作者：徐秉君（華語(yǔ)智庫(kù)高級(jí)研究員、新華社瞭望智庫(kù)特約軍事觀察員）

美國(guó)空軍下一代空中加油系統(tǒng) （NGAS） 在太平洋某處執(zhí)行 F-35 戰(zhàn)斗機(jī)任務(wù)時(shí)的藝術(shù)家概念。.JetZero 插圖

據(jù)外媒報(bào)道， 6月12日，美國(guó)航空航天初創(chuàng)公司JetZero宣布了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃：將在北卡羅來(lái)納州格林斯博羅投資47億美元建造一座先進(jìn)的混合翼體飛機(jī)制造工廠，用于生產(chǎn)其下一代Z4飛機(jī)。這一項(xiàng)目不僅將創(chuàng)造14,500個(gè)工作崗位，成為該州歷史上最大的就業(yè)公告，更標(biāo)志著航空工業(yè)的一次重大突破。JetZero的Z4飛機(jī)憑借其超高效的全翼體設(shè)計(jì)，有望實(shí)現(xiàn)高達(dá)50%的燃油效率提升，同時(shí)滿足商業(yè)客運(yùn)、貨運(yùn)以及軍事運(yùn)輸和空中加油的多樣化需求。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅為航空業(yè)帶來(lái)了新的希望，也引發(fā)了全球?qū)旌弦眢w飛機(jī)技術(shù)潛力的廣泛關(guān)注。

一、混合翼體飛機(jī)的研發(fā)背景

混合翼體（Blended Wing Body，BWB）飛機(jī)是一種將機(jī)身與機(jī)翼融合為一體的新型飛行器設(shè)計(jì)概念，其起源可追溯到20世紀(jì)初。然而，受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和材料科學(xué)，混合翼體飛機(jī)的概念并未得到廣泛應(yīng)用。直到20世 80年代 ，隨著航空技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是計(jì)算流體力學(xué)（CFD）、先進(jìn)復(fù)合材料和航空電子技術(shù)的突破，混合翼體飛機(jī)的設(shè)計(jì)才逐漸從理論走向?qū)嵺`。

傳統(tǒng)飛機(jī)設(shè)計(jì)中，機(jī)身與機(jī)翼是兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，這種分離式設(shè)計(jì)雖然在制造和維護(hù)上相對(duì)簡(jiǎn)單，但在空氣動(dòng)力學(xué)性能上存在諸多局限性。相比之下，混合翼體飛機(jī)通過(guò)將機(jī)身與機(jī)翼融為一體，極大地優(yōu)化了氣動(dòng)布局，減少了阻力，提高了升力系數(shù)。這種設(shè)計(jì)不僅能夠顯著降低燃油消耗和運(yùn)營(yíng)成本，還能減少噪音污染。

此外，隨著全球航空運(yùn)輸需求的持續(xù)增長(zhǎng)，航空公司和軍事機(jī)構(gòu)對(duì)飛機(jī)性能的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)飛機(jī)設(shè)計(jì)在燃油效率、航程和載荷能力等方面逐漸面臨瓶頸，而混合翼體飛機(jī)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為解決這些問(wèn)題的潛在方案之一。JetZero的Z4飛機(jī)正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，它不僅代表了航空技術(shù)的前沿探索，也反映了航空業(yè)對(duì)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。

JetZero 的初始 BWB 演示器部分由 美國(guó) 空軍 投入 2.35 億美元的資金開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)將于 2027 年開(kāi)始試飛。目標(biāo) Z4 飛機(jī)旨在履行商業(yè)客運(yùn)和貨運(yùn)角色，并成為空軍的潛在空運(yùn)和加油機(jī)。

JetZero 插圖

二、技術(shù)革命：混合翼體設(shè)計(jì)的突破性價(jià)值

混合翼體設(shè)計(jì)的核心在于其獨(dú)特的氣動(dòng)布局。與傳統(tǒng)飛機(jī)相比，混合翼體飛機(jī)的機(jī)身與機(jī)翼之間沒(méi)有明顯的分界線，整個(gè)機(jī)體呈現(xiàn)出一種流線型的翼形結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)使得飛機(jī)在飛行過(guò)程中能夠更有效地利用空氣動(dòng)力學(xué)原理，減少阻力，同時(shí)增加升力。

JetZero 將 Z-4 描述為 “ 改變游戲規(guī)則的飛機(jī)，憑借其超高效的全翼機(jī)身設(shè)計(jì)，大幅削減了燃料消耗、排放和成本。通過(guò)最大限度地提高升力和減少阻力，它將提供高達(dá) 50% 的燃油效率和相關(guān)的減排。JetZero 表示，該飛機(jī)還將在客機(jī)服務(wù)中提供 “ 更清潔、更安靜和改進(jìn)的旅行體驗(yàn) ” ，并能夠在跑道較短的機(jī)場(chǎng)外運(yùn)營(yíng)。預(yù)計(jì) 該飛機(jī) 將 “ 在 2030 年代初 ” 投入商業(yè)服務(wù)。

除了燃油效率的顯著提升，混合翼體設(shè)計(jì)還帶來(lái)了其他多方面的技術(shù)突破。首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，混合翼體飛機(jī)可以采用更先進(jìn)的復(fù)合材料和制造工藝，進(jìn)一步減輕飛機(jī)的重量。如Z4飛機(jī)預(yù)計(jì)將使用大量的碳纖維復(fù)合材料，這些材料不僅強(qiáng)度高，而且重量輕，能夠有效提高飛機(jī)的載荷能力。

其次，混合翼體設(shè)計(jì)還為飛機(jī)的內(nèi)部空間布局提供了更大的靈活性。由于機(jī)身與機(jī)翼的融合，飛機(jī)內(nèi)部的容積得到了充分利用，這使得Z4飛機(jī)能夠在相同的外部尺寸下，提供更大的客艙空間和貨運(yùn)容積。 尤其是 Z4飛機(jī)的貨運(yùn)能力預(yù)計(jì)將超過(guò)現(xiàn)有的KC-46加油機(jī)，其托盤(pán)架數(shù)量從18個(gè)增加到21個(gè)，提升了約17%。

此外，混合翼體設(shè)計(jì)還對(duì)飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)提出了更高的要求。由于其獨(dú)特的氣動(dòng)布局，Z4飛機(jī)需要更先進(jìn)的飛行控制算法和航空電子系統(tǒng)，以確保飛行的穩(wěn)定性和安全性。JetZero計(jì)劃在其工廠中引入全面數(shù)字化和人工智能驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)技術(shù)，這不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能為飛行控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供更強(qiáng)大的技術(shù)支持。

三、產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構(gòu)：制造業(yè)的 “ 未來(lái)工廠 ” 范式

JetZero的北卡羅來(lái)納州工廠被稱作 “ 未來(lái)的工廠 ” ，這不僅是對(duì)其先進(jìn)制造技術(shù)的描述，更是對(duì)航空制造業(yè)未來(lái)發(fā)展方向的一種展望。傳統(tǒng)航空制造工廠往往依賴于大規(guī)模的生產(chǎn)線和復(fù)雜的人工操作，而JetZero的工廠則計(jì)劃采用全面數(shù)字化和人工智能驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)模式。

首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人湯姆·奧利里（Tom O’Leary）表示，他預(yù)計(jì)生產(chǎn)工廠將是一個(gè) “ 巨大的、1000英畝規(guī)模的運(yùn)營(yíng) ” 。他解釋說(shuō)，由于大部分Z4結(jié)構(gòu)都是由碳纖維制成的，因此大部分的Z4結(jié)構(gòu)將不得不在一個(gè)地方建造 。

這種 “ 未來(lái)工廠 ” 模式的核心在于通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的高度智能化和高效化。例如，工廠將利用數(shù)字化建模和仿真技術(shù)，對(duì)飛機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行精確規(guī)劃和優(yōu)化，從而減少生產(chǎn)時(shí)間和成本。同時(shí)，人工智能技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量控制和供應(yīng)鏈管理中，確保生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。

此外，JetZero還計(jì)劃與西門(mén)子等先進(jìn)科技企業(yè)合作，利用其在智能基礎(chǔ)設(shè)施、電氣化和自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打造一個(gè)高效、環(huán)保的制造生態(tài)系統(tǒng)。這種合作模式不僅能夠提升JetZero的生產(chǎn)效率，還將推動(dòng)整個(gè)航空制造業(yè)向智能化、綠色化方向發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的角度來(lái)看，JetZero的 “ 未來(lái)工廠 ” 模式將對(duì)航空制造業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。一方面，它將促使供應(yīng)商和合作伙伴加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，以適應(yīng)JetZero的生產(chǎn)需求；另一方面，這種模式也將為其他行業(yè)提供借鑒，推動(dòng)制造業(yè)整體向更高水平發(fā)展。

KC-Z4加油機(jī)在一張由JetZero提供的概念圖像中為下一代空中優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)斗機(jī)加油。

四、軍事戰(zhàn)略維度：美國(guó)空軍的 “ 雙軌押注 ”

美國(guó)空軍對(duì)JetZero的混合翼體飛機(jī)項(xiàng)目表現(xiàn)出了濃厚的興趣，并通過(guò)投資2.35億美元支持其初始演示機(jī)的開(kāi)發(fā)。這一舉措反映了美國(guó)空軍在軍事航空戰(zhàn)略上的 “ 雙軌押注 ” ：一方面，繼續(xù)優(yōu)化和升級(jí)現(xiàn)有的傳統(tǒng)飛機(jī)平臺(tái)；另一方面， 超前 探索和投資下一代創(chuàng)新技術(shù)，以確保其在未來(lái)軍事航空領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

混合翼體飛機(jī)在軍事領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值是顯而易見(jiàn)的。 諾斯羅普和 JetZero 預(yù)計(jì)將提供該飛機(jī)的 “ KC-Z4 ” 版本，以滿足空軍的下一代空中加油系統(tǒng) （NGAS） 要求。

首先，其高效的燃油經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)航程能力使其成為理想的空中加油機(jī)和運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)。如Z4飛機(jī)的總 工作 重量與現(xiàn)有的KC-135和KC-46相當(dāng)，但由于其混合翼體設(shè)計(jì)，其航程和載貨能力都得到了顯著提升。這將使美國(guó)空軍能夠在更遠(yuǎn)的距離上執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)減少對(duì)中途加油的需求。 JetZero 的戰(zhàn)略項(xiàng)目和合作伙伴關(guān)系主管 Nate Metzler 表示，潛在的 KC-Z4 在完成 4,000 海里的飛行后，可以攜帶足夠的燃料，為六架 F-35 每架提供約 10,000 磅的燃料，而 KC-46 只能為一架飛機(jī)加油 。 KC-Z4的效率在戰(zhàn)場(chǎng)上可能會(huì)帶來(lái)革命性的變化 。

其次，混合翼體飛機(jī)的低噪音和低雷達(dá)反射特性使其在軍事行動(dòng)中具有更高的隱蔽性。這種特性對(duì)于執(zhí)行情報(bào)收集、特種作戰(zhàn)等任務(wù)具有重要意義。此外，混合翼體飛機(jī)的設(shè)計(jì)還可以根據(jù)不同的軍事需求進(jìn)行靈活調(diào)整，例如增加武器掛載能力或改裝為電子戰(zhàn)平臺(tái)。

然而，盡管混合翼體飛機(jī)具有諸多潛在優(yōu)勢(shì)，但美國(guó)空軍也清楚地意識(shí)到，這一技術(shù)仍處于發(fā)展階段，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。 對(duì)此， 空軍官員表示，Z4并不具備贏得任何未來(lái)運(yùn)輸機(jī)或加油機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)。因此，美國(guó)空軍在投資JetZero項(xiàng)目的同時(shí)，也在繼續(xù)推進(jìn)其他傳統(tǒng)飛機(jī)平臺(tái)的升級(jí)計(jì)劃，以確保其軍事航空能力的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

JetZero在加利福尼亞州長(zhǎng)灘公司總部于5月舉行的媒體日上搭建了一個(gè)Z-4模擬客機(jī)的框架。(《航空與空間力量雜志》大衛(wèi)·羅扎拍攝)

五、競(jìng)爭(zhēng)格局重塑：對(duì)軍事與航空業(yè)的影響

JetZero的混合翼體飛機(jī)項(xiàng)目不僅在技術(shù)上取得了突破，更在軍事和民用航空領(lǐng)域引發(fā)了深遠(yuǎn)的競(jìng)爭(zhēng)格局重塑。從軍事角度來(lái)看，混合翼體飛機(jī)的高效燃油經(jīng)濟(jì)性、長(zhǎng)航程和大載荷能力使其成為理想的空中加油機(jī)和運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)。美國(guó)空軍對(duì)JetZero項(xiàng)目的投資，正是看中了Z4飛機(jī)在軍事戰(zhàn)略上的潛在價(jià)值。由 尤其是 Z4 飛機(jī)采用 混合翼體設(shè)計(jì)，其航程和載貨能力都得到了顯著提升。這將使美國(guó)空軍能夠在更遠(yuǎn)的距離上執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)減少對(duì)中途加油的需求。此外，混合翼體飛機(jī)的低噪音和低雷達(dá)反射特性也使其在軍事行動(dòng)中具有更高的隱蔽性，能夠執(zhí)行情報(bào)收集、特種作戰(zhàn)等高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。

在民用航空領(lǐng)域，混合翼體飛機(jī)的出現(xiàn)同樣引發(fā)了行業(yè)的震動(dòng)。由于其高效的燃油經(jīng)濟(jì)性和靈活的運(yùn)營(yíng)能力，混合翼體飛機(jī)將成為未來(lái)航空運(yùn)輸市場(chǎng)的重要選擇之一。航空公司可能會(huì)更傾向于采購(gòu)這種新型飛機(jī)，以降低運(yùn)營(yíng)成本和提升競(jìng)爭(zhēng)力。JetZero 現(xiàn) 已獲得了阿拉斯加航空和美聯(lián)航的投資和有條件購(gòu)買(mǎi)協(xié)議，這表明混合翼體飛機(jī)的市場(chǎng)前景已經(jīng)被部分航空公司所認(rèn)可。此外，混合翼體飛機(jī)的設(shè)計(jì)還可以根據(jù)不同的市場(chǎng)需求進(jìn)行靈活調(diào)整，例如增加客艙空間或優(yōu)化貨運(yùn)能力，這將進(jìn)一步提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

然而，混合翼體飛機(jī)的市場(chǎng)推廣也面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，傳統(tǒng)飛機(jī)制造商如波音和空客已經(jīng)在市場(chǎng)上占據(jù)了主導(dǎo)地位，他們的技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)使得混合翼體飛機(jī)的市場(chǎng)滲透面臨阻力。其次，混合翼體飛機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性可能導(dǎo)致更高的研發(fā)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，這需要企業(yè)具備強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和資金支持。 問(wèn)題是 唐納德·特朗普總統(tǒng)的政府正在優(yōu)先考慮其他 項(xiàng)目 ，如國(guó)土導(dǎo)彈防御、造船和空軍的新F-47戰(zhàn)斗機(jī) 。 此外，混合翼體飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)需要適應(yīng)現(xiàn)有的機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，這可能需要對(duì)機(jī)場(chǎng)設(shè)施進(jìn)行改造和升級(jí)，增加了運(yùn)營(yíng)成本。

盡管如此，混合翼體飛機(jī)的出現(xiàn)已經(jīng)對(duì)全球航空業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。傳統(tǒng)飛機(jī)制造商可能會(huì)加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，以應(yīng)對(duì)混合翼體飛機(jī)的挑戰(zhàn)。同時(shí)，新興的航空制造商如JetZero可能會(huì)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式變革，逐步改變航空業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局。這種競(jìng)爭(zhēng)不僅將推動(dòng)混合翼體飛機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，也將促使整個(gè)航空業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：顛覆性創(chuàng)新與 前景

JetZero的混合翼體飛機(jī)項(xiàng)目無(wú)疑是航空工業(yè)的一次顛覆性創(chuàng)新。然而，這一創(chuàng)新也帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。

首先，混合翼體飛機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性可能導(dǎo)致更高的研發(fā)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。例如，其獨(dú)特的氣動(dòng)布局需要更先進(jìn)的制造工藝和材料科學(xué)支持，這增加了研發(fā)的難度和成本。其次，混合翼體飛機(jī)的市場(chǎng)推廣需要克服傳統(tǒng)飛機(jī)制造商的技術(shù)壟斷和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。波音和空客等傳統(tǒng)巨頭已經(jīng)在市場(chǎng)上建立了強(qiáng)大的品牌和客戶基礎(chǔ)，混合翼體飛機(jī)的市場(chǎng)滲透需要克服這些障礙。此外，混合翼體飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)需要適應(yīng)現(xiàn)有的機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，這可能需要對(duì)機(jī)場(chǎng)設(shè)施進(jìn)行改造和升級(jí)，增加了運(yùn)營(yíng)成本。

盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，JetZero的混合翼體飛機(jī)項(xiàng)目仍然具有重要的戰(zhàn)略意義。它不僅為航空業(yè)帶來(lái)了新的技術(shù)突破，也為航空制造商和航空公司提供了新的發(fā)展機(jī)遇。更重要的是，混合翼體飛機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了整個(gè)航空業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展，符合全球可持續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)。

在未來(lái)的航空工業(yè)中，混合翼體飛機(jī)有望成為重要的發(fā)展方向之一。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的逐步接受，混合翼體飛機(jī)將逐步改變航空業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局。正如NASA高級(jí)顧問(wèn)約翰·德?tīng)柛ダ桌飱W所言： “ 混合翼體不是飛機(jī)進(jìn)化，而是飛行器形態(tài)的基因重組。 ” 當(dāng)Z4原型機(jī)在2027年騰空而起，人類航空史將迎來(lái)萊特兄弟以來(lái)的最大轉(zhuǎn)折——這場(chǎng)由技術(shù)勇氣驅(qū)動(dòng)的變革，正將可持續(xù)發(fā)展的天空夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。