深度:淺析日本未來五代戰機發展及我國應對之道
資料圖:疑似日本第5代隱身戰鬥機原型曝光
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6月14日,網路上突然流傳出一組照片,疑似日本三菱重工第五代隱身戰機已經組裝成功,拉出廠區正在進行某些測試。而這也標誌著日本在第五代機作戰飛機的技術研究中向前邁進了一大步。
但是從目前日本公布的數據來看,目前ATD-X還只是一個比較簡單的技術驗證機,並不是日本第五代戰鬥機的原型,日本想研製國產隱身作戰飛機還有許多關鍵技術障礙需要克服。日本給予希望的F-3戰鬥機還暫時不能出現。
日本為什麼研製五代機?
目前世界上大多數主要航空強國都在研製第五代戰機。美國雖然有F-117以及B-2兩種隱形機的開發與操作經驗,但真正在戰鬥機隱形設計領域發揮極致的是到F-22服役以後,在F-22之後F-35的開發與服役也持續進行。除美國以外,現今世界各國也為了能夠達到第五代戰鬥機的水平正在持續的研究當中,如俄羅斯的T-50、中國的殲-20、殲-31戰鬥機等。
為了追趕世界先進戰機的潮流,日本最先決定購買美國F-22戰鬥機。但由於技術上先進和保密要求等原因,日本裝備F-22戰鬥機的可能性幾乎為零,況且F-22戰鬥機的生產線早已經關停。同時美國國會禁止向任何國家出口這種戰鬥機。不僅僅是針對日本,至於另一種第五代戰鬥機F-35,雖然是由多國共同研製,不存在出口限制問題,但各參與國要分擔生產任務,很難允許日本以許可生產方式完全在國內製造。而且,F-35的研製進度也嚴重滯後,研製費用高漲。雖然其可能在2014年得以出口,但考慮到今後試驗的拖延,F-35很可能趕不上航空自衛隊替換F-4EJ戰鬥機的時間。
除F-22和F-35之外,別的戰鬥機,比如法國的「陣風」、英國的「颱風」戰機都不算五代機,難以滿足日本在技術方面希望獲得的很大收穫。如此一來,選擇國產戰鬥機無疑成為現實可能。
資料圖:日本展示的驗證機與模型機對比圖
隱形性能據稱很強大
根據心神的研製方-三菱重工的資料,ATD-X的計劃從2000年開始,2005年完成全尺寸模型,主要用來進行了與RCS有關的測試,由於日本缺少設計隱身飛機的經驗,所以相關實驗是在法國的相關設施內進行的,2006年三菱重工又製造出一架1:5大小的模型飛機,進行模擬試飛,主要對飛機的氣動布局進行研究。
而原型機的製造從2010年開始,預定於2016年首飛。目前,技術研究本部正在研製ATD-X先進技術驗證機,它將測試隱形性能、高機動性以及「智能蒙皮」等多種先進技術,被視為國產戰鬥機研製的基礎。雖然因預算等原因,這一項目不一定能夠實用化,但其研究必須繼續下去。對日本這樣缺乏天然資源的國家而言,先進技術的儲備就是最大的資源。擁有研製武器的能力,與擁有實際的武器一樣,都可以形成對敵人的遏制力。
隱身性能預計「很強悍」
隱身是第四代作戰飛機的基本特點,從公布的模糊圖片和模型來看,它的外形與F-22大致相同,都是正常式氣動布局,外形明顯採用了波束控制原則來設計。ATD-X的架構大體上為雙發動機、向量噴嘴、雙垂直尾翼的機體。為了降低雷達反射截面積,機體形狀使用了不平整的表面以及帶有圓角的設計。
機體尺寸上,比起F-22小了許多(大約14米),起飛重量大約為8噸。機體的材質使用了新設計的複合材料,搭配上同時兼具隱身性和機動性的「高機動飛行制御系統」。為了實現高運動性控制,飛行控制系統採用了光纖式線傳飛控,此技術在川崎重工的P-X也有使用。
從進氣道的位置來看,它貌似也採用了S進道,進氣口類似於F-22的進氣口,這樣就避免了雷達電波直接照射到發動機風扇,雷達波不容易被直接反射回去,從而提高了飛機的隱身能力。
這裡我們可以看出日本的ATD-X驗證機的隱身性能還是不錯的。但仍然有一些瑕疵,為了降低開發成本,全尺寸模型機使用了一些現成品,例如駕駛艙的部份挪用三菱F-2戰鬥機的原件材料,但這在隱身性上屬於不利的設計,在實機上可能會進行改良。
資料圖:日本ATD-X試驗機徽標
航電系統有亮點
該機最大的亮點為採用了整合高性能主動相控陣雷達,電子戰系統以及高流量通訊能力的多功能射頻感測器,且利用了智慧蒙皮技術在機身上附著了瓦片式相控陣雷達天線。
日本已經開始為新一代國產飛機研製包括新型有源相控陣火控雷達的航空電子系統,其採用了先進的綜合射頻技術,相當於F-35戰鬥機系統的水平,它最大的特點就是採用高速光傳輸數據通信網路和數據處理技術,實現航空電子的綜合化和感測器的多功能孔徑技術,從而能夠更加迅速的獲取戰場態勢信息。
日本還開展了智能蒙皮技術的研究,也就是將雷達天線和飛機蒙皮綜合在一起,形成瓦片一樣的機身。從而提高飛機的探測能力,心神還有一個比較特點就是採用了飛機光傳操縱系統,與以前飛機的電傳操縱系統相比,光傳操縱系統是以光代替電作為傳輸載體,因此抗干擾能力強,可靠性高,體積小、重量輕。
資料圖:日本F-3心神戰機擊落中國殲20假想圖
可憐的載彈量
由於體型狹小,日本ATD-X驗證機可能在航程、載彈、多功能性上都十分有限。甚至內部郵箱都無法滿足比較大的航程,肯定需要外置油箱。機身的狹小也說明了日本在ATD-X驗證機並沒有考慮彈倉的問題。所以就造成了外掛絕大多數情況下會損害拋棄外掛前的隱身性。會增加被對方提前發現的可能性。
同時戰機為了滿足多功能性需要外掛內置大型彈藥的彈倉,或者外掛隱形外形的彈藥,這至少要佔用一個機腹重載掛架。這樣副油箱就又會少掛一個,如果在滿足不了油料的情況下,可能需要增加夥伴加油機或者專業加油機來進行補給,同時在戰機身上還需要特設常規的加油設備。
為了改變該機載彈量小的問題,日本還需要改進導彈的尺寸,比如摺疊彈翼的中距彈和格鬥彈。但是依據現有資料,日本沒有對AAM-5中距空空導彈進行任何的改裝。
殲-20足以壓制日本五代機
通過以上分析我們會了解到,ATD-X驗證機的主要技術戰術指標並沒有超過五代戰機的範圍,所以ATD-X驗證機就是一款技術驗證機。所以筆者有理由相信日本直到現在為止都沒有真正的五代機計劃。ATD-X驗證機的目的,就是希望未來日本在研發下一代的戰機的時候,完全達到自研自產為主。避免F-2戰鬥機研製中,那樣日本完全被美國人牽著鼻子走。所以ATD-X驗證機最大的價值在於日本自主的完成飛機研製的全過程,保證了戰鬥機研製能力的延續。
日本在未來會通過技術驗證一款既能空優、又能多功能的戰機。並且在某些性能上可能會超過殲-31戰機。但是,按照ATD-X驗證機至少試飛三四年,那時候可能已經是2015-2020年。等日本五代機新機出來再試飛四五年進入量產,那時候已經是2025-2030年期間了。而在那時中國的殲-20,殲-31戰機早已經服役,中國空軍都足夠抗衡乃至壓制日本所謂的「國產」五代機。(作者署名:小新)
資料圖:心神隱身戰機宣傳圖
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