作者：徐秉君（華語智庫高級研究員、新華社瞭望智庫特約軍事觀察員）

美國空軍下一代空中加油系統 （NGAS） 在太平洋某處執行 F-35 戰斗機任務時的藝術家概念。.JetZero 插圖

據外媒報道， 6月12日，美國航空航天初創公司JetZero宣布了一項雄心勃勃的計劃：將在北卡羅來納州格林斯博羅投資47億美元建造一座先進的混合翼體飛機制造工廠，用于生產其下一代Z4飛機。這一項目不僅將創造14,500個工作崗位，成為該州歷史上最大的就業公告，更標志著航空工業的一次重大突破。JetZero的Z4飛機憑借其超高效的全翼體設計，有望實現高達50%的燃油效率提升，同時滿足商業客運、貨運以及軍事運輸和空中加油的多樣化需求。這一創新設計不僅為航空業帶來了新的希望，也引發了全球對混合翼體飛機技術潛力的廣泛關注。

一、混合翼體飛機的研發背景

混合翼體（Blended Wing Body，BWB）飛機是一種將機身與機翼融合為一體的新型飛行器設計概念，其起源可追溯到20世紀初。然而，受限于當時的技術水平和材料科學，混合翼體飛機的概念并未得到廣泛應用。直到20世 80年代 ，隨著航空技術的飛速發展，尤其是計算流體力學（CFD）、先進復合材料和航空電子技術的突破，混合翼體飛機的設計才逐漸從理論走向實踐。

傳統飛機設計中，機身與機翼是兩個獨立的結構單元，這種分離式設計雖然在制造和維護上相對簡單，但在空氣動力學性能上存在諸多局限性。相比之下，混合翼體飛機通過將機身與機翼融為一體，極大地優化了氣動布局，減少了阻力，提高了升力系數。這種設計不僅能夠顯著降低燃油消耗和運營成本，還能減少噪音污染。

此外，隨著全球航空運輸需求的持續增長，航空公司和軍事機構對飛機性能的要求越來越高。傳統飛機設計在燃油效率、航程和載荷能力等方面逐漸面臨瓶頸，而混合翼體飛機憑借其獨特的優勢，成為解決這些問題的潛在方案之一。JetZero的Z4飛機正是在這樣的背景下應運而生，它不僅代表了航空技術的前沿探索，也反映了航空業對未來可持續發展的迫切需求。

JetZero 的初始 BWB 演示器部分由 美國 空軍 投入 2.35 億美元的資金開發，預計將于 2027 年開始試飛。目標 Z4 飛機旨在履行商業客運和貨運角色，并成為空軍的潛在空運和加油機。

JetZero 插圖

二、技術革命：混合翼體設計的突破性價值

混合翼體設計的核心在于其獨特的氣動布局。與傳統飛機相比，混合翼體飛機的機身與機翼之間沒有明顯的分界線，整個機體呈現出一種流線型的翼形結構。這種設計使得飛機在飛行過程中能夠更有效地利用空氣動力學原理，減少阻力，同時增加升力。

JetZero 將 Z-4 描述為 “ 改變游戲規則的飛機，憑借其超高效的全翼機身設計，大幅削減了燃料消耗、排放和成本。通過最大限度地提高升力和減少阻力，它將提供高達 50% 的燃油效率和相關的減排。JetZero 表示，該飛機還將在客機服務中提供 “ 更清潔、更安靜和改進的旅行體驗 ” ，并能夠在跑道較短的機場外運營。預計 該飛機 將 “ 在 2030 年代初 ” 投入商業服務。

除了燃油效率的顯著提升，混合翼體設計還帶來了其他多方面的技術突破。首先，在結構設計上，混合翼體飛機可以采用更先進的復合材料和制造工藝，進一步減輕飛機的重量。如Z4飛機預計將使用大量的碳纖維復合材料，這些材料不僅強度高，而且重量輕，能夠有效提高飛機的載荷能力。

其次，混合翼體設計還為飛機的內部空間布局提供了更大的靈活性。由于機身與機翼的融合，飛機內部的容積得到了充分利用，這使得Z4飛機能夠在相同的外部尺寸下，提供更大的客艙空間和貨運容積。 尤其是 Z4飛機的貨運能力預計將超過現有的KC-46加油機，其托盤架數量從18個增加到21個，提升了約17%。

此外，混合翼體設計還對飛機的飛行控制系統提出了更高的要求。由于其獨特的氣動布局，Z4飛機需要更先進的飛行控制算法和航空電子系統，以確保飛行的穩定性和安全性。JetZero計劃在其工廠中引入全面數字化和人工智能驅動的生產技術，這不僅能夠提高生產效率，還能為飛行控制系統的開發提供更強大的技術支持。

三、產業生態重構：制造業的 “ 未來工廠 ” 范式

JetZero的北卡羅來納州工廠被稱作 “ 未來的工廠 ” ，這不僅是對其先進制造技術的描述，更是對航空制造業未來發展方向的一種展望。傳統航空制造工廠往往依賴于大規模的生產線和復雜的人工操作，而JetZero的工廠則計劃采用全面數字化和人工智能驅動的生產模式。

首席執行官兼聯合創始人湯姆·奧利里（Tom O’Leary）表示，他預計生產工廠將是一個 “ 巨大的、1000英畝規模的運營 ” 。他解釋說，由于大部分Z4結構都是由碳纖維制成的，因此大部分的Z4結構將不得不在一個地方建造 。

這種 “ 未來工廠 ” 模式的核心在于通過先進的信息技術和自動化技術，實現生產過程的高度智能化和高效化。例如，工廠將利用數字化建模和仿真技術，對飛機的生產過程進行精確規劃和優化，從而減少生產時間和成本。同時，人工智能技術將被廣泛應用于質量控制和供應鏈管理中，確保生產的每一個環節都達到最高標準。

此外，JetZero還計劃與西門子等先進科技企業合作，利用其在智能基礎設施、電氣化和自動化領域的技術優勢，打造一個高效、環保的制造生態系統。這種合作模式不僅能夠提升JetZero的生產效率，還將推動整個航空制造業向智能化、綠色化方向發展。

從產業生態的角度來看，JetZero的 “ 未來工廠 ” 模式將對航空制造業的上下游產業鏈產生深遠影響。一方面，它將促使供應商和合作伙伴加快數字化轉型的步伐，以適應JetZero的生產需求；另一方面，這種模式也將為其他行業提供借鑒，推動制造業整體向更高水平發展。

KC-Z4加油機在一張由JetZero提供的概念圖像中為下一代空中優勢戰斗機加油。

四、軍事戰略維度：美國空軍的 “ 雙軌押注 ”

美國空軍對JetZero的混合翼體飛機項目表現出了濃厚的興趣，并通過投資2.35億美元支持其初始演示機的開發。這一舉措反映了美國空軍在軍事航空戰略上的 “ 雙軌押注 ” ：一方面，繼續優化和升級現有的傳統飛機平臺；另一方面， 超前 探索和投資下一代創新技術，以確保其在未來軍事航空領域的領先地位。

混合翼體飛機在軍事領域的潛在應用價值是顯而易見的。 諾斯羅普和 JetZero 預計將提供該飛機的 “ KC-Z4 ” 版本，以滿足空軍的下一代空中加油系統 （NGAS） 要求。

首先，其高效的燃油經濟性和長航程能力使其成為理想的空中加油機和運輸機平臺。如Z4飛機的總 工作 重量與現有的KC-135和KC-46相當，但由于其混合翼體設計，其航程和載貨能力都得到了顯著提升。這將使美國空軍能夠在更遠的距離上執行任務，同時減少對中途加油的需求。 JetZero 的戰略項目和合作伙伴關系主管 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 只能為一架飛機加油 。 KC-Z4的效率在戰場上可能會帶來革命性的變化 。

其次，混合翼體飛機的低噪音和低雷達反射特性使其在軍事行動中具有更高的隱蔽性。這種特性對于執行情報收集、特種作戰等任務具有重要意義。此外，混合翼體飛機的設計還可以根據不同的軍事需求進行靈活調整，例如增加武器掛載能力或改裝為電子戰平臺。

然而，盡管混合翼體飛機具有諸多潛在優勢，但美國空軍也清楚地意識到，這一技術仍處于發展階段，存在一定的風險。 對此， 空軍官員表示，Z4并不具備贏得任何未來運輸機或加油機競爭的內部優勢。因此，美國空軍在投資JetZero項目的同時，也在繼續推進其他傳統飛機平臺的升級計劃，以確保其軍事航空能力的連續性和穩定性。

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

五、競爭格局重塑：對軍事與航空業的影響

JetZero的混合翼體飛機項目不僅在技術上取得了突破，更在軍事和民用航空領域引發了深遠的競爭格局重塑。從軍事角度來看，混合翼體飛機的高效燃油經濟性、長航程和大載荷能力使其成為理想的空中加油機和運輸機平臺。美國空軍對JetZero項目的投資，正是看中了Z4飛機在軍事戰略上的潛在價值。由 尤其是 Z4 飛機采用 混合翼體設計，其航程和載貨能力都得到了顯著提升。這將使美國空軍能夠在更遠的距離上執行任務，同時減少對中途加油的需求。此外，混合翼體飛機的低噪音和低雷達反射特性也使其在軍事行動中具有更高的隱蔽性，能夠執行情報收集、特種作戰等高風險任務。

在民用航空領域，混合翼體飛機的出現同樣引發了行業的震動。由于其高效的燃油經濟性和靈活的運營能力，混合翼體飛機將成為未來航空運輸市場的重要選擇之一。航空公司可能會更傾向于采購這種新型飛機，以降低運營成本和提升競爭力。JetZero 現 已獲得了阿拉斯加航空和美聯航的投資和有條件購買協議，這表明混合翼體飛機的市場前景已經被部分航空公司所認可。此外，混合翼體飛機的設計還可以根據不同的市場需求進行靈活調整，例如增加客艙空間或優化貨運能力，這將進一步提升其市場競爭力。

然而，混合翼體飛機的市場推廣也面臨諸多挑戰。首先，傳統飛機制造商如波音和空客已經在市場上占據了主導地位，他們的技術和市場優勢使得混合翼體飛機的市場滲透面臨阻力。其次，混合翼體飛機的設計復雜性可能導致更高的研發成本和技術風險，這需要企業具備強大的技術實力和資金支持。 問題是 唐納德·特朗普總統的政府正在優先考慮其他 項目 ，如國土導彈防御、造船和空軍的新F-47戰斗機 。 此外，混合翼體飛機的運營需要適應現有的機場基礎設施，這可能需要對機場設施進行改造和升級，增加了運營成本。

盡管如此，混合翼體飛機的出現已經對全球航空業的競爭格局產生深遠影響。傳統飛機制造商可能會加快技術創新和產品升級，以應對混合翼體飛機的挑戰。同時，新興的航空制造商如JetZero可能會通過技術創新和商業模式變革，逐步改變航空業的競爭格局。這種競爭不僅將推動混合翼體飛機技術的快速發展，也將促使整個航空業向更高效、更環保的方向發展。

結語：顛覆性創新與 前景

JetZero的混合翼體飛機項目無疑是航空工業的一次顛覆性創新。然而，這一創新也帶來了諸多挑戰。

首先，混合翼體飛機的設計復雜性可能導致更高的研發成本和技術風險。例如，其獨特的氣動布局需要更先進的制造工藝和材料科學支持，這增加了研發的難度和成本。其次，混合翼體飛機的市場推廣需要克服傳統飛機制造商的技術壟斷和市場優勢。波音和空客等傳統巨頭已經在市場上建立了強大的品牌和客戶基礎，混合翼體飛機的市場滲透需要克服這些障礙。此外，混合翼體飛機的運營需要適應現有的機場基礎設施，這可能需要對機場設施進行改造和升級，增加了運營成本。

盡管面臨諸多挑戰，JetZero的混合翼體飛機項目仍然具有重要的戰略意義。它不僅為航空業帶來了新的技術突破，也為航空制造商和航空公司提供了新的發展機遇。更重要的是，混合翼體飛機的出現推動了整個航空業向更高效、更環保的方向發展，符合全球可持續發展的大趨勢。

在未來的航空工業中，混合翼體飛機有望成為重要的發展方向之一。隨著技術的不斷進步和市場的逐步接受，混合翼體飛機將逐步改變航空業的競爭格局。正如NASA高級顧問約翰·德爾弗雷里奧所言： “ 混合翼體不是飛機進化，而是飛行器形態的基因重組。 ” 當Z4原型機在2027年騰空而起，人類航空史將迎來萊特兄弟以來的最大轉折——這場由技術勇氣驅動的變革，正將可持續發展的天空夢想照進現實。