F-108三倍聲速截?fù)魴C模型

F-35的軟件開發(fā)集中體現(xiàn)了整體開發(fā)超大型一體化軟件的問題：架構(gòu)龐大、復(fù)雜、僵化，開發(fā)和調(diào)試耗時費力，測試和認(rèn)證困難。理論上可行的小步快跑的軟件升級在實際上牽一發(fā)動全身，交替躍進(jìn)的平行研發(fā)導(dǎo)致大量的相容性問題，還因為分批升級而造成機隊的軟件版本不一致，帶來很多運作上的困難。敏捷的軟件開發(fā)環(huán)境能做到快速開發(fā)、快速測試、快速迭代，這是DARPA 領(lǐng)導(dǎo)下研究多年的先進(jìn)技術(shù)，將是軟件開發(fā)的革命。

開放架構(gòu)在前面已經(jīng)提過了。對于研發(fā)和制造而言，要求達(dá)到更高程度的“即插即用”，在理論上應(yīng)該像臺式電腦一樣，可以從眾多廠家混合選擇主板、顯卡、內(nèi)存、硬盤等，混搭來源組裝而成的臺式電腦依然具有可靠的性能。但這又不是臺式電腦層次的總線插接式的開放架構(gòu)，而是要求在硬件、軟件上都高度開放，在架構(gòu)上就具有高度可擴(kuò)充性，而且要能與過時系統(tǒng)和未來系統(tǒng)達(dá)到功能相容。這不僅便于研發(fā)和制造時的選擇，也便于維修時的替換。

開放架構(gòu)還有利于打破原廠壟斷。美國軍方迫使洛克希德把F-35的下一代處理器和硬件架構(gòu)轉(zhuǎn)由L3哈里斯公司主導(dǎo)，洛克希德本身反而成為眾多次級競標(biāo)者之一，就是這個用意。

高度數(shù)字化的設(shè)計與制造可能成為最關(guān)鍵的技術(shù)。高度互聯(lián)、高度精細(xì)的數(shù)字模型使得所有部件從設(shè)計到制造都能精確對接。這在分立模型時代在理論上也能做到，但實際上總是由于各種原因而丟三落四。高度數(shù)字化也使得分布式制造便于實現(xiàn)，外包和自制達(dá)到同樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。高度精確的模型對測試也很有用，不僅可以精確預(yù)估氣動、作戰(zhàn)性能，連裝彈、維修時是否便于接近和更換都能在虛擬現(xiàn)實的支持下精確評估。這使得還在紙面（當(dāng)然是“數(shù)字紙面”）上的時候就可以相當(dāng)精確地評估全壽命使用的情況。

波音T-7A得益于高度數(shù)字化設(shè)計，在三年內(nèi)完成了設(shè)計制造工作

波音在T-X（現(xiàn)定名T-7“紅鷹”）教練機項目中已經(jīng)成功地應(yīng)用了高度數(shù)字化的設(shè)計與制造，只用3年時間就推出全新的設(shè)計，不僅性能上超過從現(xiàn)有設(shè)計翻新的對手，在成本上還大幅地降低，報價只有美國空軍預(yù)期的一半。

與現(xiàn)狀相比，“百系列2.0”是一個顛覆性的概念，但顛覆只是與現(xiàn)狀不同，不等于成功。

“百系列”的時代是一個需求緊迫、財大氣粗的時代。一方面冷戰(zhàn)壓力一陣緊似一陣，另一方面美國空軍“不差錢”，不怕燒錢，只怕進(jìn)步不夠快。但“百系列”的路上也是尸體橫陳，肝腦滿地。F-100勉強超過音速，操控性和穩(wěn)定性很糟糕，1/4都在各種失事中損失，僅美國空軍就有324名飛行員喪生。在最糟糕的1958年，就有116架F-100墜毀，47名飛行員喪生。F-101是過渡性設(shè)計，產(chǎn)量只有807架，在動輒幾千架的50年代，連并不成功的F-102都達(dá)到1000架，這很說明問題。F-102過于野心勃勃，全自動攔截系統(tǒng)（將飛機自動導(dǎo)向目標(biāo)，自動控制導(dǎo)彈發(fā)射）過于復(fù)雜，而且沒有意識到跨音速面積律問題，最后性能要求縮水，氣動上重新設(shè)計，這才投產(chǎn)。但馬上全面大改，直到F-102B（新發(fā)動機、可調(diào)進(jìn)氣口、“全規(guī)格”火控）才達(dá)到原始設(shè)計要求，但變化太多太大，最后直接改名為F-106，由于防空截?fù)舾拍钭兓?，只生產(chǎn)了350架。三倍音速的F-103還沒有走下設(shè)計圖版，就被取消了。F-104在技術(shù)上高度特化，機動性和操控性糟糕，成為臭名昭著的“寡婦制造者”。德國空軍損失了30%的F-104，加拿大空軍46%，美國空軍好點，“只有”27%。F-105號稱多用途戰(zhàn)斗機，實際上是按照輕型核轟炸機設(shè)計的，在越南被輕巧的米格折騰得痛不欲生。背部進(jìn)氣的F-107、三倍音速的F-108、垂直起落的F-109都下馬了，F(xiàn)-110倒是修成正果，以后改名為F-4“鬼怪”式。F-111的故事則不必重復(fù)了。

“百系列”并非成功的故事，最成功的F-110/F-4恰好是性能均衡的多面手，盡管這最初是作為單用途的艦載截?fù)魴C設(shè)計的。F-15、F-16也是一樣，從專注的設(shè)計開始，但靠一專多能而取得成功。F-4是將成熟技術(shù)再包裝而成的，而不是建立在若干全新的絕對前沿的關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上。F-15、F-16也是從技術(shù)上的絕對前沿“后退一步”，達(dá)到優(yōu)秀而不失平衡的性能，才能適應(yīng)多變的任務(wù)環(huán)境。

即使不看各軍兵種的特殊要求，各種技術(shù)要求的堆積反映的是歷史經(jīng)驗的累積和對未來戰(zhàn)場的預(yù)計，這些共同要求決定了新戰(zhàn)斗機的基本成本就低不了。比如說，頭盔顯示、數(shù)據(jù)鏈、自衛(wèi)電子戰(zhàn)能力、導(dǎo)彈預(yù)警和反導(dǎo)壓制都已經(jīng)成為共同要求。F-35的研發(fā)成本肯定高于三軍分別研發(fā)，但三軍分別研發(fā)加起來絕對大大超過單一的F-35研發(fā)成本。

敏捷軟件開發(fā)環(huán)境、開放架構(gòu)和數(shù)字化設(shè)計與制造是重要的，波音T-7“紅鷹”的經(jīng)驗很重要，但未必能直接套到下一代戰(zhàn)斗機的研發(fā)。教練機畢竟基本技術(shù)簡單得多，技術(shù)要求明確而且長期不變，也沒有什么前沿技術(shù)的要求。何況波音的定價考慮到教練機的批量。據(jù)報道，美國空軍的訂單只反映了波音心目中20%的市場，其余80%來自國際市場。另外，波音預(yù)期美國空軍的訂單只反映10%的營收，可能波音的全壽命預(yù)期比美國空軍T-X計劃覆蓋期更長。這些都與“百系列2.0”的小步快跑想定不同。

“百系列2.0”的可行性還受到美國空軍作戰(zhàn)使用的影響。在“百系列”的時代，F(xiàn)-100用于海外部署的戰(zhàn)術(shù)空軍，F(xiàn)-101用于北美防空；F-102和F-106接替F-101，依然用于北美防空，F(xiàn)-104和-105則用于戰(zhàn)術(shù)空軍，前者空戰(zhàn)，后者對地。在這樣的模式下，而且兵力充足，分兵把守，任務(wù)明確，混合裝備，分別使用，問題不大。但現(xiàn)在，由于全員精兵、全球作戰(zhàn)的要求，美國空軍很重視機隊的一致性，這樣便于全球部署和機動增援，也便于人員訓(xùn)練和調(diào)動。要是手頭的飛機只有一部分能用于當(dāng)前的任務(wù)，其余飛機再多，也不解決問題。高度復(fù)雜甚至碎片化的機隊構(gòu)成對作戰(zhàn)指揮也是很大的困擾，要熟練掌握不同飛機的能力，在作戰(zhàn)組織中揚長避短，并實現(xiàn)有效的指揮、協(xié)調(diào)和保障，殊非易事。在后勤上也是極大的頭痛。這是美國空軍長期以來抵制“低成本攻擊機”和處心積慮要退役A-10的重要原因，因為這些飛機對反恐很有用，但對其他戰(zhàn)爭設(shè)定用途有限。

在理論上，高度優(yōu)化的作戰(zhàn)飛機對執(zhí)行針對性任務(wù)效費比最高，但這實際上要求“養(yǎng)”幾支不同的空軍，每支只能針對特定任務(wù)，整體而言效費比并不高。200架對三大任務(wù)都75%有效的作戰(zhàn)飛機比300架100%有效但每次只能出動100架要更有效，而機隊成本更低。由于人員、訓(xùn)練和支援成本很高，多任務(wù)戰(zhàn)斗機與“低成本”單任務(wù)戰(zhàn)斗機的成本差別常常被全壽命成本里的其他因素所掩蓋。如果主要作戰(zhàn)飛機的批量從上千架降低到上百架，種類從幾種上升到十幾甚至幾十種，人員、訓(xùn)練和支援成本更是要大大增加。美國空軍現(xiàn)在不是不差錢的時代，對拔尖與偏廢并存的快速迭代未必負(fù)擔(dān)得起。

歷史上，在戰(zhàn)斗機研發(fā)上最接近小步快跑的是蘇聯(lián)。在“百系列”期間，蘇聯(lián)一氣推出米格19、21、23、25，雅克-25、28、圖-28，蘇-7、9、11、15。這么多的型號在技術(shù)上鍛煉了隊伍，在戰(zhàn)術(shù)上滿足了需求，但缺乏升級空間和使用壽命反過來迫使快速迭代，造成了大量的重復(fù)投資，最終成為壓在蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)這個本來就病弱的駱駝背上的又一塊磨盤。相比之下，美國戰(zhàn)斗機的初始投資大，但升級空間大，使用壽命長，全壽命來說反而更有利。當(dāng)然，這是對經(jīng)濟(jì)水平和物價結(jié)構(gòu)等效化后的比較，直接比較美蘇戰(zhàn)斗機的單價和直接使用費用沒有意義。

蘇聯(lián)在美國發(fā)展“百系列”期間，推出了數(shù)量更多的飛機

對于廠商來說，小步快跑也是有問題的模式。軍工公司的存在不是為了愛國，而是為了利潤。除非有長期可靠的盈利前景，軍工公司退出軍工是必然的。美國具有戰(zhàn)斗機研發(fā)和制造能力的飛機公司從60年代初的8個（麥克唐納、洛克希德、通用動力、格魯曼、諾斯洛普、北美、費爾柴爾德、沃特）降低到現(xiàn)在的2.5個（洛克希德、波音，諾斯洛普算半個），就是這個原因。把餡餅攤薄一點，大家都能分一份，自然是吸引力，但這一份必須足夠大，否則民用市場的吸引力更大。臺式電腦之所以百花齊放，是因為巨大的市場，哪怕能吃下一小塊，就能養(yǎng)活一大片。