2020年,新冠肺炎疫情给世界航空业造成严重影响,导致航班大面积停运,机队大幅削减,公司大量裁员。特别是美国和欧洲因疫情和种族问题引起的混乱,助长了逆全球化思潮,给国际航空业合作蒙上了阴影。为应对各种不确定的威胁和挑战,越来越多的国家越来越重视空中力量建设,启动多项航空技术研究新项目,推动军用飞机、民用飞机、航空动力及机载系统等航空技术进一步发展。

  2020年,民用航空受新冠肺炎疫情影响严重,运量呈断崖式下滑,导致航空公司经营陷入困局,纷纷出台应急方案,并采取降薪裁员等措施,以维持公司的基本运营。同时,世界主要国家和地区为应对疫情冲击,保持本国航空工业基础的稳定,加大了对航空领域的投入力度,并持续推进重点项目和技术的研发进程。智能空战、绿色航空及高超声速等前沿关键技术仍然是各国的关注重点。

  2020年席卷全球的新冠肺炎疫情使航空客流大幅减少,导致绝大部分航空公司陷入亏损状态,面临停飞、裁员甚至倒闭的局面,延滞了航空制造商的飞机生产和交付。与2003年非典疫情和“9·11”事件相比,此次疫情造成的影响范围更大,持续时间也更长。

  2020年11月,国际航空运输协会(The International AirTransport Association,IATA)发布关于航空运输的展望报告,认为新冠肺炎疫情是第二次世界大战以来对航空业影响最大的事件,2020年全球客运周转量将下降66%,全球航空公司的总收入将下降50%,2021年航空运输业的收入将仅为原先预期的50%,并且2020年全球航空运输业将出现1185亿美元的净亏损,2021年将出现387亿美元净亏损。尽管疫苗已经研制成功,但要完成注射并形成可靠的保护尚需时间,预计到2021年下半年航空运输业可能逐步恢复正常。在此之前,缺少现金的航空公司将会面临倒闭的风险。截至2020年年底,各航空公司已经从本国政府获得了1730亿美元的资金援助,并从资本市场上获得2200亿美元的融资。同时,许多航空公司为减少开支,相继宣布裁员计划。例如,德国汉莎航空股份公司(Deutsche Lufthansa AG)宣布将裁减2.2万个工作岗位;中国香港国泰航空宣布削减约8500个职位;美国和日本的多家航空公司也都宣布了裁员计划。

  受新冠肺炎疫情影响,全球航空市场需求大幅减少,导致许多航空制造商被迫减产,交付量较少,收入下滑。2020年,空客公司交付的民用飞机为566架,比2019年的交付数863架下降约35%。波音公司2020年全年民用飞机交付量仅为157架,较2019年的380架下降约59%。波音公司营业收入由2019年的200亿美元下降到141亿美元,其中民用飞机业务仅为36亿美元,同比下降55%;军用飞机与防务业务68亿美元,同比下降21%;全球服务业务37亿美元,同比下降21%。美国通用电气航空公司(General ElectricCompany)第三季度营收为49亿美元,同比下降39%。其中,民用航空发动机销售和服务收入27亿美元,同比下降55%。2020年,通用电气航空公司通过裁员和自愿离职减少了13000人,占公司总人数的25%。英国罗尔斯·罗伊斯公司(Rolls-Royce)2020年上半年的净债务由2019年年底的14亿英镑增加到17亿英镑。为了减轻疫情导致的现金流压力,该公司计划剥离其位于西班牙的ITP Aero公司业务,并将裁员9000人。

  2020年10月,美国波音公司发布了新版未来20年商用飞机市场预测报告,认为航空旅行将需要大约3年的时间才能恢复到2019年的水平,而航空业要恢复增长则需要更长的时间。波音公司预测,未来20年的客运量将平均每年增长4%,比2019年预测的4.6%略有下降。报告预计,2020—2029年市场对商用飞机的需求为18350架,比2019年做出的市场预测下降了11%。此外,报告预测,在未来20年中,全球市场将需要43110架商用飞机(2019年预测为44040架),而全球商用飞机市场将在2030年后进入加速增长状态。

  目前,中国已基本控制住了国内疫情的发展。但是,由于国外疫情依旧严重,“外防输入、内防反弹”的压力依然很大。在这种情况下,一是要控制运力投放,及时淘汰老旧飞机;二是要充分发掘通用航空的市场潜力,抓住无人机、公务机、客改货等方面的机遇,积极满足防疫常态化条件下的物流和出行需要;三是此次疫情虽然对未来几年的影响较大,但是长远地看,航空运输依然会回归到稳步增长的常态,因此中国应坚定不移地推进ARJ21、C919和CR929客机的发展,以提升在未来航空市场中的竞争力,助力中国向航空强国迈进。

  为了应对新冠肺炎疫情带来的挑战,美国和英国拟定了专门的救助计划,德国、俄罗斯等国加大了对航空新技术的投入,旨在保持航空产业基础的稳定。

  2020年9月,英国议会交通特别委员会发布报告指出,航空企业正面临严峻的疫情形势,这将对英国整体经济造成较大影响,政府应制定较为完善的防疫战略以恢复航空公司正常运营状态。对此,英国政府迅速做出回应,组建了专家指导小组,与各家航空公司展开合作,帮助其恢复和改善运营情况,维持公司的运营。同时,英国交通运输部(Departmentof Transport)还制订了2020—2025年航空公司的复苏计划,并针对新冠肺炎疫情的防控,制定了机场检疫措施,以帮助航空公司采取安全、实用的方式重新开通国际空运业务。

  2020年3月,美国国会批准了价值2万亿美元的《冠状病毒援助、救济和经济安全法案》(Coronavirus Aid, Relief andEconomic Security Act,CARES),明确为航空业提供总额为880亿美元的援助和贷款,具体包括:给航空客运公司提供250亿美元政府援助资金及250亿美元贷款;给货运航空公司提供40亿美元政府援助资金及40亿美元贷款;给机场餐饮、行李、票务和飞机清洁相关公司提供30亿美元政府援助资金;给从事国家安全业务相关的企业提供170亿美元政府援助资金。同时,美国将从联邦一般性资金中拨款100亿美元用于支持机场开展预防和应对新冠肺炎疫情的相关活动。此外,美国政府要求接受援助的公司必须限制高管薪酬、禁止股票回购和分红、禁止大面积裁员等。2020年12月27日,美国前总统特朗普签署了用于应对新冠病毒和经济救助的《2021年合并拨款法案》(Consolidated Appropriations Act of2021,HR 133),其中为美国航空公司预留了150亿美元,用于支付员工的工资和福利,并打算为符合条件的美国机场提供总额20亿美元经费,用于为旅客提供安全的营业环境。

  2020年7月,德国联邦议会和联邦委员会通过了《结构加固法案》(Structural Reinforcement Act,StStG),旨在为德国航空航天中心(Deutsches ZentrumfürLuft- undRaumfahrt,DLR)新机构的运营提供资金保障。目前,该中心正在组建4个新的机构,包括未来燃料研究所、低排放航空发动机研究所、小型飞机技术研究所及无人机系统能力中心,以加强可再生合成燃料、氢动力、低排放发动机、无人机和电动飞机等领域的研究。其中,未来燃料研究所主要负责开发太阳能燃料技术,目标是将目前的太阳能利用效率提高一倍;低排放航空发动机研究所将重点研究新的推进技术,包括替代燃料驱动的发动机、混合动力及全电动系统;小型飞机技术研究所专注于有关通用航空和城市空中机动技术研究;无人机系统能力中心致力于无人机系统及其安全融入空域的研究。

  2020年9月,俄罗斯政府开始筹建国家超声速客机研发中心,旨在构建先进的低声爆超声速飞机概念设计和空气动力学等相关专业技术知识库,主要涉及飞机设计中的材料、强度、声学、振动、发动机效率、排放和人工智能等10类关键技术,跨越6个先进技术领域,重点解决未来超声速航空领域的基本技术问题。俄罗斯期望通过研发中心的工作,实现低声爆超声速飞机在总体技术、机上驾驶舱装备等方面的创新。俄罗斯政府已组织多个机构共同筹备研发中心的组建工作,主要机构包括格斯尼亚斯(GosNIIAS)航空系统中心、格若莫夫(Gromov)飞行测试中心和巴拉诺夫(Baranov)飞机发动机研究所等。目前,俄罗斯政府已收到60份项目拨款申请,预计2020—2024年的拨款总额将达155亿卢布。

  航空工业直接关系国家安危和国民经济的长远发展,是许多国家的战略性高技术产业。美国、欧洲、俄罗斯纷纷采取针对性的航空产业救助计划,并启动一些新的航空技术研发项目,其目的就是要维护航空工业的可持续发展能力,争夺未来的技术领先地位。在这种情况下,中国也应采取一些有针对性的对策:一是减免航空运营企业的税费负担,增加补贴和金融支持力度,降低运营成本,提高航空公司的可持续运营能力,最大限度避免破产和裁员;二是加强对进口替代的支持力度,努力保持航空制造业的供应链稳定运行;三是加大对新技术的投资力度,建设一批航空前沿技术发展所需的科研设施,吸引优秀科技人才加入航空科技研发工作。

  航空工业是资金密集、技术密集的高技术产业。航空制造商通过并购重组可以快速扩充公司规模,获取更多先进技术,并改善竞争环境。2020年,英国、加拿大和俄罗斯的航空制造商相继开展了一系列并购重组活动,以求提升公司的运行效率和市场竞争力。

  (1)英国BAE系统公司收购雷神公司的机载无线电业务和柯林斯公司的GPS 业务

  2020年1月,英国BAE系统公司宣布达成两项资产收购协议:一是以2.75亿美元现金收购美国雷神公司的机载战术无线亿美元现金收购美国柯林斯航宇系统公司(Collins Aerospace Systems)的军用GPS 业务。雷神公司剥离机载战术无线电业务是为满足欧盟监管部门批准其与联合技术公司(United Technologies Corporation ,UTC)合并的反垄断附加条件之一。同时,BAE 系统公司认为雷神公司的机载战术无线电业务与其在美国的电子系统业务高度互补,将有助于公司电子系统能力的发展。此外,柯林斯航宇系统公司的导航业务和雷神公司的雷达、通信、电子战技术在业界处于领先地位,有助于增强BAE系统公司的竞争力。

  2020年2月,加拿大庞巴迪公司(Bombardier Inc.)宣布将其在空客加拿大合资公司的剩余股份转让给空客公司和魁北克省政府,彻底出让A220飞机(原庞巴迪C系列)项目。2020年2月,该公司又宣布将旗下的铁路运输业务出售给法国阿尔斯通集团(ALSTOM),这笔交易预计在2021年完成。庞巴迪公司曾经是世界知名的支线飞机生产商之一,并投入巨资开发C 系列飞机,但由于在市场运营和资金方面出现问题,其C系列飞机业务被迫出售给空客公司,并背负了沉重的债务。2019年,庞巴迪将支线飞机业务出售给日本三菱公司(Mitsubishi Group),彻底剥离C系列和铁路运输业务,全力聚焦公务机业务。根据庞巴迪2020年11月发布的第三季度财报,其财务状况已经明显好转,公务机收入达到12亿美元,同比增长10%。

  2020年7月,俄罗斯联合飞机制造集团(United AircraftCorporation,UAC)将苏霍伊公司(Sukhoi)和米格公司(MIG)的设计及生产能力进行整合,组建了统一的技术能力中心,负责该集团战斗机的研制、生产及售后服务工作。此次整合的目的是解决管理职能的重叠问题,降低生产和经营成本。未来,该技术能力中心将负责对战斗机项目进行统一管理,而米格和苏霍伊设计局将保持独立,并将维持现有的工作方式。这将给设计团队在预先设计和科研阶段提供一个竞争的机会,为战斗机后续的研制工作提供更多的备选方案。

  2020年8月,俄罗斯联合飞机制造集团宣布将把其下属的图波列夫设计局(Tupolev Design Bureau)、伊柳申设计局(Ilyushen Design Bureau)以及位于喀山、沃罗涅日和乌里扬诺夫斯克的飞机制造厂进行合并,组建一个负责研制轰炸机、运输机、加油机、宽体客机和特种飞机的大型集团。此次重组的动议由伊柳申公司发起,其目的是优化管理、减轻负债、优化结构、淘汰冗员,以节省资金,并避免不必要的竞争,提高研制效率。

  通过上述情况,中国可以得到以下三点启示:一是并购重组仍然是整合资源、提高效率、增强自身实力、化解竞争矛盾及拓展业务领域的重要手段,对航空企业保持持续健康发展起着至关重要的作用;二是英国BAE系统公司收购雷神和柯林斯公司相关业务的案例表明,航空制造商要抓住每个能够使自己发展壮大的并购机会。在新冠肺炎疫情的影响下,有不少企业出现了经营上的困难,这将给中国带来更多的并购机会,值得研究并做好准备;三是在企业内部,也应该根据发展需要,及时进行必要的组织结构调整,以便避免不必要的竞争、优化管理、降低成本,增强创新活力。

  随着人工智能技术日趋成熟,其在航空领域中的应用范围也在不断拓展。早期的人工智能技术主要用于辅助驾驶、自主起降及攻击地面固定目标等相对简单的应用场景。2020年,美国与欧洲多国加大了人工智能技术在智能空战、蜂群作战和复杂电磁环境中探测与通信领域的研究,并取得了新进展。

  2020年8月,美国苍鹭系统公司开发的“猎鹰”(Falcon)智能空中软件在DARPA 举办的“阿尔法格斗”虚拟空战挑战赛中击败了具有2000多小时执飞经验的美国空军F-16战斗机飞行员。该飞行员认为,“猎鹰”不仅飞行精确,而且反应更快,能够进行非常精确的控制,并可完美获取两架飞机之间的状态信息,进行纳秒级的调整。DARPA 将在下一步计划中研究人和人工智能飞行员在战斗中更好的协作方法。2020年9月,美国国防部宣布,拟于2024年开展智能空战算法控制的战斗机与人类飞行员驾驶的飞机之间的实战对抗试验,以为智能空战技术的实战化应用奠定基础。

  2020年10月,英国蓝熊系统公司(Blue Bear)对“移动指挥控制系统”(Mobile Command and Control System,MCCS)蜂群无人机控制技术展开验证。该技术可操作20架固定翼无人机,使其形成协作、异构的无人机蜂群,并能完成超视距(Beyond Visual Line of Sight,BVLOS)飞行任务。整个蜂群由来自5家不同公司的6种携带不同类型有效载荷的无人机组成,通过蓝熊系统公司“即插即用”的开放式架构和智能连接技术集成在一起。蓝熊系统公司的“移动指挥控制系统”仅需要3名操作员就可完成对20架无人机的飞行控制,并能同时处理无人机上不同有效载荷协同的分析任务。目前,该项工作得到了英国国防部国防与安保加速器(Defence and Security Accelerator,DASA)无人机项目的资金支持。

  2020年8月,美国空军对“先进战斗管理系统”(AdvancedBattle Management System,ABMS)进行了第二次外场实验,共有承包商方面的70个团队和政府机构方面的65个团队参与,涉及30个不同地点、35项军事装备。美国空军表示,与2019年12月举行的首次实验相比,本次实验的规模和结果均有显著进步。此前,美国空军官员曾表示,美军正基于“先进战斗管理系统”定义一种“智能战斗机”概念。美国空军空战司令部将负责明确“智能战斗机”(Intelligentfighter)的定义。“智能战斗机”可能具有的特征包括软件定义跳频无线电、超大规模的数据存储容量、机载“本地数据云”、可添加燃料持续使用等,其传感器价值较机载武器更为重要。该概念的提出表明,“先进战斗管理系统”的定位已不再局限于“在2025财年替代E-8C‘联合星’上的现有系统,用于战斗管理和指挥控制”的初衷,而且将发展有人/无人协同作战的指挥控制能力。

  2020年8月,欧洲防务局(European Defence Agency,EDA)宣布,将于2021年启动“对抗性电磁战环境中的人工智能嵌入的通信/雷达系统”(Communications and RadarSystems hardened with Artificial Intelligence in acontested electronic warfare environment,CRAI)研究项目。该项目主要研究内容包括:研究未来作战场景下基于认知、人工智能技术的通信/雷达系统案例,基于传统经验分析新型通信系统弊端,基于人工智能优化频谱态势感知与监视,定义对抗性电磁战环境中的通用认知系统需求,分析可用于认知通信/雷达系统的潜在人工智能技术,在通用接口基础上设计/实现基于认知、人工智能技术的通信/雷达系统,在真实环境中完成系统的演示验证。

  随着人工智能技术的不断发展,其在航空中的应用范围越来越广。中国应充分利用人工智能技术,增强航空工业的跨越发展能力。一是要加强人工智能相关算法、软硬件的研究和开发工作,将人工智能技术与自主可控能力结合;二是要加强人工智能与各专业的交叉融合,使飞机设计、制造、使用维护的全过程都能够实现智能化,或在人工智能的支持下大幅提升工作效率;三是要充分考虑人工智能对未来空战样式的影响,按照智能化场景设计未来产品,并研究智能化条件下的空战战法,以更好地应对未来智能武器的威胁。

  高超声速武器飞行速度在5倍声速以上,现有防空系统很难拦截。美国和俄罗斯等国均将高超声速武器视为航空技术的战略制高点,启动了多个研究项目。2020年,美国启动了新的高超声速技术研究项目;俄罗斯成功试射“锆石”高超声速反舰导弹;欧盟、日本和印度在高超声速技术研究方面也取得了新进展。

  2020年8月,美国空军研究实验室(Air Force ResearchLaboratory,AFRL)发布“一次性使用的吸气式高超声速多任务演示验证飞行器”(Mayhem)项目信息征询书。该项目拟在5年内研制出一种较现有吸气式高超声速飞行器尺寸更大、航程更远、载荷更重的一次性使用高超声速飞行器。该飞行器要求采用超燃冲压发动机,可携载至少3种不同的模块化任务载荷。美国空军考虑在该项目下按两大技术群授出多份不定期交付/不确定数量(ID/IQ)的合同,以推进系统开发和飞行试验,并进行飞行器开发、初始设计和集成。

  2020年10月,俄罗斯海军“戈尔什科夫”号护卫舰在巴伦支海成功试射了“锆石”(Zircon)海基高超声速反舰巡航导弹。俄罗斯表示,此次试验的“锆石”导弹飞行速度超过8马赫(约2722.40米/秒),飞行高度达2.8万米,准确命中450千米外的海上目标,耗时不到5分钟。俄罗斯又于2020年11月底和12月初分别开展了两次“锆石”高超声速导弹试射活动,并完成预设目标。未来,该型导弹在完成各种测试后将率先在俄罗斯潜艇和水面舰艇上服役。俄罗斯总统普京在2019年曾表示,“锆石”导弹的最大飞行速度可达9倍声速,射程超过1000千米。

  (3)欧盟与多国合作的高超声速滑翔体项目进入飞行试验仿线月,欧洲航天局宣布其“高超声速飞行试验——国际合作”(Hexafly-Int)项目开发的高超声速滑翔体已进入飞行试验仿真阶段。该项目由欧洲、俄罗斯、澳大利亚和巴西联合完成,得到了欧洲委员会(European Commission)和欧洲航空安全局(European Aviation Safety Agency,EASA)的支持。该项目旨在开发和试飞一种以乘波构型为基础的滑翔体飞行器,其最大飞行速度可达7倍声速。飞行试验样机的首飞拟由巴西研制的火箭助推器发射起飞。据悉,该样机长3.29米,宽1.24米,机头和机翼均呈扁平状。

  (4)日本政府发布高超声速武器研发路线月,日本防卫省防卫装备厅(Acquisition,Technology & Logistics Agency,ALTA)发布文件称,未来将开发和部署“高超声速巡航导弹”(Hypersonic CruiseMissile,HCM)和“超高速滑翔弹”(Hyper VelocityGliding Projectile,HVGP)两种防区外高超声速武器系统。据悉,HCM 采用超燃冲压发动机;HVGP采用固体火箭发动机。两种武器均采用雷达成像和红外成像制导,通过卫星导航系统进行导航,惯性导航系统作为备份,采用可在全天候条件下识别隐身海军目标的无线电频率成像,并可针对水面和地面目标配装相应战斗部。预计这两种武器将于2024—2028年间推出早期型号,于2030年代初开始列装。

  2020年9月,印度国防研究与发展组织(Defense Researchand Development Organization,DRDO)宣布成功进行5.6米长、1.1吨重的“高超声速技术验证飞行器”(HSTDV)飞行试验。DRDO 称,HSDTV 配装国产超燃冲压发动机,在30千米高度以6倍声速的巡航速度飞行了20多秒。印度国防部表示,此次试验成功验证了高超声速飞行器的气动布局、超燃冲压发动机点火和持续燃烧、高温材料的热结构特性,以及高超声速分离机构等关键技术。

  随着越来越多的国家参与竞争,高超声速技术的发展速度将大大加快,并将给未来防空系统带来严峻挑战。在这种情况下,中国应积极采取应对措施:一是要加强高超声速技术的研发工作,力争早日取得突破,避免产生新的代差;二是要积极研究探测和拦截高超声速武器的技术,保卫国家安全;三是要加强高超声速气动、结构、动力和飞控等专业领域的科研条件建设,为相关研究工作的开展提供可靠的物质保障。

  绿色航空技术主要是指减少民用飞机排放和降低噪声的技术。随着环保意识的不断增强,人们对绿色航空技术的需求不断增长。2020年,国际民航组织发布了新的环境标准;英国加大对绿色航空技术的资金投入力度;德国宇航中心和航空航天工业协会联合发布了《零排放的航空业》(ZeroEmission Aviation)白皮书。

  2020年3月,国际民航组织理事会正式通过适用于额定推力大于26.7千牛的发动机的设计新标准。该标准涉及非挥发性颗粒物(nvPM)排放量和发动机总排放量,并适用于新发动机和生产中的发动机,目的是减少民航对当地空气质量和人类健康的影响,将从2023年开始执行。亚声速飞机发动机环境标准的制定,将促进2023年后的飞机发动机设计完全采用最新和最有效的减排等技术。

  2020年7月,英国商业、能源与产业战略部宣布将通过航空航天技术研究所(Aerospace Technology Institute,ATI)向绿色航空研究投入2亿英镑。同时,航空业界也将筹措等额资金,通过总计4亿英镑的投资推动绿色航空技术的发展。这项投资计划支持的项目包括:高性能发动机、新型机翼、超轻质材料、高效率电力系统及其他新概念技术。

  2020年10月,德国宇航中心(Deutsches Zentrum fürLuft- und Raumfahrt,DLR)与德国航空航天工业协会(German Aerospace Industries Association,BDLI) 联合向德国联邦经济和能源部(Federal Ministry forEconomic Affairs and Energy,BMWi)发布《零排放的航空业》白皮书。该白皮书全面总结了目前航空零排放技术的研发状况及为实现零排放所做的工作,认为只有通过科技界、航空业和政府部门密切协作,综合采用可持续发展的航空燃料、更新的飞机气动布局、新型燃料电池和新型燃气涡轮发动机等多种技术,才能在2050年前实现零排放。德国宇航中心认为,实现航空零排放需要进行大量的研究工作,同时必须进行各种颠覆性技术的开发,并根据飞机的大小、航程的远近分别采用不同的技术方案。对人口密集地区使用的中短程支线飞机而言,电池供电具有可观的发展前景,燃料电池混合动力将取代当前的燃油动力;对中远程空运而言,新型燃气涡轮发动机和绿色氢能源具有巨大的减排潜力。

  通过上述情况,中国可以得到以下三点启示:一是随着环保标准的不断提高,绿色航空技术将成为民用飞机投入使用的一个基本技术门槛,必须予以足够的重视;二是绿色航空技术涉及动力、燃料、气动、结构和电池等多个技术领域,要全面发展并综合利用这些领域的技术成果,才能最大程度地提高航空产业的环保特性;三是在绿色航空技术的研发和应用过程中,不可避免地会遇到一些技术、经济、管理等方面的问题,这些问题仅靠工业部门和学术界往往无法解决,需要更好地发挥政府的组织、协调和支持作用。

  根据所承担任务的不同,军用飞机可分为作战飞机和支援飞机。2020年,在作战飞机方面,美国、俄罗斯继续推进F-35、F-22、苏-57等战斗机的技术提升,美国及欧洲国家探索新一代战斗机技术,日本启动F-X战斗机的研制工作;在支援飞机方面,美国T-7A高级教练机、俄罗斯新一代军用重型运输机和日本RC-2电子情报飞机的技术发展受到关注。

  作战飞机主要包括战斗机、攻击机和轰炸机。2020年,美国和俄罗斯等国在第五代战斗机、第六代战斗机及新一代远程轰炸机的研发方面都取得了突出进展。

  2020年4月,F-35联合项目办公室(Joint Program Office,JPO)批准加快为F-35战斗机集成“联合防区外武器”(Joint Standoff Weapon,JSOW)的最新改进型。这种武器能够在发射后重新定位目标,具备打击海上移动目标的能力。2020年4月,BAE系统公司获得了一份修订合同,将为F-35战斗机提供1464套AN/ASQ-239电子战系统。该系统具有完全一体化的雷达预警、目标指示和自卫功能。这些项目完成后,将显著增强F-35战斗机的作战能力。

  2020年8月,美国空军启动名为“先进‘猛禽’增强与维护保障”(Advanced Raptor Enhancement andSustainment,ARES)的F-22战斗机现代化项目。美国洛克希德·马丁公司将于2021年6月前获得一份为期5年的独家合同,对F-22战斗机进行一系列升级改造。该项目是此前开展的“‘猛禽’增强、开发与集成Ⅱ”(RaptorEnhancement Development & Integration II,REDI Ⅱ)合同的后续项目,旨在通过滚动升级不断提升F-22战斗机的现代化水平和体系作战能力。2020年5月,俄罗斯开始测试苏-57战斗机的无人驾驶模式。试验中,试飞员全程处于座舱内,但仅负责监视任务执行情况。无人驾驶模式通过消除“人为因素”来提高飞机的机动性和敏捷性,降低飞行员的培训成本。目前,苏-57战斗机的无人驾驶模式虽只限于执行飞行、起飞和着陆等基本的空中机动,但也可以大幅减少飞行员的工作量。未来,随着人工智能、现代化传感器等技术的发展,无人驾驶模式的作用将不断扩大。2020年6月,俄罗斯苏-57战斗机在一次协同攻击任务试验中,成功实现了对苏-35战斗机编队的指挥和控制。2020年9月,俄罗斯空天军计划从2021年开始,为苏-57战斗机配置十几种隐身“外衣”。这种“外衣”由特殊聚合材料制作,将覆盖苏-57战斗机的所有主要部件,包括起落架、机身、主翼、尾喷口和进气道等。除了隐身之外,这种材料还可以保护苏-57战斗机的机身和电子设备免受恶劣天气的影响。

  2020年9月,美国空军宣布,“下一代空中主宰”项目的全尺寸演示验证机已搭载多个任务系统开始执行试飞试验。美军并未透露此次试飞试验的具体细节,但表示试飞是证明应用数字工程技术能够开发先进作战飞机的关键一步。该机将采用“数字化百系列”采办理念,力图以多批次、快速迭代的方式加快飞机的研制进度,并不断提高其作战能力。

  2020年2月,法国、德国、西班牙“未来格斗航空系统”(Future Combat Air System,FCAS)项目的技术演示验证阶段正式启动,并将于2021年启动研发。法国和德国两国政府授出初始框架合同(1A阶段),共批准了1.55亿欧元的FCAS项目预算。FCAS系统的技术演示验证阶段为期18个月,主要验证“新一代战斗机”(New Generation Fighter,NGF)、无人驾驶“远程运载工具”(Remote Carrier,RC)和“空战云”等的基本设计,具体涵盖“新一代战斗机”和“远程运载工具”的机体设计,演示验证机构型、系统集成、仿真环境、集成和测试策略及生产策略。2020年5月,德国、法国、西班牙三国空军一致同意采用相同的性能标准研发下一代战斗机。这项决议有助于修订目前制定的10项“下一代武器系统”(NGWS)的系统架构。下一代战斗机是FCAS的核心装备,每一架战斗机都要与几架攻击无人机、侦察无人机协同行动,所有战斗机都要通过人工智能驱动的“空战云”相互链接。按计划,欧洲三国拟于2026年实现FCAS原型机试飞。英国“暴风”战斗机项目旨在研发先进、适应性强且价格合理的空中作战系统,计划于2030年中期开始交付服役。2020年7月,英国空军公布了“暴风”战斗机三维模型和“轻型经济可承受格斗飞机”(Lightweight Affordable Novel Combat Aircraft ,LANCA)无人机的设计概念,其设计特点包括:后机身段稍稍抬高,以适配双发动机后部的S形导管,缩减飞机迎头雷达散射截面积;排气管套装置可有效减少喷气装置下方的热探测概率;机身下方设有“灵活载荷舱”。BAE公司透露,“暴风”战斗机的设计采用了最新的数字孪生技术,其概念机外形已完成仿真设计和测试;试飞员已使用仿真器进行了“暴风”战斗机的虚拟驾驶;3D打印的该机缩比模型已进行了高速风洞试验。

  2020年10月,日本防卫省正式授予三菱重工公司F-X 隐身战斗机研制合同,并将在2021财年的预算中申请5.56亿美元用于研发F-X战斗机。该机将替换F-2战斗机,拟于2035年服役。预计,F-X战斗机的总投资需要400亿美元,日本航空自卫队拟采购100架。三菱重工公司是日本最重要的战斗机研制生产商,曾为日本航空自卫队生产F-15J战斗机,与美国洛克希德·马丁公司联合研制F-2战斗机,开发X-2战斗机技术演示验证机,拥有F-35A总装线月,日本防卫省表示,发布F-X战斗机开发项目招标书后,先后有7家国外公司表示了投标意向,但仅有美国波音公司、洛克希德·马丁/诺斯罗普·格鲁曼团队和英国BAE系统公司在招标期限内投标。2020年12月18日,日本防卫省宣布,已选择美国洛克希德·马丁公司为F-X战斗机研制提供支持。此外,英国也将参与F-X战斗机项目的研制,并分担部分研发费用。

  2020年8月,美国空军快速能力办公室(Rapid Capabilities Office,RCO)透露,B-21“突袭者”隐身轰炸机项目已启用专用航电系统和软件试验台飞机装载部分子系统开展试飞,并且首架B-21原型机正在进行总装。同期,美国空军表示,B-21“突袭者”的首飞时间将不早于2022年,较先前宣布的2021年年底略有推迟。诺斯罗普·格鲁曼公司将加速B-21的生产,从而使该机形成初始作战能力的时间提前到2025年之前。

  2020年5月,俄罗斯宣布“未来远程航空系统”(PAK DA)项目进入新的阶段,已经开始制造首架原型机,总装工作将于2021年完成。该机是俄罗斯新一代可携带多种机载武器的战略轰炸机,其内部代号为“产品80”和“信使”,由俄罗斯联合航空制造集团研制。

  支援飞机主要包括运输机、加油机、预警机和教练机等。支援飞机是作战能力的保障,对完成预定的空中作战任务具有不可或缺的作用。2020年,美国T-7A高级教练机、俄罗斯新型超大型运输机和日本RC-2电子情报飞机项目均取得了突出进展。

  2020年6月,美国空军宣布,波音公司和美国空军已完成T-7A“红鹰”(Red Hawk)高级教练机的飞机关键设计评审和整个系统的关键设计评审。关键设计评审分析了T-7A子系统和整个平台提供第四代和第五代战斗机飞行员训练所需的能力,并审查了新型救生系统、发动机/推进集成以及外挂架等子系统的设计。

  2020年3月,俄罗斯茹科夫斯基中央空气和流体动力学研究院(Aero-Hydrodynamics CentralInstitute,TsAGI)完成了伊尔-106“大象”重型军用运输机模型的第1阶段空气动力学试验。该实验研究了运输机模型在马赫数0.2~0.85速度下的空气动力学特性,包括俯仰角与马赫数的变化关系,以及尾翼、发动机短舱、起落架整流罩等对空气阻力的影响,还研究了模型在不同高度的稳定性,测试了机翼的载荷特性和不同飞行构型。该阶段试验的主要目的是研究巡航速度下该模型的空气动力学特性,优化气动外形。下一阶段试验拟研究低马赫数下的空气动力学特性,包括稳定性和控制面舵机效率。伊尔-106最大载重为180吨,能以850千米/小时的速度将大型货物运送到7000千米外的预定地点。该机将配装俄罗斯PD-35发动机,起降跑道长约3000米,拟于2024—2026年首飞。

  2020年10月,日本航空自卫队在东京附近的入间空军基地(Iruma Kichi)部署了首架川崎公司RC-2电子情报飞机,将替换现役的四架YS-11EB电子战飞机。RC-2电子情报飞机于2015年启动研发,2018年年初完成首飞,之后入驻入间空军基地,由日本航空自卫队航空发展与试验联队执行系列飞行测试。该飞机是在川崎重工C-2运输机的基础上改装而来,通过加装多个整流罩来保护用于探测、接收和分类电子辐射的天线。该飞机作为一种大型电子情报侦察与搜集平台,可凭借较大的飞行范围和较长的留空时间,实现大范围内雷达、通信等无线电信号源的截获、接收、存储和分析,并提升对敌机位置的辨别能力。日本防卫省预算显示,日本拟投入6720万美元采购RC-2飞机;投入4740万美元开发新型电子情报收集系统,并将其集成在RC-2飞机上。日本装备RC-2电子侦察飞机将提升其电子战能力,并为日本加速融入美国联合全域指挥与控制作战体系提供关键硬件支撑。

  2020年,世界民用飞机技术获得了较大发展。在干线及俄罗斯MS-21等飞机技术均取得了新发展。在支线飞机方面,欧洲绿色环保支线飞机和专用支线货机等项目的发展引人注目。在通用飞机方面,中国AG600大型水陆两栖飞机、美国新型公务机和英国氢燃料通用飞机的发展较为显著。

  干线客机航程远、载客量大,是民航运输的主力机型,也是民机市场竞争的焦点。2020年,美国、欧洲、中国和俄罗斯等国家和地区继续推进干线)美国波音公司推进新型777X飞机研制试验计划

  波音777X飞机系列包括400座777-9飞机、777-8远程型飞机和777X货机。该系列飞机采用了“第四代复合材料”和“先进高升力”系统,并配装GE9X新型发动机。与777-300ER 相比,777X飞机翼展增加了7米,达到71.8米,但其过大的翼展对机场的级别提出了限制。因此,波音为扩大777X客机的运营范围提出了翼尖折叠方案。该方案使波音777X客机的翼尖在飞机着陆后可垂直向上折起,翼展由71.8米缩小到64.8米,提高了客机对机场的适应性。与竞争机型相比,777X客机的油耗低12%,运营成本低10%。波音公司拟生产4架777X专用飞行试验机。2020年1月,第1架波音777-9完成首飞,对襟翼设置、速度、高度和系统等进行了测试,初步验证了飞机的适航性。2020年4月,第2架波音试验机成功首飞,主要用于测试飞机的操纵特性等科目。2020年9月,配装777X飞机的GE9X发动机通过了美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)的FAR33(Federal Aviation Regulation Part33)部认证。

  空客公司A330-900和A330-800同属A330neo系列,均为A330换装罗尔斯·罗伊斯公司生产的Trent7000发动机后的改型,具有更大的航程(约13300千米),可降低油耗25%。并具有更大翼展和更轻复合材料的新型3D优化机翼,以及新型翼梢小翼。

  2020年2月,增重型A330-900完成首飞。该机采用典型的三级客舱配置,可搭载260~300名乘客,并于10月获得了欧洲航空安全局的认证。与原型A330-900相比,增重型A330-900最大起飞重量增加了6吨,达到251吨,并对起落架和部分结构进行了加固,大修间隔从10年延至12年,航程增加了1200千米。改进后的A330-900可为运营商提供更大的运营灵活性,带来更好的经济效益。而机体较短的增重型A330-800,可搭载220~260名乘客,将于2021年取证。上述型号之间保留了99%的备件通用性,可以为航空公司节省维修成本。

  2020年4月,空客公司为首架A321XLR超远程型客机生产了第一批金属部件,并为该机的关键部件选定了供应商。空客公司加工了用于该机中央翼盒的一批金属材料,负责生产机头和主起落架的法国赛峰集团也开始生产起落架锻件。A321XLR是A321neo的升级型别,于2019年1月推出,最大续航里程可达8700千米,比A321LR远程型高15%,每座位的燃油消耗比竞争飞机低30%。空客拟于2022年开始A321XLR飞行试验,于2023年投入运营。目前,已有24家客户订购了约450架A321XLR。

  2020年9月,空客公司正式公布代号为ZEROe的三型零排放民用客机概念方案。它们均以氢作为主要能源,拟于2035年投入运营,将成为全球首批零排放民用客机。其中,涡扇型方案载客量约为120~200人,航程约3700千米,发动机通过特定设计改进,以液氢替代传统燃料,储罐及分配系统位于机体后部增压隔板后。涡桨型方案最大载客量为100人,航程约1800千米。翼身融合型方案航程与涡扇型相同,具备可灵活设计的客舱布局与氢燃料存储装置,载客量可达200人。2020年5月,欧盟在发布的《氢动力航空》(Hydrogen-powered aviation)研究报告中指出,在降低和消除碳排放需求的牵引下,氢能有潜力成为未来主要的航空动力之一,但作为一项颠覆性创新,该技术的发展还需进行大量的投资、系统性研发和完善安全措施等工作。

  支线飞机的技术门槛比干线飞机略低,有能力研制支线飞机的国家和地区较多,导致其竞争更加激烈。2020年,欧洲ATR72-600F货机实现首飞;德国开展了绿色环保支线飞机技术研究;日本则暂停了“空间喷气”(SpaceJet)支线月,欧洲支线飞机制造商ATR飞机公司的新型ATR 72-600F专用支线货机首飞成功,共完成两小时的飞行任务和系列测试,并验证了飞行包线和飞行性能。ATR公司已与货运航空公司(CargoAirlines)和联邦快递公司(FedEx)签订了30架飞机的确认订单和20架意向订单。目前,ATR公司货机约占全球支线)德国宇航中心开展新型环保支线名研究人员一直在共同开展一项有关“电动飞机概念及技术”的研究项目。该项目致力于开发新型技术,以生产环保型民用飞机为目标,拟研制的民用飞机参数为“航程2000千米以上且座位数不少于70个”。作为该项目的一部分,德国宇航中心正在研究新型飞机对运营环境的影响,以及由氢能供电、燃料电池供电或其他电池供电时对整个航空生态系统和运输系统的影响,包括对机场、空中交通管制和大气层的影响。

  (3)日本三菱重工公司暂停“空间喷气”支线年中期业务规划(Medium Term Business Planning,MTBP),对“空间喷气”支线飞机项目投资进行了大幅调整,项目投资减至200亿日元,并将暂停M90飞机的研制工作(不包括型号认证文件),重新审视项目状况,做出改进,同时评估重启项目的可能性。该项目是之前被称为MRJ的双发涡扇支线飞机项目,也是日本首次研制喷气式客机。该项目于2008年3月正式启动,原计划于2013年开始交付M90(原MRJ90)飞机,但因技术、管理等原因,项目经历6次大的延期调整,研发费用也严重超支。2020年,该项目预计亏损1200亿日元。考虑三菱重工已经收购了加拿大庞巴迪公司的CRJ支线飞机项目,预计“空间喷气”支线飞机项目在短时间内恢复研制的可能性不大,该项目有可能永久终止。

  通用飞机是指除固定航班之外的所有民用飞机,包括用于农林、勘探、警务、救援、公务及观光等任务的飞机。2020年,中国AG600大型水陆两栖飞机、美国G700公务机和英国氢燃料通用飞机项目的技术发展取得突出成果。

  2020年7月,中国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”在山东青岛附近海域圆满完成首次海上试飞。这是AG600飞机继2017年陆上首飞、2018年水上首飞之后的第3次首飞。AG600飞机是为满足中国森林灭火和水上救援的迫切需要,按照中国民航适航规章要求研制的大型特种用途飞机。该机拥有高抗浪船体设计,除水面低空搜索外,还可在水面停泊实施救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。在满足森林灭火、水上救援等要求的同时,可根据用户需要加装、改装必要的设备,满足其他特殊任务需要。AG600海上首飞成功,为后续开展海上科研试飞,测试飞机海上抗浪性、操控特性、结构与系统的工作特性奠定了基础。预计,该机将改装灭火系统,拟于2023年完成灭火型研制。AG600最多可载水12吨,能够在水源与火场之间多次往返投水灭火,单次投水救火面积可达4000余平方米。

  2020年10月,美国湾流公司(Gulfstream)宣布第5架湾流G700公务机试验机首飞成功。第5架G700在首飞中总计飞行超过3小时,飞行高度达到14630米,最大速度达到0.935倍声速。第5架G700试验机已顺利进入飞行测试阶段,将主要集中测试航空电子设备性能。G700具有领先的航程和速度优势,可以在马赫数0.85下飞行13890千米。该机采用两台罗尔斯·罗伊斯公司“珍珠”700发动机,以及新设计的湾流翼梢小翼,预计2022年开始交付客户。

  2020年9月,英国ZeroAvia 公司研制的首架氢燃料民用飞机成功完成首飞。该机在“派珀”M型6座飞机的基础上改装,飞机航程和载重基本不变,但运营成本明显降低。本次飞行是英国政府资助的“高飞者”(HyFlyer)项目的一部分,由ZeroAvia、欧洲海洋能源中心和智能能源公司共同发起,旨在展示低碳动力技术。

  2020年,世界无人机技术取得了较大发展。在无人作战飞机方面,美军“天空博格人”、“下一代多用途无人机”、波音“空中力量编组系统”项目和俄罗斯新型隐身无人作战飞机项目的技术进展成为关注重点;在支援保障无人机方面,美国MQ-25A取得突出发展;在微小型无人机方面,美国的“小精灵”无人机引人注目。

  无人作战飞机主要执行压制敌防空系统、对地攻击和夺取制空权等任务。这种无人机的发展使无人机从过去作为主要执行侦察监视任务的作战支援装备升级成作为能执行作战任务的主战装备。2020年,多个无人作战飞机项目取得引人注目的进展。

  2020年12月,美国空军授予波音公司、通用原子能公司和克拉托斯公司合同以制造“天空博格人”原型机,并在一系列试验中作为“忠诚僚机”进行飞行验证。“天空博格人”是一种可消耗的自主无人机,每架无人机的价格达200万~2000万美元,能够与有人机协同作战,也可以独立完成多种任务。这些合同将在未来两年内分多个阶段执行。根据合同显示,首批无人机将于2021年5月前交付,并在2021年7月之前进行初始飞行测试。

  2020年6月,美国空军发布“下一代多用途无人机”信息征询书,寻求“未来中高空察打一体无人机系统”方案,拟在2030财年开始逐步替换现役MQ-9无人机,2031财年第三季度形成初始作战能力。9月,洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼和通用原子能公司相继公布其竞标MQ-Next项目的察打一体无人机概念图。这些概念图全部采用飞翼布局,以满足在对抗环境中实现长航时察打的要求。洛克希德·马丁方案为高低端搭配的无人机家族,其中高端无人机外形介于“深海幽灵”与RQ-170之间;诺斯罗普·格鲁曼SG-2方案的机体设计更多借鉴X-47A,航程为X-47B 的1/3(约1850千米),最大起飞重量为X-47B 的1/2(约9.1吨);通用原子能方案具有“超长续航时间”和更远的航程。

  2020年8月,俄罗斯喀朗施塔特技术集团(Karanstadt Technology Group)在“军队-2020”防务展上首次公开其“雷霆”(Thunder)隐身无人作战飞机模型及预期参数。该机外形类似美国空军XQ-58A“战神婢女”(Valkyrie),长约13.8米,翼展10米,高3.8米,最大起飞重量7吨,飞行速度1000千米/小时,实用升限12千米,作战半径700千米,两侧翼下各有1个挂点,机腹设有2个弹舱,最大有效载重2吨。与俄罗斯正在试飞的“猎人”无人作战飞机相比,“雷霆”无人作战飞机的尺寸小、成本低,主要设想是作为苏-35和苏-57战斗机的“忠诚僚机”。

  2020年12月,俄罗斯军方首次以“战斗机-拦截机”方案,对配装空空导弹模型的“猎人”重型无人攻击机原型机进行飞行测试,以评估机载无线电电子设备与导弹制导系统的电磁兼容性,以及该型无人机与苏-57战斗机的协同能力。本次试飞中携带的空空导弹模拟弹配有红外/雷达导引头、弹体和所有电子部件,但未装发动机和战斗部。此次试验验证了“猎人”无人机的弹舱具有挂载空空导弹的能力,同时表明俄罗斯正持续探索“猎人”无人机的作战运用方式,包括作为苏-57的僚机或以多机编队执行空中或地面打击任务。

  2020年5月,波音公司展出了其“空中力量编组系统”(Airpower Teaming System,ATS)无人机。10月,首架“忠诚僚机”原型机进行了低速滑行测试。测试中,该机能根据指令转弯和停车,地面滑行速度约为26千米/小时。根据设想,未来将由1架有人机与3~4架或更多的ATS无人机组队一起执行任务。同时,ATS无人机如能与E-7预警机和P-8海上巡逻机等强大空中平台组队,将会表现出更强大的作战能力。ATS无人机使用基于模型的系统工程(Model-Based-System Design,MBSE)进行设计,是波音公司最全面的数字孪生型号之一。该机采用了可重构的机头和可灵活更换的载荷。可重构的机头拥有开放式架构的载荷接口,可以通过更换机头来改变无人机的任务,以实现多种任务的能力。2020年12月21日,ATS原型机进行了首次高速滑行。按计划,ATS将在2021年首飞,开展作战能力演示验证。

  支援保障无人机主要承担侦察、监视、通信及运输等任务。随着相关技术的持续发展,无人机完成任务的能力也在不断增强。2020年,美国MQ-25A无人加油机、俄罗斯运输无人机系列取得了较大的技术进展。

  MQ-25是波音公司为美国海军研制的无人加油机。该机具备为距离航母920千米内的战斗机提供6800千克燃油的加油能力,可为各种舰载机提供加油服务,将使舰载机的作战半径增加约556~741千米。2020年3月,波音公司的MQ-25无人加油机项目完成了系统设计评审;4月,波音公司开始生产4架工程开发样机和3架系统演示验证机;12月,挂载加油吊舱的MQ-25完成首飞,此次试飞主要验证加油吊舱的空气动力学性能,未来将继续测试机体和加油吊舱,包括伸缩软管和锥套等。

  2020年7月,俄罗斯茹科夫斯基国家研究中心在俄罗斯航空系统国家试验场进行了运输无人机原型机试验飞行,除航空器研究外,还评估了货物运输典型任务的算法和性能特征,成功证明了无人机在完成高精度货物运送和动态飞行任务方面的能力。目前,该中心已展开一系列研究工作,不仅能够使用无人机完成小尺寸货物运送,而且建立了各种结构布局和不同载重量的大型无人机研制基础,其载重量从几十千克到几吨不等。茹科夫斯基国家研究中心拟在此基础上研制不同载重量和可在一个运输网络中兼容的运输无人机系列。这些无人机是其准备建设的无人机运输系统的一部分。该系统不仅包括系列无人机和一套控制运输无人机飞行的“空管系统”,还包括能够控制运输无人机完成货物装载、起飞、飞行、着陆、卸载和返回的整套自动化流程,其中涉及系列规范和接口标准。

  微小型无人机具有尺寸小、价格低和装备数量大等特点,可执行多种战术任务。2020年,美国的微小型无人机技术取得了新的发展。

  2020年8月,DARPA宣布“小精灵”无人机完成第2轮试飞。第2轮试飞仍以C-130运输机搭载X-61A无人机,开展了系留飞行、受控空中发射和自由飞行试验。2019年11月进行的“小精灵”首轮试飞持续了1小时41分钟,而第2轮试飞则超过2小时。2020年10月,DARPA实施了“小精灵”项目的第3轮飞行试验,尝试在空中回收3架X-61A无人机。试验期间,每架X-61A无人机执行了两个多小时的飞行任务,成功验证了自主编队飞行和保障飞行安全方面的技术。同时,这3架无人机9次尝试与C-130飞机伸出的对接系统进行机械连接,但由于空中环境过于复杂,未能成功对接。

  DARPA称,虽然“小精灵”项目现阶段使用C-130作为演示验证平台,但该项目研发的空中回收系统将适配多种运输机和武器系统,这或许表明美军已开始设想空中发射回收无人机蜂群的大规模运用。为深入挖掘可消耗无人机的价值,DARPA和美国空军已决定在项目现有研究计划的基础上再额外增加第4研究阶段。美军拟与戴内提克斯公司(Dynetics)就开展“小精灵”项目第4阶段工作进行谈判。“小精灵”项目的第4阶段将聚焦作战能力,旨在通过约两年的时间使X-61A无人机能够执行压制和摧毁敌防空系统的任务。该项目经理斯科特·韦尔茨巴诺夫斯基表示,X-61A无人机在作战环境中能够与美国空军正在实验的XQ-58A无人机产生“分层效果”,以实现有人/无人协同作战,并可协助有人机应对未来可能面临的空中威胁。

  2020年8月,美国陆军宣布向10家公司授出总额达2980万美元的“空射效应”(Air-LaunchedEffects,ALE)项目合同,以研发可由现役及未来垂直起降飞行器空射的微小型无人机系统及任务载荷,拟于2025年列装。这些合同分为三大技术群,包括飞行器、任务系统和任务载荷。美国陆军正在为ALE项目规划和开发可实现协作及分布式传感和效应的光电、红外、射频频谱等技术。为在严酷的作战环境下生存,美军旋翼机将与ALE空射无人机等其他有人和无人装备协同完成目标搜索、识别、定位、跟踪和打击等任务。

  2020年,世界直升机技术取得较大发展。在常规直升机技术方面,美国重型直升机技术发展较为引人关注。在新概念直升机技术发展方面,美军“未来攻击侦察机”(Future Attack ReconnaissanceAircraft,FARA)和“未来远程突击机”(Future Long Range Assault Aircraft,FLRAA)项目的进展带动了高速直升机技术的发展。

  常规直升机技术经过多年的发展已经比较成熟,目前的发展重点是通过采用新的动力、材料、航电和传动技术,提高直升机性能,以满足新的使用需求。2020年,美军CH-53K重型直升机项目研制试验工作取得新进展,同时拟用于CH-47F重型直升机改进项目的先进桨叶技术研发也取得突出进展。

  2020年4月,美国海军陆战队研制中的CH-53K“种马王”(King Stallion)直升机顺利完成一次空中加油测试,实施加油的是一架KC-130J空中加油机,整个测试共持续了4.5小时。测试中,美军通过尾流测量评估了该直升机在加油机后面的强紊流气流中的飞行性能。2020年6月,CH-53K在大西洋完成了为期两周的海上测试,包含起飞和降落、发动机启动和关闭、旋翼折叠及舰载兼容性测试。美军拟于2021年对该机进行初始作战试验和评估,使其于2023—2024年服役。CH-53K是西科斯基公司(Sikorsky)在CH-53E基础上研制的重型直升机。与CH-53E相比,CH-53K换装了新的发动机,采用更多的复合材料结构,座舱加宽了约0.31米,可在保留士兵座椅的同时装载货盘或“悍马”车。美国国防部拟采购200架CH-53K。

  2020年11月,法国、德国、希腊、意大利和英国等北约五国的国防部长签订联合开展“下一代旋翼机能力”(Next Generation Rotorcraft Capabilities,NGRC)研究意向书,拟从2035年开始采用“下一代旋翼机能力”项目开发的新型直升机替换现有的直升机机队。新型直升机将具有“全新的能力”,将取代五国现役的中型旋翼机。“下一代旋翼机能力”项目2021年的工作包括讨论和设计相关概念,并就未来几年的相关资金需求达成一致;将在2022年前后签署一份具有法律约束力的初步概念阶段谅解备忘录。

  2020年9月,俄罗斯直升机公司(Russian Helicopters)表示,米-28NM改进型攻击直升机已经开始批量生产。根据目前的订单,2027年前该公司将为俄罗斯国防部生产98架该型直升机。米-28NM是米-28N直升机的现代化改型,最大起飞重量超过11吨,装备了新型头盔显示和瞄准系统、N025旋翼轴顶端雷达和新的电子战系统以及一门30毫米机炮,可携载导弹和火箭弹,能够全天候搜索和摧毁低速空中目标、坦克、装甲和非装甲车辆及人员目标。

  2020年1月,波音公司宣布首次使用“先进支奴干旋翼桨叶”(Advanced Chinook Rotor Blade,ACRB)试飞了一架CH-47F Block Ⅱ型“支奴干”重型直升机。“先进支奴干旋翼桨叶”是CH-47FBlock Ⅱ型直升机的改进措施之一,具有先进的几何形状,能够使直升机增加771千克载荷能力。此前,波音公司宣称这种桨叶能够使直升机在35摄氏度的气温条件下,增加680千克的载荷,从而满足美国陆军对直升机载重性能的需求。CH-47F Block Ⅱ型机包含多项升级技术,包括先进的旋翼桨叶、改良的机体结构、新的燃油系统和传动系统。这些结构和系统的升级大幅增加了美国陆军和其盟军机队间的通用性,并降低了维护成本。同时,CH-47F Block Ⅱ的升级将使美国陆军的“支奴干”机队能够继续使用到2060年代。

  目前,新概念直升机的发展重点是高速直升机。美军正在开展的“未来攻击侦察机”和欧洲空客研发的“高速低成本旋翼机”(Rapid And Cost-Efficient Rotorcraft,RACER)推动了高速直升机技术的发展。

  2020年3月,西科斯基公司的“突袭者”(Raider)X方案和贝尔公司(Bell)的贝尔360 Invictus方案成功获选为美国陆军“未来攻击侦察机”项目原型机。其中“突袭者”X基于S-97“突袭者”高速直升机设计;贝尔360外形类似已被取消的RAH-66“科曼奇”(Comanche)。2020年10月,西科斯基公司和贝尔公司开始制造“未来攻击侦察机”项目原型机。两家公司设计的“未来攻击侦察机”项目原型机的部分部件,如旋翼、座舱、机身等已完成制造。两家公司交付最终设计方案后,美国陆军将对方案进行设计评审,并将由美国陆军高层领导进行批准决定,确保原型机于2023财年一季度完成首飞。按照计划,这两种机型将在2023年开展飞行演示竞争,竞标方案需要演示其速度、机动性、敏捷性、杀伤力和适用性。2024年将宣布中标者并签订合同。预计,“未来攻击侦察机”将具备携带和部署无人机的能力。

  “高速低成本直升机”是空客直升机公司(Airbus Helicopter)在X3技术验证机基础上研制的高速直升机。该机采用了V形的盒式短翼,以进一步增加升力,其两台发动机中的一台可以在巡航时切入怠速状态以节省燃油,并在需要时能够快速启动。该直升机的最大起飞重量约7~8吨,最大巡航速度为407千米/小时,二氧化碳、氮氧化合物和噪声的排放量比当前直升机低20%。

  空客直升机公司是“高速低成本直升机”项目总承包商,项目还包括了17个核心合作伙伴和35个其他合作伙伴。2020年4月,“高速低成本直升机”开始部件生产和装配工作,这些部件由遍布欧洲的多个制造商生产。该直升机拟在2021年第四季度进行首次飞行,比最初计划的首飞时间推迟了1年。此外,该直升机还将进行约200小时的飞行试验,以验证“洁净天空”项目为“高速低成本直升机”制定的性能指标。空客直升机公司将在2025年前后根据演示验证情况决定是否启动基于“高速低成本直升机”的民用产品研发项目。

  航空动力技术根据用途的不同可分为军用航空动力技术和民用航空动力技术。军用航空动力对于提高战斗机的机动性、航程和运载能力至关重要;民用航空动力是决定民用飞机经济性、安全性和环保性的重要因素。2020年,国外在航空动力技术领域仍然延续着过去的发展势头,并在军用和民用领域取得新进展。

  2020年,世界各国继续推进军用航空动力技术研究。俄罗斯重点开展“产品30”发动机研制工作,并计划研发新一代直升机发动机;美国在涡轴发动机研发方面取得了显著进展。

  2020年,俄罗斯联合发动机公司(United Engine Corporation,UEC)继续开展“产品30”发动机的研制工作,完成了一系列发动机静态测试和试飞工作,并公布了配装“产品30”发动机的苏-57战斗机“第2阶段”试飞图像。“产品30”发动机的最大加力推力可达17.2吨,并且比苏-57目前采用的AL-41F1型发动机节省燃油30%。苏-57配装“产品30”后将具备1.5马赫的超声速巡航能力。按计划,首批配装“产品30”发动机的苏-57“第2阶段”战斗机将于2022年列装。

  2020年7月,通用电气航空公司的T901-GE-900发动机成功通过关键设计评审。作为通用电气航空公司为美国陆军“改进型涡轮发动机项目”(Improved Turbine Engine Program,ITEP)研制的涡轴发动机,将主要装配在美国陆军正在研制的“未来攻击侦察直升机”上,并用于替换AH-64“阿帕奇”(Apache)和UH-60“黑鹰”(Black Hawk)直升机使用的T700发动机。与T700发动机相比,T901-GE-900发动机功率提高了50%,达3000马力(1马力≈735瓦),油耗降低25%,设计寿命长20%。UH-60“黑鹰”直升机换装该型发动机后,可搭载9名士兵飞行141海里(约合261千米),航程同比提高161%;30海里(约合54千米)航程内的有效载荷可达到2680千克,同比提高150%。此次关键设计评审完成后,T901-GE-900的下一个关键技术节点将是在2021年第四季度开展的首台发动机的测试工作。

  2020年10月,通用电气航空公司宣布“未来经济可承受涡轮发动机”(Future Affordable TurbineEngine,FATE)研究项目即将完成。该项目是为期多年的5000~10000轴马力涡轴发动机的技术研发项目,主要目标包括:与现有涡轴发动机相比,油耗降低35%,功率重量比提高80%,设计寿命提高20%,生产和维护成本降低45%。目前,该公司已完成压气机、燃烧室、涡轮和进气道颗粒分离器等多个部件和两台发动机的测试工作,完整的发动机测试已进行了130多个小时,获取了2200多个稳态数据点。

  2020年9月,俄罗斯联合发动机公司所属的克里莫夫公司(Klimov)宣布,拟从2021年开始研制可用于新一代直升机的发动机PDV-4000,该项目将获得俄罗斯工业和贸易部的联邦预算支持。预计,该项目研发的新一代发动机的功率可达4000~5000马力,可配装在多种直升机上。

  2020年9月,美国空军研究实验室首次将旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine,RDE)列入“支持经济可承受任务能力的先进涡轮技术”(Advanced Turbine Technologies ForAffordable Mission-Capability,ATTAM)项目清单,并列为高优先级动力技术。美国空军研究实验室拟将旋转爆震发动机用作高速巡航导弹的动力或更大型高超声速飞行器组合循环推进系统的一部分,还设想将旋转爆震发动机用作加力燃烧室,或者替代传统涡轮发动机中的主燃烧室。美国空军研究实验室认为,旋转爆震发动机理论上可提高15%的效率。目前,美国空军研究实验室已经授予普惠发动机公司(Pratt & Whitney Group)和通用电气各一份金额为2.5亿美元的研发合同,用于旋转爆震发动机的研究、试验和关键技术转化工作,并要求在2026年9月前完成该项技术研究。

  2020