日本“心神”戰機
近日有媒體報道，日本首架自主研發(fā)的第五代戰斗機“心神”的首飛計劃再次推遲，預計2016年第一季度進(jìn)行。此前，“心神”曾多次傳出首飛的消息，但都因各種技術(shù)原因推遲，“心神”戰斗機項目啟動(dòng)以來(lái)，發(fā)展之路一直不太順利。
美國已經(jīng)同意日本采購42架F-35戰斗機，但日本仍然堅持研發(fā)自己的五代機，這其中，既有擺脫戰斗機發(fā)展由美國牢牢控制的局面，重振日本航空工業(yè)的心思，也有加緊備戰的現實(shí)需求。
設計要求不低，但作戰效能不會(huì )太高
由日本防衛省技術(shù)研究本部牽頭研發(fā)、三菱重工負責設計制造的第五代戰斗機“心神”，代號ATD-X，意為先進(jìn)技術(shù)驗證機項目X。也就是說(shuō)，“心神”即使研發(fā)成功，也不是用于打仗的，而主要是通過(guò)這一款戰機，來(lái)將日本多年來(lái)苦心預研的五代機設計技術(shù)、隱身技術(shù)、高推重比矢量發(fā)動(dòng)機、火飛推一體化控制系統、綜合電子系統等整合到一起，驗證發(fā)展第五代戰斗機的可行性。
正如“心神”這個(gè)名字一樣，日本對擁有自己設計制造的第五代戰斗機可謂心馳神往。美國在研發(fā)世界上第一款第五代戰斗機F-22時(shí)，提出要具有“首先發(fā)現、首先攻擊和首先摧毀”能力，日本對“心神”也提出了這樣的要求。
為了保證機動(dòng)能力，“心神”采用常規布局，擁有大根梢比梯形機翼、雙垂尾、全動(dòng)式水平尾翼、帶附面隔層道的二元進(jìn)氣道，裝兩臺推力矢量發(fā)動(dòng)機。但“心神”機長(cháng)14.2米，寬9.1米，高4.5米，空重約8噸，體量比美國的F-16還小，屬于標準的輕型戰機。由此可以判斷，它是一款作戰半徑不大、留空時(shí)間不長(cháng)、載彈量不多的第五代戰斗機，作戰效能可能不會(huì )太高。
在隱身方面，“心神”獨創(chuàng )的東西不多，它借鑒了很多F-22、F-35的設計理念?！靶纳瘛辈捎靡砩砣诤象w氣動(dòng)布局，前機身為菱形，雙垂尾V形布局，采用S型進(jìn)氣道，機腹下設有內埋式武器艙。與此同時(shí)，它還采用碳纖維復合材料和隱身涂層。但分段式座艙蓋沒(méi)有與機身進(jìn)行一體化設計，兩道弓形金屬骨架十分顯眼，高高凸起的氣泡式座艙蓋可以保證視界的良好，卻暴露出“心神”隱身設計上的缺陷。
“心神”的發(fā)動(dòng)機為兩臺日本石川島播磨重工公司設計制造的XF5-1發(fā)動(dòng)機，單臺重650公斤，推力49.5千牛，推重比7.8，尾噴口采用了偏流板推力矢量技術(shù)。數據顯示，這只是一臺中等推力發(fā)動(dòng)機。我們知道，第四代戰斗機F-16的F100-PW-229發(fā)動(dòng)機，最大推力和加力推力也分別達到79.18千牛和129.4千牛。發(fā)動(dòng)機是飛機的“心臟”，動(dòng)力不足很難保障“心神”具有高機動(dòng)性和超聲速巡航能力。
值得關(guān)注的是“心神”的電子設備，據稱(chēng)它的機體表面將采用三菱重工正在研發(fā)的“智能蒙皮”技術(shù)，這項先進(jìn)技術(shù)可能將“心神”一些系統的前端傳感器件，如通信系統的天線(xiàn)，微型化后嵌入或附著(zhù)到飛機的蒙皮上。此外，也可以用蒙皮檢測電磁信號，感應風(fēng)速、溫度、壓力變化。
日本的五代機雄心不會(huì )止于先進(jìn)技術(shù)驗證階段
據報道，日本在完成“心神”研制之后，還要在“心神”的基礎上，繼續研制發(fā)展F-3戰斗機。但外界對此說(shuō)法一直存有異議，有人認為這只是日本為了要挾美國，讓其給自己更大技術(shù)支援的一個(gè)策略。但很多跡象顯示，日本的五代機雄心不會(huì )止步于先進(jìn)技術(shù)驗證階段。
現代戰斗機的發(fā)展對各系統技術(shù)的要求越來(lái)越高，投入的人力、物力、財力成本也越來(lái)越高，隨之帶來(lái)的風(fēng)險也越來(lái)越大。為降低風(fēng)險，積累技術(shù)和經(jīng)驗，美國等國家在一型戰斗機研發(fā)正式立項前，都會(huì )先進(jìn)行技術(shù)預研和驗證。根據類(lèi)似經(jīng)驗，“心神”成功驗證之后，緊跟著(zhù)應該有一個(gè)更大的發(fā)展計劃。
從現實(shí)需求看，日本也有動(dòng)力在“心神”的基礎上繼續發(fā)展實(shí)戰型F-3。目前，中日、韓日之間都存在島嶼爭端，日本為此正加緊備戰，大力發(fā)展先進(jìn)軍事裝備。盡管日本已經(jīng)開(kāi)始采購美國第五代戰斗機F-35，但以對地攻擊為主的F-35難以滿(mǎn)足日本控制天空的要求。與此同時(shí)，中國和韓國的第五代戰斗機也正在飛速發(fā)展。
其實(shí)，在本世紀初日本為下一代主力戰斗機F-X選型時(shí)，一心想求購美國的F-22戰斗機。但美國國會(huì )早在1998年就立法禁止F-22外銷(xiāo)，日本才不得不退而求其次選擇了F-35。
此外，日本還有自己的小算盤(pán)。多年來(lái)，日本一直與美國合作研制戰斗機，但日本并不甘心總做小學(xué)生。近年來(lái)，日本朝野一心想擺脫戰后體制，強行通過(guò)新安保法，解禁集體自衛權，放棄“武器出口三原則”，不斷突破《和平憲法》限制，軍國主義大有死灰復燃之勢。但要達到日本政府希望的“國富兵強”的理想狀態(tài)，沒(méi)有自主研發(fā)重要武器裝備的能力是不行的。日本戰斗機等主要裝備發(fā)展的主動(dòng)權一直牢牢控制在美國手里，“心神”以及未來(lái)的F-3戰機就成為日本推動(dòng)主要航空裝備完全自主化的重要嘗試。
從“心神”到F-3難以一帆風(fēng)順
日本研發(fā)第五代戰斗機有不少優(yōu)勢，但也存在很多技術(shù)難關(guān)。
多年來(lái)與美國合作研制戰斗機是其最大優(yōu)勢之一。日本之前的F-1和F-2戰斗機都是日美合作研制的。日本裝備的213架F-15J/DJ戰斗機，除了前14架，其余的都是由三菱重工組裝的。應該說(shuō)，多年來(lái)通過(guò)與美國的合作，日本獲得了很多研制生產(chǎn)戰斗機的技術(shù)和經(jīng)驗。
未來(lái)幾年，在美國F-35戰斗機的生產(chǎn)制造上，日本仍將保持與美國軍工企業(yè)的密切合作。日本采購的42架F-35大多數都由三菱重工在國內組裝，這些飛機的很多零部件也都是日本企業(yè)生產(chǎn)的。2015年11月5日，日本石川島播磨重工還與美國普·惠公司簽署了共同生產(chǎn)F135發(fā)動(dòng)機的合同。與美國合作生產(chǎn)F-35，將會(huì )極大提高日本第五代戰斗機研發(fā)的起點(diǎn)。
此外，日本是科技強國，在微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、材料技術(shù)等諸多領(lǐng)域非常先進(jìn)。在戰斗機機載武器方面，日本也有很好的基礎。多年來(lái)，日本在使用美國機載武器的同時(shí)，不斷自主發(fā)展機載武器。其自研的主動(dòng)雷達制導空空導彈AAM-4和紅外成像制導空空導彈AAM-5，堪比美國的AIM-120和AIM-9X。
但日本研發(fā)第五代戰斗機存在的困難也非常明顯?！靶纳瘛毕冗M(jìn)技術(shù)驗證機的研發(fā)從2000年就開(kāi)始了。2005年9月～11月，日本曾將“心神”全尺寸模型秘密運往法國進(jìn)行一系列隱形效果測試，包括雷達反射截面、機體吸波性能和發(fā)動(dòng)機紅外輻射等。2006年5月，日本防衛廳公開(kāi)了“心神”全尺寸模型測試的照片，隨后宣布將于2010年以此為基礎研制“心神”先進(jìn)技術(shù)驗證機。
但隨后整個(gè)工程進(jìn)度緩慢，直到2012年3月，三菱重工才正式開(kāi)始組裝“心神”。2014年7月“心神”完工出廠(chǎng)后，首飛計劃一拖再拖。不能不說(shuō)，日本想要研制發(fā)展出一款先進(jìn)戰斗機，還存在重重困難。
二戰后，日本一直沒(méi)有獨立研制過(guò)戰斗機。雖然日本一直跟著(zhù)美國學(xué)習，但學(xué)習不能代替親身實(shí)踐。研發(fā)一款由眾多新技術(shù)構成的先進(jìn)戰斗機并不是先進(jìn)技術(shù)的簡(jiǎn)單堆砌，如何將眾多技術(shù)整合成合格的系統，將眾多系統整合成合格的飛機，需要眾多型號積累的工程經(jīng)驗，而這正是日本缺乏的。
一款先進(jìn)戰斗機的誕生，背后支撐它的是一個(gè)國家強大的機械工業(yè)、航空工業(yè)、電子工業(yè)和航天工業(yè)。從日本將“心神”全尺寸模型運往法國測試來(lái)看，它還缺乏研制高性能戰斗機必須的很多試驗手段，如大中小型、高中低速各種風(fēng)洞等。
此外，日本在五代機的研發(fā)上還有很多高山要攀登。航空發(fā)動(dòng)機是機械工業(yè)中最復雜的部分，研制難度遠超想象。盡管日本已研制出尚不完善的中等推力發(fā)動(dòng)機XF5-1，并且已經(jīng)開(kāi)始著(zhù)手研制設想推力為146.8千牛的大推力發(fā)動(dòng)機，但從“中推”到“大推”，并不是把小的發(fā)動(dòng)機按比例放大就能夠實(shí)現的，它要求從材料、設計到制造、試驗，哪項薄弱都不行。另外，第五代戰斗機必需的火飛推綜合控制系統、綜合航空電子系統等，也需要日本攻克一系列重大技術(shù)難關(guān)。由此可以判斷，從“心神”通往F-3的道路會(huì )充滿(mǎn)坎坷。
（作者張文昌 單位：空軍裝備研究院）
