日本研製五代機已跟上中國步伐?「心神」即將首飛不可不防!

@ 2016-01-30

1月28日,日本三菱名古屋航空系統公司正式公開了其最新研發的五代驗證機「心神」ATD-X真容。同時該機也將編號改為X-2。現場三菱工作人員也證實了未來F-3戰機將是在X-2的基礎上發展而來。據悉,該機計劃在2月中旬首飛,2017年3月底前交付日本防衛省。

日本高調公布最新研發的五代驗證機「心神」ATD-X真容

日本高調公開「心神」五代驗證機無疑是在向世界宣示:日本是繼美中俄之後第四個製造出有人隱身戰鬥機的國家。雖然現在的心神距離真正的五代機仍然很遙遠,但作為驗證機,它所揭示的發展潛力仍然值得我們密切關注。

尺寸噸位太小 現有心神或為驗證機型

尺寸和噸位一直是影響戰鬥機造價的關鍵因素之一。按照一般規律來說,戰鬥機越小,它的結構製造費用也越低;而更輕的重量可以讓戰鬥機選用推力更小、價格更低的發動機,而且耗油率上的經濟優勢會在批量裝備以後的使用中體現的極為明顯。這也是戰鬥機中不乏空重控制在6~7噸內的輕型飛機的原因所在。

心神和現役隱身戰鬥機間的大小對比

另一方面,過小的尺寸噸位也會對飛機作戰性能帶來很大的負面影響:飛機沒有足夠的機身內部空間裝載燃油和電子設備,掛載的武器重量和數量也被嚴重限制了。尤其是對於第五代戰鬥機來說,「輕型五代」這一概念實際上不可能存在,因為在工程技術上已經無法做到了。

2014年日本公布的五代驗證機「心神」ATD-X

無論是隱身性能的雷達反射特徵控制要求,還是強化超聲速飛行持續能力的低阻力要求,都迫使五代機必須採用彈倉內置武器設計。如果飛機沒有足夠大的尺寸和噸位,根本無法在機身內安排出足以容納多枚空空飛彈、精確制導炸彈的空間用於設計彈倉。

在我國對於新一代戰鬥機的探索研究過程中,某單位曾經對低成本型五代機的噸位尺寸控制做過較為深入的研究。方案疊代的結果顯示,10噸空重已經是五代機的下限:這個數字是在飛機採用重量最小的無尾三角翼布局,放棄超機動能力和損失一部分短距起降能力後才得到的結果。

對手選定中俄 設計方案較為明智

對於日本的戰鬥機研發來說,它的作戰環境和假想目標是都非常明確,就是在東海、日本海上空與俄羅斯、中國的戰鬥機交戰,並具備打擊上海等中國東部沿海地區、俄羅斯遠東邊界地區的能力。這種背景要求日本新一代戰鬥機在執行對地攻擊任務時具備至少要達到800公里以上的作戰半徑。

日本五代驗證機「心神」ATD-X真容

從心神來看,日本新一代戰鬥機採用了常規布局設計。由於多出一對平尾和飛機長度要更大等因素,其重量比無尾三角翼布局要高不少。即使是考慮日本領先我國的材料工藝優勢,可以通過高比例的先進復合材料大幅度減輕結構重量;其空重至少也要接近12噸才能滿足要求。但是根據現有信息,心神樣機的起飛重量也不過8噸左右,空重甚至不到6噸,顯然與此標準相差極大。筆者認為,心神樣機尺寸特別大、明顯屬於雙座設計的座艙蓋,是解釋這一矛盾的關鍵所在。

日本公布的五代驗證機「心神」ATD-X

和單座飛機相比,雙座飛機會在性能上出現很明顯的損失:飛機不僅需要付出很大的重量代價來安裝多出的彈射座椅、儀表台、更大面積的座艙蓋等設備,還損失了相當可觀的原本用於裝載燃油的機內空間。事實上隨著航電系統的高度綜合化自動化,飛行員一人就足以駕駛飛機執行複雜的作戰任務,這也是美國、中國、俄羅斯現有隱形戰機均無雙座設計的根本原因。

心神樣機採用雙座設計,噸位尺寸又特別小,這就只有一種解釋:現階段的心神既是承擔氣動外形/飛行控制系統試飛任務的驗證機,同時也是日本新一代教練機的原型機。這實際上是一種很聰明的策略,進可攻退可守;無論將來政治局勢對心神項目如何影響,日本都不會徹底荒廢掉這一項目的投資和技術成果。

以心神為基礎的未來日本隱身戰鬥機

在順利的情況下,心神樣機試飛完成以後,會進一步投入全尺寸戰鬥機型的研製。事實上這就是照抄F-35戰鬥機的發展經驗——最早的X-35驗證機噸位和尺寸都比今天的F-35小很多,而且同樣沒有內置彈倉。如果我們僅以現在的樣機來評斷日本心神戰鬥機的未來水平,那麼就和用X-35來評斷F-35的作戰性能沒有兩樣了。即使是項目發展不順,日本也會將現有的心神樣機稍加修改——比如去除矢量推力結構以後,投入批量生產,作為新一代高級教練機使用。


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