东瀛新妖刀__日本“心神”先进战斗机技术验证机研制计划初探

日本 “ 神 ” 先进战斗机技术验证机研制初探 钱 银 导读 日本最近公布其 “ 心 神 ” 先进战斗 机的技术验证机 一 研制计划 , 并希望 尽快造 出 一 原型机进行试 飞 , 其 目的是向 美 国 国会施压 , 希望 美 国 国会解除 一 战斗 机的对 日 出口 禁令 , 同时 , 日方在 一 原型 机研制过程积 累的技术经脸 , 对 日本 以 后 其他 先进 隐身航空式器 装备研发而 言 , 也是大有稗 益 的 。 自从美国 国会再次拒绝 日本 引进美国洛 克希德 · 马 丁 公 司 一 “ 猛禽 ” 战斗机 的提议之后 , 日本马 上 公 布 了其野心勃勃的 ,’, 臼神 ” 川 先进战斗机的技术验证机 八丁 一 研市计划 , 年 月 日 , 日本 防卫厅 。。 年 月 日升格为 “ 防务省 ” 技术 研究本部 下 和三菱重工展 出了 一 全尺 寸模型 , 其外形前卫 , 技术新颖 , 马上 引起 了世界各国的高度关注 , 在 航 空 传媒 界 更 是 引 起 了 一 场 轰 动 , 美 国 《航 空 周 刊 和航天技术 》周刊等也刊发 了多篇专文进行 跟踪报道 。 日本的下一代主力战斗机 — “ 猛禽” 还是 “ 心神” 据透露 , “ 心神 ” 隐身战斗机研究计划 早在上个世纪 年代就已经秘密展开 , 日本防 务厅一直对其研究情况进行严格保密 , 以至于 外界对于 日本秘密进行隐身战斗机研究的情况 一无所知 。 此次公开的 一 全尺寸模型早 在两年前就已经制造完成 , 并被送到法国秘密 完成了全面的隐身性能评估试验 。 日本此次高 调公开本国的隐身战斗机研制计划 , 其目的是 增加和美国进行 “ 猛禽 ” 战斗机引进和整机许 可生产谈判的筹码 , 而且一旦谈判破裂 , “ 心 神 ” 战斗机的研制计划可能升格为 “ 猛禽 ” 战 斗机引进计划的备份 。 通过合作研发并生产 一 战斗机 , 日本三 美国 一 “ 猛禽 ” 下 图 是 目前世界上最先进 、 也最具攻击性的战斗机 美国以出于防止重要的关键 技术 、 如隐性技术泄露为由暂时未允诺向日本出口 “ 猛禽 ” , 发展 “ 心神 ” 不仅可以提高日本航宇技术的研发 水准 更为重要的目的可能是用作向美国航空业界施压的筹码 。 菱重工在战斗机研发领域的技术进步是有 目共 睹的 , 当代 日本航空工业的发展已经从许可证 生产阶段进人 了 自主研发阶段 。 但是按 照计 划 , 到 年 , 一 战斗机将会全面停产 。 而 长期在 日本空中自卫队服役的 一 战斗机也 将于明年开始退役 , 而美国迟迟不肯松 口 向 日 本出 口 一 “ 猛禽 ” 战斗机 , 为 了寻求替 换其 余架 一 的新型战斗机 , 日本对于 自 研下一代先进战斗机的需求变得 日益紧迫 。 日 本防务省高级官员示 “ 除非美国同意对 日 出售顶级的 一 战斗机 , 否贝 日本展开 自 己的隐身战斗机研制计划势在必行 , ” 由干 武器出口禁令的限制 , 日方的隐身战斗机研制 计划无法筹集海外用户的投资 , 因此 , 日方不 得不独 自承担 “ 心神 ” 战斗机研制计划的全部 经费 , 据 日本销量最大的 日报 《读卖新闻 》报 道 日本防务省正在努力说服国会在 财政 年度先期拨款 亿 日元 约 亿美元 用于 一 原型机的研发工作 。 而且在未来十年 中 , 日本防务省还将陆续投人数十亿美元用于 一 原型机的研发工作 。 在 日本防务省技术研究本部向 日本国会提 交的 “ 中 、 远期技术发展规划 ” 中 , 提及 日本下一代战斗机的性能需求和作战使命的部 分 , 为了避免敏感的国际政治问题 , 用非常含 混的 日式官方腔调写道 “ 日本空 自的下一代 战斗机不仅要具备巡航导弹防御能力 , 而且必 须能够在远离 日本本土的高威胁空域执行作战 任务 。 因此 , 日本空 自必须装备具有优良飞行 哇能和隐身能力的第五代战斗机 , 并配备先进 的综合化航电系统以加强战场态势感知能力 , 其发动机要能够支持飞机进行超音速巡航 。 ” 显然 , 日本对于 下一 代战斗机的性能需 舫空档案、 ‘刊 左图及上图 在去年日本防务省举办的 “ 防卫技术研讨会 ” 上展示了最新的 了 一 风洞试验缩比 模型 , 从这个模型的气动外形来看 外形变化不小 , 而且明显是一种双座飞机 。 方还需要在隐身涂层技术上继续攻关 。 其次 , 一 的 型发动机进气道的曲率还不够大 , 隐身性能有待提高 , 日本的研究人 员计划在 一 的进气道中加装导流片或者折流板等 雷达波反射阻滞体 , 来增强进气道的隐身效 果 。 据悉 , 一 原型 机上 将集成 日本 自 行研发的推 力 矢量 发 动机 、 光 传 飞 控 系 统 、 先进 “ 飞行 推进综合控制系统 ” 汗 和 “ 多功能射频传感器 ” 兄「 等 先进机载系统 , 并采用全新的智能蒙皮和先进 复合材料技术 。 日方表示 , 在 一 原型机上将暂时不 安装机载雷达 , 取而代之的是 “ 多功能射频传 感器 ” , 据报道该系统是一种被动式传感器 , 可对敌方雷达和通讯系统发射的射频信号进 行收集和定位 。 据报道 , 将来装备到 一 上的新型有源相控阵雷达 的原型 已经完 成 , 并装在一架由川崎 一 运输机改装而成的 雷达试验机上进行试飞 , 日方声称它的性能与 美国装备到 一 战斗机上的 一 雷 达相似 , 其对空 、 对地功能齐全 , 抗干扰能力 强 , 并具备升级为定向能武器对敌方射频传感 器进行软杀伤的潜力 。 日本防务省技术研究本 部还表示 , 借助 日本强大的电子工业实力 , 日 本有能力在 年之内研制出先进的高度综合化 航电系统 。 另外 , 一 原型机上将不会配备任何 武器系统 。 但是 , 其未来的 “ 心神 ” 战斗机上 将能够装备 日本自主研发或者进 口的各种武器 系统 。 据推测 , 一 原型机 可能将安装 日 本石川岛播磨重工研制的 一 低涵道比涡轮 风扇发动机进行试飞 , 据报道 , 一 的 发动机 装备 日本国产 一 教练机 发展而来 , 一 采用 级风扇 、 级高压压气机 , 级涡 轮 , 一 全长 米 , 装有先进的全权数字式 发动机控制系统 队 , 其单台最大推力 为 千牛 , 全重 千克 , 推重 比 , 低于 一 发动机 装备 “ 台风 ” 战斗机 的 , 但 是和 发动机 装备 “鹰狮 ” 战斗机 的推重 比相当 , 据报道 , 一 的研发工作将在 年完成 , 一 的最大推力还有一定的升级空 间 。 日本防务省技术研究本部没有对 一 原型机和 一 涡扇发动机提出适应超音速巡 航的技术要求 , 但这并不表示未来的 “ 心神 ” 不能超音速巡航 , 按照计划 , “ 心神 ” 战斗机 将在 年进行超音速巡航试飞科目 , 也就是 说 , 一 原型机将暂时不具备超音速巡航 能力 。 “ 心神” 战斗机的技术谜团 关于 “ 心神 ” 战斗机最大的疑 问就是 这种战斗机到底是单座的还是双座的 从三菱 重工 公布的宣传材料来看 , 一 是一架单 座战斗机 , 而且其前年公布的全尺寸模型确实 也应证了这一点 , 但是 , 年 月 日出版 的 《美国航空周刊与空间技术 》周刊上公布的 一张 一 原型机结构剖视图却令人生疑 , 一 原型机长长的驾驶舱使得 一 看上 去像一种双座飞机 笔者拙 见 , 一 长长的驾 驶舱外形酷似苏一 的驾驶舱 , 或者说 , 其座 舱内留有足够的空间安播第二个座位 。 据此 , 笔者推测 , 将来 , 一 至少有单 、 双座两 种改型 , 两者采用通用化模块设计 , 气动外形 完全一样 , 而座舱内后座的空间则根据任务需 要进行改装 , 作为战斗机使用时 , 其后座空间 可用于容纳机载设备或者燃料箱 , 而作为攻击 教练机使用时 , 可快速更换模块 , 为其装上 第二个驾驶席 。 “ 心神 ” 战斗机的尺寸和起飞重量到底有 多大也是外界猜测的焦点 , 目前 , 一 原 型机的重量和尺寸参数还处于严格保密之中 , 但是根据其装备的两台推力为 千牛的 一 发动机来推测 , 双发的 一 原型机在重量 上应该和单发的瑞典 一 “ 鹰狮 ” 战斗机属 于同一量级 , 也就是说 一 原型机的空机 重量大约在 吨左右 。 另外 , 根据三菱公 司透 露的 一 侧视图 , 笔者大致估计了 一 装备动态 的几何尺 寸 , 其翼 展约为 米 , 全长为 米 , 是一种轻型的双发隐身战斗机 。 但是 , 据 日本 《航空迷 》刊物透露 未来 日本自主研制 的 “ 心神 ” 战斗机将比 一 原型机更大更 重 , 并装备推力更为强劲的发动机 , 因为以 目 前 一 原型机的量级根本无法满足 日本空 自对于下一代战斗机的技战术要求 , 吨的起 飞重量 , 去了吨空重 , 最多带 吨燃料 根本无 法携带足够的燃料飞越北朝鲜领空 , 更不可能 深人中国领空作战 , 因此 , 一 原型机仅 仅是一种先进技术验证机 , 而将来的 “ 心神 ” 战斗机的尺寸和起飞重量必定被放大 , 至少要 达到 一 的量级 。 所以 , 可以断定 , 日方 自 研的隐身战斗机的定位可能是一种中型的双发 多功能隐身战斗机 。 未来 , 更大 、 更重的 “ 心神 ” 战斗机肯定 将换装推力更大的发动机 , 以支持其进行超音 速巡航 , 届时 , 推力较小 一 发动机肯定无 法满足 “ 心神 ” 战斗机对于动力的需求 。 目前 还不清楚未来的 “ 心神 ” 战斗机是否也采用 日 本本国研发的发动机 , 石川岛播磨重工拥有很 强的发动机研制能力 , 它是诸多世界顶级航空 发动机制造商 例如美国普 · 色公司 、 公司和英 国罗 · 罗公司 的子承包商 , 它也是多种世界知 名航空发动机的零件供应商 , 值得注意的是装 备到 日本川崎重工最新研制的 一 海上巡逻飞 机上的 一 高涵道比涡轮风扇发动机也是出 自石 川岛播磨重工之手 , 据报道 一 的核心 机与 一 相同 。 石川岛播磨重工也曾多次表 示其拥有研制小涵道比大推力涡扇发动机的能 力 , 但是众多 日本专家认为让石川岛播磨重工 为未来的 “ 心神 ” 战斗机研制一款全新的大推 力涡扇发动机 , 成本过高 、 代价过大 、 而且研 发时间也会拖得很长 , 因此 , 未来的 “ 心神 ” 战斗机也有可能选用国外的成熟大推力涡扇发 动机 。 目前 , 日方已经秘密进行了三片式折流板 矢量喷管的推力矢量控制地面演示试验 , 按照 计划 , 一 原型机上将安装这种折流板矢 量喷管 , 但是 , 这种折流板矢量喷管隐身性能 较差 , 因此 日方还计划在未来的 “ 心神 ” 战斗 机上装备带锯齿边缘的全向推力矢量喷 口 , 以 提升雷达隐身能力 。 日方计划在 年时间之内 立足于国内的发动机科研力量 , 研发出实用的 全向推力矢量系统 。 因此 , 将来 “ 心神 ” 战斗 机将采用何种形式的发动机推力矢量系统也是 一个值得关注的疑点 。 结论 由于 日本在隐身战斗机研发领域经验不 足 , 可以肯定的是 , 即使 “ 心神 ” 战斗机最终 研发成功 , 其性能和 一 相比仍将存在明显 的差距 , 这也是 日本一直不放弃游说美国国会 解除 一 禁售令的原因之所在 。 日本空 自通 过和部署到冲绳的美军 中队的 一 战斗机 进行联合演习 , 认识到了 一 的先进性能 , 更加强了 日本空 自引进 一 的决心 。 日本方 面早就作好了不惜一切代价引进 一 战斗机 的准备 , 即使是 “ 心神 ” 计划本身 , 从某种意 义上讲 , 也是为最终顺利引进 一 战斗机而 做铺垫 , 可见 日本在引进 一 战斗机问题上 的处心积虑 。 无论如何 , 日本全力推进 一 原型机 的研制计划 , 确实是 日本防务省打出的一手好 牌 , 首先 , 它可以向美国国会施压 , 以求美方 解除 一 战斗机的对 日出 口 禁令 , 其次 , 日方在 一 原型机研制过程积累的技术经 验 , 对 日本以后其他先进隐身航空武器装备研 发而言 , 是大有裨益的 。 因此 , 无论最终 “ 心 神 ” 战斗机是否会批量生产装备部队 , 日方都 不会吃亏 。