據外媒報道，因彈射座椅問題未得到妥善解決，美軍近期再次推遲T-7A“紅鷹”高級教練機的服役時間，意味著這一全流程貫穿美軍數字工程理念的項目很難在2027年前交付，相比最初設定的2024年至少推遲3年,引發外界對于美軍數字工程應用的關注和質疑。

需求驅動轉型

近年來，隨著人工智能、大數據、云計算等新興技術不斷涌現，以“數智融合”為典型特征的生產方式變革在提高生產效率、推動產業升級方面成效顯著，成為主要工業國家競相追逐的戰略選擇，數字工程在促進國防工業快速發展方面的作用也日益受到美軍關注。

按照美國國防部的定義，數字工程是一種集成的數字化方法，即通過在全壽命周期內連續應用模型和數據，支撐系統從概念開發到報廢處置的一切活動，并在人工智能、大數據分析、自主系統和超級計算等技術牽引下提升工程能力，推動產業升級。形象地說，數字工程就是利用先進的數字技術對具體事物進行數字化表達，構建覆蓋工程流程和管理流程的數字工程系統。

數字工程最早由美國國防部系統工程研究中心提出，用于解決美軍裝備采購過程中的效率低下等問題。2015年8月，美國國防部成立“數字工程工作組”，提出“數字工程路線圖”。2018年6月和2019年7月，美國國防部相繼發布《數字工程戰略》和《數字現代化戰略》。2019年12月，美軍開始將數字工程應用于裝備采購。

應用成果突出

自《數字工程戰略》頒布以來，數字工程被看作美軍裝備產業的“工業4.0”，對于解決傳統裝備研發模式中存在的研發周期長、費用超標等問題起到明顯作用，有利于在裝備的全壽命周期內實現快速設計、高效生產和精準維護。因此，繼《數字工程戰略》頒布后，美軍各軍種陸續推出其數字工程規劃和路線圖，推動裝備發展的數字化轉型，其中以美空軍最為積極。

2020年，美空軍發布《數字采辦的現實》，強調通過數字工程打造裝備采購新模式，實現裝備快速采購與交付。2021年，美空軍發布《打造數字力量》報告，將數字工程、靈敏軟件開發和開放式架構確立為空軍裝備發展的“數字三位一體”，同年設立數字轉型辦公室，系統推進數字工程轉型。

在這一背景下，美空軍基于數字工程打造的T-7A“紅鷹”高級教練機和“下一代空中主宰”項目，成為美軍當前為數不多采用全流程數字開發的項目。T-7A“紅鷹”高級教練機從概念設計到原型機首飛用時3年，僅為傳統耗時的一半，工程質量和裝配效率大幅提升，軟件開發時間明顯縮短。“下一代空中主宰”項目依托“數字化百系列”策略，通過實施數字工程，實現較小批次的快速迭代，取代大規模生產的戰斗機傳統采購模式。

在美空軍主導的多個高超音速導彈項目中，研發企業廣泛采用“數字孿生”等技術進行開發，實現了設計的快速迭代、制造成本的降低和生產效率的提升。另外，對于彈體和高超音速飛行環境的數字化仿真有助于簡化飛行試驗流程，縮短開發和測試時間。

此外，美軍在“陸基戰略威懾”彈道導彈系統、“福特”號航母、朱姆沃爾特級驅逐艦、F-35戰斗機等眾多裝備項目中，也不同程度地采用數字工程技術并取得一定成果。

實踐暴露不足

作為美軍數字化轉型的重要途徑，數字工程為美軍裝備建設帶來諸多便利，但在具體應用過程中暴露出不足和局限性。

在T-7A“紅鷹”高教機項目中，數字工程并未有效緩解因彈射座椅缺陷導致的項目延遲狀況。另外，盡管數字工程具備快速迭代能力，但其依賴的原始數字模型的可靠性遭到質疑。“紅鷹”的生產商曾表示，需要繼續提高數字模型的“保真度”以降低風險，似乎暗示了“紅鷹”的數字模型存在某種“缺陷”。

同樣的情況也發生在高超音速武器項目上。不少專家認為，某些空氣動力學效應無法通過計算機進行數字化模擬，風洞測試才是獲得可靠數據的必要方式。考慮到近年來美軍高超音速武器項目屢遭失敗進展緩慢，或許與項目過度依賴數字工程推進有關。

盡管如此，數字工程在提升美軍裝備采辦效率、推動裝備技術進步方面的作用不應被完全否認。對于美軍而言，在數字工程實踐中能否有效規避數字化帶來的各種弊端，確保數字模型的精準度，是實現數字化轉型的關鍵。其后續發展值得持續關注。（深海）