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自20世紀50年代初第一代超聲速戰鬥機問世至今，超聲速噴氣式戰鬥機已發展到了第四代。在世界各國研發的四代機中，除美國的F-22已投入現役外，其余均還處于研制之中，包括美國的F-35和俄羅斯的PAK FA（俄羅斯稱第五代）。但美、俄等航空強國已經開始了更新一代戰鬥機技術的探索。據美國《空軍雜志》網站披露，美國空軍將在今後幾個月內啟動一項為期18個月的分析研究工作，對多種五代機方案進行評估，被選中的方案將有望作為F-22戰鬥機的後繼機或補充。除此以外，未來的戰鬥機還將向以下方向發展：
自主智能無人駕駛
國外普遍認為，下一代戰鬥機發展的一個主要趨勢是無人化。前美軍參謀長聯席會議主席邁克爾·馬倫就曾樂觀地估計“F-35將是美空軍最後一型有人駕駛戰鬥機”。
2008年6月，美海軍首次公布了F/A-18E/F艦載戰鬥機的後繼機F/A-XX的方案探索研究結果，認為飛翼布局的無人作戰飛機將是一種非常有吸引力的選擇。同年7月，俄羅斯蘇霍伊公司總經理米哈伊爾·波戈相在英國范堡羅航展期間也曾向外界表示，俄羅斯下一代戰鬥機將是無人駕駛的。
與有人駕駛飛機相比，無人機具有眾多優點：
- 外形體積小，隱身性能好；
- 無人員過載限制，機動性高；
- 無人員疲勞和生理限制問題，續航時間長；
- 無人員傷亡、被俘和泄密問題，因而在未來空中戰場上具有明顯優勢。
但無人機對環境的準確感知和反應能力不如有人機，致使其無法執行相對復雜的作戰任務。未來無人作戰飛機出現初期將很可能採用與有人機編隊的形式執行任務。不過隨著自主控制和信息技術的發展，無人機獨立完成任務的能力將越來越強。
寬頻甚至全頻隱身
隨著各種反隱身技術的發展，目前依靠外形設計和傳統隱身材料實現低可觀測的軍用飛機在未來戰場上面臨極大威脅，甚至完全失效。
例如，美國軍方就認為其現役F-22戰鬥機、B-2轟炸機等隱身飛機的技術優勢至多只能維持到2020年左右。美、俄等國為此均加強了對新一代隱身技術的研究，推出各種新的隱身機理和隱身材料，並從傳統的雷達、紅外隱身進一步擴展到目視隱身。
目前美空軍正在研究的納米材料和綜合飛行器能量管理技術等，有可能會成為實現寬帶隱身和多光譜隱身的關鍵。
此外，採用等離子體技術可以在不影響飛行器氣動外形的前提下大幅提高隱身性能，同時還可降低飛行阻力，因此等離子隱身技術在未來戰鬥機上有良好的應用前景，一直備受美、俄等國的關注。
空天一體
隨著現代科學技術的進步和未來戰場的不斷拓展，傳統意義上的空中作戰將發生根本性變化，空天一體已經成為必然趨勢。
在未來戰場上，要有效地保障己方航空航天器順利執行任務，同時阻止對方航空航天器執行任務，就有必要裝備可常規起降、快速靈活進入太空的空天作戰飛機以奪取制天權。
根據目前世界各國相關預先研究和技術驗證工作的進展情況，預計到2030年前後，超燃衝壓發動機、脈衝爆震發動機、渦輪/衝壓組合發動機等新概念發動機將實現技術性突破，新材料技術也將日益成熟，屆時上述設想將會逐漸變為現實。目前美國對空天飛機的發展尤為重視，並將其視為下一代戰鬥機的重要發展方向。
自主智能無人駕駛
國外普遍認為，下一代戰鬥機發展的一個主要趨勢是無人化。前美軍參謀長聯席會議主席邁克爾·馬倫就曾樂觀地估計“F-35將是美空軍最後一型有人駕駛戰鬥機”。
2008年6月，美海軍首次公布了F/A-18E/F艦載戰鬥機的後繼機F/A-XX的方案探索研究結果，認為飛翼布局的無人作戰飛機將是一種非常有吸引力的選擇。同年7月，俄羅斯蘇霍伊公司總經理米哈伊爾·波戈相在英國范堡羅航展期間也曾向外界表示，俄羅斯下一代戰鬥機將是無人駕駛的。
與有人駕駛飛機相比，無人機具有眾多優點：
- 外形體積小，隱身性能好；
- 無人員過載限制，機動性高；
- 無人員疲勞和生理限制問題，續航時間長；
- 無人員傷亡、被俘和泄密問題，因而在未來空中戰場上具有明顯優勢。
但無人機對環境的準確感知和反應能力不如有人機，致使其無法執行相對復雜的作戰任務。未來無人作戰飛機出現初期將很可能採用與有人機編隊的形式執行任務。不過隨著自主控制和信息技術的發展，無人機獨立完成任務的能力將越來越強。
寬頻甚至全頻隱身
隨著各種反隱身技術的發展，目前依靠外形設計和傳統隱身材料實現低可觀測的軍用飛機在未來戰場上面臨極大威脅，甚至完全失效。
例如，美國軍方就認為其現役F-22戰鬥機、B-2轟炸機等隱身飛機的技術優勢至多只能維持到2020年左右。美、俄等國為此均加強了對新一代隱身技術的研究，推出各種新的隱身機理和隱身材料，並從傳統的雷達、紅外隱身進一步擴展到目視隱身。
目前美空軍正在研究的納米材料和綜合飛行器能量管理技術等，有可能會成為實現寬帶隱身和多光譜隱身的關鍵。
此外，採用等離子體技術可以在不影響飛行器氣動外形的前提下大幅提高隱身性能，同時還可降低飛行阻力，因此等離子隱身技術在未來戰鬥機上有良好的應用前景，一直備受美、俄等國的關注。
空天一體
隨著現代科學技術的進步和未來戰場的不斷拓展，傳統意義上的空中作戰將發生根本性變化，空天一體已經成為必然趨勢。
在未來戰場上，要有效地保障己方航空航天器順利執行任務，同時阻止對方航空航天器執行任務，就有必要裝備可常規起降、快速靈活進入太空的空天作戰飛機以奪取制天權。
根據目前世界各國相關預先研究和技術驗證工作的進展情況，預計到2030年前後，超燃衝壓發動機、脈衝爆震發動機、渦輪/衝壓組合發動機等新概念發動機將實現技術性突破，新材料技術也將日益成熟，屆時上述設想將會逐漸變為現實。目前美國對空天飛機的發展尤為重視，並將其視為下一代戰鬥機的重要發展方向。
