美國重啟F-22生產線？殲-20對其造成巨大壓力
超級猛禽
作者：晨楓
儘管美國國會屢次要求，包括眾院軍事委員會空地力量小組在2017年預算案中指令美國空軍研究再生產至少194架F-22的問題，美國空軍的一貫態度始終是反對重啟F-22的生產。但即將離任的美國空軍參謀長馬克·威爾什上將在2016年5月26日的美國空軍協會早餐會上說到，「我不認為這（重啟F-22生產）是荒誕的主意。」這是美國空軍高層首次公開支持考慮重啟F-22的生產。
重啟F-22生產的由來
F-22是當今世界最先進的量產戰鬥機，也是世界上唯一的量產第五代（中國稱為第四代）戰鬥機，但這也是在20多年前就首飛的戰鬥機。F-35到底是算處在批量生產中還是在後期研發中，誰都說不清楚，唯一清楚的是尚未達到可以實戰的全狀態，生產交付也還在低速進行中。中國的殲-20尚在緊鑼密鼓的試飛中，據說批量裝備在即，但離形成戰鬥力尚有時日。俄羅斯的蘇霍伊T-50不光尚未完成研發，至今連正式型號代號都沒有，T-50是設計局的內部代號。印度、韓國、日本、土耳其的第四代戰鬥機連認真的紙上談兵都談不上，就更加遙遠了。
還在不久之前，F-35項目辦公室主任克里斯托弗·博格丹中將還信誓旦旦地說，F-35是世界上最棒的戰鬥機，連「除了F-22之外」的客氣話都刻意省卻了，引起人們的很多猜度。美國空軍空戰司令部司令麥克·霍斯蒂奇上將也說過類似的話，更加引起人們的遐想。不過除了少數高級軍官用意曖昧的背書外，美國空軍上下對F-22和F-35在空戰中的優劣並無猶疑，對F-35充當未來空戰主力不看好，而對F-22早早停產口誅筆伐。
F-22是因為成本過高和能力過度而在羅伯特·蓋茨任國防部長期間被下令提前停產的，在反恐和軍費開支高峰時被看作不必要的奢侈，時任空軍參謀長麥克·莫斯利上將和空軍部長麥克·韋恩還因為堅拒削減F-22數量在政治不正確而被革職，B-52違規帶核彈飛行只是借口。但「低成本」的F-35有違重望，成本居高不下，性能卻令人不放心，尤其是空戰性能。美國空軍對蘇霍伊T-50還不太擔心，但殲-20的出現使得F-22的能力突然之間不再過度了。F-35對戰殲-20的前景黯淡，而F-22對殲-20如果不佔微弱優勢的話，至少不會居於劣勢，難怪美國國內不乏重開F-22生產線的呼聲。F-22的最後批量離地單價「只有」1.39億美元，並不高於F-35多少，隨著批量的增加還可能進一步降低。美國國會多次責令美國空軍研究有關事宜，但美國空軍一直堅決反對。
簡單重啟F-22生產線的話，F-22首飛以來的大量重大技術進步都難以直接應用到新生產的F-22上，在現有架構上大幅度改進、升級不僅受到原架構的限制，還有顯而易見的投資和成本攀升問題，這還不算重啟封存已久的生產線的直接投資和時間問題。洛克希德封存的只是與總裝F-22相關的最後總裝線關鍵設備，大量的外包部件和系統的生產線、供應鏈都不在洛克希德的封存範圍之內，很多部件的生產早已停止，庫存耗盡，生產線轉產甚至整體轉型。事實上，按照價值計算，F-22的機體只佔成本的20%，重啟整個生產鏈茲事體大。蘭德公司在F-22尚未停產的2010年就提交了研究報告，指出停產兩年後再生產75架F-22需要耗資170億美元（2008年幣值），約合2.27億（包括研發和生產線投資，不包括的話，離地單價1.79億）美元單價。相比之下，繼續生產的話，單價降低到1.73億（離地單價1.39億）美元，當然這已經不可能了。蘭德的估價也只適用於停產兩年後重啟的情況，主要供應鏈環節依然在運轉或者容易恢復，現在也已經時過境遷了，重啟投資必將顯著增大。
美國空軍一直認為現有F-22不夠用，但又堅決反對重啟生產，不過現在改口了
很大原因是因為搭檔的F-35不給力
更因為殲-20太給力
美國空軍態度的轉變
由於這些問題，美國空軍一直反對重啟F-22生產線。主要問題還是在於經費。美國空軍正在進入「高消費」時期，F-35的大量生產將佔用大量軍費不說，F-35推遲服役迫使美國空軍大量升級延壽F-15、F-16，造成巨額額外開支，加劇了軍費拮据的問題。另一方面，空中加油是美國空軍遠程部署和持續存在的秘密武器，KC-46加油機的批量生產和服役是當務之急，現有的KC-135已經實在太老舊不堪了。在這樣的背景下，需求急迫的下一代轟炸機LSR-B（也稱B-21或者B-3）已經不能從正常的年度軍費中負擔，而是要求國會以國家安全關鍵項目為名專項撥款，以避免擠占正常換裝投資。美國海軍也有同樣的問題，替換「俄亥俄」級的下一代戰略導彈核潛艇（簡稱SSBN-X）的全面研發和建造投資實在太大，必將擠占正常造艦投資，因此也在要求專項撥款。問題是，專項撥款也好，正常軍費也好，這只是哪個口袋的問題，美國國會的口袋一共只有這麼大，在嚴峻的預算控制壓力下，已經變不齣戲法了。這筆糊塗賬還不知道怎麼解決，重啟F-22實在是不必要的干擾。
另一方面，重啟F-22生產對下一代戰鬥機的研發也是不必要的干擾，美國空軍已經啟動下一代戰鬥機的預研。F-22代表的是隱身、超巡、超機動和網路戰，F-35對隱身和機動性要求降級，取消超巡，但增強網路戰能力。然而，無人機和人工智慧的發展方興未艾，未來空中戰場上有人戰鬥機與無人戰鬥機的組合與協作依然在誘人幻境與可實現前景之間游移，隱身與超視距智能武器的相對實際戰場作用也存在爭議，下一代戰鬥機到底應該是什麼樣的尚且沒有定論，全面研發與投產更是必將成為另一個專項撥款。在時間上，考慮到研發時間和預算壓力，下一代戰鬥機不可能在2030年前服役，而殲-20很可能2020年就要批量服役了。在保留必要的本土後援和訓練之用之外，有限的F-22把守阿拉斯加-夏威夷-關島一線已經捉襟見肘，用F-35鎮守沖繩和南海又實在不放心，美國空軍開始心思活絡：或許重啟F-22生產真的不是壞主意。
威爾什在早餐會上盛讚F-22的性能，稱F-22達到人們的所有期許。威爾什宣稱，美國空軍正在用全新和有創意的方式發揮F-22的潛力，取得令人炫目的成功。近期的《空中優勢2030》報告指出，考慮到需求時間的話，更多的F-22或許是比第六代（在中國稱為第五代）戰鬥機更好的選擇。威爾什還說道，美國空軍正在與洛克希德一起，研究重啟F-22生產的可行性和成本。
威爾什預定在7月1日從空軍參謀長位置退下，繼任人選尚未宣布。離任也意味著卸下政治正確的負擔，離任前常常是高官傾吐肺腑之言的時候。蓋茨在卸任國防部長之前，也屢屢「大放厥詞」，比如指責北約盟國不肯承擔責任，軍費佔GDP的比例和戰備狀態達不到北約要求，都在指望美國單獨承擔聯盟的防務重任。這是美國政府悄悄地抱怨很久的事了，但由國防部長直接地、公開地說出來，還是引起不小的震動。威爾什是有3300小時的戰鬥機飛行員，飛過F-16、A-10，曾任歐洲美軍空軍司令，熟悉美國空軍的戰略、戰術、技術的所有層面，威爾什關於F-22的說法或許也會引起類似的震動，並可能悄悄地指向美國空軍發展的新方向。
F-22畢竟是1997年首飛的，如果算上技術驗證機YF-22的話，更是1990年就已經首飛，那是26年前的事了。換成一個人的話，從出生算起，抓緊一點的話，都可以博士畢業了。在這20多年裡，航空技術有了大幅度的進步，電子技術的進步更大。在YF-22首飛的1990年，大板磚一樣的「大哥大」摩托羅拉手機還在領導潮流。即使在F-22首飛的1997年，21英寸單槍三束彩色CRT用作電腦顯示器還是尋常人家可望而不可即的奢侈。斗轉星移，如今iPhone都已經第7代即將上市，24英寸液晶顯示器則成了低配必備。F-35採用的分布孔徑系統（通過軟體從多個光電探測頭整合完整的全向態勢）、低可截獲概率的通用保密數據鏈、軟體相控陣雷達、頭盔顯示系統等更是F-22不具備的先進技術。最為人詬病的是F-22至今缺乏頭盔瞄準具，這是米格-29、蘇-27在30年前就裝備的東西，當代美歐一線戰鬥機中也就F-22還沒有裝備了。
威爾什在離任前一反常態，轉為支持F-22重啟生產
F-22生產線
F-22的不足
F-22採用開放系統架構，但採用的理念和標準畢竟是20年前的。F-22時代的開放系統理念相當於匯流排結構，規定通用的通信和數據交換協議，預留適當的介面以備未來發展，但基本架構和性能天花板是在設計的時候就已經決定了。匯流排結構在理論上可以靈活擴充增減，但隨著硬體、軟體技術的發展，匯流排標準本身都容易很快過時，常常出現老的匯流排與新的匯流排不匹配的問題，比如PC機上AGP顯卡介面已經淘汰，現在都用PCIe了。工業控制系統上常有這樣的尷尬：在功能上老系統依然適用，但新的系統架構已經與老標準不再兼容，因此被迫整體升級。這樣的開放系統並不是真正的開放系統。新的概念是所謂「聯邦系統」（federated system），好像容許自願加入的鬆散聯邦一樣，系統可擴充性和兼容性極大提高。
在基本航空技術層面，這20多年裡也出現了很多新技術。F-22採用的還是加萊特進氣口，在附面層的處理上更是採用陳舊的隔道設計。F-35開始的DSI進氣口在設計理念、氣動效率和隱身效果上都更加先進，殲-20採用的也是DSI進氣口。殲-20採用的另一先進技術是全動雙垂尾，在保持氣動控制效率不變的基礎下，減輕重量，降低阻力，縮小雷達反射面積。殲-20還採用獨特的側彈艙門設計，使得可以在近程空空導彈 向外伸出的同時，側彈艙門依然關閉，大大降低阻力和雷達反射面積。
在發動機方面，美國空軍正在加緊研製的三涵道自適應循環發動機不僅可以根據不同飛行狀態在渦扇和渦噴之間平滑過渡，可望降低25%的耗油量，還提供主要用於冷卻和進氣道氣流管理的第三涵道，解決了隱身戰鬥機電子系統的熱量管理和發動機進氣道的氣流管理的難題。這代表了下一代戰鬥機發動機技術的前沿。
在設計理念層面上，F-22是針對歐洲戰場設計的，意圖與B-2轟炸機配合，在第一時間裡打掉蘇聯防空體系。除了戰略核打擊外，B-2的作用在於依託全向高度隱身，深入蘇聯內陸，以常規打擊手段攻擊指揮控制中心和關鍵地面節點；F-22的作用則是以隱身和超巡確保生存力，深入蘇聯領空，在空中打掉預警機、空中戰略指揮所等關鍵目標。歐洲戰場對於航程的要求相對不高，導致F-22航程相對不足，還不及單發的F-35。這是超巡要求導致的。
超巡不是勉強超過音速，那與高亞音速的差距不大，沒有實際意義。超巡要達到M1.2以上才有意義，最好M1.5-1.6以上。F-22正是能達到M1.6超巡，但為此F119的涵道比較低，接近渦噴，飛機氣動設計也為超巡優化，難以用降低到高亞音速巡航而大幅度增加航程。F-22的超巡要求從原始設計的全程60%以上超巡，降低為能以軍推實現超巡，依然航程不足，對於浩瀚的太平洋和遙遠稀疏的基地來說，更是如此。
F-22採用開放系統架構，但採用的理念和標準畢竟是20年前的
F-22的通用集成處理器（CIP）計算機
歐洲戰場對於航程的要求相對不高，導致F-22航程相對不足，還不及單發的F-35
GE和PW的三涵道自適應發動機外形圖
F-22採用的還是加萊特進氣口，在附面層的處理上更是採用陳舊的隔道設計
「超級大黃蜂」案例
美國戰鬥機通常在設計的時候，就對改進、升級有明確的規劃和時間表。在研發的後期，各種深入的具體考慮和實際試驗常常激發大量的新設想，但儘早凍結設計和加速投產的要求必須排除這些新設想的干擾。因此，A型通常是全新設計的基本型，只要求達到基本要求，儘快形成戰鬥力。B型是A型的雙座型，在技術上是同時代的。C/D型的才是「目標狀態」（F-35是一個特例，A、B、C型為常規跑道起落型、短距起飛-垂直降落型和艦載型，目前還沒有D型），這才是融入大量來不及整合進最後設計的新設想的地方，同時也解決了A/B型在早期使用中發現的問題。但因為早早停產和批量限制，F-22隻有基本的A型。重啟F-22生產至少要升級到C型，但C型根本不存在，而且時間相隔那麼久，加上航程不足的基本欠缺，A型到C型的升級也不再能滿足時代的要求了。好在美國有F-18E的成功先例。
F-18也經歷了A/B型到C/D型的過程，美國海軍的A/B型已經基本退役，但對C/D型基本滿意，只是對航程和著艦重量不足很是不滿。還在F-18研製過程中，麥道就提出加大的「大黃蜂2000」設想，作為F-18的深度發展型，這就是F-18E的前身。隱身的A-12攻擊機和NATF戰鬥機相繼流產後，F-18E意外地成為美國海軍的下一代主力戰鬥機，將繼續擔當艦隊防空主力至少30年，F-35C都沒有動搖F-18E的地位。
F-18E與F-18C貌合神離，但正因為如此，F-18E是作為F-18C的低風險改進型向美國國會推銷的，研發也確實做到了無驚無險，最突出的是，這是近幾十年里美國戰鬥機研發中唯一沒有超時超支而性能達標的。F-18E比F-18C大20%，空重增加3200公斤，滿載重量增加6800公斤，機內燃油量增加33%，返航著艦時容許掛載4100公斤以上的武器，航程增加41%，留空時間增加50%，發動機推力也增加35%，實際上已經是新的戰鬥機了。F-18E採用半隱身設計，裝備主動電掃雷達，採用增推20%的F414EPE發動機後，超音速加速能力和機動性大大提高。波音正在研製機腹下的隱形吊艙，用於裝載空空導彈或者其他空射武器，降低分散外掛的武器造成的雷達反射，縮小與F-35在隱身能力方面的差距。波音還在用原計劃為X-32裝備的電子設備為F-18E升級，使得F-18E Block III在電子系統能力方面也和F-35相當。
如果把F-18E的思路用到F-22的改進上，「超級猛禽」（不知道會命名為F-22C還是F-22E，傳統上，C與A只有小改，大小、重量、氣動性能相似，E才是深度大改，但F-22沒有C，直接跳到E有「跳代」的問題）可以在較長的時間裡滿足美國空軍的要求，更重要的是，這是一個短平快的項目。美國空軍負責戰略規劃的詹姆斯·霍爾姆斯中將在3月8日國會作證時說道，美國空軍最急切需要的是在5-10年里就能形成的新的戰鬥力，而不是20-30年。全新一代戰鬥機有太多的未知，不光有巨大的技術風險和投資問題，還有初始定位的不確定性問題。世界變化太快，要準確預計30年後的世界很困難，但5-10年還是比較有把握的，5-10年里的技術可行性也比較容易確定。為此，美國空軍有興趣在現有平台基礎上改進、升級，比如以F-22、F-35為基礎。就美國空軍急切需要填補的空戰能力空缺而言，單發的F-35的升級空間遠遠不如雙發的F-22。這是「超級猛禽」的又一個重要動力。
F-18C到F-18E的升級是「超級猛禽」的很好啟示
大了很多的F-18E與F-18C貌合神離，實際上是全新的設計了
波音還在用原計劃為X-32裝備的電子設備為F-18E升級，使得F-18E Block III在電子系統能力方面也和F-35相當
展望「超級猛禽」
美國海軍是在1992年確定訂購F-18E的，F-18E在1995年11月29日就首飛了，1997年9月就開始全速生產，1999年完成全部測試和評估。計劃總成本480億美元（2011年幣值），這包括了研發和至少500架飛機的採購。F-35僅研發就超過600億美元了，全新研製第六代戰鬥機也少不了。對於一架接近全新的戰鬥機來說，這是不可思議的，但並不奇怪。F-18E比F-18C大了20%，但氣動設計是最容易直接放大的，局部修形（如斜切菱形進氣口取代半圓形進氣口、哥特式大邊條取代S前緣窄長邊條）對美國航空科技來說完全在輕鬆處理的範圍內，這去除了很大一部分技術不確定性和風險。機體結構不能等比例直接放大，但美國航空工業有足夠的經驗，這依然不是難事。發動機要相應增推，這在很多別的國家可能成為攔路虎，但美國航發世界最強，這依然順利過關了。F-18E的F414發動機是F-18C的F404的大改，發動機推力增加，耗油、壽命、可靠性還改善了。F-18E的電子系統也採用漸改路線，初期採用與後期F-18C相似的系統，但預留改裝空間，以後的生產型改用全新系統，已經交付的飛機也在定期返修中逐步改裝到全新標準。
「超級猛禽」也可以持基本氣動設計不變，這不排除局部修形，如改用DSI進氣口和全動雙垂尾等。隱身與形狀的關係比尺寸更大，這樣基本的隱身性能也可以保持，採用F-35的新型隱身塗料還可以降低維修要求。結構放大依然不是問題。發動機方面，F-35的F135渦扇發動機來自F-22的F119。由於單發的F-35常年苦於推重比不足，F135的推力從最初設計要求大幅度提高，普拉特·惠特尼為此積累了大量增推而不降低可靠性和使用壽命方面的經驗，可以回饋於F119。現有F-22沒有增重問題，並不需要更大的推力，「超級猛禽」有增推的需要，增推F119的技術起點很高，應該問題不大。在遠期，還可以用三涵道發動機替換。因此，F-22基本型的隱身、超巡、超機動都可以保持，但航程可以顯著增加，機內彈艙也有望增大，更加適合多任務。電子系統方面，F-35的現有經驗更是可以成片照搬。
如果美國空軍決定走「超級猛禽」路線，是有可能在5-10年里就形成戰鬥力的，而且技術風險和投資相對較小。在政治上，美國國會裡支持重啟F-22生產線的力量強大，民間也有這樣的呼聲，比較容易得到支持。不過這代表了美國空軍傳統路線的悄悄轉向。從50年代以來，美國空軍一直不遺餘力地追求最大技術優勢，總是在奮力拓展戰鬥機技術前沿。50-60年代的高空高速是一個極端，70-80年代的高機動實際上是在技術前沿上略為後退一點，轉而從戰術要求出發，決定技術方向。80-90年代的隱身、超巡則再一次追求技術極端。這當然為美國空軍帶來幾十年的技術優勢，但也是代價巨大、充滿不定性的道路，變後掠翼（如F-111）和三倍音速（如XF-108）就是事倍功半的例子。另一方面，由於航母起落的要求，艦載戰鬥機在技術性能上天然不如陸基戰鬥機，美國海軍在傳統上對戰鬥機的極端性能並不敏感，但更加註重體系對抗和訓練、戰術、武器的作用。「超級猛禽」可能使得空軍路線向海軍路線靠攏，也給人工智慧和無人作戰飛機更多的時間成熟起來。
不過「超級猛禽」不是沒有副作用的。美國海軍雖然對半隱身的F-18E基本滿意，但那是在沒有殲-20的年代。F-35C是戰鬥轟炸機，不適合空戰。要是美國海軍必須用F-18E掩護F-35C，那就糾結了，殲-20的隱身、超巡、超機動會造成難以承受的壓力。美國空軍和海軍分別啟動了第六代戰鬥機的預研，一般預期國會將迫使兩家合并，共同研發。要是美國空軍轉向「超級猛禽」，第六代戰鬥機就要擱置很長一段時間。美國海軍的例行撥款已經被「福特」級航母、「弗吉尼亞」級核潛艇和「伯克III」級驅逐艦吞噬，SSBN-X必須懇求國會專項撥款（尚未批准），再要獨力啟動第六代戰鬥機研發，實在力有不逮。但這對美國空軍未必不是好事，兵不血刃就擊落了「鹽水戰鬥機」，凸顯空軍的戰略重要性，何樂而不為？
如果F-22能放大20-25%，能解決很多現有的不足，而投資和單價依然在可接受的範圍
好事者繪製的F-22C「超級猛禽」想像圖
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