近日，美國的Sierra技術服務公司公布了 “第五代靶機”（5GAT）原型機的製造過程，全機幾乎由碳纖維打造，採用了S形進氣道與鋸齒狀艙門，充分運用了隱身設計原理，一般相信這是針對已宣稱服役的殲-20與即將服役的蘇-57。

　　但除了模擬五代機之外，其氣動設計是由美國空軍大學團隊完成的，這讓他們以最少成本走完一次五代機的設計過程，具有額外的教育價值。那麼，這個要模仿殲-20的五代靶機是怎麼來的呢？今天，北國防務就來說說這事兒。

　　美國國防部是於2007年開始五代靶機的研究，雖然當時已開始將封存的F-16轉換成遙控靶機，但仍有2個理由來發展全新的靶機：

　　1，四代機不可能改裝成五代機，這使得QF-16無法模擬殲-20與蘇-57的威脅；

　　2，封存的QF-16跟前一代QF-4一樣，總有被打完的一天。

　　因此，新靶機除了5代機的隱身設計外，還必須具有4代機的機動性，以取代QF-16的大部分測試任務。但為了降低成本，其極速可限定在0.95馬赫，以免太高檔的發動機吃掉了大多數成本。然而，這也代表飛機要以相當於超輕型噴氣機的體型達到四代機的亞音速機動性，成為極具挑戰性的目標。

　　美國空軍選擇了威廉姆斯國際公司的FJ44渦扇發動機作為第一階段設計的基礎，這家發動機廠可能很少人聽過，但它可是世上第一個開發出小型渦扇發動機的公司，也是現代戰略巡航導彈的基礎，而FJ44就是該公司進軍民用市場的產品。接着，空軍召集了3個單位進行靶機的設計：

　　1，空軍實驗室（AFRL）：空軍官方研究單位自己設計了兩個版本，第一個版本採用了鑽石形主翼與V形尾翼來降低回波，並用2具FJ44發動機滿足95%的試射需求。另一個版本則以取代QF-16為目標，因此採用了單具F404軍用加力發動機，並改為鑽石前翼以提升跨/超音速機動性；

　　2，Sierra技術服務公司：他們的A008設計與空軍實驗室的版本一類似，但改用 “四尾翼”架構並有較大的主翼。為了降低成本，他們又設計了只滿足80%需求的縮小版L005；

　　3，空軍學院：他們根據Sierra公司的設計修改成D300無尾鑽石翼，由於具有較大的後掠角與較小的展弦比，其高速性能相當突出，甚至可在高空超過音速，滿足更多試射需求。

　　第二階段則要利用空軍大學與華盛頓氣動實驗室的縮尺風洞來驗證設計的成果，由於軍方不想花錢開發太複雜的飛控系統，高攻角的穩定度成為最重要的需求。另外，機動性要求也縮減為滿足80%的試射歷史即可。Sierra公司的A008設計送進風洞後發現在15度攻角就會因為渦流不對稱現象引發嚴重的縱向與橫向不穩定問題，於是又從頭研究多種不同的翼形。最後發現類似F-22的Trap101構型與類似FB-22的D106構型的穩定性最好，前者有較佳的低速/高攻角機動性，後者有最佳的穩定性，因此雙雙進入下一階段。

　　第三階段則預期到空軍將採購新一代教練機來取代T-38，屆時將有大量的J85發動機退役，拿這些壽命所剩不多的“古老”發動機取代FJ44會是更經濟的選擇；另一方面，J85是具有加力的渦噴發動機，因此高空高速的推力表現更好，有助於靶機模擬現代戰機的機動性。

　　然而，J85發動機的長度較大，耗油率較高，但進氣量反而更少，因此第二階段的兩個方案又進行了大幅修改。最後結果顯示有水平尾翼版本的中低速機動性較好（持續6G），但無水平尾翼版本的高速性能較佳（可超過音速），而更具決定性的可能是後者的重量較輕，使其成本更低，最後就由無水平尾翼版本勝出。

　　由於後續設計工作大多由空軍大學進行，因此五代靶機設計圖屬於美國政府所有，Sierra公司只得到原型機的製造合約，還不確定是否會大量採購。目前的原型機沒有使用吸波材料，未來會加入多少吸波材料使雷達截面積達到殲-20與蘇-57的程度，成為最令人好奇的問題？如果會，那有哪些導彈可以擊中它？這些就會成為對抗殲-20與蘇-57的殺手鐧；如果不會，則這些靶機就失去模擬五代機的基本需求。這些問題可能要觀察美國未來的採購與使用動作才能得到解答。