一段据称拍摄于内华达州“51区”附近、上月发布后迅速走红的视频,至今仍在引发大量讨论与争议。该视频展示了一架外形奇特的神秘飞行器——其外观特征与波音公司为美国空军研制的F-47第六代战斗机高度吻合,很可能就是该机的原型或前身。长铲状机头、大型鸭翼、后掠式主翼——这一设计与许多人此前基于多年概念图所预期的无尾改进型三角翼重型战斗机截然不同。这一反差引出了一系列关键问题:波音为何做出这样的设计选择?由此产生的性能权衡又意味着什么?
▲“Project Fear”上传于YouTube频道的视频
这段视频由YouTube频道“Project Fear”于6月5日上传。拍摄地点位于51区附近的公共土地,团队使用了红外热成像设备。长期追踪51区活动的观察者安德斯·奥泰森向媒体证实了视频的真实性——他曾为Project Fear团队提供设备选型建议,并确认视频使用InfiRay HCH50R热成像相机拍摄。奥泰森表示,视频拍摄于雷切尔以南的山丘,飞行器当时飞行高度极低。美国空军对此拒绝置评。
为更深入解析视频中可见的设计特征,并由此推断F-47的可能情况,媒体与航空航天工程师达罗尔德·卡明斯进行了长时间访谈。卡明斯拥有数十年经验,曾在诺斯罗普公司YF-23“黑寡妇”的研发中发挥关键作用——该机最终败给了洛克希德公司的F-22“猛禽”。
▲Project Fear在分享完整视频前发布的预告图片
Project Fear在发布完整视频前放出的预告截图,曾引发人们对卡明斯于20世纪80年代构想的另一种先进战斗机概念的新兴趣——因其平面形状而被昵称为“圣诞树”。卡明斯现为其公司ForzAero的总裁,此前曾分享过自己对F-47及其舰载衍生型可能样貌的构想。
▲这是奥利维耶·巴尔加斯基于《恐惧计划》视频中所见的概念渲染图之一
此外,波音公司、其他美国公司以及空军自身多年来发布的官方概念图,大多围绕无尾、改进型三角翼设计展开。
▲从左上角顺时针方向,空军研究实验室(AFRL)、洛克希德·马丁、波音和柯林斯航天的先进战斗机概念渲染图。
一、一个有用的分析框架
卡明斯在采访中提供了一个评估先进战斗机设计的通用准则。
在涉及任何战斗机的设计时,“你只是拥有一支团队,他们带来了各自的所有需求,”他解释道。“武器、起落架、机翼、结构,以及所有舱门,这些东西都整合在一起。所有这些人都必须问:‘我能做些什么来最好地降低雷达截面积?’我如何移动起落架以降低截面积?我如何使武器舱更小以降低截面积?所有这些都与长细比有关,都与西尔斯-哈克曲线有关。”
▲这是西尔斯-哈克曲线(Sears-Haack)的一个通用例子
长细比是指飞机长度与其最大宽度之比——机体越长、越窄,该比率越高。协和式超音速客机拥有长而细长的机身和相对较短的翼展,是长细比非常高的典型例子。
▲协和式客机是设计中极高细长比的飞机的一个例子
西尔斯-哈克曲线所描述的形状,是在给定长度和体积下超音速飞行时理论阻力最低的优化体。在高速飞机研发中,目标便是设计出尽可能接近该曲线的平面形状。
Project Fear视频中的无尾设计似乎具有后掠翼和菱形鸭翼前翼。从预告图来看,最初似乎机头可能具有类似卡明斯“圣诞树”概念的“双箭头”形状。然而,完整视频显示其前机身更呈铲状,这更常见于低可观测性(隐身)飞机。
二、机翼
视频中飞行器的机翼似乎具有明显的上反角,翼尖可能还有下垂。但由于拍摄距离遥远且是在夜间使用红外设备,难以明确判断。该设计已令人想起波音公司的“捕食鸟”先进技术验证机——据称该机于20世纪90年代在51区测试,直到2002年才公之于众。
▲波音的捕食鸟
“现在,它是否有像‘捕食鸟’那样的海鸥翼,我无法判断,”卡明斯说。“如果它有像‘捕食鸟’那样的下垂翼尖,我会感到惊讶。一旦在里面安装起落架,这有点难办,因为内侧部分必须有很大的上反角。”
“这并不是说‘捕食鸟’的方案不成功。它有效。我只是说,为了简单起见,并为了获得长的直线边缘,”他补充道,“采用带有MANTA型排气装置的削尖三角翼,在我看来将是最好的解决方案。无论你做什么,长的直线边缘对于低可观测性都是最好的。边缘越长,RCS(雷达散射截面)就越好。所以,如果你能有一个漂亮的长直线前缘和一个相对长的直线后缘,再结合3D推力矢量,在我看来,没有比这更好的了。”
▲X-44A 魔鬼鱼的渲染图
这里的MANTA指的是多轴无尾飞机(X-44A),这是洛克希德公司基于F-22设计的一种方案,但该方案最终未能实现。
卡明斯还强调了无尾平面形状在隐身方面的一般优势:“没有交汇点。每次你有一个交汇点,就有产生RCS反射体的机会。所以,如果你采用没有任何尾翼的方式——你可以像我们在YF-23上那样使用V型尾翼,只要在巡航时将其保持在与机翼对齐的平面内。你可以看到YF-23上机翼和尾翼之间没有间隙,从上方看角度完全相同。对我来说,这确实是一种理想的配置。但如果你能通过推力转向完全消除尾翼,那就更好了。”
▲俯瞰YF-23飞行测试期间的机翼和尾翼形状
关于机翼形状,“理想情况下它会是老式的三角形薯片形状,”卡明斯说。“还记得‘绝望钻石’吗?即洛克希德公司的Have Blue验证机(后来演变为F-117)。那将是最佳形状,但在空气动力学上非常差——极难平衡,极难控制。”
▲Have Blue验证机
整体平面形状看起来非常适合超音速巡航。高上反角和下垂翼尖的组合可能对超音速飞行有益,可以利用由此产生的压缩波获得性能提升。
▲机翼尖处于“下垂”状态飞行中的XB-70
然而,卡明斯认为这在F-47的讨论中不适用。“你真的需要达到大约3马赫才能充分利用这一点,而这架飞机,如果它能超过2.2马赫,我会感到惊讶。”
▲J-XDS原型机的照片,展示了其可活动翼尖
视频中看起来像“下垂”的翼尖,也有可能实际上是可活动的翼尖。中国的J-XDS重型第六代隐身战斗机就具有可旋转翼尖,这可能有助于在低速和剧烈机动时提供关键稳定性。
▲2025年5月的信息图可见F-47的规格
燃油容量也是机翼设计中的重要因素。无尾三角翼飞机通常能提供更大的燃油容量。美国空军于2025年5月发布的一份图表显示,F-47的最高速度为“Mach 2+”(2马赫以上),作战半径为“1,000+”(1000+)海里。虽然这比空军库存中任何其他战斗机的作战半径都大出相当大的幅度,但并未达到人们对重型无尾三角翼的普遍预期——考虑到F-47独特的平面形状,这倒是说得通的。
▲官方美国空军F-47渲染图之一
三、鸭翼
甚至早在Project Fear发布视频之前,鸭翼的存在就一直是围绕F-47讨论的热门话题。鸭翼是2025年3月发布的官方效果图中可见的特征,令许多人感到意外。
▲官方美国空军F-47渲染图,标注突出了小翼
鸭翼确实为三角翼飞机提供了额外的机动性和稳定性,特别是在大迎角状态下。然而,从历史上看,它们对于低可观测性设计并不理想,特别是从正面看——而这对于飞入危险区域的战术喷气机的生存能力至关重要。
F-47效果图中的鸭翼,以及Project Fear视频中设计上的鸭翼,让人想起了X-36无人验证机——也被称为“无尾战斗机敏捷性研究飞机”,由波音公司“鬼怪工厂”先进项目部门开发。X-36采用鸭翼加偏航推力矢量,成功取消了垂直尾翼。
▲波音的X-36演示机
“我一直很喜欢X-36。我一直认为,如果你要制造一架有鸭翼的飞机,那是一个很好的起点,”卡明斯说。“X-36有偏航推力矢量,所以他们取消了垂直尾翼,这真的很棒。”
当被问及F-47的鸭翼是否可能与主翼具有相同的上反角时,卡明斯补充道:“我怀疑机翼可能是水平的,或者可能是负两度,而鸭翼可能是正十度。你需要那种程度的分离,才能使鸭翼在飞机的整个包线内极其有效。事实上,如果你看看中国的J-20,我认为J-20使用的正是这种配置”——这种配置被称为“近距耦合”。
▲这张歼-20战斗机照片很好地展示了其鸭翼及其表达能力
资深航空记者比尔·斯威特曼也指出:“洛克希德·马丁公司最初的CALF(通用轻型战斗机)设计,在JSF(联合攻击战斗机)之前,是一种鸭翼布局。你可能希望在巡航时锁定前翼以避免间隙,但这一切都是可行的。关键是保持边缘对齐。”CALF在20世纪90年代初与联合先进打击技术(JAST)计划合并,创建了JSF项目,最终催生了F-35。
▲洛克希德ASTOVL/SSF时代的测试机,后加入CALF项目
关于航程,斯威特曼也指出:“可能难分伯仲。三角翼给你巨大的容量,但也有很多湿润面积,而鸭翼在巡航时可能有不同的配平方式。”
Project Fear发布的静态图像也曾引发猜测,即该设计不仅拥有鸭翼,还可能具有“双箭头”配置,这重新燃起人们对卡明斯“圣诞树”战斗机概念(DP-21)的兴趣。但从完整视频来看,这种可能性较小。
▲DP-21“圣诞树”战斗机概念的蓝图
“圣诞树设计的唯一优势,唯一的优势,在于它是一种四尖峰设计,”卡明斯说。“据我所知,在航空航天史上,没有人制造过四尖峰战斗机。”作为四尖峰飞机,“它基本上对雷达不可见。”
像B-2这样的四尖峰设计,关键在于从正面以及从后方都几乎没有可探测特征,这对生存能力帮助极大。这些是最关键的信号特征区域,尤其是飞机进入敌方领土时的正面。因此,一架四尖峰飞机对于旨在持久深入争议地区的战术战斗机来说将非常有吸引力。
▲B-2轰炸机
卡明斯还谈到了鸭翼配置对于舰载战斗机的价值。在舰载设计方面,鸭翼将有益于“着陆控制和起飞控制”。
▲波音对舰载六代机的渲染图
“如果操作得当,你可以将鸭翼与推力矢量结合使用,使所有部件产生正向升力。你现在有一个产生俯仰力矩的机翼,现在又有一个产生抬头力矩的鸭翼来抵消它。这样你就能获得快速离舰和良好着陆所需的力矩。”“我们在YF-23上做了同样的布局,而且它奏效了。信不信由你,我们有过YF-23的鸭翼版本——那是为海军设计的,出于完全相同的原因。”
四、武器舱
Project Fear的视频没有提供关于武器舱配置的任何线索,但卡明斯在采访中花了大量时间强调内部弹舱如何决定战斗机设计的其余部分。
“每个战斗机设计都是由武器舱驱动的,毫无疑问。你携带什么武器?它们有多大?有多长?”他说。“所以,问题就变成了,我能做些什么来把这个武器舱包裹在一个空气动力学性能非常好、RCS性能也非常好的机身里?”
▲一架F-35C联合攻击战斗机在测试中武器舱打开,凸显了达罗德·卡明斯所说的空间限制
“机翼与武器舱本身的关系其实很小。飞机是围绕武器舱布置的,而面积分布图是围绕武器舱和机翼整合来布置的,”他继续说道。“这些东西结合起来必须有一个漂亮、平滑的西尔斯-哈克曲线——这真的很难做到。”
“一切都想放在重心(CG)位置,”卡明斯补充道。“机翼最大厚度、武器舱、进气道和起落架,它们都想放在你希望截面积最小的同一个位置。但它们都在那里,没有人愿意让步。”
▲F-22猛禽战斗机左侧颊舱的特写
他认为最有效的方法是使用直径更小的武器:“如果某天你能获得更小直径的武器,或者像那种新的‘游隼’(Peregrine)武器,那将是一大成功。”“游隼”是雷神公司于2019年首次公开的空空导弹概念,是AIM-120先进中距空空导弹的截短衍生型。近年来,更紧凑的空射弹药开发出现了显著增长,这些设计日益模糊了传统导弹与远程自杀式无人机之间的界限。
▲雷神游隼的渲染图
在缩小武器舱的背景下,新型AIM-260联合先进战术导弹也值得考虑。该导弹由美国海军和空军联合开发,核心要求是与AIM-120大致相同的外形尺寸,但JATM唯一的控制面是尾部四个小翼,使其比AMRAAM更窄。
▲一枚装载在美国海军F/A-18F超级大黄蜂战斗机上的AIM-260导弹
▲AIM-120C AMRAAM的库存图片。该亚型具有中段鳍
F-47的武器配置还因一个新因素而存在变数:协同作战飞机(CCA)和其他类似的“忠诚僚机”型无人机。作为无人机的“四分卫”将是空军新型第六代战斗机的一项关键角色。未来的CCA机队将从一开始就配备武器。CCA将开辟新的作战可能性,可能允许F-47自身武器载荷保持更有限,由无人机提供额外的弹舱深度——通过限制自身武器携带能力,有可能缩短F-47的整体设计,或以不同方式优化。
▲一架安杜里尔YFQ-44“狂怒”无人机,是空军现已选入未来CCA机队的两种设计之一,在最近一次测试中携带了一枚惰性AIM-120导弹
五、其他设计方面
Project Fear的视频没有清晰展示出许多其他重要特征。例如,进气道的形状和位置对于安全可靠的发动机功能至关重要,而将其与隐身飞机的其他方面融合可能特别复杂。起落架等其他必需部件也必须挤入可用空间。
F-47将使用什么发动机仍存在疑问。空军一直通过“下一代自适应推进”(NGAP)计划追求自适应循环发动机设计。通用电气和普惠公司正在NGAP下研发竞争性设计(XA102和XA103)。2026年5月,两家公司均通过了“装配就绪审查”里程碑。然而,在2027财年预算文件中,美国空军已经承认NGAP发动机要延宕到2031年——比原计划延迟了三年。这意味着F-47在2028年首飞时很可能无法使用NGAP项目的先进发动机。
这种自适应发动机可以在飞行中按需调整涵道比,在燃油效率和高推力模式之间切换。这在太平洋地区的高端战斗中可能特别有价值,因为加油机将需求旺盛且面临威胁,可用的基地可能很少且相隔甚远。
▲在所谓的“象行”短暂战备演习中看到的F-22机翼下油箱
超音速巡航是重要因素——这是F-22的关键能力,但“猛禽”也以短作战半径闻名。F-22通常仅将超音速巡航用于相对较短的冲刺,并经常携带翼下副油箱飞行以延长航程,但这会对其雷达特征产生负面影响。
卡明斯认为航程将是关键:“我认为航程将是F-22的两倍——必须达到两倍才能满足印太地区的需求。”
如前所述,空军表示F-47的作战半径将为“1,000+”海里。该信息图也提供了F-22(590海里)和F-35A(670海里)的数据。根据官方数据,F-47的作战半径将至少比F-35A提高约30%。
其他性能参数还包括实用升限——预计F-47将与F-22相当(超过60,000英尺)。在类似高度飞行并能停留更长时间将是有利的,能延长武器射程、增加传感器视野,并对视距内数据链非常有益。
▲一架单座F/A-18E超级大黄蜂(顶部)与一架F/A-18F(中间)和一架EA-18G咆哮者(底部)并肩飞行。
另一个悬而未决的问题是F-47是单座还是双座。卡明斯说:“我怀疑它会是一个双座型号。有很多关于使用双座来操作CCA的讨论,但这必须从一开始就纳入需求。他们可能会像F/A-18那样,有一个从一开始就能容纳单座和双座配置的通用机身。”
六、运用已知经验
波音公司设计F-47及其前身时最大的因素之一,可能只是努力利用其在“捕食鸟”和X-36等设计上的过往工作来降低风险。
▲这是奥利维耶·巴尔加斯基于《恐惧计划》视频中的设计设计的另一个概念渲染图。
《航空周刊》国防编辑史蒂夫·特林布尔指出:“我一直预期波音公司会严重依赖他们在‘捕食鸟’和X-36上的经验。这比传统意义上的风险降低要深刻。这些公司拥有他们几十年来建立起来的设计规范体系,偏离这个体系要冒很大风险——换句话说,你制造你知道的东西。”他补充道:“他们显然在三十年前就出于某种原因致力于这种方法。”
值得一提的是,F-47的奇特外形其实早就“藏”在一个公开的臂章图案中。在F-47系统管理办公室的臂章上,凤凰图案内部隐约描绘了与视频一致的平面形状——包括前鸭翼、锥形机身、后掠翼,无传统尾翼。把机密飞行器的轮廓藏进臂章图案里并非没有先例——波音20世纪90年代的“捕食鸟”隐身验证机也采用了类似方式。
斯威特曼也指出:“西方的概念艺术通常具有误导性,并且没有来自高层的输入。我曾在2025年的概念中看到一些我认为是X-36传承的东西。”
▲达罗德·卡明斯此前曾根据他的设计偏好分享过一幅想象中的F-47(左)图纸,以及一幅带有鸭翼的海军化F-47N衍生型(右图)
在采访中,卡明斯多次重申了他的设计偏好:“如果我来设计这架飞机,我会使用尽可能长的直线边缘。从顶部或底部看,你真的看不到进气道——它会在机翼下方,并且你会使用MANTA型3D推力矢量。对我来说,那将是最优的。‘圣诞树’设计,对我来说,并不是一架机动性很强的飞机,因为它在高迎角机动方面确实存在困难。对于一架不是四尖峰的飞机,我宁愿采用像MANTA那样的布局。”
七、挥之不去的问题
关于为何空军会选择一种具有后掠翼和鸭翼的第六代战斗机,而不是更传统的无尾三角翼布局,仍有许多问题。这种设计可能提供更大的机动性,但也会在其他能力方面做出权衡。尽管几十年来一直有趋势淡化机动性在未来空战中的重要性,并更侧重于在视距外与威胁交战。卡明斯指出:“当我们在YF-23上做的时候——那是43年前——整个理念就是先发制人,一击必杀。在敌人看到你之前,你就消灭了他们。你真的不需要机动。”
▲中国歼-36
作为另一个比较点,尽管中国在第四代和第五代鸭翼战斗机方面拥有经验,但其下一代J-36重型战术喷气机以及J-XDS却明显走向了相反方向。J-36的平面形状明显针对直线性能、作战半径和有效载荷进行了优化。中国两款六代机原型已进入密集试飞阶段,而美国的F-47预计要到2028年才能首飞。
▲这是波音此前发布的多张次世代隐形战斗机设计图之一,展示了与迄今为止F-47明显不同的设计图
正如本文开头所述,多年来包括波音在内的美国公司的概念图,也大多指向一种无鸭翼的无尾三角翼设计。
另一个值得考虑的因素是空军的“敏捷作战运用”(ACE)概念如何影响F-47的选择及其设计。ACE是一套关于分布式和分散式作战的概念,强调将部队快速部署到可能偏远、简陋的前沿地点。ACE被视为实现未来作战和降低友军脆弱性的关键。很可能正是这种独特的鸭翼和后掠翼设计在执行从较短跑道起降方面比改进型三角翼显著更好。
随着F-47项目持续推进,关于这些设计决策背后的逻辑、它们所带来的优势以及更多关于其起源的细节,应该会逐渐浮出水面。目前,看到一个与许多人预期截然不同的设计正在具体化,这本身就足以引发对第六代空战未来形态的深思。
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