美國空軍發展6代戰機力保空中霸權
2025.04.24
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壹、前言
美國總統川普在今年(2025)3月21日於白宮宣布美國空軍下一代戰機由波音公司(Boeing)得標,新戰機型號為F-47,川普並稱新戰機將會在他任期內發展完成。目前新戰機機型、性能數據及作戰能力等都嚴格保密,外界亦不明瞭合約總額、飛機單價、生產數量等資訊。
美國空軍對F-47寄以厚望,它不僅會是前代空優戰機(F-22)的後繼者,還將主導未來空戰的變革。當年因為冷戰結束,導致F-22僅生產187架即告停產,也使美國空軍在當前大國競爭情勢下,難以維持其空權的霸權地位。面對中共接連推出殲35空軍型,以及更先進的匿蹤飛機,為一向確保空中優勢的美國空軍帶來極大壓力。這可能是美國空軍決定推動下一代戰機發展的重要因素。
貳、安全意涵
F-47將是世界上第一種可服役的第6代(有人)戰鬥機,結合匿蹤、速度、航程、人工智慧(Artificial Intelligence, AI)和極佳的任務適應性,並成為廣泛的有人和無人系統的網路節點。預計其任務將是穿透先進的敵方防空系統,爭奪制空權外,並打擊敵方重要目標。雖然F-47相關訊息極少,但據近年美國航空科技的發展趨勢來看,新機顯將運用先進匿蹤外型和材料以增強生存能力,採用下一代推進系統,實現更大的航程及超級巡航能力。結合先進航電系統和感測器,與機載人工智慧相結合,支援更快速的即時決策,使飛行員專注於任務執行,並能與無人機搭配協同作戰,讓無人機執行高危險性任務,減輕飛行員的負擔。這可能也會是第6代戰機的性能指標。
一、川普親自宣布F-47計畫意涵
川普是在白宮橢圓形辦公室與國防部長赫格塞斯(Pete Hegseth)和空軍參謀長阿爾文將軍(Gen. David Allvin)陪同下親自宣布美國空軍將發展F-47計畫,並由波音公司得標,美國空軍將在工程及製造開發階段提供資金,包括完善、整合及測試NGAD平台各方面,包括生產少量測試機用於評估,以及低速率初始生產。[1]
此舉有多重意義,一是在政府大砍國防預算之際,該項爭議不斷的計畫形同由總統親自背書,二是其命名規則已(再次)打破傳統美軍作戰飛機依序編號的慣例,不是接續F-22或F-35,而是直接跳至47,因川普是第47任總統、美國空軍在1947年正式建軍、P-47亦是美國空軍前身陸軍航空軍在二戰時代著名的戰鬥機之一。[2]
這項新一代戰機計畫,美國空軍原稱為「下一代空中優勢」(Next Generation Air Dominance, NGAD),將用以取代F-22戰機。外界認為該計畫是波音和洛克希德馬汀(Lockheed Martin)兩大集團競爭,但美國空軍及兩家公司從未正式承認。[3]諾斯洛普格魯門(Northrop Grumman)則主動退出競標,專注其他計畫,由於成本等不確定因素,NGAD被擱置近一年,拜登政府將計劃決定權推給新上任的川普政府。[4]在中共推出6代戰機壓力下,NGAD計畫的進展就已受到廣泛關注。[5]
其二,此次由波音公司贏得F-47計畫標案,這是該公司近年來首度獨立贏得戰鬥機的發展合約,這有分散航空工業生產基地的意義,使各家公司都有負責研發、生產、維護及升級美國各軍種主要作戰飛機的能力,也能確保美國重要國防產業的良性競爭及平衡發展。
二、F-47細節仍處於保密狀態
F-47的前身NGAD計畫可追溯至最初被稱為穿透式防空(Penetrating Counter-Air, PCA)平台計畫,始於2010年代初期。依據美國空軍在2020年代初期的兵力設計,NGAD將在2030年取代F-22「猛禽」戰機。[6]
美國空軍近年對NGAD計畫發展持續保密,僅透露極少訊息,外界甚至無從得知該機整體外型。就過去曾公開之極少資訊研判,F-47應為無尾翼機,其匿蹤外型將比F-22更為先進,具兩具先進的「下一代自適應推進」發動機(Next Generation Adaptive Propulsion, NGAP),亦由GE的XA102及普惠(Pratt & Whitney)XA103競爭,這可以使F-47具更佳飛行性能,包括比F-22更遠的航程。
參與計畫競爭的波音、洛馬等公司,可能已以實驗機方式進行試飛,空軍官員對該計畫保持信心。然而該機性能特徵,包括是否具極超音速能力、是否有人操作、是否為匿蹤設計等,則未對外透露。[7]據悉,從2023年以來,已有至少三架實驗機進行試飛。諾斯羅普格魯門公司可能也試飛過一架展示機,但該公司在2023年7月宣布退出NGAD計畫,轉而集中其他優先發展計畫,除B-21「突襲者」匿蹤轟炸機外,應包括美國海軍進行中的第6代戰鬥機計畫(海軍稱為F/A-XX)。[8]
計畫發展階段全程參與的「美國國防先進研究計畫署」(DARPA)指出,波音和洛馬的實驗機,在評估期間都「各自飛行了數百小時」。目前尚不清楚這些飛機的狀況,[9]可能已經達到其有限的實驗目的,或可以繼續支持NGAD和其他實驗項目。但二家公司的實驗機都已飛行一段時間,意味將可降低實質風險,這是「數位工程」和先進快速製造時代常見的開發策略,也意味選擇波音的決定是基於飛行測試獲得的大量真實性能數據。
三、波音投資無尾翼機實驗有助F-47發展
F-47設計應得力自過去30年來波音長時間進行的無尾翼實驗機研究計畫,例如X-36「無尾翼戰鬥敏捷研究飛機」(Tailless Fighter Agility Research Aircraft,原由麥克唐納道格拉斯(McDonnell Douglas)開發,後在1997年為波音併購)在1994年與國家航空太空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)合作發展,1996年開始試飛。該機為實機的28%大小,具長六角形的扁平機身,有一對後掠主翼,以及梯型前翼設計,有一個虛擬座艙,但裝置攝影機,為無人操作,該機使用一具普惠F112發動機,進氣口如有人戰鬥機一般置於兩側,沒有垂直尾翼。[10]該計畫用於展示無尾翼機的飛行控制技術。試飛結束後,該機於2003年移往美國空軍博物館展示,未再進行試飛或發展。
另一種波音實驗機為X-45A,在2000年由波音公司的幽靈工廠(Phantom Works)與DARPA的「聯合無人戰鬥空中系統」(Joint Unmanned Combat Air Systems, J-UCAS)計畫下所共同研發,是第一種專為作戰任務的無人系統。亦為長六角形機身,有一個大而扁平的進氣口,位在機首上方,該機採後掠翼,無前翼設計。[11] X-45後來衍生出多項全翼式、自動化操作的無人系統衍生計畫。
波音另一型「猛禽」(Bird of Prey)實驗機,其名來自科幻電影「星際迷航」(Star Trek)的克林貢(Klingon)太空船,在1996年首式試飛,亦為無尾翼設計,機身為長六角形,具備海鷗翼式設計的主翼,進氣口位於機背,該機為有人操作,有透明座艙罩。計畫於1999年結束,其技術被運用於波音後來的各項發展計畫,該機有一非正式編號為YF-118G,現亦在美國空軍博物館展示。
另外,傳聞中的MRF-24X,可能在2003年開始發展,也是一種雙發動機、無尾翼、具有下反角設計的主翼,與在「聯合打擊戰鬥機」(JSF)計畫中失利的X-32具有設計上的血緣關係,以發動機的推力向量噴嘴協助進行方向控制,但外界甚至無法證實該機存在。[12]這些研究計畫及概念展示機,其所應用的新匿蹤技術,以及新的製造方法,都可能有助於F-47的發展。
參、趨勢研判
美國空軍參謀長艾爾文將軍指出,F-47不但說明美國確保未來空優(Air Superiority)的決心,也在維護美國空軍在世界上的主導地位。雖然F-22仍是性能最佳的戰機,但F-47則代表技術上的大幅進展,航程、匿蹤性、可持續性及可適應性等方面都比現有第5代戰機更佳,但成本及部署所需的人力與基礎設施則大幅減少。[13]中共在2024年12月接連試飛二型無尾翼機,應給予美國空軍極大壓力,可能也是美國空軍決定推動F-47計畫的原因。
一、中共試飛6代機縮小美中差距
中共也投入無尾翼機研究及試飛,2024年12月26日,「成都飛機工業集團」(成飛)、「瀋陽飛機工業集團」(瀋飛)同日試飛一型全匿蹤型飛機,因為兩家集團都派機伴飛,可以從照片上比較其大小,成飛由殲20S伴飛,瀋飛則由殲16伴飛,兩家公司原型機的體型都比伴飛機略大,構型則大有不同,且均明顯採用無尾翼、全匿蹤設計,其目的可能包括執行長距離打擊或穿透敵防空網,或是競爭解放軍空軍或海軍的未來戰機。雖然目前尚無法確認該兩型機的明確發展方向,但這將大幅提升解放軍未來空中作戰能力。
由於美國空軍F-47或先前的NGAD計畫,都無公開資訊,因此無法比較美中在6代機上的設計或功能差異,不過兩國都在先進無尾翼設計上投注大量資源,中共6代機發展說明其在戰鬥機設計及製造能力上獲得難以置信的快速進展,而且這些進步只會加速進行,美中在航空科技上的差距正在縮小。[14]
二、美國空軍需確定F-47發展符合空軍戰略
拜登政府時期的空軍部長坎道爾,在川普決定研發F-47後,撰文質疑此一決定是否明智,在他任內沒有決定NGAD的原因,包括該機成本太高、是否適合美國國防戰略、以及是否會排擠國防上的更優先選擇?他並未在任內決定,而是將之留給下一任總統。2015年坎道爾在擔任採購、技術及後勤副部長時,啟動「航空太空創新倡議」(Aerospace Innovation Initiative),以發展及測試實驗用原型機,用於測試將會用在F-35之後的高風險技術,並維持國防工業基地的先進戰機設計團隊,該項計畫成為F-47的基礎。
2021年美國空軍啟動F-22後續機型發展計畫時,曾稱為PCA,目的在要穿透敵人的嚴密防空網,深入敵境執行投彈等任務,他認為針對中共或俄羅斯這樣的核武大國,這是否為合理的作戰規劃?若川普政府戰略強調國土安全及防禦場景,發展專注於防空能力的防禦型防空(Defensive Counter-Air, DCA)低成本設計似乎更有意義。
坎道爾認為,國會需要確保川普政府已考慮過F-47與川普國防戰略及空軍整體規劃的關聯性,美國國防計畫及預算的更高優先選項,如反太空武器、空軍基地防護能力等。川普政府應解釋F-47如何支持國防戰略、確保F-47的成本是可負擔的,且不會犠牲最高優先順序的需求。[15]
三、有人及無人機戰機協同作戰是未來趨勢
美國空軍雖決定推動F-47計畫,然而也投資在各項先進無人機技術,未來作戰將依賴無人機,由專門設計的有人戰機控制,提供更強大作戰能力,並減少飛行員面臨的風險。
6代戰機的性能指標之一,是具備操作無人機能力。拜登政府時代的空軍部長坎道爾(Frank Kendall)曾在2023年指出,空軍僅能採購200架NGAD戰機,由於NGAD價格將高於F-35數倍,未來NGAD與F-35都將與無人操作的「協同作戰飛機」(Collaborative Combat Aircraft, CCA)併肩作戰,由CCA擔任「忠誠僚機」角色,代替有人戰機進入高威脅空域執行危險或需長時間巡弋的任務,因此將要採購至1,000架或更多。[16]就在F-47決定前數周,美國空軍也決定授予通用原子(General Atomics)及安督利爾(Anduril)兩家公司發展CCA的合約,分別為YFQ-42及YFQ-44。 因此,藉由AI及先進通訊等科技,確保F-47與無人機戰機能進行緊密的協同作戰,也將是6代戰機的指標之一。
[1] John A. Tirpak, “Air Force Chief: How the New F-47 Will Improve on the F-22,” Air & Space Force Magazine, March 21, 2025, https://www.airandspaceforces.com/new-f-47-f-22-allvin/.
[2] John A. Tirpak, “Air Force Picked Boeing for NGAD Based on ‘Best Overall Value.’ Here’s What It Means,” Air & Space Magazine, March 26, 2025, https://www.airandspaceforces.com/air-force-boeing-ngad-best-overall-value/?fbclid=IwY2xjawJSXYZleHRuA2FlbQIxMQABHVku6xaQk6-hpRfo9zdIbcsaEL2r3yT2sJMEm_Youka4QIKf6FehVLBoBA_aem_I3gQ6tuYAHR3Mxe14tyt6w.
[3] Thomas Newdick &Tyler Rogoway, “Boeing Wins F-47 Next Generation Air Dominance Fighter Contract,” The War Zone, March 22, 2025, https://www.twz.com/air/boeing-wins-air-forces-next-generation-air-dominance-fighter-contract.
[4] Ibid.
[5] Ibid.
[6] John A. Tirpak, “New Force Design: NGAD Needed Soon, F-22 Sunset Begins in 2030,” Air Force Magazine, May 13, 2021, https://reurl.cc/9D6X7n.
[7] Valerie Insinna, “The US Air Force Has Built and Flown A Mysterious Full-scale Prototype of Its Future Fighter Jet,” Defense News, September 15, 2020, https://reurl.cc/vQp1pk.
[8] Tyler Rogoway, “F-47 Was Born Out Of Secret X-Planes Built By Both Boeing And Lockheed,” The War Zone, March 23, 2025, https://www.twz.com/air/f-47-was-born-out-of-secret-x-planes-built-by-both-boeing-and-lockheed.
[9] DARPA X-planes paved the way for the F-47,” DARPA, March 21, 2025, https://www.darpa.mil/news/2025/darpa-f-47-plane.
[10] Thomas Newdick, “Reflections Of The F-47: Looking Back At The X-36,” The War Zone, March 27, 2025, https://www.twz.com/air/reflections-of-the-f-47-looking-back-at-the-x-36.
[11] Thomas Newdick & Tyler Rogoway “Boeing Wins F-47 Next Generation Air Dominance Fighter Contract,” The War Zone, March 22, 2025, https://www.twz.com/air/boeing-wins-air-forces-next-generation-air-dominance-fighter-contract.
[12] Thomas Newdick, “Reflections Of The F-47: Looking Back At The X-36”.
[13] USAF, “ Statement by Chief of Staff of the Air Force Gen. David Allvin on the USAF NGAD Contract Award,” USAF, March 21, 2025, https://reurl.cc/xNpg6z.
[14] Tyler Rogoway, “China’s ‘J-50’ Tailless Stealth Fighter Seen In New Imagery,” The War Zone, April 4, 2025, https://www.twz.com/air/chinas-j-50-tailless-stealth-fighter-seen-in-new-imagery.
[15] Frank Kendall, “Did the Trump Administration Move too Quickly to Commit to the F-47?” Defense News, April 10, 2025, https://reurl.cc/aeZvED.
[16] John A. Tirpak, “Kendall Reveals New Details on Air Force Plans: 1,000 CCAs, 200 NGAD Fighters,” Air & Space Magazine, March 7, 2023, https://www.airandspaceforces.com/kendall-new-details-air-force-plans-200-ngad-1000-ccas/.