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日本全力推进国产重型隐身战斗机研发

军事新闻 来源:中国青年报 2019年05月16日 12:06 A-A+ 二维码
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  近日,据外媒报道称,日本正在努力研发国产第五代隐身战斗机——F-3战斗机,并计划于2030年用其取代F-2战斗机。该机的研制将由日本的技术主导,不是采用F-22战斗机和F-35战斗机的设计,并且隐身性能与美国的两款五代机相比将更佳。这是自“心神”技术验证机后,日本在先进战斗机研制领域的又一重大进展。

  F-3战斗机定位为重型隐身战斗机

  根据日本的计划,F-3战斗机的研制工作于2018年~2021年全面展开,由航空技术研发能力最强的三菱重工负责F-3战斗机的整体设计与开发。如果研制进度顺利,将于2025年~2026年前完成首飞, 2030年前后装备日本航空自卫队。

  实际上,早在2016年6月30日,日本防卫省就曾声称将于当年7月展开F-3战斗机的招标,总金额达到400亿美元。日本三菱重工将作为日本国内的主要承包商,而美国的波音公司和洛克希德·马丁公司则被邀请参加这一计划。同时,三菱重工表示,新的F-3战斗机作为F-2战斗机的替代品,将与F-35战斗机和F-15J战斗机的升级同步进行。当年11月,在日本防务省举办的技术研讨会上,日本公布了F-3战斗机的数字图片和风洞模型照片。随后日本防卫省公布了其第五代战斗机设计的定稿方案——26DMU,即F-3战斗机的原型机。

  2018年11月,美国《航空周刊》报道称,日本防卫省希望在2019年4月1日开始的财政年度内启动“未来战斗机”(F-3战斗机)的全尺寸开发,并希望第一架原型机能够在2025年首飞。11月30日,在2018年东京国际航空航天展上,日本防卫省采办、技术与后勤局官员表示,日本下一代战斗机(F-3战斗机)项目将具有五个关键特征,即确保对潜在对手的空中优势、易于进行新出现技术的升级、不依赖海外许可而自由在日本国内进行升级和维护、日本本土企业可以深度参与升级与维护,以及“现实可行”的成本效益。

  在设计之初,日本航空自卫队就对F-3战斗机的作战能力进行了明确定位,即能够深入敌方领空,对敌地对地导弹发射基地或者巡航导弹发射基地进行先发制人的打击。其中,充分体现了日本对下一代战斗机提出的“F3”+“3i”概念,即“先敌发现”“先敌攻击”“先敌摧毁”+“信息化”“智能化”“快速反应”。为此,F-3战斗机将采用光传操纵系统,以对抗强电磁干扰;装备使用新型综合火控系统,以快速实现敌我识别;使用大推力涡扇发动机,以具备超机动性和超音速巡航。在此基础上,日本最终还要在F-3战斗机上实现云计算控制无人机,以及使用包括高功率激光和微波在内的光速武器。

  根据目前的信息综合来看,日本F-3战斗机属于双发重型制空战斗机,具有展弦比大、机翼面积大、机身宽大扁平、升力系数大的性能特点。尤其是空重甚至将超过F-22战斗机的19.7吨,达到21吨左右,从而在作战半径、载弹量上与F-22战斗机相当甚至更大。在关键的核心装备上,日本为F-3战斗机新研制的有源相控阵雷达,类似于美国F-35战斗机上配备的AN/APG-81雷达,探测能力是日本现役机载雷达的两倍。而新研制的XF9-1小涵道比涡扇发动机最大推力达到15吨,可以同F-22战斗机配备的F-119战斗机相媲美。日本计划未来将其与进口的F-35A战斗机形成高低轻重搭配。这与之前自研F-2战斗机与进口F-15J的搭配方式正好相反,这一轻重角色的“换位”体现了日本在航空技术领域的雄心壮志。

  研制F-3战斗机的基础与面临的挑战

  日本在2000年F-2战斗机刚刚列装航空自卫队时,就开始研究积累下一代战斗机的重要技术。其中,包括雷达隐身设计、新型航空发动机与矢量推进技术、先进航电等关键领域。2010年8月,日本防卫省发布了《未来战斗机研究与发展趋势展望》文件,系统提出了日本下一代战斗机的研制需求、关键能力需求和主要技术特征,分析了日本在研制下一代战斗机方面所具备的技术基础和拥有的科技优势,并初步规划了发展路线图。正是以此为牵引,日本先后展开了隐身/反隐身设计、机体结构、内埋武器舱、发动机、网络化协同交战火控等10余个未来战斗机关键技术的研发项目,从而为F-3战斗机研制的启动奠定了坚实基础。

  也正是以此为基础,日本成功研制了X-2“心神”技术验证机,使其成为亚洲第二个具备本土研制隐身战斗机能力的国家。“心神”技术验证机自诞生之日起就一直为外界广泛关注,但其本身只是日本发展未来战斗机过程中的一个小尺寸样机,即轻型战斗机,旨在演示验证先进战斗机隐身、飞控和航电关键技术。作为日本自研隐身战斗机的试验品,“心神”技术验证机在经过32次测试飞行,对隐身技术和推力矢量进行验证之后,随着日本对XF-91涡扇发动机、新型机载有源相控阵雷达等关键技术的突破,2018年11月中旬,“心神”技术验证机在日本航空自卫队岐阜基地举行的航空开放日活动中进行了“告别演出”,随后被拆解,完成了它的历史使命。

  尽管技术储备不少,但日本在自研先进战斗机方面依然存在不少短板。其中,最大的问题即无法摆脱美国的制约。实际上,日本在此之前已经先后研发了两款战斗机。第一款是以“美洲狮”战斗机为蓝本的F-1支援战斗机,主要用于对海防御作战,其性能一般、表现平平;第二款是以F-16战斗机为蓝本仿制的F-2多用途战斗机,主要用于对地面和海上目标实施攻击,并兼具一定的空战能力。F-2战斗机是世界上首款采用有源相控阵雷达的战斗机,日本在研发过程中受尽了美国的摆布,导致其战后几十年间几乎没有独立研发现代喷气式战斗机的经验。

  这一软肋在日本装备F-35A战斗机的过程中又暴露无遗。近年来,日本已经在三菱重工位于爱知县的小牧南工厂建立了F-35A战斗机的组装线,同时该厂也是亚洲唯一的F-35A授权生产线,曾经被认为是日本复兴本国战斗机产业的起点与希望。但是,由于自己生产F-35A的成本始终居高不下,再加上美国不断施加压力,日本被迫决定在组装完第42架F-35A战斗机之后将工厂关停,改为直接从美国进口整机。日本为了生产制造这42架F-35A战斗机花费200亿美元,均摊下来差不多5亿美元1架。

  这样的局面充分体现了美国对日本航空工业的控制与限制。与此同时,日本政府计划以1万亿日元的高价进口100多架F-35A和F-35B战斗机,替换已经严重老化的F-15战斗机,这又是一笔高昂的装备采购费用。因此,日本航空工业面临着自己造也贵、买也贵的尴尬境地。

  日本将采取多种方式推动F-3战斗机的研制

  正因如此,日本政府始终难下决心是否推进下一代战斗机的研制。2018年3月5日,日本《朝日新闻》报道称,日本防卫省已经决定不再考虑2030年之前开发国产战斗机。在F-2战斗机退役之后,对后续机型的考虑将以国际共同开发为基础,也不排除继续引进F-35A战斗机。

  然而,第二天日本防卫相小野寺五典就在记者招待会上对航空自卫队后续机型的国产开发问题表示,“关于如何判断,尚未有决定。已放弃国产开发不属实。”这一前后矛盾的表述从另一个侧面显现了日本政府在这一问题上的纠结。

  实际上,日本防卫省非常希望能够独立开发F-2的后续机型,防卫省官员曾表示,“独立开发对保持日本自己的战斗机技术来说非常重要。”但是,日本自研战斗机却又面临着如独立研制能力不足、资金不足、关键系统开发进度滞后等诸多难题。

  为了解决这些现实问题,日本采取了较为灵活的应对措施。2017年6月,美国《航空周刊》网站报道称,英国和日本正在探索联合开发作战飞机,此举将使两国防务技术合作更加紧密。两国将开始互相交换相关信息,其中包括日本的“未来战斗机”计划和英国的“未来空中作战系统”。同时,两国合作相关计划的时间表大致相近,日本计划于2030年用其替换F-2战斗机,英国则计划于2040年前用其替换“台风”战斗机。因此,在美国严格控制对外输出先进战斗机技术的情况下,日本可能会依据现实条件,灵活选择在美国与英国帮助下自主研制、与英国联合研制等多种方式推动F-3战斗机的研发。

  同时,美国方面也在积极争取继续与日本在这一领域的合作。美国洛克希德·马丁公司于2018年4月明确表示,希望为日本提供融合了F-22战斗机和F-35战斗机技术的新型战斗机。2018年7月,美国诺斯洛普·格鲁曼公司也对日本的信息征询作出回应,表示愿意参与F-3战斗机的项目研发,并提供了相关的技术清单。

  在这种情况下,日本防卫省希望能在2019年至2023年间正式启动F-3战斗机的项目,以配合日本防卫省中期防卫计划的实施。尽管日本希望能够主导该项目的进行,但是仍将与BAE系统公司、洛克希德·马丁公司、波音公司和诺斯洛普·格鲁曼等外国承包商合作以降低技术风险,最终目的是确保F-3战斗机能够如期服役。(作者:王鹏 作者单位:空军工程大学)

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