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中韩五代战机飞速发展 日本自研五代机应对争端

来源: 中国青年报 | 2016-01-22 09:38:33

  日本“心神”战机  近日有媒体报道,日本首架自主研发的第五代战斗机“心神”的首飞计划再次推迟,预计2016年第一季度进行。此前,“心神”曾多次传出首飞的消息,但都因各种技术原因推迟,“心神”

  日本“心神”战机

  近日有媒体报道,日本首架自主研发的第五代战斗机“心神”的首飞计划再次推迟,预计2016年第一季度进行。此前,“心神”曾多次传出首飞的消息,但都因各种技术原因推迟,“心神”战斗机项目启动以来,发展之路一直不太顺利。

  美国已经同意日本采购42架F-35战斗机,但日本仍然坚持研发自己的五代机,这其中,既有摆脱战斗机发展由美国牢牢控制的局面,重振日本航空工业的心思,也有加紧备战的现实需求。

  设计要求不低,但作战效能不会太高

  由日本防卫省技术研究本部牵头研发、三菱重工负责设计制造的第五代战斗机“心神”,代号ATD-X,意为先进技术验证机项目X。也就是说,“心神”即使研发成功,也不是用于打仗的,而主要是通过这一款战机,来将日本多年来苦心预研的五代机设计技术、隐身技术、高推重比矢量发动机、火飞推一体化控制系统、综合电子系统等整合到一起,验证发展第五代战斗机的可行性。

  正如“心神”这个名字一样,日本对拥有自己设计制造的第五代战斗机可谓心驰神往。美国在研发世界上第一款第五代战斗机F-22时,提出要具有“首先发现、首先攻击和首先摧毁”能力,日本对“心神”也提出了这样的要求。

  为了保证机动能力,“心神”采用常规布局,拥有大根梢比梯形机翼、双垂尾、全动式水平尾翼、带附面隔层道的二元进气道,装两台推力矢量发动机。但“心神”机长14。2米,宽9。1米,高4。5米,空重约8吨,体量比美国的F-16还小,属于标准的轻型战机。由此可以判断,它是一款作战半径不大、留空时间不长、载弹量不多的第五代战斗机,作战效能可能不会太高。

茂名资讯网  在隐身方面,“心神”独创的东西不多,它借鉴了很多F-22、F-35的设计理念。“心神”采用翼身融合体气动布局,前机身为菱形,双垂尾V形布局,采用S型进气道,机腹下设有内埋式武器舱。与此同时,它还采用碳纤维复合材料和隐身涂层。但分段式座舱盖没有与机身进行一体化设计,两道弓形金属骨架十分显眼,高高凸起的气泡式座舱盖可以保证视界的良好,却暴露出“心神”隐身设计上的缺陷。

  “心神”的发动机为两台日本石川岛播磨重工公司设计制造的XF5-1发动机,单台重650公斤,推力49.5千牛,推重比7.8,尾喷口采用了偏流板推力矢量技术。数据显示,这只是一台中等推力发动机。我们知道,第四代战斗机F-16的F100-PW-229发动机,最大推力和加力推力也分别达到79.18千牛和129.4千牛。发动机是飞机的“心脏”,动力不足很难保障“心神”具有高机动性和超声速巡航能力。

  值得关注的是“心神”的电子设备,据称它的机体表面将采用三菱重工正在研发的“智能蒙皮”技术,这项先进技术可能将“心神”一些系统的前端传感器件,如通信系统的天线,微型化后嵌入或附着到飞机的蒙皮上。此外,也可以用蒙皮检测电磁信号,感应风速、温度、压力变化。

  日本的五代机雄心不会止于先进技术验证阶段

  据报道,日本在完成“心神”研制之后,还要在“心神”的基础上,继续研制发展F-3战斗机。但外界对此说法一直存有异议,有人认为这只是日本为了要挟美国,让其给自己更大技术支援的一个策略。但很多迹象显示,日本的五代机雄心不会止步于先进技术验证阶段。

茂名资讯网  现代战斗机的发展对各系统技术的要求越来越高,投入的人力、物力、财力成本也越来越高,随之带来的风险也越来越大。为降低风险,积累技术和经验,美国等国家在一型战斗机研发正式立项前,都会先进行技术预研和验证。根据类似经验,“心神”成功验证之后,紧跟着应该有一个更大的发展计划。

  从现实需求看,日本也有动力在“心神”的基础上继续发展实战型F-3。目前,中日、韩日之间都存在岛屿争端,日本为此正加紧备战,大力发展先进军事装备。尽管日本已经开始采购美国第五代战斗机F-35,但以对地攻击为主的F-35难以满足日本控制天空的要求。与此同时,中国和韩国的第五代战斗机也正在飞速发展。

  其实,在本世纪初日本为下一代主力战斗机F-X选型时,一心想求购美国的F-22战斗机。但美国国会早在1998年就立法禁止F-22外销,日本才不得不退而求其次选择了F-35。

  此外,日本还有自己的小算盘。多年来,日本一直与美国合作研制战斗机,但日本并不甘心总做小学生。近年来,日本朝野一心想摆脱战后体制,强行通过新安保法,解禁集体自卫权,放弃“武器出口三原则”,不断突破《和平宪法》限制,军国主义大有死灰复燃之势。但要达到日本政府希望的“国富兵强”的理想状态,没有自主研发重要武器装备的能力是不行的。日本战斗机等主要装备发展的主动权一直牢牢控制在美国手里,“心神”以及未来的F-3战机就成为日本推动主要航空装备完全自主化的重要尝试。

  从“心神”到F-3难以一帆风顺

  日本研发第五代战斗机有不少优势,但也存在很多技术难关。

  多年来与美国合作研制战斗机是其最大优势之一。日本之前的F-1和F-2战斗机都是日美合作研制的。日本装备的213架F-15J/DJ战斗机,除了前14架,其余的都是由三菱重工组装的。应该说,多年来通过与美国的合作,日本获得了很多研制生产战斗机的技术和经验。

  未来几年,在美国F-35战斗机的生产制造上,日本仍将保持与美国军工企业的密切合作。日本采购的42架F-35大多数都由三菱重工在国内组装,这些飞机的很多零部件也都是日本企业生产的。2015年11月5日,日本石川岛播磨重工还与美国普・惠公司签署了共同生产F135发动机的合同。与美国合作生产F-35,将会极大提高日本第五代战斗机研发的起点。

  此外,日本是科技强国,在微电子技术、计算机技术、网络技术、材料技术等诸多领域非常先进。在战斗机机载武器方面,日本也有很好的基础。多年来,日本在使用美国机载武器的同时,不断自主发展机载武器。其自研的主动雷达制导空空导弹AAM-4和红外成像制导空空导弹AAM-5,堪比美国的AIM-120和AIM-9X。

茂名资讯网  但日本研发第五代战斗机存在的困难也非常明显。“心神”先进技术验证机的研发从2000年就开始了。2005年9月~11月,日本曾将“心神”全尺寸模型秘密运往法国进行一系列隐形效果测试,包括雷达反射截面、机体吸波性能和发动机红外辐射等。2006年5月,日本防卫厅公开了“心神”全尺寸模型测试的照片,随后宣布将于2010年以此为基础研制“心神”先进技术验证机。

  但随后整个工程进度缓慢,直到2012年3月,三菱重工才正式开始组装“心神”。2014年7月“心神”完工出厂后,首飞计划一拖再拖。不能不说,日本想要研制发展出一款先进战斗机,还存在重重困难。

  二战后,日本一直没有独立研制过战斗机。虽然日本一直跟着美国学习,但学习不能代替亲身实践。研发一款由众多新技术构成的先进战斗机并不是先进技术的简单堆砌,如何将众多技术整合成合格的系统,将众多系统整合成合格的飞机,需要众多型号积累的工程经验,而这正是日本缺乏的。

  一款先进战斗机的诞生,背后支撑它的是一个国家强大的机械工业、航空工业、电子工业和航天工业。从日本将“心神”全尺寸模型运往法国测试来看,它还缺乏研制高性能战斗机必须的很多试验手段,如大中小型、高中低速各种风洞等。

  此外,日本在五代机的研发上还有很多高山要攀登。航空发动机是机械工业中最复杂的部分,研制难度远超想象。尽管日本已研制出尚不完善的中等推力发动机XF5-1,并且已经开始着手研制设想推力为146。8千牛的大推力发动机,但从“中推”到“大推”,并不是把小的发动机按比例放大就能够实现的,它要求从材料、设计到制造、试验,哪项薄弱都不行。另外,第五代战斗机必需的火飞推综合控制系统、综合航空电子系统等,也需要日本攻克一系列重大技术难关。由此可以判断,从“心神”通往F-3的道路会充满坎坷。

  (作者张文昌 单位:空军装备研究院)

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