王乐 王巍巍 郭琦 2025年08月18日
波音公司F-47获选美国第六代战斗机项目,得益于其政治游说与国防经济协同效应、创新的技术方案、先进的成本控制方法,以及高效的全球供应链整合能力。波音公司的成功不仅源于综合实力,更反映了美国国防工业体系的竞争逻辑。
美国总统特朗普于2025年3月21日宣布,下一代空中优势(NGAD)项目中的有人战斗机正式命名为F-47,波音公司获得价值200亿美元的工程和制造发展(EMD)合同,成为最终承包商[1-3]。参与NGAD项目招标的公司有洛克希德-马丁(洛马)公司和波音公司。洛马公司作为美国现役最先进战斗机F-22和F-35的主承包商,已经垄断了美国第五代有人战斗机项目,主导了全球军用有人战斗机市场,看似赢面更大。而波音公司近年来却因波音737MAX系列客机故障频发,KC-46加油机、T-7A教练机等军用飞机多次延迟交付[4-5],深陷安全丑闻、财务亏损及信任危机,导致外界对波音公司高性能军、民用飞机研制能力及特朗普政府的决策提出了质疑。本文基于对该事件的持续跟踪,从政治与经济、技术能力、成本控制和供应链管理4个方面,深入挖掘波音公司获选F-47项目的潜在动因,可为国防工业竞争分析提供理论参考,也能为军工企业战略规划提供实践启示。
为应对新一代航空装备研制需求,波音公司建设了“鬼怪工厂”先进涂层中心、梅萨园区先进复合材料制造中心、“空中优势”工程设施等,并承诺在密苏里州圣路易斯工厂生产F-47战斗机,提高供应链的本土化比例。这些措施不仅符合特朗普政府“制造业回流”政策,供应链还辐射至多个选举摇摆州(如供应航空铝材的俄亥俄州、供应航电设备的佛罗里达州),为特朗普政府赢得更多选民支持提供了重要保障。此外,美国在重点军用项目上一直推行双源竞争策略,如表1所示,即在关键武器竞标中保持至少两家承包商,以控制成本,保证供应链安全。近些年,波音公司在第五代战斗机项目竞标中持续失利,重点军、民用项目事故频发,对其军工业务及信誉造成了非常大的冲击。一方面,波音公司在F/A-18E/F项目后,已经二十多年未获得新型战斗机主承包合同。2023年,波音公司防务营收占比相较2019年下降至34%,与洛马公司和诺斯罗普-格鲁门(诺格)公司的差距逐渐拉大。另一方面,美国政府及军方代表多次在公开场合批评波音公司项目管理失控,美国司法部也因波音公司涉嫌空难及欺诈问题多次对其提起刑事诉讼。尽管存在上述诸多问题,但波音公司的做法却契合了特朗普政府重振美国制造业的核心目标,加强关键产业的扶植,此次F-47战斗机的获选,无疑为波音公司注入了一支“强心针”。消息公布后,波音公司股价上涨5%。波音公司的胜利不仅标志着这家在民用和军工业务举步维艰的公司的命运发生了逆转,也是特朗普政府重塑军工利益格局的重要信号。
表1 美国重点双源竞争军用飞机项目
波音公司是全球航空航天领军企业,在2024年《防务新闻》全球百强防务企业排行中位列第六,防务营收占比42%[6]。公司在军用航空领域实力雄厚,产品丰富,代表机型涵盖美军主力战斗机、运输机、侦察机、加油机,如F-15战斗机、F/A-18舰载机、CH-47运输机、KC-46加油机等,波音公司研制的主要军用飞机清单如表2所示。此次波音公司赢得F-47战斗机项目不仅依靠深厚的技术积累和储备,公司提出的创新设计方案及能力图谱可能更好地契合了美国空军未来空中优势的需求和规划。美国空军曾表示,“更为大胆的设计”是波音公司赢得此次竞标的关键因素。
表2 波音公司研制的主要军用飞机
美国空军在《空中优势2030飞行计划》中明确指出,NGAD项目需满足以下能力优先级:强对抗环境中执行纵深打击任务的穿透性制空能力;指挥无人机群执行侦察、电子战及攻击任务的有人-无人协同能力;雷达、红外、电磁信号多维度低可探测性的全频谱隐身能力[7-8]。F-47战斗机是NGAD项目的核心,根据现有资料推测,该机型具有传统构型隐身机头和气泡式座舱,机脊轮廓分明,机身整体呈扁平状,采用独特的上反角鸭翼和机翼。特朗普将其描述为“有史以来最先进、最强大、最具杀伤力的飞机”。美国空军表示,“相较美国现有第五代战斗机,F-47战斗机具有更长的航程、更先进的隐身能力、更高的可持续性、维修性和可用性”[9]。实际上,波音公司在有人-无人协同能力、新型设计布局及高隐身能力、先进热管理技术等方面开展了大量的技术验证,并在一些型号中得到了应用,可移植至F-47项目,具体包括以下几个方面。
一是开放式系统架构。美军基于美国国防部的开源平台开发了MQ-25无人加油机的控制软件,通过创建软件边界,将飞行安全、飞行关键组件和任务软件及传感器硬件解耦,将第三方应用程序集成至MQ-25的控制系统中,构建开放式系统架构,实现其他飞机对MQ-25的控制。2022年9月,波音公司在实验室演示了F/A-18、P-8A、E-2D飞机操控4架MQ-25无人加油机,开展监视侦察任务。这种能力对于推进美国海军有人-无人协同编组成熟至关重要。此外,波音公司的F-15EX战斗机、T-7A教练机、P-8A巡逻机也采用了开放式系统架构。该项技术在不同用途机型中的成功验证及应用,为F-47战斗机便捷、快速地集成新技术,整合新武器和训练系统,支持定制化需求及任务系统升级提供了可能。
二是有人-无人协同能力。2020年2月,波音公司成功用1架有人EA-18G电子战飞机控制2架“咆哮者”无人机,展示了海上作战场景下有人-无人编队协同执行电子战任务的能力;2022年7月,波音公司与美国海军成功使用1架第三批次(Block Ⅲ)F/A-18战斗机对3架无人机进行指挥和控制;2025年3月,波音公司开展了MQ-28无人加油机(可能作为NGAD系统的重要组成部分)与E-7预警机及F-35战斗机协同任务模拟,验证了多机型实战环境中协同多域作战能力。
三是创新型设计布局及高隐身能力。从外形来看,F-47战斗机具有非常宽的铲状机头、二面体机翼和鸭翼,座舱盖较宽大,构型与波音公司的X-45无人验证机非常相似,也接近于波音公司的X-36无尾翼隐身飞机,这种构型结合主动气流控制(AFC)技术,可以减小雷达截面积(RCS)。此外,波音公司在航空复合材料应用方面积累了大量经验。以波音787飞机为例,其机身、机翼等主要结构件采用碳纤维复合材料加工,方向舵、升降舵、襟翼等次承力部件均为复合材料结构,大型主承力零件全部采用高性能环氧基碳纤维复合材料,总体上复合材料用量达50%以上。大规模应用复合材料,采用无尾翼结构,将大幅提高F-47飞机的隐身性能。
F-47飞机、X-45飞机和X-36飞机外形图 |
四是热管理技术。波音公司参与了多项高超声速研究项目,根据2016年发表的专利数据,45.8%为材料结构与热防护,在热管理方面具有深厚的技术积累。波音公司研制的X-45C等隐身飞机采用了隔热层+热沉结构,显著降低了机体表面温度及红外探测率。波音公司将美国空军的多电飞机(MEA)计划下获得的内置起动发电机、270V高压直流电源、高功率密度电气负载管理、高功率密度变流器/变频器和高功率密度电驱动器等技术研究成果移植至F/A-18战斗机上,并开展了多电飞机部件和系统飞行试验,将飞机可靠性提高1400%~1900%,功率密度提高200%。热管理技术是F-47战斗机的关键技术之一,上述技术积累是该项目成功实施的重要基石。
根据美国空军参谋长透露,2019年,波音公司第六代战斗机试验验证机X-plane首飞[10],数百小时的飞行试验测试了先进隐身、高效气动、自主性等先进概念和技术。因此,F-47项目的技术成熟度实际上已经达到了一定的水平,美国军方对F-47战斗机2029年前首飞,21世纪30年代中期形成规模化装备能力有一定的信心。
特朗普就职前,美军曾在多个公开场合指出预算不足及成本过高是NGAD项目暂停的重要原因,美国空军现役的F-22及F-35战斗机的单机成本代表了NGAD的成本上限。由此可见,更具竞争力的报价正好契合美国空军对经济可承受性的硬性要求,可能成为决定F-47战斗机归属的重要动因。
近年来,波音公司在整个价值链条中大力推行数字工程,利用先进建模仿真技术,构建了从设计、制造、使用维护产品全生命周期的以模型为驱动的研制体系,达到“性能—成本”的平衡。F-15EX和eT-7A“红鹰”项目是波音公司数字工程的重要实践平台,也是波音公司勇于技术创新、重视成本管理的重要体现。美国空军表示,创新性是波音公司赢得竞标的重要原因。
F-15EX战斗机在研制过程中利用“乐高搭积木”的方式进行装配。波音公司将人工智能和云环境相结合,利用开放式架构提高数字基础条件和跨平台任务软件的扩展性;利用数字主线将所有数据无缝连接;在数字环境中开展数千小时的虚拟测试。最终,波音公司仅用8个月的时间就完成了首架F-15EX战斗机的交付,大幅缩短了研制周期,降低了研制成本。
F-15EX数字模型 |
T-7A“红鹰”教练机在研制过程中重点强调模型集成、共享和重用。例如,通过模型开发和测试,实现与空军现有飞机结构部件、架构设计等80%通用,弹射座椅可在15min内切换,可利用简单工具在90min内快速更换F404发动机;预先开展虚拟测试,避免了软件故障、机翼抖动等重大质量问题;在正式装配前进行虚拟装配试验验证,采用全数字化工程快速拼接机翼,大约5min即可完成机身转动对齐,30min完成螺栓装配;通过快速调整程序和变换操作界面,模拟空军每架战斗机和轰炸机的显示和操控质量,使其成为迄今为止现役部队配备的最灵活、最通用的训练系统。最终,T-7A项目仅用3年的时间就完成了从概念设计到首飞,并且首轮工程质量提升75%,装配时间减少80%,软件开发时间减少一半[11]。
波音公司通过大胆应用数字工程,在低成本、短周期、高质量研发方面取得了重要进展,但该项技术目前仅在部分领域、部分研制阶段取得了一些突破,转化应用于F-47项目时,仍需要解决全生命周期模型和数据的贯通等问题。
供应链的可控性和透明度决定了一家企业抗风险的韧性和成本控制能力,是市场竞争力的基石。根据2023年的数据,波音公司美国供应商占比接近60%,主要承担飞机结构、发动机等关键零部件的生产,在核心和关键部件自主可控方面能力较强。
在供应链管理方面,波音公司制定了严格的供应商资格认证制度,筛选出最佳合作伙伴。包括与一级供应商建立了风险共担制度,促进利益捆绑;建立协同管理信息平台,提高供应链的透明度;采用企业通用质量监督(ECQS)过程,提高供应商制造和质量水平。
在竞争性供应策略方面,波音公司广泛采用多源供应商策略,避免单一依赖。例如,波音787飞机的前机身就分别由美国的势必锐(Spirit)公司(后被波音公司收购)和日本的川崎重工供应。在战备期间,波音公司可以利用自身民用航空供应链优势,快速实现产能转换。而洛马公司更依赖垂直整合和长期合作供应商,随着地缘政治影响加深,供应链安全风险增大。2023年中国商务部将洛马公司列入不可靠实体清单,禁止向其出口稀土等先进武器关键原材料。作为洛马公司的“王牌”,1架F-35战斗机至少需要408~420kg稀土,这些稀土主要依赖从中国进口,此次材料禁运,可能直接影响F-35飞机的生产。这体现出,波音公司在供应链方面相较洛马公司更加稳健。
波音787飞机的零部件供应源 |
综上可知,波音公司能够赢得F-47项目合同,主要的原因可以归结为以下几点。
一是政治和经济因素的主宰。特朗普政府工业政策的核心目标是重振美国制造业,减少对外依赖。波音公司不论从制造业回流的产业布局,还是供应链管理等都符合政府的要求。
二是强大的技术能力作为基础。尽管近年来波音公司没有新的军用飞机项目,但在役的军用飞机型号中,不论是空军型的F-15E系列,还是海军型的F/A-18系列都表现出良好的品质。
三是数字工程的创新驱动。波音公司是美国在型号产品中率先实施数字工程的头部企业,通过eT-7A“红鹰”项目走完了产品全生命周期数字化流程,为新型产品数字化研发奠定了基础。
四是自主可控的能力保障。波音公司较好的供应链管理能力和成本控制能力为其项目成功提供了保障,赢得了用户的信任。
波音公司虽然凭借其政策贴合和技术储备与创新等获得了F-47项目工程研制阶段的合同,但由于特朗普政府在很多政策上的反复无常,后续是否有变更尚不明朗,虽然波音公司获得了F-47项目,但并不代表赢得了政府毫无保留的信任。波音公司近年在军、民用业务上表现不佳的影响仍然存在。近日美国政府相关官员已经向外界透露,F-47项目将分阶段实施。波音公司仅获得了工程与制造开发合同,洛马公司因强大的现代军用飞机项目研制能力仍有可能成为其他研制阶段的胜出方[12]。
(王乐,中国航发四川燃气涡轮研究院,高级工程师,主要从事航空发动机科技情报研究)
参考文献
[1] The War Zone. Boeing wins NGAD fighter contract: F-47 named as sixth-generation air dominance jet [EB/OL]. (2025-03-21) [2025-06-24].https://www.twz.com/air/boeing-wins-air-forces-next-generation-air-dominance-fighter-contract.
[2] Secretary of the Air Force Public Affairs. Air Force awards contract for NGAD platform: The F-47[N/OL]. Aerotech News and Review,(2025-04-04)[2025-06-24].https://mall.cnki.net/magazine/article/CCND/DINA202504140100.htm.
[3] Aerotech News & Review. Air Force awards contract for NGAD platform: The F-47 [EB/OL]. (2025-04-04) [2025-06-24]. https://www.aerotechnews.com/wp-content/PDFs/040425AERODIG.pdf.
[4] National Transportation Safety Board (NTSB). Safety recommendation report: assumptions used in the safety assessment process for Boeing 737 MAX [R/OL]. (2019-09-26) [2025-06-24].https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/ASR1901.pdf.
[5] Federal Aviation Administration (FAA).FAA updates on Boeing 737 MAX return to service [EB/OL]. (2021-04-08) [2025-06-24].https://www.faa.gov/newsroom/faa-updates-boeing-737-max-0.
[6] Defense News. The Top 100 is here: Find out how defense companies performed in FY23 [EB/OL]. (2024-08-08) [2025-06-24]. https://www.defensenews.com/top-100.
[7] U.S. Air Force. Air superiority 2030 flight plan [R/OL]. (2016-05-31)[2025-06-24].https://www.af.mil/Portals/1/documents/airpower/Air%20Superiority%202030%20Flight%20Plan.pdf.
[8] GEN L,DAVID A. The case for fifth-generation and NGAD airpower[EB/OL].https://www.airforcemag.com/article/the-case-for-fifth-generation-and-ngadairpower/,2019.
[9] 郭涛,陈朝,程瀚,等.美军的2030年制空优势项目——"下一代空中主宰"(NGAD)项目发展启示[J].航天电子对抗,2022,39(5):1-8.
[10] TIRPAK J A. Roper reveals NGAD has flown,but doesn't share details[EB/OL].https://www.airforcemag.com/roper-reveals-ngad-has-flown-but-doesnt-share-details/, 2020.
[11] U.S. Senate Committee on Armed Services. FY2022 national defense authorization act (NDAA) report [R/OL]. (2021-12-27) [2025-06-24].https://www.armed-services.senate.gov/imo/media/doc/FY22%20NDAA%20Report.pdf.
[12] The F-47 Next-Generation Air Dominance (NGAD): expression paradoxale de la technologisation [EB/OL]. (2021-02) [2025-06-24].https://www.defence-institute.be/wp-content/uploads/2021/02/enote-30.pdf.
《航空动力》期刊由中国航空发动机集团有限公司主管、中国航空发动机研究院主办,《航空动力》编辑部出版。国内统一连续出版物号为 CN10-1570/V;国际标准连续出版物号为 ISSN 2096-5702;邮发代号为82-467;广告发布登记号为京顺工商广告登字20190001号 。
关注世界航空发动机前沿动态,反映国内外航空发动机管理与技术创新成果,传播航空发动机知识与文化,促进我国航空发动机自主创新能力的提升。
《航空动力》设有专稿、综述、技术、管理、市场、维修、动态等主要栏目,每期还围绕航空发动机及燃气轮机在技术、管理等方面的新理论和新方法策划相应的专题。
《航空动力》面向航空发动机及燃气轮机领域的决策、管理、科研、生产、使用、维护的专业人士,高校师生,以及关注航空发动机及燃气轮机事业发展的热心人士。
《航空动力》所刊登的文章密切跟踪世界航空动力、燃气轮机领域的最新科技动态,准确把握发展规律,权威预测发展趋势,及时展示创新成果,为科研和管理工作提供支撑。
以Word文件格式,发送至:
tg@aerospacepower.cn
请在邮件主题中注明:
《航空动力》投稿+作者姓名+联系电话
地址:北京市顺义区顺兴路21号
邮编:101304
电话:010-56680887
网址:https://www.aerospacepower.cn
本刊享有以数字化方式复制、汇编、发行并由互联网传播所刊载文章的权利,相关著作权使用费均包含在本刊一次性支付的稿酬中。作者向本刊投稿,即视为同意我刊上述声明。如有特殊要求,请在投稿时声明。未经本刊书面授权擅自使用上述版权作品之个人、机构或媒体,均属侵犯本刊合法权益,本刊保留依法追究的权利。
ICP备案/许可证编号:京ICP备18031095号
《航空动力》编辑部 版权所有