【友情转载】面对五代机威胁的美国四代机改进升级分析

自20世纪70年代面世以来，F-15/F-16战斗机在美国空军服役已达半个世纪，并长期处于主力和核心地位。但随着战斗机发展进入第五代隐身战斗机（五代机）时代，这两型飞机作为世界第四代战斗机（四代机）的典型代表，其战技性能不可避免地逐渐落伍并开始退出现役。为了延长F-15/F-16战斗机的服役寿命，使其在五代机时代仍具备一定的战斗力，避免被过早淘汰，近年来美国空军开始对这两型飞机进行较大规模的改进升级。

时代背景

根据2026年版《美国空军与太空军年鉴》，截至2025年9月30日，美国空军现役F-15（主要为F-15E，不计入新生产的F-15EX)、F-16战斗机分别为292、826架。这些飞机主要生产于20世纪80—90年代，目前平均机龄均超过30年，按常理已进入服役寿命末期，将陆续退出现役。美国空军之所以在F-22/F-35两型五代机已大量服役的今天，仍对部分现役F-15/F-16四代机进行改进升级，主要基于以下两方面的现实考虑。

弥补五代机列装空档，维持战斗机队规模

进入21世纪的第二个10年，美国空军曾计划以F-22/F-35这两型五代机全面替换F-15/F-16两型四代机，并形成新一代的战斗机“高低搭配”组合。但后来的换装工作进展却很不尽人意，其进度远未达到预期。

美国空军原计划全面替换四代机的F-22/F-35两型五代机，其换装进展远未达到预期。

F-22作为世界首型投入服役的五代机，由于冷战后国际政治、军事形势的变化，其列装数量由最初计划的750架大幅削减到187架（目前在役184架），远远达不到替换F-15机队的数量要求。而且该机入役已超过20年，部分早期生产批次飞机的机体已经开始出现老化，导致维护成本不断攀升，任务妥善率长期处于40%~50%的较低水平（原定目标是80%），无法支撑全球范围内多区域的持续部署需求。此外，F-22的生产线已于2011年关闭，重启将面临技术、经济等多方面问题，想要通过复产来增加装备数量，基本不太可能。

而被美国空军寄予厚望、被视作五代机机队主力的F-35战斗机，不仅研发过程中经历了严重延误，其服役后的实际换装速度也远低于先前预期。尽管在洛克希德-马丁公司的不懈努力下，F-35的年产量早已突破100架，但受全球供应链波动、技术升级受阻、预算经费调整等因素影响，以及来自国际合作客户、美军其他军种（海军／海军陆战队）的订单分流，目前美国空军每年实际接收的F-35通常不超过50架，近期还有进一步下降的趋势（例如2026财年将降至24架）。这也导致尽管目前美国空军F-35的装备数量已经超过500架，但要实现全部替换现役F-16，至少需要到2040年之后才能完成。

在这样的背景下，对目前仍大量在役的F-15/F-16四代机机队进行改进升级，使其服役寿命延长至2040年之后，就成为现阶段美国空军维持战斗机队规模、避免出现“机队断层”的务实选择。

提升战斗机队整体实力，确保美军制空优势

按照美国军方的评估，在2020年前后，以俄罗斯为代表的潜在对手相继完成了本国五代机研发并将其投入现役，这不仅打破了美国在五代机领域的垄断，随着未来这些飞机的大量出口，很可能造成五代机在世界范围内的扩散，进而对美军构成直接威胁。以俄罗斯苏-57为例，该机的研发生产尽管受到西方制裁和俄乌冲突的严重影响，但其量产列装仍在稳步推进。目前，除俄罗斯本国已经列装数十架外，还实现了向阿尔及利亚的出口，其潜在客户还包括印度、伊朗、越南、朝鲜等众多国家。

2025年印度航展上，俄罗斯苏-57E和美国F-35战机首次同台亮相。

与潜在对手相比，美国空军尽管在五代机装备数量上明显领先，但这些对手的战斗机部署通常只需专注于某一地区，美国空军为服务现阶段国家安全战略，其战斗机队则需实施全球部署，尤其是需要同时兼顾西太平洋、中东、欧洲这3个重点战略方向。在当前五代机装备数量有限、四代机仍为战斗机队主力的情况下，美国空军只能采取较少四代机与较多五代机搭配的方式进行部署，部分地区甚至只能完全靠部署四代机来维持兵力存在。因此，在今后的局部战争和武装冲突中，完全可能出现美军少量五代机面对敌方大量五代机、甚至美军四代机独自面对敌方五代机的情况。

而从另一方面看，美国空军的F-15/F-16四代机尽管在服役期间曾进行过多次不同规模的阶段性技术改进，但是到了21世纪20年代，这些飞机的航电/火控系统已普遍老旧过时，其作战能力不但无力与五代机抗衡，甚至与潜在对手的四代半战斗机（例如俄罗斯苏-35）之间也存在明显差距。

为此，美国空军希望能对其现役F-15/F-16进行必要的技术改进，使它们在面对敌方五代机时仍有一战之力，更好地为F-22/F-35等五代机提供支援。由此可以显著增强其战斗机队的整体作战能力，维持美军的传统制空优势。

具体举措

按照美国空军的计划，其现役F-15/F-16战斗机在此次改进升级中，除了进行机体延寿、部分航电设备升级等工作外，将主要针对日益严重的五代机威胁，重点进行以下4个方面的技术改进。

增强反隐身探测能力

为了打破五代机的单向态势感知优势，美国空军将为F-15/F-16四代机换装新型有源相控阵雷达和红外探测设备，希望通过主/被动探测相结合的方式，有效增强这两型飞机的反隐身探测能力。

与传统的机械扫描脉冲多普勒雷达相比，有源相控阵雷达具有辐射功率高、波束扫描灵活、超宽工作带宽等特点，在反隐身探测能力方面具有天然优势，已成为当前世界主要国家先进战斗机的标配，不但普遍配装于五代机，还大量用于现役四代机的改进升级，并成为其机载反隐身探测系统的主要传感器设备。在美国空军的现役四代机中，除了新生产的F-15EX在定型量产阶段就配装有APG-82（V）1有源相控阵雷达外，F-15/F-16在改进升级中也分别用APG-63（V）3、APG-83有源相控阵雷达替换了原有的老式雷达。

诺斯罗普-格鲁曼公司为F-16升级项目研制的APG-83有源相控阵雷达。

在当前技术条件下，隐身飞机由于机体气动加热、发动机高温尾气等原因所产生的红外辐射还难以做到大幅缩减，其红外隐身效果通常远不如雷达隐身那样显著。因此，红外探测在对付隐身目标时拥有雷达探测不具备的独特优势，机载红外探测设备也成为一种重要的反隐身探测手段，在五代机和四代机上大量配装使用。美国空军现役F-15/F-16四代机经过改进升级后，均可外挂携带安装有IRST21红外探测系统的“军团”（LEGION）吊舱，新生产的F-15EX则将以内埋安装方式集成新型红外搜索跟踪系统。

洛克希德-马丁公司研制的装有IRST21红外探测系统的“军团”吊舱。

提升自卫电子战能力

在未来空中战场上，先进机载自卫电子战系统是四代机缩小与五代机技术代差、甚至实现“跨代反杀”的重要装备，将直接影响四代机的战场生存能力与反击能力：一方面，机载自卫电子战系统可通过雷达告警、导弹逼近告警和有源/无源干扰，及时识别敌方雷达锁定及导弹威胁，并破坏敌方火控雷达跟踪及导弹制导链路，大幅提升四代机的战场生存力；另一方面，机载自卫电子战系统还可以通过无源被动探测方式捕捉敌方五代机发出的微弱电磁信号，在自身不暴露的前提下完成对目标的定位，进而为四代机创造反击窗口。

在现役F-15/F-16四代机的改进升级中，美国空军将使用新一代综合电子战系统全面替换老旧同类设备。其中，F-15和F-15EX将集成 BAE 系统公司全新研制的AN/ALQ-250“鹰”主/被动告警与生存系统（EPAWSS）。该系统采用数字化架构，整合了雷达告警、干扰物投放与威胁定位功能，并具备类似EA-18G“咆哮者”电子战飞机的主动电子攻击能力，可大幅提升载机在高强度对抗环境中的生存能力。F-16则将加装诺斯罗普-格鲁曼公司研制的AN/ALQ-257“综合蛙蛇”电子战系统（IVEWS）。该系统具有全数字化内置架构、360°全向覆盖、超宽带与自动威胁应对、与机载雷达深度协同等性能特点，可为载机提供足以媲美五代机的电子战能力，进而显著提升其在复杂电磁环境下的突防/生存能力。

拓展体系化作战能力

由于与五代机之间存在技术代差，四代机即使经过较大规模的改进升级，在未来空战中也很难以单机性能超越的方式来对抗五代机。但是考虑到现代空战的制胜机理已经从传统的“平台对决”转向“体系对抗”，四代机可以通过深度融入己方体系化作战网络、依托体系优势来弥补自身的性能短板。

因此，美国空军在现役F-15/F-16四代机的改进升级中，重点强化了这两型飞机的体系化协同作战能力，将其由传统的“独立作战平台”转型为高度互联的“网络化作战节点”。改进后的F-15/F-16可通过先进数据链和开放式任务系统接入美军“先进作战管理系统”（ABMS），实现与 F-22/F-35五代机的互联互通，并跨域融合来自卫星、预警机、无人机及其他友邻平台的战场信息，由此形成“联合全域指挥控制”（JADC2）能力，构建适应未来高强度对抗战场环境的空中作战体系。在该体系中，F-15/F-16既可以作为低成本火力节点，配合F-22/F-35五代机完成“A射B导”类协同打击任务（五代机探测、四代机远程发射）；又可以作为空中指挥节点，通过指挥控制多架“协同作战飞机”（CCA）之类的无人僚机，形成有人机指挥、无人机前出探测攻击的协同作战模式。

加装新型机载武器

针对增强与隐身五代机对抗能力的现实需求，美国空军 F-15/F-16四代机在空战武器方面的改进升级主要集中在新型空空导弹整合和作战模式革新两方面。

在新型空空导弹整合方面，改进后的F-15/F-16均可配装最新批次的AIM-9X近距空空导弹和AIM-120D中距空空导弹，同时还具备携带目前仍在研制的新一代AIM-260远程空空导弹的潜力（F-15EX是该弹的优先适配机型之一）。这3型导弹中，AIM-9X采用了先进的红外成像导引头，在对付隐身目标时具有天然优势；AIM-120D的主动雷达导引头进行了改进优化设计，能在复杂电磁环境下稳定跟踪低可探测目标，同时还引入了网络化协同制导技术，其反隐身作战能力较AIM-120早期型别有了明显提升；AIM-260则将采用先进的有源相控阵雷达甚至雷达/红外成像双模导引头，同时进一步强化了网络化协同作战能力，将取代AIM-120系列成为美国空军的主力反隐身空战武器。

AIM-120D中距空空导弹。

在作战模式革新方面，改进后的F-15/F-16可采用两种全新的导弹发射模式：一是利用“军团”红外吊舱的无源探测/定位能力，为AIM-120D中距空空导弹提供火控数据，在本机雷达静默状态下对隐身目标发起导弹攻击；二是通过与F-22/F-35等五代机之间的互联互通互操作，接收五代机作为前沿节点传来的敌方隐身目标数据，在不开启本机雷达的情况下完成空空导弹发射。

相关思考

自2005年12月美国F-22入役、世界战斗机发展进入五代机时代以来，五代机在世界范围内正呈加速扩散趋势。目前，五代机（包括F-22、F-35和苏-57）装备国已经增加到20余个，预计到2035年很可能会突破30个。但从另一方面看，由于经济、技术和战术需求等多方面原因，除了挪威、荷兰等极少数军队规模非常有限且财力较为充裕的国家实现了战斗机队“全五代机化”外，世界大多数国家均难以用五代机“一对一”地替换在役的四代机及更老旧机型，且相当长时间内其五代机装备规模始终小于四代机，从而使各国战斗机队普遍呈现出“四/五代机并存、以四代机为主”的特点。尤其值得注意的是，即使对于美国这样的传统空军强国来说，目前其空军战斗机队也仍以四代机为主力：截至2025年9月30日，美国空军共装备战斗机1815架，其中F-22/F-35五代机仅有684架。在这样的时代背景下，如何充分发挥现役四代机的战斗机队主力作用，使其在五代机时代不至于被过早淘汰，值得相关各国重视和深思。美国空军近年来对现役四代机的改进升级，则为此提供了一条切实可行的技术途径。

即使是美国空军，其战斗机队仍呈现四代机与五代机并存的局面，图为F-15和F-35编队飞行。

尽管囿于自身的初始设计，四代机即使经过一定程度的技术改进，在单机性能上仍远不能与五代机相比，但如前所述，可以通过将四代机全面融入己方作战网络，依托体系优势来进一步提升其作战效能，利用其在体系支持下形成的非对称作战能力来应对五代机的代差优势。在今后的空中作战体系中，四代机可同时承担两方面角色，进而实现“传感器—射手分离”：一方面，升级后的四代机凭借其机载有源相控阵雷达/红外探测设备所带来的接近五代机的反隐身探测能力，可用作己方体系作战网络中的“传感器节点”，为友邻作战平台提供态势感知支持；另一方面，四代机利用其无隐身性能约束而带来的外挂弹药数量多、可外挂大尺寸弹药的传统优势，在己方体系作战网络中可用作“射手节点”，直接对包括敌方五代机在内的各种目标实施火力打击。借助这一作战体系，四代机既可以利用本机获取的目标信息为其他平台发射的导弹提供制导，也能利用其他平台提供的目标信息来支持本机的导弹发射，进而间接获得与敌方五代机抗衡的能力，使己方战斗机队的整体作战能力获得实质性的巨大提升。

对于已经拥有一定规模五代机队的相关国家来说，参考借鉴美国空军当前的做法，对部分现役四代机进行针对性的改进升级，并通过融入己方作战体系来全面提升作战效能，最终形成“五代机为骨干、四代机为主力”的过渡性战力结构，既是应对现实威胁的务实之举，也是其战斗机队全面换装之前填补战力空白的必要途径。

（陈黎，袁成，尚甲豪，中国航空研究院）

编辑：吴雨洪

审核：宁　波