2022年航空领域前沿科技发展态势及2023年趋势展望

一、世界航空领域2022年态势总结

美俄欧日韩等推进先进空战平台研发、测试与升级，持续提升空中力量优势与战略威慑。美国对608架F-16战斗机进行22项改装，旨在提高杀伤力，以有效应对当前与未来威胁；美国与澳大利亚、日本和英国拟围绕“下一代空中主宰”（NGAD）计划开展技术合作；美空军首架B-21“空袭者”隐身轰炸机进入地面测试阶段，或在2022年底实现首飞；美空军核武器中心批准F-35A战斗机携载B61-12制导核航弹的初始设计方案；美空军新型KC-46A加油机创造36小时不间断飞行新记录，为提升美全球作战能力提供支持；美空军对下一代EC-37B“罗盘呼叫”电子战飞机开展测试，进一步提升电子探测、定位及干扰能力。俄罗斯改进型苏-57战斗机首飞，对机载设备扩展功能、人工智能辅助设备以及各种新型武器进行测试。法国、德国、西班牙共同开展新一代战斗机发动机原型机试验，并启动“未来作战航空系统”（FCAS）新阶段研发工作。法国、德国、瑞典启动未来中型战术货运项目，将联合开发一种新的固定翼中型运输机。法国、德国、希腊、意大利、荷兰和英国启动“下一代旋翼机能力”项目，共同探索未来直升机的创新方案。日本与英国、意大利共同开发新一代战机，预计在2035年前服役。韩国KF-21“猎鹰”战斗机首架原型机成功完成首飞，使韩国将成为世界上第8个成功研制超声速战斗机的国家。

空中无人系统成为主要航空国家发展重点。美国海军完成MQ-8C无人机首次舰载作战部署，进一步提升海军态势感知和情监侦能力；美海军超级“大黄蜂”战机展示有人-无人编队飞行能力，是海军实现分布式海上作战愿景迈出的重要一步；美空军使用“死神”无人机试射新型“地狱火”导弹，以提升持续打击能力；通用原子公司为MQ-Next无人机提出新型混合动力推进技术模块化概念，提高其隐身性能；通用原子公司公布“开局”和“进化”两种无人机系统，前者将满足与有人机协同作战需求，后者可提升美军战场信息优势和空域主宰能力；美陆军在“会聚工程-2022”和“实验示范网关”演习中使用K1000 ULE和“空射效应”无人机集群，提升战场通信覆盖和侦察能力；DARPA启动“无基础设施发射和可回收先进X战机”项目，推进新概念无人机技术研发。俄罗斯安卓技术科研生产联合体开发LAOP-500无人机，用于对抗敌方人员、重型装甲车辆等威胁目标。英国首架“守护者”RG Mk1无人机系统完成验收测试，将正式移交皇家空军；英国陆军开展蜂群无人机演示活动，对态势感知和人工智能等技术进行测试。芬兰和德国合作开展与“有人-无人编组飞行”研究相关的测试和飞行演示。欧洲空客公司利用A400M运输机进行投射无人机研究，验证空中发射无人机技术；欧洲中高空长航时远程无人机系统通过综合基线审查，将成为欧洲未来空战的重要组成系统。韩国国防科学研究院计划与大韩航空公司合作实施“隐身无人机开发”项目，开展无人机设计工作。

高超声速、激光及高功率微波等武器系统研发进程加速，部分装备投入实战。在高超声速武器方面，美国正在制定“国家高超声速计划2.0”，寻求发展颠覆性和先进性作战能力；美国对“高超声速吸气式武器概念”、AGM-183A、“作战火力”等高超声速系统开展飞行测试，推进高超武器装备化研发进行；美国国防部与多元化的行业团队合作，开发高超声速能力测试设施“多服务先进能力高超声速试验台”，以更快地验证和部署高超声速系统；“平流层发射”公司Talon高超声速飞行器原型机完成首次试飞，将为多类高超声速技术研究提供飞行试验支持；雷神公司为美空军设计、开发和生产高超声速攻击巡航导弹（HACM）系统。俄罗斯利用“匕首”高超声速导弹摧毁乌克兰多个军事目标，首次展示高超声速武器实战打击能力；俄罗斯即将批量生产“锆石”高超声速导弹，并将其装备俄海军舰队。英国计划实施“高超声速飞行器实验”计划，开发创新的高超声速技术；英国公布名为“5号方案”的军用高超声速飞机模型及其概念方案，推进可重复使用高超声速系统研发。澳大利亚设立高超声速研究中心，为澳国防部、工业界、大学和国际合作伙伴提供高超声速技术测试场所。伊朗称其研制出了首枚高超声速弹道导弹。在激光武器系统方面，美国洛马向美空军研究实验室交付“下一代紧凑型环境下的激光器改进”系统，为美战机提供新型拦截手段；美海军首次使用高能激光武器系统击落模拟飞行中的亚声速巡航导弹靶机；诺格公司完成300千瓦级高能激光器原型机的初步设计审查工作，未来有望将功率提升至1兆瓦。俄罗斯列装“佩列斯韦特”激光武器系统，提升对空天威胁的防御能力。英国国防部开展首次“龙火”远程高能激光定向能武器测试，对新型武器系统的性能和可行性开展评估。德国海军“萨克森”号护卫舰成功完成高能激光武器在短距离和超短距离内的反无人机作战试验。在高功率微波武器系统方面，美国国防部与雷神公司开发高功率微波防空武器系统，提升对高超声速导弹和无人机的防御能力；美国联合反小型无人机系统办公室完成单次对抗多架无人机的高功率微波技术演示任务。

清洁航空受到更多关注，技术研发取得新进展。美国波音公司发布《可持续发展报告》，承诺到2030年交付可以使用100%可持续燃料飞行的民用飞机，并支持民航业到2050年实现全球民航运行净零碳排放的承诺。欧盟正式发布《航空绿色协议-欧洲可持续航空愿景》，拟到2050年实现航班二氧化碳净零排放；欧盟委员会成立零排放航空联盟，呼吁航空界通过引进氢和电动飞机来实现欧洲2050年的碳中和目标。英国发布《航空零排放》战略，提出2040年实现国内航空运输和机场净零排放的目标。在技术发展方面，美国GE航空的Passport发动机使用100%可持续航空燃料完成了首次飞行测试。英国皇家空军利用装备遄达700发动机的军用改型A330运输机完成全球首次使用100%可持续燃料的军用飞机飞行测试任务；罗罗公司将开发涡轮发电机技术，扩大可持续航空燃料使用范围。欧洲空客公司A400M运输机首次使用部分可持续航空燃料开展飞行测试。德国汉莎集团与壳牌国际石油公司达成有史以来规模最大的可持续航空燃料交易，推进实现航空碳中和目标。荷兰联盟组织开展“氢能飞机动力总成和存储系统”计划，拟开发用于40-80座改装型支线涡桨飞机的氢电推进系统。

主要航空国家将稳步推进空战装备与武器系统研发与装备进程。美国B-21隐身轰炸机有望于2023年实现首飞；美空军计划在2023-2027年为B-21隐身轰炸机项目投入290亿美元，用于开展研究、开发、试验、采购等支出；波音公司拟于2023年2月完成“下一代干扰机-中频段”系统研发工作，用于替代EA-18G飞机装备的AN/ALQ-99战术干扰系统；美国防部“多服务先进能力高超声速试验台”项目拟于2023年开展测试，提升高超声速系统测试能力。英国将于2023年接收“守护者”无人机，逐渐取代“收割者”无人机，承担情报、监视、瞄准和侦察任务。俄罗斯计划于2023年为苏-30战机装备AL-41F-1S发动机，提升战机载弹能力；俄罗斯“猎人”重型隐身无人机将于2023年开始量产。日本拟在2023至2024财年采购以色列“哈洛普”和美国“弹簧刀”等攻击型无人机，为推进岛屿碉堡化建设提供支持；日本计划于2023年将高超声速冲压式空气喷气发动机应用于高超声速导弹研究。土耳其计划于2023年推出首架具备隐身巡航能力的TF-X原型战机。

反无人机装备研发与部署或成为关注重点。美国海军计划于2023年为本土和海外海军陆战队的设施安装反无人机系统，为关键基础设施提供针对小型无人机的探测、识别、跟踪和摧毁能力；L3哈里斯公司将为美海军开发全向光电/红外探测能力，有效提升反无人机能力；莱特耶公司将为美陆军开发“盾牌”反无人机系统，以抵御小型无人机威胁；美陆军计划在步兵战车上集成20千瓦的激光武器，丰富对小型无人机的防御手段。德国莱茵金属公司将于2023年对高能激光武器系统开展测试，帮助德军提升反无人机能力。乌克兰或将在2023年接收美国提供的首批“吸血鬼”反无人机系统，提升关键军事设施对俄无人机的防御能力。法国计划于2023年采购和部署“反无人机模块化保护系统”，以保护关键基础设施免受无人机攻击。印度将开发针对无人机实施软硬杀伤的反无人机微型导弹，提升对蜂群无人机的防御能力。

新能源飞行装备和配套技术系统有望取得新突破。美国NASA将于2023年与行业伙伴合作设计、制造、试验大型验证机，为开发新一代低排放单通道客机奠定技术基础。英国电飞公司计划于2023年上半年交付“可变规模、可扩展的能量装置”飞机电池，通过模块化设计快速部署到电动飞机系统中，推进电动飞机设计研发进程。法国Elixir Aircraft公司液氢涡轮发动机验证机拟于2023年首飞，推进绿色航空技术发展。欧洲空客公司在英国、西班牙、德国等地设立的氢技术零碳排放开发中心将于2023年全面投入运营，并为首个全功能低温氢气罐地面试验开展准备工作。芬兰石油公司耐斯特新加坡研发中心计划于2023年启用，将具备年产220万吨可持续航空燃料的能力。