日本研制新一代國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)

由于日本軍購費(fèi)用的削減及美國因拒絕出口F-22戰(zhàn)機(jī)等原因，日本防衛(wèi)省決定研制新一代國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)，這是日本自70年代以來首次進(jìn)行國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)。新一代國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)以ATD-X先進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)“心神”為基礎(chǔ)進(jìn)行研制，命名為F-3。它不僅強(qiáng)調(diào)隱形性能、超音速巡航和高機(jī)動性，還裝備有高性能的雷達(dá)和電子戰(zhàn)設(shè)備，并具備網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)能力和高度的可維護(hù)性。

2006年5月，日本防衛(wèi)省公開了ATD-X全尺寸RCS(雷達(dá)反射截面)測試模型的照片，在同年11月召開的技術(shù)本部研討會上宣布將于2010年以此為基礎(chǔ)研制先進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)“心神”。2006年9月至11月，該機(jī)全尺寸RCS測試模型在法國國防部武器裝備總署實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了雷達(dá)反射測試。此外，在“高機(jī)動性飛行控制系統(tǒng)研制計(jì)劃”的名義下，該機(jī)的1:5比例模型機(jī)已于2006年開始飛行試驗(yàn)。這一模型機(jī)長約3米，翼展2米，重量約為45公斤，主要用來測試ATD-X的飛行品質(zhì)，特別是大迎角狀態(tài)下的情況，并為飛行控制軟件的研制采集飛行數(shù)據(jù)。為提高機(jī)動性，特意放寬了靜穩(wěn)定性，以計(jì)算機(jī)控制飛行，因此飛控軟件的研制極為重要。

2007年9月至11月，該模型機(jī)又進(jìn)行了40次飛行試驗(yàn)，以確認(rèn)高機(jī)動性條件下的飛控系統(tǒng)性能。試驗(yàn)結(jié)束后，防衛(wèi)省根據(jù)2008年度預(yù)算要求決定撥款157億日元用于ATD-X的研發(fā)并將此前分散進(jìn)行的各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)研究統(tǒng)一在驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目下，預(yù)計(jì)于2009年開始發(fā)動機(jī)和操縱系統(tǒng)的研制、2010年開始實(shí)機(jī)研制，爭取2011年實(shí)現(xiàn)首飛。

當(dāng)初防衛(wèi)省研制ATD-X的定位是先進(jìn)技術(shù)驗(yàn)征機(jī)，研究如何對付隱形戰(zhàn)機(jī)。但在目前無望引進(jìn)第五代戰(zhàn)機(jī)F-22、F_35的狀況下，與其坐等，不如嘗試，況且ATD-X無論如何定位，它的研發(fā)都得繼續(xù)，是第五代戰(zhàn)機(jī)不可缺少的一步。日本有關(guān)專家樂觀估計(jì)，利用ATD-X研制新一代戰(zhàn)機(jī)，并能在2017年至2018年投入使用，雖然趕不上F-X計(jì)劃的進(jìn)度，但可在今后用來替換自衛(wèi)隊(duì)現(xiàn)有的F-15早期型戰(zhàn)機(jī)。

ATD-X全長14米，翼展9米，起飛重量8噸，小于同是單發(fā)飛機(jī)的F-35。未來戰(zhàn)斗機(jī)上使用的種種新技術(shù)都將在該型飛機(jī)上得以應(yīng)用。例如，在低可探測性方面，該機(jī)在法國的試驗(yàn)證明，其隱形性能達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，雖然尚不清楚其能否達(dá)到F-22那樣的“超低可探測性”級別，但可以確定的是，經(jīng)過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該機(jī)的可探測性指標(biāo)還能得到進(jìn)一步改進(jìn)。

在高機(jī)動性飛控系統(tǒng)方面，研制方在研發(fā)飛控軟件的同時，還將進(jìn)行飛行測試，以驗(yàn)證發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)矢量推力的能力。這一技術(shù)曾在美德聯(lián)合研制的X-31EFM驗(yàn)證機(jī)上使用，結(jié)果證明其有助于飛機(jī)在過失速機(jī)動等大迎角狀態(tài)下進(jìn)行高機(jī)動性飛行。

日本的ATD-X完全比照美國F-22“猛禽”的性能標(biāo)準(zhǔn)。在最重要的隱形性能方面，其機(jī)體已經(jīng)在法國完成隱形性試驗(yàn)，正在等待包括飛行試驗(yàn)在內(nèi)的進(jìn)一步開發(fā)。它的機(jī)體線條采用特殊設(shè)計(jì)，并使用了號稱“智能蒙皮”的新型隱形涂料。能夠最大限度地減少雷達(dá)波反射。在該機(jī)的蒙皮上，根據(jù)需要布置的傳感器同蒙皮一體化，以實(shí)現(xiàn)低可探測性。此外，由于傳感器具有多種性能，也減少了機(jī)身開口數(shù)量，同時收到了隱形、減重和節(jié)省機(jī)內(nèi)空間的效果。例如，F(xiàn)-22的機(jī)體上布置有64具各類天線，而F-35就減少至21具。據(jù)說如果采用智能蒙皮，天線數(shù)量將減少至8具，這還是因?yàn)橐ＷC覆蓋360度范圍，數(shù)量不能再減少的緣故。

而在超機(jī)動能力上，ATD-X選擇了矢量推力發(fā)動機(jī)，可以上下左右改變發(fā)動機(jī)噴口方向，這點(diǎn)上甚至超過了F-22只能上下調(diào)整方向的二維矢量發(fā)動機(jī)。另外ATD-X戰(zhàn)機(jī)選擇雙發(fā)結(jié)構(gòu)，原型機(jī)裝備兩臺5噸級國產(chǎn)發(fā)動機(jī)，推力略顯不足，預(yù)計(jì)正式生產(chǎn)的型號中將引進(jìn)美國的大推力發(fā)動機(jī)并進(jìn)行國產(chǎn)化。

火控雷達(dá)是ATD-X的又一個突出優(yōu)勢。憑借在電子工業(yè)上的雄厚實(shí)力，早在F-2上日本就為其研制裝備了有源相控陣?yán)走_(dá)，性能居于世界前列。現(xiàn)在日本又為ATD-X裝備集成了光電探測設(shè)備、電子干擾設(shè)備以及高性能相控陣?yán)走_(dá)的“多功能射頻感應(yīng)系統(tǒng)”。

然而，ATD-X的研制仍面臨諸多難題。特別是發(fā)動機(jī)、雷達(dá)和各種傳感器，都要“從零開始”。此外，模型機(jī)和實(shí)戰(zhàn)用飛機(jī)的飛控系統(tǒng)軟件差別很大，如果ATD-X于2011年首飛，到2017年實(shí)用化，期間只有6年時間，要解決全部問題絕非易事。

第一，缺乏獨(dú)立設(shè)計(jì)制造現(xiàn)代化戰(zhàn)機(jī)的能力。距上次日本自主設(shè)計(jì)的F-1支援戰(zhàn)斗機(jī)已過30年。期間日本只是在美國的技術(shù)支持下研制了F-2戰(zhàn)機(jī)。但F-2不過是在F-16基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)而成，價格昂貴，單價甚至接近F-22，且各種先進(jìn)部件漏洞百出，復(fù)合材料機(jī)翼和相控陣?yán)走_(dá)也問題不斷。因此日本方面僅僅裝備了96架便宣布停止采購而尋求其它替代機(jī)型。

第二，缺乏在風(fēng)洞、航空發(fā)動機(jī)等方面的技術(shù)積累。ATD-X預(yù)計(jì)裝備XF5-1渦扇發(fā)動機(jī)，加力推力約5噸。如果使用兩臺發(fā)動機(jī)，對起飛重量8噸的戰(zhàn)機(jī)來說足矣。但要確保其隱形性能，必須設(shè)置機(jī)身內(nèi)置武器艙，還要裝備大型雷達(dá)、各種傳感器和足夠的燃料，起飛重量不可能只有8噸。這樣一來，必須大幅提升發(fā)動機(jī)推力。畢竟日本還不是真正意義上的航空強(qiáng)國，估計(jì)未來仍在很大程度上需要美國繼續(xù)提供相應(yīng)的技術(shù)支持。然而根據(jù)美日在合作研制生產(chǎn)F-2戰(zhàn)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，美國決不愿意讓日本學(xué)會關(guān)鍵技術(shù)，因此在很多方面日本還必然會受到牽制。

第三，缺乏現(xiàn)代化戰(zhàn)機(jī)系統(tǒng)研制經(jīng)驗(yàn)。盡管日本掌握很多尖端的科學(xué)技術(shù)，但如何運(yùn)用卻是難事。日本有關(guān)專家指出，日本習(xí)慣為技術(shù)而技術(shù)，有了某種先進(jìn)技術(shù)就一定要用上，而不是根據(jù)需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如復(fù)合材料通常能夠提高機(jī)翼的力學(xué)性能，但日本為F-2設(shè)計(jì)的整體復(fù)合材料機(jī)翼性能反而不如普通機(jī)翼。再如F-2在設(shè)計(jì)上未考慮升級需求，機(jī)體狹小缺乏改造空間，武器掛載量也遠(yuǎn)不如意。

如此可見，日本新一代國產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)的研制并非坦途。另外。以ATD-X為基礎(chǔ)研制F-3第五代戰(zhàn)機(jī)，不僅要克服大量技術(shù)障礙，還要解決日美關(guān)系中造成的外交難題。從這一角度看，ATD-X究竟能否發(fā)展為F-3，還是以“心神”驗(yàn)證機(jī)而告終，可能要取決于政治因素。但不管怎樣，對于主張“科技立國”且天然資源匱乏的日本來說，先進(jìn)技術(shù)的儲備就是最大的資源。