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美国六代机已经现身，中国六代机还会远吗？

中国六代机在哪里？

前段时间，有美国网友在卫星图上发现，在美国神秘的“51区”里出现了一架外形奇怪的飞机。

这架飞机和已知的任何一架飞机都不一样，它有着科幻的三角形机身。许多人猜测，这可能就是传闻已久的六代机。

（现身51区的神秘飞机）

现代战争中，空中力量有着无可替代的重要作用。如何确保己方空中力量的优势地位，是各大军事强国一直努力研究的方向。

美国在2005年服役了划时代的隐身战斗机F22，随后又推出三军通用的多用途隐身战斗机F35，确保了自己战斗机领域的优势地位。

（F22“猛禽”战斗机）

美国人没有就此停下战斗机的研发工作。在2010年后，美国人就开始对六代机进行相关的研究。

随后洛马、波音、格鲁曼等公司纷纷拿出自己的六代机设计方案图。俄罗斯和欧洲也紧随其后，推出了自己的六代机方案。

（波音公司的六代机方案）

中国在研发出歼20这款顶级五代战斗机以后，对未来的六代战斗机也没有放慢研究的步伐。

中航工业旗下有一个著名的“双总师”设计团队，曾参与过歼10和歼20关键系统的研制工作。

（歼20“威龙”战斗机）

该团队提出了8种六代机的设计方案，并对其中4种设计方案进行了低空飞行试验，探索六代机的相关设计理念。

显然，中国六代机的研发工作已经在进行中，在不久的将来，我们就可以看到中国六代机出现在世人面前。那么，中国六代机会是什么样子呢？

一架战斗机主要有这么几个部分组成：机体、动力、航电、武器。我们可以通过这几个方面，侧面了解中国六代机可能的样子。

六代机的骨架——机体设计

机体设计是一架飞机的根本，飞机的性能和发展潜力很大程度上取决于飞机的机体设计水平。

比如说枭龙战斗机，早期的枭龙战斗机性能并不出色，只不过勉强迈入三代战斗机的门槛。

但是得益于出色的机体设计，枭龙战斗机能够进行不断地升级，通过更换航电设备，升级动力系统，提升战斗力。

（JF-17Block3“枭龙”战斗机）

正是因为有这样的改进，到了最新型的Block3型号，枭龙战斗机已经升级到三代半改进型的水平，性能和早期枭龙战斗机有天壤之别。

而且，自从五代机出现以后，隐身能力从五代机开始成为战斗机的标准配置。没有优秀的隐身能力，在未来战场上就难以和隐身战斗机相抗衡。

而在飞机隐身设计的几大关键要素中，飞机的外形设计是重中之重，而飞机的外形设计又关系到了飞机的机体设计。

（棱角分明是隐身战斗机的典型特征）

比如说，在普通的战斗机上，战斗机的尾翼是垂直的。而在隐身战斗机身上，为了减小雷达反射面积，达到隐身的效果，尾翼都要设计成倾斜的。

而我们知道，尾翼上面有用来控制飞机飞行的活动翼面，通过活动翼面的转动来控制飞机的飞行姿态。

把尾翼放倾斜以后，如何有效地控制飞机，这就需要飞机的机体设计，能够配合倾斜的尾翼发挥作用。

（歼20的倾斜尾翼）

再比如说，要达到比较好的隐身效果，就需要飞机表面尽可能光滑。一些突出飞机表面的设备就要想办法隐藏起来。

像是用来测量飞机速度的空速管，隐身战斗机就不能像其他飞机那样把空速管放在机头，而是要在机身上设计一个速度传感器来代替机头的空速管。

隐身设计有一个原则，就是飞机的翼面越少越好。每一个翼面都会增加飞机的雷达反射面，降低飞机的隐身效果。

六代机相比五代机有更强的隐身需求，所以目前各国披露的六代机设计方案普遍使用了无尾式布局。

（洛马的六代机方案，采用无尾式布局）

所谓的无尾式布局，就是飞机取消了水平尾翼和垂直尾翼，全机机身只有两块主翼。这样的设计能够减少雷达反射面，提高飞机的隐身水平。

中国的六代机会不会采用无尾式布局呢？比较可能的答案是会。在几个空气动力研究所披露的论文中，都出现有几种无尾式飞机的设计方案。

这些无尾式飞机方案有着典型的战斗机设计特点，比如为了高速飞行所设计的大后掠角机翼等，很可能是我国对于六代机的一些先期研究方案。

六代机的核心——动力装置

当一架飞机从我们头顶飞过的时候，除了飞机轻盈矫健的身影以外，让人印象最深刻的就是飞机发动机巨大的轰鸣声。

动力装置或者说发动机，是一架飞机的核心。只有发动机源源不断地提供动力，才能让飞机不断地在天上飞行。

（WS10“太行”涡扇发动机）

尤其是对于战斗机来说，发动机的性能更是至关重要。战斗机主要的任务便是和敌军战机抢占制空权。

性能优秀的发动机能够让战斗机有更高的推重比，相应的在机动和速度上就会更优秀，面对敌机时就能快速抢占优势位置发起攻击。

五代机普遍装备了新一代涡扇发动机，比如美国的F119、F135发动机，俄罗斯的Project40发动机，中国的WS15发动机。

（F135涡扇发动机）

这些发动机都有一些共同的特点，首先就是发动机的推力都很大，比如F135最大推力达到了18吨，未来还有进一步增加到22吨。

其次就是推重比很高。推重比顾名思义就是发动机推力和重量的比值，推重比越高说明发动机的性能越好。

这几款五代机的涡扇发动机普遍都做到了10左右的推重比，能够给战斗机提供充足的动力。

那六代机的发动机会是这些发动机进一步发展的型号吗？有可能不是。

为什么这么说？因为这一代涡扇发动机的技术已经碰到了一些难以攻克的瓶颈，性能很难再有更大的突破。

举个例子，F135发动机是目前世界上最优秀的战斗机发动机。它的燃烧室涡轮叶片温度已经做到了极致，距离材料熔点只有几十度，没有进一步提高的空间。

新材料的开发是一项漫长而艰难的工作，短时间内新一代战斗机发动机的研发还要依托现有的材料技术。

（变循环发动机）

在材料技术没有突破的前提下，要想在发动机性能上有比较大的突破，就要使用一些新的发动机构型，比如变循环发动机和脉冲爆震发动机。

美国正在研究XA101变循环发动机，它比起F135更省油，推力更大，据说能够做到15的推重比。

与美国人研究变循环发动机不同，中国则在另一条路线，脉冲爆震发动机上进行研究。

中国曾经将一台WS9涡扇发动机的燃烧室，改造成脉冲爆震发动机的燃烧室，并放在试车台上进行试车。

试验结果表明，这一改造极大地提升了发动机的推力。改造前的WS9发动机最大推力只有9吨多，改造后发动机最大推力超过了17吨。

（WS9“秦岭”涡扇发动机）

所谓的脉冲爆震，就是通过可控的超音速燃烧脉冲，代替传统的亚音速燃烧。

传统的燃烧室里面，燃烧只能在亚音速状态下进行，不然就会出现燃烧不稳定的现象。

所以涡扇发动机里的压气机一个重要工作，就是把进气道进来的超音速气流变成亚音速气流。

而脉冲爆震发动机的燃烧室，通过特殊设计的燃烧室形状和燃料喷注装置，使得燃烧可以在超音速下进行，提高了燃烧效率，从而大大提高发动机的推力。

对于未来的中国六代机来说，脉冲爆震发动机将是一个不错的动力装置，可以为中国六代机提供充足的动力。

六代机的灵魂——航电系统

对于现代战斗机来说，一套先进的航电系统必不可少。只有拥有一套先进的航电系统，战斗机才能避免在现代战场上成为“无耳机”、“瞎子”、“哑巴”。

现代战斗机的航电系统主要有这么几个方面，一个是探测系统，一个是通讯系统，还有就是战斗机自身的控制系统。

最为人熟知的战斗机探测系统就是雷达，这种有着上百年历史的装备直到今天依旧是搜索探测的中坚力量。

（相控阵雷达）

从五代机开始，有源相控阵雷达（AESA）逐渐成为战斗机的标准配置。AESA雷达性能强大，除了有比传统雷达更强的探测能力以外，还有一定的电子战能力。

不过随着六代机的出现，现有的AESA雷达可能对六代机没法做到有效探测。

六代机除了前文提到的机体设计比起五代机更有利于隐身以外，还有许多新的隐身技术可能会应用在六代机身上。

比如可以做到全频谱隐身的涂料，能够吸收不同波段的雷达波。还有等离子隐身技术也可能在六代机上实现应用。

所以中国六代机势必要装备新型雷达，才能在未来六代机之前的对抗中占有优势。

好消息是，在这方面中国已经取得不小的成果。早在2018年的珠海航展上，中国电科14所就推出了全新的光量子雷达。

（电科14所的光量子雷达）

中国电科14所是中国雷达研发领域的领头羊，像歼20上的雷达就是中国电科14所的产品。

这个光量子雷达使用全新的信号处理机制，能够对一些特殊信号进行处理，大大增强了对于隐身飞机的发现能力。

在六代机的通讯系统方面，中国也有相当深厚的技术基础。

战斗机在战场上进行通讯，有两个要求。首先就是要安全，不能让敌人截取通讯信号，泄露通讯里的机密情报。

其次是要传输效率高。现代战场上，各种传感器提供的数据越来越多，这要求通讯线路能够在短时间内传输大量的数据，才能满足信息化作战的需求。

而在这两方面，中国都有不错的技术成果。在通讯安全方面，我们有走在世界前列的量子通讯技术，量子通讯从原理上就根除了被窃听的可能性。

（量子通讯实验卫星“墨子号”）

在传输效率方面，我们有先进的5G技术。通过相关技术的研究，应用到战斗机通讯上，提高战斗机通讯系统的传输效率不是问题。

这些技术很大概率将会用到中国六代机上，极大地提高中国六代机的通讯系统性能。

中国在歼20战斗机上，装备了世界上少有的光传操作系统。光传操作系统就是用光纤作为飞机操作系统的传输方式。

光传操作系统比起电传操作系统，响应速度更快，数据传输效率更高，这使得飞机更加智能化，甚至可以配合人工智能实现飞机的自主飞行。

这样的操作系统在中国六代机上将会得到进一步应用，让中国六代机在智能化上远胜五代机。

六代机的力量——武器装备

对于战斗机来说，各种性能先进的武器装备，是战斗机完成各种作战任务的关键。

中国六代机未来最重要的作战任务，就是在和敌军战斗机的对抗中占据优势，夺下战区的制空权。

要遂行制空任务，先进的空对空导弹必不可少。

中国已经列装了PL15中距空空导弹，这是现役最先进的空空导弹之一。

（PL15中距空空导弹）

PL15弹径203毫米，比起美国的AIM120D不到180毫米的弹径要粗一圈，这虽然让PL15的适装性有所下降，但是更粗的弹体可以容纳更大的火箭发动机，给导弹提供更强的动力。

根据2021年珠海航展上公开的消息，PL15的有效射程达到了150公里之远。同时更大的弹径让PL15能够装备口径更大的雷达，提高了对隐身战斗机的锁定能力。

不过PL15性能虽然优异，但是其偏大的尺寸限制了它实际使用的效果。PL15为了获得较强的机动能力，安装有翼展比较大的尾翼。

因为这些尾翼实在是太大了，导致歼20虽然弹仓尺寸很大，但是也只能够携带4枚PL15导弹。

（挂载PL15的歼20战斗机）

所以对于中国六代机将要使用的导弹来说，要在做大比PL15更优秀的性能的同时，还要把尺寸缩小。

一个很可能的解决方案就是使用动能战斗部。空空导弹为了确保对高速战斗机的杀伤效果，都有一个重量不小的破片战斗部。

如果能够通过使用新型的制导系统，让导弹直接撞击目标而不是通过破片战斗部的破片杀伤，就可以把战斗部做的很小，甚至不需要战斗部。

这样就能节省出几十千克的重量，相应的导弹发动机也可以进一步缩小。

（使用动能战斗部的“游隼导弹”，体型小巧）

同时可以使用比冲更高的固体推进剂和重量更轻的发动机壳体，进一步减小发动机的重量。

发动机还可以增加矢量喷口，替代尾翼的作用，缩小尾翼的尺寸甚至取消尾翼。

这样一来，新型导弹的尺寸可以缩小到PL15的一半，而性能却差不多甚至有所提升。对于中国六代机来说，这样的空空导弹才是最顺手的神兵利器。

当前国际局势风云变幻，各国都加快了武器装备的研究速度，作为空中力量重要装备的战斗机也是如此。

中国航空工业已经站在了世界的一流水平，在中国军工科研人员的努力下，中国六代机问世的那一天很快就要到来了。

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