BAE系统公司正在进行飞行测试的可穿戴设备。
2022年5月14日,日本防卫省官方表示,将对其F-X战机研发计划进行大幅调整,仍以三菱重工为主,但参与研究的主要外国企业将改为英国BAE系统公司,而非美国洛马公司。图为国防部此前发布的F-X战机概念图。
“风暴”项目部分团队成员合影,青春气息可见一斑。
数字技术和未来工厂将加速“风暴”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。
。。航空报:7月14日,就在2022年范堡罗航展开幕前,英国皇家航空学会(FRAeS)成员蒂姆罗宾逊(Tim Robinson)在该学会网站上发表了一篇题为《风雷激荡》(汇聚风暴)的文章。
阐述了由英国牵头、意大利和瑞典参与研究的下一代战斗机“暴风雨”的关键技术和未来前景。
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“风暴”战斗机计划。作为英国、意大利和瑞典联合开展的“未来作战航空系统技术”(FCAS TI)项目
“风暴”的参演企业包括BAE、罗洛、莱昂纳多、MBDA等巨头,主要工作团队近2000人。2021年7月,该计划进入“概念和评估”(CA)阶段。
正在向2035年形成初始作战能力,2040年替代EF2000台风战斗机的目标迈进。
作为多国联合的第六代战斗机R&D计划,“暴风”显示了更高的国际化程度,工作团队也在加速向更年轻的“数字一代”转型。在核心技术领域,“暴风”将追求新的突破。
数字化转型
Storm最具。。性的进步是向数字设计、建模和工程的转变,以及向敏捷开发文化的转变。目标是将研发时间缩短到传统战斗机计划的一半,而不是仅仅使用大数据和更强大的计算机。为了实现这一目标,
“风暴”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),设计图纸、整机原型、机载系统甚至制造工厂等所有实体都进行了3D建模,不同的布局和配置都经过了反复测试。
因此,研发进度显著加快,研发成本降低。组件的第一次对接非常成功,没有返工。英国宇航系统公司(BAE Systems)FCAS业务发展主管约翰斯托克(John Stoke)表示,“数字技术无疑是暴风计划被视为下一代战斗机的关键和核心”。
斯托克强调,尽管比例模型中显示的风暴战斗机是“核心平台”和FCAS TI中最容易识别的元素,但R&D团队实际上开展了更广泛的工作,尤其是在以下四个关键领域:
附件——包含“忠诚僚机”无人机等。与“风暴”形成完整的“体系”;
指挥控制3354在信息层面的“数字能力、数据利用和数字线索”是“聚合网络能力的重要使能因素”;
效应器——包含MBDA公司研制的动态和非动态机载武器;
生命周期服务——包括培训、支持和升级,并以数字线索贯穿始终。
国际设计
英国之前的R&D战斗机计划主要是为了满足自身和欧洲的防务需求,然后再考虑出口。“暴风”从一开始就学习了美国F-35战斗机的相关经验,采用了更加国际化的设计。
如果说F-35用户只能从“固定菜单”中选择有限的几种配置,那么“风暴”可以称之为“六代机自助餐”,用户可以自由选择最适合自己的配置。例如,虽然意大利加入了风暴计划,但瑞典作为更广泛的合作伙伴,
你可以选择计划中任何感兴趣的技术,应用到你自主研发的“鹰狮”E战斗机上。这种开放的非线性开发方式可以吸引更多对“混合预算和匹配技术”感兴趣的国际用户参与“风暴”计划。
日本作为一个地理环境与英国相似的岛国,不仅有相似的防空和制空权需求,还有高度发达的高科技工业基础。英国和日本有望在2022年底前就深化F-X战机计划的开发达成合作协议。
此前,日本已与劳斯莱斯和莱昂纳多达成技术协议,共同开发配套发动机和传感器。如果日本最终成为“暴风”计划的伙伴国,将标志着它摆脱了70多年来对美制战机的依赖,这不仅仅是地缘战略上的变化。
这也将证明英国的全球影响力。
年轻团队
“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。。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4560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”。
标题:风雷激荡!承载厚望的“暴风”战斗机
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