國傳統(tǒng)的航空航天工業(yè),為NGAD項目提供支持。美國空軍負責采辦、技術(shù)和后勤的助理部長威爾·羅珀表示,“豐田及其他多家汽車制造商長期專注于創(chuàng)建更好的汽車制造流程,并正在按該流程制造汽車。我們也希望學(xué)習這一模式,創(chuàng)造更好的飛機制造流程,然后按照這一流程生產(chǎn)先進飛機。”羅珀的上述表態(tài)意味著NGAD項目將發(fā)生重大轉(zhuǎn)折。僅僅兩年以前,該項目的預(yù)期目標還是在2030年前研制出F-22的后繼機型,其計劃具備的能力目前仍屬機密,但很可能整合美國空軍研究實驗室(AFRL)開發(fā)的甚高頻波段隱身、無尾氣動布局、自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機、定向能武器、先進熱管理系統(tǒng)等。美國空軍還在2019財年預(yù)算中編列了一項長期資金規(guī)劃,要求在2024年前投入132億美元研發(fā)包括“忠誠僚機”無人機、有人駕駛下一代戰(zhàn)斗機在內(nèi)的“系統(tǒng)簇”。
但該項目直到今年才完成替代方案分析研究,較原定時間延長兩年。2020財年預(yù)算草案中的相關(guān)預(yù)算被削減66億美元,同時推遲了在2024財年之前推出下一代戰(zhàn)斗機的計劃。隨著預(yù)算的大幅減少,羅珀呼吁采取激進策略,避免重蹈F-22和F-35的覆轍——這兩型飛機的研發(fā)周期長達15~20年。
羅珀以美國空軍20世紀40年代后期至50年代中期發(fā)展的“百系列”戰(zhàn)斗機為例,闡述他所構(gòu)想的激進策略。當時多家公司在短時間內(nèi)快速推出了數(shù)型能力各有側(cè)重的戰(zhàn)斗機,但隨著航空技術(shù)的發(fā)展,戰(zhàn)斗機的設(shè)計日趨復(fù)雜,新型號的發(fā)展周期往往需要數(shù)十年之久,羅珀希望仿照汽車行業(yè)打破這一局面。
波音公司在內(nèi)的部分航空航天工業(yè)企業(yè)已開始采用類似策略,其T-7A高級教練機就沿襲了汽車公司廣泛采用的基于模型的系統(tǒng)工程方法,該公司還根據(jù)汽車制造原理對B777等商用飛機生產(chǎn)線進行了改造,例如通過確定性裝配方案減少對硬質(zhì)模具的需求。
但羅珀呼吁進行更深層次的結(jié)構(gòu)改革,他表示這樣“可以得到一家非常專業(yè)的飛機設(shè)計公司,(美國空軍)將在不支付額外設(shè)計費用的前提下對其進行小批量生產(chǎn),從而塑造一條學(xué)習曲線,最終形成一型可以解決所有問題的飛機,并在長期保持運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上快速制造”。羅珀稱,“長期保持運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線也是一條微型生產(chǎn)線,由小規(guī)模團隊在無需硬質(zhì)模具和大型設(shè)施的情況下運作,類似于20世紀40年代的小型飛機廠商,通過優(yōu)秀的設(shè)計原理快速制造飛機”。羅珀的目標是將NGAD項目中的新型戰(zhàn)斗機平臺發(fā)展周期壓縮至五年以內(nèi)甚至更短。
當被記者問及F-117是否比“百系列”戰(zhàn)斗機更接近其設(shè)想的NGAD項目愿景時,羅珀表示同意,但他同時指出,“F-117確實是通過快速研發(fā)滿足應(yīng)急需求的典型樣例,NGAD項目試圖實現(xiàn)的目標也可以稱為‘數(shù)字化F-117’,不同之處在于,F(xiàn)-117只是由單一廠商研制的單一平臺。”根據(jù)他的愿景,F(xiàn)-117將由專業(yè)飛機設(shè)計公司提交設(shè)計方案,空軍在評審?fù)ㄟ^后將該方案轉(zhuǎn)交一家或多家專業(yè)飛機制造公司進行生產(chǎn)。該飛機將不受專用軟件、接口和技術(shù)數(shù)據(jù)的限制,使美國空軍可以完全自由地選擇供應(yīng)商對飛機進行改進升級和維護保障。
羅珀認為,開放式系統(tǒng)架構(gòu)整體融入設(shè)計之中,將使下一代戰(zhàn)斗機進入螺旋上升式的快速發(fā)展軌道,而數(shù)字工具對于全壽命周期的仿真模擬則有助于降低維護保障成本。
羅珀的上述設(shè)想得到了美國空軍參謀長在內(nèi)的軍種高層的全力支持,但他對航空工業(yè)的未來愿景,即分割單一型號飛機的設(shè)計與制造、改進和維護,也招致了大量批評。部分專家認為其做法過于魯莽,“在邏輯上犯了根本性錯誤”。還有專家稱,羅珀的設(shè)想“不太像汽車工業(yè),更像是蘇聯(lián)和俄羅斯奉行的設(shè)計與制造脫鉤的過時體系”,而且在項目資金分配方面也未做到重點突出。
令人尷尬的是,羅珀設(shè)想的NGAD項目愿景也與諾斯羅普·格魯曼公司正在研制的B-21轟炸機項目不相吻合。盡管后者的成本和進度細節(jié)高度保密,但美國空軍和美國國會均一致認為其會按項目規(guī)劃節(jié)點推進。當被問及NGAD項目為何不能復(fù)制B-21項目的經(jīng)驗時,羅珀以安全理由拒絕回答,僅表示他已在航空工業(yè)中見證太多案例,足以證明新的采辦策略“值得豪賭,值得冒險”,NGAD項目也為他驗證其成敗提供了機遇。