美國空中優勢的未來

王克格/編譯

自：美國軍事網站「戰爭困境」

【知遠導讀】2019年5月30日，美國軍事網站「戰爭困境（War On The Rocks）」發布了美國空軍中校BRAD ORGERON題為《F-15EX AND F-35A:THE FUTURE OF AMERICAN AIR SUPERIORITY》的評論文章，論述了美國空軍對空中優勢戰鬥機的需求，探討美軍未來20年內保持空中優勢的4種方案。

本篇推送為節選，文章全文約8500字，希望閱讀完整版本的讀者請關注即將上線的《知遠防務評論》2019/No.6

保持未來空中優勢的四種解決方案

為解決F-15C戰機導致的戰備水平低的問題，本文對四種解決方案分別進行了研究。每種方案的成本、風險和優勢各不相同。每個方案都計算235架F-15C戰機每年飛行250小時的使用成本，並拿這個成本與替換掉80架、150架或235架F-15C戰機的成本進行比較。這一分析基於國會預算辦公室2018年名為「老舊空軍飛機使用成本（Operating Costs of Aging Air Force Aircraft）」的報告。該報告使用飛機生命周期理論模型計算其使用成本，如圖1所示。該模型假設，任何武器系統都要經歷三個不同階段。新的武器系統，比如當下的F-35A，處於不成熟階段，可以降低成本，提高可靠性；已經建立的系統，比如生產線超過40年的F-15EX，處於成熟階段，具有穩定的成本和可靠性；處於老化階段的武器系統，如F-15C戰機，使用成本每年增加2%，可靠性不斷下降。空軍成本分析局為本文提供的數據使用了每飛行小時使用成本（operational cost per flying hour，CPFH）。每飛行小時使用成本由全部總成本（total ownership cost）減去間接成本（indirect cost）得到。文中所有數據均以2012財年定值美元為準。

圖1來源: 國會預算辦公室，基於K.R.Sperry和K.E.Burns的《確定老化飛機經濟效益的生命周期成本建模和模擬》（2001年10月）

圖2演示的是，未來20年，美國空軍採購和使用F-15EX、F-35A的成本，與保留F-15C並對其進行改裝和維護的成本的簡要對比；圖3演示的是，短期內，採購F-35A的成本比保留F-15C的成本高出120-150億美元（圖3中的綠色線條顯示的數字為2021年50億美元，按照2-3年計算——譯者注）。但是，隨著時間的推移，由於F-15C的使用和維護費用逐漸增加，用於採購F-35A的成本將被抵消掉。

圖2和圖3都表明，到2040年，F-15C的使用和維護費用開始超過採購和使用新武器系統的費用。此外，到2040年，所有剩餘的F-15C戰機將面臨包括機身和艙壁在內的關鍵部件的結構疲勞問題，需要再次停飛，並花費大量經費和時間進行改裝。屆時，美國空軍將再次面臨抉擇，是對已經服役55年的戰機投入更多資金升級改裝，還是購買新的戰機？

圖2.採購、使用和維護總費用

圖3 與F-15C延長服役時間、使用和維護費用的累積成本比較

方案1：升級F-15C並延長其服役期

此案，意味著美國空軍將接受F-15C機隊在維修保養和戰備能力等方面存在的風險和問題，對F-15C的機身進行改裝，對關鍵系統進行升級改造，提高應對威脅的能力，使其能夠延期服役到2040年。據F-15C項目辦公室預測，包括縱梁和機翼在內的關鍵結構部件將被替換，每架飛機的花費為1210萬美元。這些維修工作將需要數年時間，需要將飛機從作戰中隊送往維修基地，降低了部隊的戰備水平。此外，為提高戰機的電子戰能力，需要為F-15C安裝鷹式主被動預警生存系統，預計又將花費高達34億美元。總之，如果F-15C戰機延長服役15年，維修費將需要50億美元，年使用成本超過20億美元。

目前來看，沒有人會同意這一方案。但是，一旦不能投入經費採購新的武器系統，出現這種結果的可能性也不是沒有。選擇這一方案需要的初始投資最少，但是，隨著時間的推移，其使用成本卻是最高的。此外，F-15C機隊將保持在較低的戰備水平，如果有戰機需要進行維修，可用於作戰行動的飛機就會更少。未來20年，美國空軍將為此花費580億美元，而到2040年時，可用於作戰的飛機架數卻為零。

方案2：用F-15EX替換F-15C

此案，美國空軍和國防部一直都不清楚，要不要將所有的F-15C退役，然後用F-15EX來代替。美國空軍戰略計劃主任大衛·克拉姆（David Krumm）少將稱，F-15C和F-15EX「有80-90%的相同之處」。如果採購F-15EX，美國空軍就能夠淘汰掉其服役時間最長和受損最嚴重的F-15C，飛行員和維修人員也不需要進行大規模的二次培訓，解決了戰備水平低和飛行員短缺的問題。F-15EX安裝了包括鷹式主被動預警生存系統在內的新型航空電子設備，具備防區外打擊或高超聲速導彈發射等獨特能力。現有F-15C基地幾乎不需要任何基礎設施方面的建設，而且F-15EX、F-15C/D和F-15E機隊將得到相同的地面設備、維修和應用軟體等方面的支持。

如果採用該方案，近期內就能夠解決F-15C戰機中隊面臨的戰備水平低和規模數量不足的問題。F-15EX戰機沒有F-35A等第五代戰機的隱身能力，但是性能比F-15C戰機有很大提高。另外，採購F-15EX戰機可以確保F-35A戰鬥機生產線不被關閉，對保持美國戰鬥機生產能力的靈活性至關重要。一旦與實力相當的對手發生戰爭衝突，各種戰機都將面臨巨大損耗。讓能夠生產第四代和第五代戰機的工廠生存下來，對於維持作戰能力、實現國家安全目標至關重要。

全部退役F-15C，代之以F-15EXs，可以使空軍免於每年高昂的維修和使用成本，到2040年就能收回成本。屆時F-15C將不得不停飛或重新維修，美國空軍仍有戰機可用。只不過，在未來複雜的地空導彈環境下，F-15EX戰機的作戰行動仍將受到諸多限制，美國空軍必須提出新的作戰概念，利用武器掛載和有效載荷大的優勢，依靠高超聲速、蜂群和定向能武器等技術進步，與自主系統、無人機、第五代和第六代戰機融合集成，最大限度發揮兩代戰機的作戰能力。

圖4. 採購F-15EX與延長F-15C服役年限的成本對比圖

方案3：用F-35A替換F-15C

此案，得到空中力量戰略家的支持，他們建議儘快大幅增加五代機的數量。一旦採購了F-35A戰機，並對機組和維修人員進行二次培訓，美國空軍第五代戰機的比例將大幅高於目前規劃中的規模數量。然而，除非已經制定了相應的轉型計劃，開始建設基礎設施，並展開相關人員的二次培訓，否則，未來3到5年里，用F-35A替換F-15C的方案不可行。

目前，F-35A的單位採購成本為8,920萬美元，加速採購F-35A與採購F-15EX的成本相差無幾。但是，採購F-35A會導致巨大的並發費用，比如用於對已經交付的飛機進行改裝以修復已知缺陷的成本。美國政府問責辦公室預測，每架F-35A的改裝費用為280萬美元，總計約需要14億美元。而F-15EX卻沒有這方面的費用，該生產線目前處於生產狀態，正在為沙烏地阿拉伯和卡達提供該型戰機。

F-35A戰機的使用成本比F-15C更高。2018財年美國空軍總體使用成本數據（FY18Air Force Total Operating Cost）顯示，每架F-35A戰機每年的使用成本約為780萬美元，比每架F-15C戰機每年每架520萬美元的使用成本高出約50%。這一數據包括人力、部隊作戰（包括燃料）、維護、後勤保障和升級改進等各方面的成本。

此外，F-35A的採購成本不包括與退役F-15C有關的費用和時間。美國空軍從來沒有用F-35A取代F-15C的計劃。對F-15C基地進行改造和升級基地設施需要大量資金。列舉兩例作為參考，佛蒙特州空軍國民警衛隊五年預算1億美元，對伯靈頓國際機場的基礎設施進行升級改造，以便用F-35A替換F-16中隊；切利波因特海軍陸戰隊航空站由F-18中隊改裝為F-35C中隊，預計在2016財年至2031財年間耗資8.5億美元進行基礎設施建設。

此外，機組人員和維修人員也要進行再培訓。當這些部隊停止F-15C的飛行任務並在F-35A上進行訓練時，部隊戰備能力也要受到影響。除培訓新飛行員外，還要對現有F-15C飛行員進行培訓，加重了F-35A飛行員培訓任務的負擔。在項目經費獲得批准後（尚未編入預算），這一過渡期將長達3年以上。

提前退役F-15C機隊將導致未來5-10年內美國空軍戰機的數量規模和作戰能力下降，給空軍完成作戰值班和國土防空任務帶來巨大壓力，空軍領導層需要對此風險進行認真評估。

最後，用F-35A戰機完全代替F-15C將大幅降低空空武器的掛載能力。F-15C四機編隊可以攜帶32枚空空武器，而F-35A四機編隊只能攜帶16枚。未來武器和感測器如果要求全部內部掛載，那麼這些武器和感測器與隱形平台如何進行融合將是一個巨大挑戰。儘管武器和感測器可以外掛，但戰機將失去其隱身優勢。此點也說明，美國空軍目前不可能完全放棄第四代戰機。

圖5F-35A採購成本與延長F-15C服役期成本的比較

方案4：用15EX和F-35A共同替換完全退役的F-15C

此案，美國空軍以每年24架的速度採購15EX戰機；當F-35A Block4下線時（預計在2023年），開始採購F-35A Block4代替F-15C。已確定接收F-35A的基地將開始為期3到5年的轉型期，開展基礎設施建設，為進駐新的戰機開始做準備。F-15EX和F-35A的具體數量可以根據空軍的需求進行調整。出於分析的需要，本文考慮美國空軍採購150架F-15EX和85架F-35A，並且把採購費用分散到多個預算周期。美國空軍將根據F-35A真實的使用和維護費用做出更清晰的決定。

這個方案假設F-15C戰機無需升級就可以飛行到2029年，並且在未來10年內空軍能夠爭取到多達220億美元的採購經費。這樣的投資能夠使美國空軍戰鬥機的規模和能力實現最佳均衡，同時使用F-15EX取代F-15C，近期內就能提高這些作戰中隊的戰備能力。

如果採用這一方案，美國空軍可以獲得更充足的時間完成F-15C戰機中隊向F-35A的轉型，同時提升戰鬥機庫存中第五代飛機的比例。不過話又說回來，即使現在買了F-35A戰機也不能解決目前F-15C戰機的戰備水平和數量規模問題，只有在獲得了自己的地面設備，完成了基礎設施改造和人員培訓以後，F-35A戰機才能在現有F-15C基地使用。得到飛機容易，但是只有這些基地完成改造以後，才會有飛行人員、維修人員使用和維護它們。

1 延長235架F-15C的服役期：18.9億美元用於機身縱梁和機翼等的部件更換；34億美元用於安裝鷹主被動預警生存系統。

2$37，210由美國空軍成本分析局提供的2012年至2018年每飛行小時使用成本的7年平均值計算得出（按照2012財年定值美元計算）。國會預算辦公室「空軍老化飛機的使用成本」圖7表明，F-15C的每飛行小時使用成本的年增長率為2%。

3 假設，F-15EX的單位成本為8000萬美元，生產線的建設成本為15億美元；F-35A的單位成本為8,920萬美元，首次採購發生於2024至2026年時間段。

4 美國空軍成本分析局的報告稱，按照2012財年定值美元計算，F-35A2018年每飛行小時的成本（CPFH）為40,978美元。對F-35A進行分析時假定，在F-35A生命周期的不成熟階段，CPFH將按照3%的比例逐年減少，這一點與國會預算辦公室的報告一致。當該數據降到31,000美元時不再變化，一直持續到2040年。2021到2040年間，F-35ACPFH的平均值為33,018美元。

5 到2025年，每年有24架F-15C戰機退役；此後，每年退役48架；到2029年，F-15C的使用和維護費用為116億美元。

（平台編輯：黃瀟瀟）

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