风雷激荡

BAE系统公司正在进行飞行试验的可穿戴设备。　　2022年5月14日，日本防卫省官员表示，其F-X战斗机开发计划将作出重大调整，仍以三菱重工为主，但主要参研外国企业改为英国BAE系统公司，而非美国洛马公司。图为防卫省此前发布的F-X战斗机概念图。

“暴风”计划部分团队成员合影，其年轻化程度可见一斑。

数字技术和未来工厂将加速“暴风”的孵化。

　　莱昂纳多公司和2Excel航空公司计划改装的“神剑”飞行试验台概念图。

廖南杰
　　7月14日，正值2022年英国范堡罗航展开幕前夕，英国皇家航空学会会员（FRAeS）蒂姆·罗宾逊在该学会网站发表了题为《风雷激荡》（Gathering Storm）的文章，阐述了英国牵头、意大利和瑞典参研的“暴风”（Tempest）下一代战斗机所采用的关键技术及未来展望。
　　2018年，时任英国国防大臣加文·威廉姆森在范堡罗航展上首次公开了“暴风”战斗机计划。作为英国、意大利和瑞典三国联合开展的“未来作战航空系统技术”（FCAS TI）计划，“暴风”的参研企业包括BAE、罗罗、莱昂纳多、MBDA等巨头，主要工作团队近2000人。该计划已于2021年7月进入“概念和评估”（C&A）阶段，正朝着2035年形成初始作战能力、2040年开始替代EF2000“台风”战斗机的目标迈进。
　　作为多国联合的第六代战斗机研发计划，“暴风”展现出了更高的国际化程度，工作团队也正加速向更加年轻的“数字一代”转变。在核心技术领域，“暴风”将追求实现新的突破。
　　数字化转型
“暴风”最具变革性的进步是向数字设计、建模和工程转变，并向敏捷开发的文化转型，目标是将研发时间缩短至传统战斗机计划的一半，而不仅仅是利用大数据和算力更强的计算机。为达成这一目标，“暴风”计划团队充分利用了基于模型的系统工程（MBSE）和基于模型的设计（MBD），将设计图纸、整机原型、机载系统甚至制造工厂等实体全部进行3D建模，对不同布局和配置进行反复试验，从而显著加快了研发进度、降低了研发成本，组件首次对接即完美成功且无须返工。BAE系统公司负责FCAS业务开发的主管约翰·斯托克表示，“数字技术无疑是‘暴风’被视为下一代战斗机计划的关键和核心”。
　　斯托克强调，虽然以缩比模型展示的“暴风”战斗机是FCAS TI中的“核心平台”和辨识度最高的要素，但研发团队目前实际开展了更为广泛的工作，特别是以下四个关键领域：
　　附件——含“忠诚僚机”无人机等，与“暴风”构成完整“系统”；
　　指挥控制——信息层面的“数字能力、数据利用和数字线索”，是“聚合网络能力的重要赋能器”；
　　效应器——含MBDA公司研制的动力学和非动力学机载武器；
　　全寿命周期服务——含训练、支持和升级，并以数字线索贯穿始终。
　　国际化设计
英国此前开展／参与的战斗机研发计划主要以满足自身和欧洲的防务需求为主，其次才考虑出口。“暴风”从一开始就吸取了美国F-35战斗机的相关经验，采用了更为国际化的设计。如果说F-35的用户只能从“固定菜单”中选择有限的配置，那么“暴风”堪称“六代机自助餐”，用户可以自由挑选最适合自己的配置。例如，虽然意大利已加入“暴风”计划，但瑞典作为更广泛的合作伙伴，可以选择该计划中任意感兴趣的技术，对其自研的“鹰狮”E战斗机进行反馈应用。这一 开放式的非线性开发途径，能够吸引更多意在“混合预算、匹配技术”的国际用户参与“暴风”计划。
　　作为与英国地理环境相仿的岛国，日本不但存在相似的防空制空需求，也拥有高度发达的高科技产业基地。英日两国有望在2022年年底达成深化开发F-X战斗机计划的合作协议，此前日方已经分别与罗罗和莱昂纳多达成了合作开发配套发动机和传感器的技术协议。如果日本最终成为“暴风”计划伙伴国，将标志着其摆脱过去70余年来对美制战斗机的依赖，这不仅仅是一种地缘战略的转变，也将证明英国的全球影响力。
　　年轻化团队
“暴风”计划团队的另一项重要工作是保留关键知识，并将其传递给年轻一代，激励未来的航空航天科研人员。在“暴风”计划启动前，外界曾一度担心，随着大型军用飞机项目的日益减少，英国的航空科研队伍可能出现断层甚至消亡，并不断拉大与先进国家的差距，最终流失过去积累的经验、技巧和知识。
　　现在，“暴风”计划已经吸引了越来越多的英国科研人员投身其中。仅2018~2020年间，参与研发的年轻科研人员就超过1000人，团队的年龄结构也相应发生了显著改变：2018年时，30岁以下的科研人员占比为14%，目前已提升至近20%，而40岁以下的科研人员则接近40%。英国政府设立的“暴风早期职业生涯网络”（TECN）鼓励更多年轻科研人员和毕业生进入该项目见习，用斯托克的话来说，“很多仍在深造甚至尚未出生的人，未来都将为‘暴风’计划作出贡献。”
　　专业化平台
为提前演示验证“暴风”计划可能采用的航电系统和传感器，莱昂纳多公司正联合2Excel航空公司对一架波音B757飞机进行深度改装。这架被命名为“神剑”的飞行试验台将配备先进传感器、试验设备和虚拟座舱，成为全球技术最先进的空
　　中实验室之一。目前2Excel公司已开始招募工程师和技术人员。
　　海量化数据
虽然“暴风”计划的大部分研发工作均处于高度保密状态，但仍有部分细节可以管窥其能力。例如，由莱昂纳多公司研制的综合雷达／传感器系统，每秒将具备“与一座大型城市相当”的计算机处理能力；罗罗公司研制的“嵌入式起动／发电机”（E2SG）能够节省机体空间，并提供战斗机所需的大量电力；如果1KB（1千字节）数据相当于1粒米，那么EF2000“台风”战斗机能够收集和生成的数据量约为怀特岛大小（381平方千米），而“暴风”则“与太平洋相当”。
　　深度化融合
2022年6月起，BAE系统公司开始使用轻型飞机，在2g过载环境中对可穿戴设备进行45～60分钟的飞行试验，并通过平板电脑记录试验数据。这种可穿戴设备为一种基于游戏设备改进的体感背心，可通过“拍打”飞行员的肩部提示其来袭导弹的方位，或通过振动进行油量过低告警，而非传统的语音告警，未来可能配备“暴风”计划中有人战斗机的飞行员。BAE公司认为，在高强度、高压力、无线电通信繁忙的作战环境下，语音告警常常被飞行员“优先过滤掉”，体感告警能够使其专注于任务，且提示效果更好。
　　该战斗机的座舱还计划采用增强现实（AR）技术，实现深度的人机交互和融合。AR技术实时监测飞行员的健康、意识和专注度，可在任何时候介入并履行部分“非核心功能”。
　　未来展望
斯托克指出，“暴风”计划的下一个重要里程碑是在2024年年底前提交商业案例纲要，并在2025年完成开发，随后向2035年形成初始作战能力（IOC）进行为期10年的全力冲刺。虽然波音／瑞典萨伯团队此前通过应用MBSE和MBD，仅用时7年就完成了美空军T-7A“红鹰”高教机从概念开发到首飞的完整流程，但六代机的复杂程度显然不可同日而语。目前，“暴风”计划团队仍未明确有人机和无人机的合适编组及具体分工，但有了数字技术的助力，其设计方案和关键技术可以持续试验、修改和完善，直至“开工前最后一分钟”。