李輝　陳宇

目前，美國(guó)空軍在航空科技領(lǐng)域推出了多項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目，以推進(jìn)技術(shù)、材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)和作戰(zhàn)方式三大領(lǐng)域?yàn)榇淼目萍紕?chuàng)新，都在不同程度上提升著美國(guó)空軍各類部隊(duì)的作戰(zhàn)效能。

發(fā)動(dòng)機(jī)與能量整合技術(shù)

美國(guó)空軍認(rèn)為，推進(jìn)技術(shù)對(duì)空戰(zhàn)、空運(yùn)、ISR和特種作戰(zhàn)平臺(tái)的作戰(zhàn)效能都有不同程度的影響，其中又非常強(qiáng)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的新概念技術(shù)應(yīng)用?！白赃m應(yīng)通用發(fā)動(dòng)機(jī)”和“高效嵌入式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”都采用傳統(tǒng)的布雷頓循環(huán)（吸氣式）概念實(shí)現(xiàn)高燃料效率，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的科技革新技術(shù)將整合到現(xiàn)役運(yùn)輸機(jī)，從而使燃油效率提高1%～6%。

比如，通過(guò)“自適應(yīng)通用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)”（ADVENT）應(yīng)用提升空戰(zhàn)部隊(duì)作戰(zhàn)效能，能夠使戰(zhàn)斗機(jī)的燃油消耗效率（SFC）提高15%～25%，極大地節(jié)約作戰(zhàn)和運(yùn)行成本?！白赃m應(yīng)通用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)”項(xiàng)目由美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)，通用公司（GE）和羅爾斯一羅伊斯北美科技公司（RRNAT）負(fù)責(zé)研發(fā)，目標(biāo)是通過(guò)改變飛機(jī)的通風(fēng)壓力比，使飛行員可以選擇節(jié)油巡航飛行模式，或是高速或超聲速飛行。

ADVENT的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理有其獨(dú)到之處。

一般發(fā)動(dòng)機(jī)都是專門(mén)為遠(yuǎn)程巡航或高速飛行設(shè)計(jì)。軍用運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)使用高涵道流量比，高涵道流量比由于可以在發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)鬟^(guò)更多的空氣，氣流很少通過(guò)中心，可以提高熱效率，獲得更低的油耗：低涵道流量比正好相反，壓縮更多的空氣通過(guò)中心，產(chǎn)生更大的推力，適合戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行超聲速飛行。

當(dāng)發(fā)動(dòng)進(jìn)氣口打開(kāi)增加涵道比，渦扇由于外涵道的氣流降低了噴氣的溫度和速度，提高了燃料燃燒的熱效率，產(chǎn)生更大的推力和獲得更低的油耗，對(duì)于起飛、巡航、待機(jī)和亞聲速加速尤其有利：當(dāng)進(jìn)氣口關(guān)閉后，更多空氣渦噴進(jìn)入中心，可以獲得更大的有效推力，對(duì)超聲速飛行就比較有利。理想的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該在低速時(shí)體現(xiàn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，在超聲速時(shí)體現(xiàn)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，這就是所謂的自適應(yīng)。

ADVBNT項(xiàng)目的第一臺(tái)驗(yàn)證機(jī)名為YF120，曾經(jīng)參與YF-22戰(zhàn)斗機(jī)的項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)。盡管美國(guó)空軍第四代戰(zhàn)斗機(jī)（現(xiàn)稱第五代）F-22A“猛禽”采用了YF119發(fā)動(dòng)機(jī)，但是美國(guó)空軍從未停止對(duì)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)。2013年開(kāi)始又對(duì)YF120驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，YF120在競(jìng)爭(zhēng)中輸給YF119主要是由于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、研制費(fèi)用大，但是其優(yōu)異的性能和創(chuàng)新性的變循環(huán)設(shè)計(jì)理念適用于未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)，因此仍然是美軍重點(diǎn)發(fā)展的推進(jìn)技術(shù)項(xiàng)目。

目前，美國(guó)空軍ADVENT項(xiàng)目也在一種吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，驗(yàn)證的技術(shù)能夠?yàn)槠鸾岛涂罩袡C(jī)動(dòng)提供更大的推力，減小飛行阻力，從而增加航程和滯空時(shí)間，同時(shí)也能為飛機(jī)的子系統(tǒng)提供大量冷空氣用于廢氣冷卻和熱管理，預(yù)講應(yīng)用到F-35聯(lián)合攻擊機(jī)、B-21下一代轟炸機(jī)和最新的F-X項(xiàng)目之后，將會(huì)節(jié)約20%以上的燃油。

此外，“高效嵌入式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”（HFFTE）主要應(yīng)用于空運(yùn)部隊(duì)和其他特種飛行平臺(tái)。這項(xiàng)技術(shù)的中、遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的總壓比（OPR），引入新一代的壓氣機(jī)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的高壓密封環(huán)和先進(jìn)的材料、部件冷卻技術(shù)，以及自適應(yīng)的核心技術(shù)、高效低排放技術(shù)、高溫高壓材料技術(shù)、混合動(dòng)力技術(shù)和熱管理概念研究，從而提高25%的燃油消耗率。目前，HEETE項(xiàng)目必須解決的問(wèn)題是在實(shí)現(xiàn)高能效的同時(shí)降低可探測(cè)性，滿足軍用發(fā)動(dòng)機(jī)嵌入式安裝的需求，還要有較寬的推力范圍、受熱極限和功率削減要求。在加大研發(fā)力度的同時(shí)，美國(guó)空軍作為“技術(shù)跟進(jìn)者”也要使這些技術(shù)盡快從民用市場(chǎng)向軍用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。

美國(guó)空軍認(rèn)為，更換整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)雖然成本更高，但是能使戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、攻擊機(jī)和運(yùn)輸機(jī)分別獲得15%～25%的效率提升?！案咝〕叽缤七M(jìn)”（ESSP）技術(shù)將應(yīng)用到無(wú)人機(jī)等其他小型飛機(jī)之上，也有望提高25%左右的燃油效率。無(wú)人機(jī)應(yīng)用燃料電池技術(shù)還將提高燃燒效率和航程。美國(guó)空軍的中遠(yuǎn)期科技發(fā)展尋求徹底改革整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)期革新還將進(jìn)一步提高熱力效率的核心科技，突破總壓比和溫度的限制。目前正在開(kāi)發(fā)的候選項(xiàng)目包括：混合增壓燃料循環(huán)、混合渦輪復(fù)合循環(huán)、熱交換循環(huán)（中冷和再生）、渦輪級(jí)間燃燒導(dǎo)致等溫膨脹循環(huán)、容積壓縮芯技術(shù)等。

在能量整合技術(shù)方面，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）推出了“飛行器整合和能量技術(shù)發(fā)展”（INVENT）項(xiàng)目，以能量?jī)?yōu)化和高效電技術(shù)集成技術(shù)為基礎(chǔ)，采取基于模型的設(shè)計(jì)方法，研發(fā)未來(lái)的電驅(qū)和機(jī)載激光應(yīng)用技術(shù)，以自適應(yīng)、智能飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，將飛機(jī)的總體性能提升15%。INVNT項(xiàng)目是美國(guó)能量?jī)?yōu)化飛機(jī)（EOA）國(guó)家項(xiàng)目的核心部分，2012年項(xiàng)目招標(biāo)以來(lái)，已經(jīng)進(jìn)行了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的地面演示，并開(kāi)始為第五代戰(zhàn)斗機(jī)確定關(guān)鍵技術(shù)。INVBNT項(xiàng)目的核心技術(shù)目標(biāo)是對(duì)混合電氣系統(tǒng)進(jìn)行綜合，使能量利用效率最大化，帶來(lái)的熱挑戰(zhàn)最小，并根據(jù)每個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載周期按需提供功率與進(jìn)行制冷，減小飛機(jī)熱約束，擴(kuò)大飛機(jī)功率增長(zhǎng)空間，飛機(jī)的能量效率更高，作戰(zhàn)能力隨之增強(qiáng)。

飛機(jī)燃油效率提高不僅能夠降低五角大樓的能量需求，有助于管理隱身飛機(jī)通用公司位于特拉華州的ADVENT車(chē)間上的熱問(wèn)題。在F-22和F-35等隱身飛機(jī)上，由于除了燃油沒(méi)有介質(zhì)可以用于貯存廢熱，熱問(wèn)題管理顯得尤為重要。F-22和F-35熱載荷是F-16戰(zhàn)斗機(jī)的5倍，而下一代戰(zhàn)斗機(jī)將率先安裝定向能武器，這將產(chǎn)生兆瓦級(jí)的功率和制冷需求。所有這些能量都不會(huì)離開(kāi)飛機(jī)，它們會(huì)轉(zhuǎn)化成低質(zhì)量的熱能存在于飛機(jī)當(dāng)中，飛機(jī)變成了“飛行的暖瓶”，由此帶來(lái)的熱能存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換，對(duì)美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室而言是極大的挑戰(zhàn)。

材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)

美國(guó)空軍在材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)方面的研發(fā)重點(diǎn)是用重量輕、強(qiáng)度大、多用途的新材料替代某些機(jī)身金屬結(jié)構(gòu)，以及新式集裝箱等提高運(yùn)輸能力的項(xiàng)目，在實(shí)現(xiàn)節(jié)約燃油目標(biāo)的同時(shí)，復(fù)合材料也能降低制造和維護(hù)成本、降低部件數(shù)量、降低前沿部署過(guò)程中的維修保障強(qiáng)度。用多功能材料減少能量流失是美國(guó)空軍的中、遠(yuǎn)期航空科技研發(fā)重點(diǎn)，比如，目前的熱電材料在1200℃的性能非常穩(wěn)定，可以采取散逸能量控制的方式，利用熱電體將飛機(jī)部件散失的熱量收集起來(lái)集中發(fā)電。endprint

先進(jìn)復(fù)合材料。美國(guó)空軍認(rèn)為，復(fù)合材料是由兩種或兩種以上具有不同物理、化學(xué)性質(zhì)的材料，以微觀、介觀或宏觀等不同的結(jié)構(gòu)尺度與層次，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的空間組合而形成的一種多相固體材料，在性能和功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其單質(zhì)組分性能與功能的類新材料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防軍工最重要的一類工程材料，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器。根據(jù)美國(guó)航空航天局（NASA）的劃分，航空航天所使用的各種先進(jìn)復(fù)合材料可以分為以下幾種：樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料以及碳/碳復(fù)合材料等。

先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料。先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料是以高性能纖維為增強(qiáng)體、高性能樹(shù)脂為基體的復(fù)合材料，與傳統(tǒng)的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)材料相比，密度約為鋼的1/5，鋁合金的1/2，比強(qiáng)度與比模量遠(yuǎn)高于后二者。比如，碳纖維復(fù)合材料（CFRP）具有比強(qiáng)度高、耐高溫、減振性好、耐疲勞性能優(yōu)越等突出優(yōu)點(diǎn)，目前在美軍運(yùn)輸機(jī)上用量最大，是航空航天等尖端科技領(lǐng)域發(fā)展較為成熟的先進(jìn)復(fù)合材料。芳綸纖維復(fù)合材料（ARIP）熱穩(wěn)定性好，耐介質(zhì)性能優(yōu)良，可作為復(fù)合裝甲材料，有較強(qiáng)的防護(hù)力。美國(guó)空軍使用AFRP材料用于制作軍用飛機(jī)的“光譜屏蔽”材料，其關(guān)鍵性能指標(biāo)抗沖擊性能也相當(dāng)出色。

金屬基復(fù)合材料。金屬基復(fù)合材料主要是指以鋁、鎂等輕金屬為基體的復(fù)合材料，在航空和航天應(yīng)用中主要用來(lái)代替有毒的鈹。這類材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能、耐高溫性能和優(yōu)良的可加工性能，且橫向性能好、消耗低。近20年來(lái)，鎂基、鋁基、鈦基等輕質(zhì)金屬基復(fù)合材料在美國(guó)空軍起到了重要的支撐作用，碳化硅（SiC）晶須增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料薄板已經(jīng)廣泛用于先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的蒙皮和機(jī)尾的加強(qiáng)筋，鎢纖維增強(qiáng)高溫合金基復(fù)合材料可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件，石墨/鋁、石墨/鎂復(fù)合材料具有很高的比剛度和抗熱變形性，是美國(guó)空軍空間司令部衛(wèi)星和宇宙飛行器用的良好的結(jié)構(gòu)材料。

陶瓷基復(fù)合材料。陶瓷基復(fù)合材料和碳/碳復(fù)合材料屬于耐熱結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。這類材料具有壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、密度低、耐高溫、耐腐蝕和抗磨損等特性。陶瓷基復(fù)合材料的最高使用溫度為1650℃，其密度僅為高溫合金的1/3～1/4，工作溫度卻比高溫合金高500℃，耐高溫能力和減重效果非常好。

碳/碳復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)碳復(fù)合材料是用碳纖維來(lái)增強(qiáng)各種基質(zhì)碳的材料，是一種極好的熱結(jié)構(gòu)材料，具有升華溫度高、力學(xué)性能好、抗熱振性能好質(zhì)量輕、抗輻照、輻射系數(shù)比較高、對(duì)雷達(dá)和光的可見(jiàn)度小等優(yōu)點(diǎn)，主要用于作戰(zhàn)飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)、受力部件的制造。另外，碳化硅纖維（SiCf）就是用于金屬基、陶瓷基復(fù)合材料的一種重要的高性能增強(qiáng)陶瓷纖維，在抗拉強(qiáng)度、抗蠕變性能、抗氧化性以及與陶瓷基體相容性方面表現(xiàn)優(yōu)異。

先進(jìn)減重技術(shù)。美國(guó)空軍研發(fā)的先進(jìn)減重節(jié)能技術(shù)包括無(wú)線控制系統(tǒng)和電激勵(lì)系統(tǒng)替代液壓系統(tǒng)，運(yùn)輸機(jī)的合成纖維牽引系統(tǒng)，新型發(fā)光二極管（LED）替代傳統(tǒng)的照明部件，合成與變形材料也能應(yīng)用到小翼和擾流器等部件上，根據(jù)氣流和飛機(jī)迎角自動(dòng)調(diào)整油耗參數(shù)。另外，碳纖維技術(shù)也將用來(lái)提高抗張強(qiáng)度、傳導(dǎo)率和熱管理效率，并且能夠運(yùn)用到能量貯存等領(lǐng)域。

新型固定與牽引絞車(chē)系統(tǒng)。目前，美國(guó)空軍為C-17“環(huán)球霸王Ⅲ”運(yùn)輸機(jī)研發(fā)的新型固定與牽引絞車(chē)系統(tǒng)，已經(jīng)由第437維修大隊(duì)進(jìn)行了作戰(zhàn)測(cè)試。新型固定與牽引絞車(chē)系統(tǒng)項(xiàng)目由美國(guó)空軍作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)起，波音公司負(fù)責(zé)研發(fā)，整個(gè)系統(tǒng)減重約453千克，包括各種直徑的纜繩、皮帶、鏈條，用于在空運(yùn)過(guò)程中捆綁固定貨物。在C-17運(yùn)輸機(jī)測(cè)試成功之后，美國(guó)空軍將向所有空運(yùn)部隊(duì)的所有運(yùn)輸機(jī)型普及，每年能夠?yàn)槊绹?guó)空軍節(jié)約400萬(wàn)美元，而且還能提高空運(yùn)和裝卸作業(yè)的安全性。

量子阱LED。在發(fā)光二極管研發(fā)方面，美國(guó)空軍已經(jīng)啟動(dòng)了多個(gè)項(xiàng)目，比如，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室與海軍研究辦公室聯(lián)合聯(lián)合的LBD帶狀結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目，就是利用范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)原理，引入最新的量子阱（QW）技術(shù)，利用金屬石墨烯堆疊制作LBD，將絕緣的氮化硼和各種半導(dǎo)體單層設(shè)計(jì)成復(fù)雜的序列，提升量子效率10%左右，發(fā)射各種頻譜的光線，光電轉(zhuǎn)化效能也隨之提升。再比如，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的納米柱陣列技術(shù)，能夠生成一系列不同厚度的氮化鎵/氮化鋁鎵（GaN/InGaN）多層量子阱（MQD），同等體積之下能夠制作出密度更大的納米LBD。

變形材料。美國(guó)航空航天局發(fā)展的“變形項(xiàng)目”（Morphing Project）推出的技術(shù)驗(yàn)證概念已經(jīng)對(duì)外公布多年，這種飛行器采用生物構(gòu)型，利用鳥(niǎo)類飛行的原理，廣泛運(yùn)用納米技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)和微材料技術(shù)，核心目標(biāo)是在未來(lái)推出可以像鳥(niǎo)類扇動(dòng)翅膀的飛機(jī)，提供更大的作戰(zhàn)靈活性和更強(qiáng)的作戰(zhàn)效能。

航空作戰(zhàn)方式改革

美國(guó)空軍認(rèn)為，改革航空作戰(zhàn)方式也能提高作戰(zhàn)效能并降低作戰(zhàn)成本，為此推出了六項(xiàng)主要改革措施。

一是完善作戰(zhàn)計(jì)劃。美國(guó)空軍的作戰(zhàn)計(jì)劃軟件一般明確任務(wù)要素、實(shí)時(shí)氣象條件和任務(wù)需求，用來(lái)減少出動(dòng)架次和不必要的航線計(jì)劃。比如，“空軍任務(wù)支持系統(tǒng)”（AFMSS）由便攜式飛行規(guī)劃系統(tǒng)（PFPS）、任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)（MPs）和便攜式任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)（PMPS）等組成，能夠?yàn)楣潭ㄒ?、旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)和制導(dǎo)武器提供自動(dòng)任務(wù)計(jì)劃支援系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件考慮到地形、天氣、飛機(jī)機(jī)動(dòng)能力和敵方火力威脅等因素，根據(jù)已知敵方目標(biāo)的位置和類型，結(jié)合具體飛行器的武器分發(fā)和燃料需求估算出其航路。未來(lái)，美國(guó)空軍還將繼續(xù)完善任務(wù)計(jì)劃工具的戰(zhàn)斗、空投、武器分發(fā)、目標(biāo)計(jì)劃、雷達(dá)預(yù)警、全程飛行路線三維預(yù)演等任務(wù)，進(jìn)一步提升作戰(zhàn)效率。

二是增加模擬訓(xùn)練。美國(guó)空軍也在利用分布交互式飛行模擬器縮減實(shí)飛訓(xùn)練小時(shí)，比如KC-135“同溫層油輪”和F-16C“戰(zhàn)隼”模擬器聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練，減少兩種機(jī)型的實(shí)機(jī)加油訓(xùn)練次數(shù)，另外利用模擬器訓(xùn)練電子戰(zhàn)相關(guān)課目也可大幅提升能源效率。

三是改革作戰(zhàn)方式。美軍要求當(dāng)前空運(yùn)部隊(duì)可以通過(guò)商業(yè)航空已經(jīng)廣泛采用的任務(wù)指標(biāo)飛行節(jié)約燃油，根據(jù)外界條件優(yōu)選飛行高度和速度，以及爬升和下降的飛行操作。縱隊(duì)飛行也能節(jié)約5%～10%的燃油，但是需要機(jī)組調(diào)整任務(wù)計(jì)劃。

四是加大無(wú)人機(jī)運(yùn)用范圍。比如研發(fā)小型空運(yùn)無(wú)人機(jī)，執(zhí)行運(yùn)送少量貨物的任務(wù)。小型空運(yùn)無(wú)人機(jī)采用自主航空運(yùn)輸技術(shù)，具有很強(qiáng)的任務(wù)靈活性，同時(shí)相比地面運(yùn)輸也更為安全，比如已經(jīng)在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)投入實(shí)戰(zhàn)的K-MAX無(wú)人直升機(jī)，就已經(jīng)具備戰(zhàn)術(shù)級(jí)別空運(yùn)的能力。未來(lái)的遙控?zé)o人機(jī)能以70千米/時(shí)的速度飛行，載荷能力350千克，航程約200千米，任務(wù)范圍針對(duì)性將更強(qiáng)，滿足分隊(duì)級(jí)別的作戰(zhàn)運(yùn)輸需求。

五是廣泛運(yùn)用新技術(shù)。比如使用共形天線減小飛行阻力達(dá)到省油的目的。比如，C-130運(yùn)輸機(jī)和AC/MC-130J特種任務(wù)飛機(jī)共形天線升級(jí)項(xiàng)目就是美國(guó)空軍的一個(gè)研究熱點(diǎn)，項(xiàng)目?jī)?nèi)容是確定共形天線安裝位置，通過(guò)將接收機(jī)、處理器和通信線路整合，賦予這些飛機(jī)更強(qiáng)的信號(hào)處理（SIGINT）能力。該項(xiàng)目能夠提高運(yùn)輸/特種飛機(jī)的航程和有效載荷數(shù)量，因此減少執(zhí)行任務(wù)的飛機(jī)總數(shù)，加油支援需求也會(huì)隨之減少。

六是研發(fā)“規(guī)則改變者”概念。目前，美國(guó)空軍在特寫(xiě)的機(jī)身部件和超系統(tǒng)科技研發(fā)之外，還有大量突破傳統(tǒng)機(jī)身結(jié)構(gòu)和作戰(zhàn)方式的“規(guī)則改變者”概念，比如混合動(dòng)力飛艇和模塊化宇宙飛船等。根據(jù)美國(guó)空軍的中期技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，混合動(dòng)力飛艇在開(kāi)發(fā)填充氣體（目前主要是氦氣）和浮力技術(shù)之外，還將在地面控制、繞過(guò)惡劣天候空域、浮力控制等三個(gè)方面克服技術(shù)挑戰(zhàn)，使每磅貨物運(yùn)輸成本相比傳統(tǒng)空運(yùn)方式大幅降低。通過(guò)降低飛艇的單位重量運(yùn)輸成本，美國(guó)空軍計(jì)劃將飛艇擴(kuò)展到空運(yùn)、ISR和偵察中繼等多個(gè)作戰(zhàn)領(lǐng)域?！耙?guī)則改變者”概念的遠(yuǎn)期研究方向是在機(jī)身方面采用分級(jí)子系統(tǒng)組合，子系統(tǒng)按所需位置分布，保持其間的連通和通信，而且功能能夠共享和復(fù)制，在某一子系統(tǒng)失靈（或某項(xiàng)任務(wù)不必安裝）時(shí)整架飛機(jī)仍能正常工作，因此將比傳統(tǒng)機(jī)身節(jié)約大量能量。

結(jié)語(yǔ)

在新概念技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域，美國(guó)空軍還將要研發(fā)的其他先進(jìn)技術(shù)比如核動(dòng)力飛行、分布式動(dòng)力、磁液體動(dòng)力、能量輻射。電磁炮全電飛機(jī)、反物質(zhì)技術(shù)等超前概念，目前由于發(fā)展不成熟、縮放比例困難、適用范圍較小、風(fēng)險(xiǎn)較高等原因還不適合應(yīng)用，但是都已經(jīng)進(jìn)行到美國(guó)空軍的視野。

編輯：石堅(jiān)endprint