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1997年9月7日,美国F-22试飞成功后,标志着世界战斗机跨入第四代。2001年12月16日,X-35的首飞成功,把美国四代战机高低搭配的基本布局呈现在世界面前。在美、俄发力前行滚烫的轨迹之后,日本、韩国、印度在三代机水平上积累起来的骄傲已黯然无光,但在空中强势地位的诱惑下开始蠢蠢欲动,试图利用本国的航空技术实现战斗机的更新换代。但它们似乎忘记,自己头顶上掠过的三代机上,没有一项技术是本国的原创。在四代机革命性的技术突破所形成的壁垒面前,这些二、三流的航空技术拥有者,对四代的向往或许只能用战略利益和钱去购买。
日本,木制“心神”的背后
对于四代战机F-X的更新换代,日本最初的设想是像引进F-15J一样,把F-22的生产线海运到日本继续克隆成F-22J即万事大吉。但美国对F-22的技术完全不像当初对F-15那样慷慨。由于苏联解体,日本已经丧失了冷战的前沿地位,美国又已经取得对俄罗斯的航空装备技术优势,面对复杂的国际战略形势,美国由于惧怕F-22售日后绝密技术外泄所造成的灾难性后果,准备独享高端四代机的绝对技术优势。在日本版的F-22J被无限期推迟后,日本决定依仗本国仿制F-16生产F-2(题图)的经验,结合本国强大的电子信息产业和工业基础,自制一款能够满足日本航空自卫队需要的四代隐身战机。2000年前后,多轮谈判未果的情况下,日本出台了ATD-X隐身战斗机计划。ATD意为先进技术验证机,宣称在性能上可以与F-22相抗衡。计划获得批准后,日本防卫厅技术研究部将新一代“先进技术验证机”正式命名为“心神”。为抗议美国的吝啬与自私,2006年底,还把通体全黑的木制模型进行了公开展示。为确保四代机2014年试飞,航空自卫队申请了1000亿日元开发资金,约占总研制项目的69%。
从日本“心神”战机的研制计划看,这只继F-2之后的太阳鸟似乎野心不小。
一是基本要求与美国F-22大致相同。结合日本岛国的防卫作战需要,日本ATD-X机形体大小与瑞典萨伯公司研发的“鹰狮”战机类似,起飞重量约为8吨。日本航空自卫队为“心神”战斗机确定了所谓的“F3”能力体系,即“首先发现(FirstLook)”、“首先攻击(First Shoot)”和“首先摧毁(First Kill)”,而实现“F3”,隐身性和高机动性将是“心神”战机研发的重点。
二是外形设计以多款美制战机为参照。“心神”的外形设计大量参考了F-15、F-16、F-22和F-35的设计。“心神”机头前段和座舱到机身后部以及两侧进气道有明显的F-15痕迹,这可能和日本长期使用并吃透F-15J的技术有关。机身后半部根据F-22的隐身设计进行了修改为了实现飞机的低可探测性,三菱重工采用了并列双发双垂尾正常布局,飞机的主要轮廓线和机身开口接缝线相互平行,以尽可能将雷达回波集中在有限的方向上,使敌方只能在特定方向探测到自己“心神”在进气口内侧设计有附面层隔道,显然是为实现超音速飞行性能考虑的,梯形主翼、外倾式梯形双垂尾等均与F-22如出一辙。平尾的设计还算有创意,前缘与主翼前缘相垂直,后缘外侧与前缘平行,内侧则与主翼后缘平行,不但保证了足够的气动效率也提高了隐身性。“心神”在气动外形上与F-22的最大区别在于设置了把主翼和平尾有机结合成一体的气动侧板,后端与平尾相接,使得控制效率进一步提高,这一点与F-16类似。在进气道的设计上,“心神”直接在进气口外侧伸展出边条,然后与气动侧板相接,使线条结构更加简洁,机身结构符合面积律的要求,说明“心神”非常强调跨音速,超音速特性。从总体结构来看,“心神”可以说是在F-15J前部基础上,使用了改进的F-22/35的尾部和F-16局部。ATD-X项目启动后,外形设计进展很快,早在2005年9~11月间,日本隐身战斗机模型就秘密运到法国雷恩,在世界最大的雷达反射截面的室内测试场,进行了雷达反射截面、机体吸波性能和发动机红外辐射等测试
三是推力矢量技术较为独特,为了获得超机动性能,采用了结构独特的推力矢量喷管这种喷管既不同于苏一37的圆截面三维推力矢量喷管,也不同于1"-22的矩形截面低可探测二维矢量喷管,而是采用了类似于美德合作X-31的3片式导流矢量板,而且在矢量导流板设置了锯齿,以提高反雷达探测性能。3块导流叶片绕发动机喷口圆周对称配置,每块导流叶片均由单独的作动装置驱动,通过偏转导流叶片来提供俯仰和偏航所需的控制力,最大偏转角度可达35。这种推力矢量控制方式美国在试验后没有被F-22使用,主要是因为这种矢量喷管不像二维和三维推力矢量喷管那样能包覆住尾流,在大多数情况下最大只能将气流方向改变15度,在发动机尾喷口面积较小的情况下,在调整推力方向日,导流叶片在某特定角度偏转时可能发生相互碰撞此外,美国的试验表明,导流叶片内偏5。持续10秒后,就必须外转。冷却15秒才能再次使用,这会使连续进行超机动动作受到一定的限制另外,这种矢量控制方式还存在推力损失问题,在偏转到25。时推力将损失700千克,对超机动的动作力度与完成速度都会造成一定影响。日本之所以决定采用这种矢量控制技术,可能与这种控制方式结构简单,能够从美国直接获得导流板技术有较大关系
四是使用国产发动机“心神”设计起飞重量约为8吨,配备两台日本国产XF5-I涡扇发动机,总推力能够达到10吨,飞机起飞推重比为1,25,能够保证飞机的超机动飞行和超音速飞行 随着新型灵巧蒙皮研制成功,全机重量还将进一步降低。
面对美国的傲慢,日本还利用本国信息工业的雄厚基础加速主动相控阵机载雷达的研制,摆出了一副对美国说不的样子虽然美国总统布什决定向日本派驻8架F-22,以平息日本的愤怒,但此举效果有限F-22再好也不姓日,而“心神”研发再难也属日本所有,在日本看来,四代战机的研制工作还将为其它隐身兵器的开发提供强有力的技术基础,包括隐身巡航导弹和隐身无人机等,掌握四代战机的制造与开发技术远比得到几架飞机更加重要凭心而论,以日本的航空工业基础,在原有美国战斗机基础上进行改进研发是可以做到的,但如果全面脱离美国的基本技术路线独立研制难度却很大,而且“心神”即使顺利,在目前世界范围内只能算是3 5代,离4s标准还有相当的差距。
就在日本准备用成堆日元燃烧的热量换取新一代航空装备时,金融风暴不期而至2008年9月,日本政府不得不收敛口径,为AT[)-X隐身战斗机项目拨出的经费只够继续开展设计和技术研究,并称2008年不可能获得制造一架隐身战斗机验证机的资金,而防卫省技术研究与开发研究院制造和飞行一架小型验证机的计划,也由于采办预算的进一步削减和防卫省加
日本,木制“心神”的背后
对于四代战机F-X的更新换代,日本最初的设想是像引进F-15J一样,把F-22的生产线海运到日本继续克隆成F-22J即万事大吉。但美国对F-22的技术完全不像当初对F-15那样慷慨。由于苏联解体,日本已经丧失了冷战的前沿地位,美国又已经取得对俄罗斯的航空装备技术优势,面对复杂的国际战略形势,美国由于惧怕F-22售日后绝密技术外泄所造成的灾难性后果,准备独享高端四代机的绝对技术优势。在日本版的F-22J被无限期推迟后,日本决定依仗本国仿制F-16生产F-2(题图)的经验,结合本国强大的电子信息产业和工业基础,自制一款能够满足日本航空自卫队需要的四代隐身战机。2000年前后,多轮谈判未果的情况下,日本出台了ATD-X隐身战斗机计划。ATD意为先进技术验证机,宣称在性能上可以与F-22相抗衡。计划获得批准后,日本防卫厅技术研究部将新一代“先进技术验证机”正式命名为“心神”。为抗议美国的吝啬与自私,2006年底,还把通体全黑的木制模型进行了公开展示。为确保四代机2014年试飞,航空自卫队申请了1000亿日元开发资金,约占总研制项目的69%。
从日本“心神”战机的研制计划看,这只继F-2之后的太阳鸟似乎野心不小。
一是基本要求与美国F-22大致相同。结合日本岛国的防卫作战需要,日本ATD-X机形体大小与瑞典萨伯公司研发的“鹰狮”战机类似,起飞重量约为8吨。日本航空自卫队为“心神”战斗机确定了所谓的“F3”能力体系,即“首先发现(FirstLook)”、“首先攻击(First Shoot)”和“首先摧毁(First Kill)”,而实现“F3”,隐身性和高机动性将是“心神”战机研发的重点。
二是外形设计以多款美制战机为参照。“心神”的外形设计大量参考了F-15、F-16、F-22和F-35的设计。“心神”机头前段和座舱到机身后部以及两侧进气道有明显的F-15痕迹,这可能和日本长期使用并吃透F-15J的技术有关。机身后半部根据F-22的隐身设计进行了修改为了实现飞机的低可探测性,三菱重工采用了并列双发双垂尾正常布局,飞机的主要轮廓线和机身开口接缝线相互平行,以尽可能将雷达回波集中在有限的方向上,使敌方只能在特定方向探测到自己“心神”在进气口内侧设计有附面层隔道,显然是为实现超音速飞行性能考虑的,梯形主翼、外倾式梯形双垂尾等均与F-22如出一辙。平尾的设计还算有创意,前缘与主翼前缘相垂直,后缘外侧与前缘平行,内侧则与主翼后缘平行,不但保证了足够的气动效率也提高了隐身性。“心神”在气动外形上与F-22的最大区别在于设置了把主翼和平尾有机结合成一体的气动侧板,后端与平尾相接,使得控制效率进一步提高,这一点与F-16类似。在进气道的设计上,“心神”直接在进气口外侧伸展出边条,然后与气动侧板相接,使线条结构更加简洁,机身结构符合面积律的要求,说明“心神”非常强调跨音速,超音速特性。从总体结构来看,“心神”可以说是在F-15J前部基础上,使用了改进的F-22/35的尾部和F-16局部。ATD-X项目启动后,外形设计进展很快,早在2005年9~11月间,日本隐身战斗机模型就秘密运到法国雷恩,在世界最大的雷达反射截面的室内测试场,进行了雷达反射截面、机体吸波性能和发动机红外辐射等测试
三是推力矢量技术较为独特,为了获得超机动性能,采用了结构独特的推力矢量喷管这种喷管既不同于苏一37的圆截面三维推力矢量喷管,也不同于1"-22的矩形截面低可探测二维矢量喷管,而是采用了类似于美德合作X-31的3片式导流矢量板,而且在矢量导流板设置了锯齿,以提高反雷达探测性能。3块导流叶片绕发动机喷口圆周对称配置,每块导流叶片均由单独的作动装置驱动,通过偏转导流叶片来提供俯仰和偏航所需的控制力,最大偏转角度可达35。这种推力矢量控制方式美国在试验后没有被F-22使用,主要是因为这种矢量喷管不像二维和三维推力矢量喷管那样能包覆住尾流,在大多数情况下最大只能将气流方向改变15度,在发动机尾喷口面积较小的情况下,在调整推力方向日,导流叶片在某特定角度偏转时可能发生相互碰撞此外,美国的试验表明,导流叶片内偏5。持续10秒后,就必须外转。冷却15秒才能再次使用,这会使连续进行超机动动作受到一定的限制另外,这种矢量控制方式还存在推力损失问题,在偏转到25。时推力将损失700千克,对超机动的动作力度与完成速度都会造成一定影响。日本之所以决定采用这种矢量控制技术,可能与这种控制方式结构简单,能够从美国直接获得导流板技术有较大关系
四是使用国产发动机“心神”设计起飞重量约为8吨,配备两台日本国产XF5-I涡扇发动机,总推力能够达到10吨,飞机起飞推重比为1,25,能够保证飞机的超机动飞行和超音速飞行 随着新型灵巧蒙皮研制成功,全机重量还将进一步降低。
面对美国的傲慢,日本还利用本国信息工业的雄厚基础加速主动相控阵机载雷达的研制,摆出了一副对美国说不的样子虽然美国总统布什决定向日本派驻8架F-22,以平息日本的愤怒,但此举效果有限F-22再好也不姓日,而“心神”研发再难也属日本所有,在日本看来,四代战机的研制工作还将为其它隐身兵器的开发提供强有力的技术基础,包括隐身巡航导弹和隐身无人机等,掌握四代战机的制造与开发技术远比得到几架飞机更加重要凭心而论,以日本的航空工业基础,在原有美国战斗机基础上进行改进研发是可以做到的,但如果全面脱离美国的基本技术路线独立研制难度却很大,而且“心神”即使顺利,在目前世界范围内只能算是3 5代,离4s标准还有相当的差距。
就在日本准备用成堆日元燃烧的热量换取新一代航空装备时,金融风暴不期而至2008年9月,日本政府不得不收敛口径,为AT[)-X隐身战斗机项目拨出的经费只够继续开展设计和技术研究,并称2008年不可能获得制造一架隐身战斗机验证机的资金,而防卫省技术研究与开发研究院制造和飞行一架小型验证机的计划,也由于采办预算的进一步削减和防卫省加