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宏亮瞻局丨美对售日尖端装备松口“心神”钓鱼

文章来源:未知;时间:2018-11-15 11:27

  九州时时彩网这其实就是当年F-2曾经走过的路,只不过FS-X最初的确想独立研发,而F-3很可能从一开始就是个“钓鱼工程”。这恐怕也反映出近30年来日本从巅峰滑落的尴尬与不自信。

  在XF5-1的技术基础上,日本已研制出其第一款国产高涵道比涡扇发动机F-7-10。后者于2000年开始研制,共花费了200亿日元研制经费,目前装备在P-1反潜机上服役。其单台推力约59千牛,涵道比为8,具有油耗低、噪声小的特点。不过以F-7-10的推力,装备一款战斗机显然还是远远不够的。石川岛播磨重工业公司正在开发具有150千牛推力的第五代发动机,其原型机将于2020年制造完成,共需花费约400亿日元研制费用。

  从已公开的设计草图和风洞模型看,F-3几乎与“心神”没有任何关联,该型机的设计明显参考了诺斯罗普YF-23“黑寡妇”,如集平尾和垂尾功能于一身的V型尾翼、S型进气道、槽沟形尾喷管等,不过F-3的尺寸稍小一些。

  (“宏亮瞻局”系上海交通大学国家战略研究中心特约副研究员王宏亮为澎湃防务开设的个人专栏,力求在兼顾分析的深度和厚度的同时,在前瞻性、敏锐度上更上一层楼,每月两期,不见不散)

  不甘心的日本此时再提“心神”和F-3计划,其真实目的恐怕也并非要独立研制一款五代机——如果美国出于维持日本军火市场和日美关系的考虑愿意解禁F-22最好,即便不愿意,也可以为波音、洛马或者诺格这些航空巨头开绿灯,以协助设计和技术转让的形式帮日本研制出可与歼-20和T-50抗衡的重型五代机——比如日本版的YF-23。而就在本月5日,特朗普在推特上也的确表示美国今后愿意向日本和韩国出售更尖端的武器。

  可就是在这种情况下,日本却已经公开了未来F-3战斗机的设计草图,并将其自欺欺人的定义为所谓“第六代战斗机”。日本为“六代机”定下的性能标准为3I,即“信息化、智能化、快速反应”。小野寺五典表示,防卫省将在2018财年决定F-3战斗机的命运,预计研制费用需要5000至8000亿日元。如果最终确定研发,日本计划在2027年前后开始批量生产“全球第一款六代机”。这不禁让人想起了日本军工另外一项“超越全球一代”的奇葩——10式轻型坦克。

  就拿“心神”来说,其设计不可避免地需要大量风洞数据,但日本却没有系统的风洞群,只能到别的国家去吹风——如美国和法国。日本和美法两国的关系的确不错,如“心神”全尺寸模型的隐身性能测试就是在法国完成的,日本去做一般的研究性吹风没有问题,但涉及国家机密的具体设计也依靠外国的风洞就成问题了。首先,日本不会希望外国太清楚日本最新战斗机的能力和关键设计技术;其次,外国也不希望共用风洞导致本国机密技术外泄,所以使用外国风洞必定对双方有很多限制,更何况外国自身也有研究项目需要吹风,到时候谁等谁就再清楚不过了。

  显然,日本的周边国家对于“心神”的担心有些过度了。防卫省并没有谦虚,“心神”的确只是一款彻头彻尾的技术验证机,且与YF-22或者米格1.42这样划时代的验证机不同,“心神”目前所验证的技术还难以达到五代机的标准。除了三菱重工努力研发的智能蒙皮技术,“心神”无论是气动设计,还是发动机、雷达,几乎没有一项技术能够达到五代标准。如果在这样的技术验证机基础上研发可装备机型,其最终成果恐怕至多达到四代半的水平,更遑论与歼20或者T-50这样的重型空优五代机相抗衡。

  战后70年来,日本航空自卫队没有任何实战经验,日本航空工业也没有日积月累的独立设计和制造经验,即便有再先进的设计理念也只是无源之水。隐身、超声速巡航和超机动是第五代战斗机的特征,但落实到具体技术要求,却绝非拍拍脑袋或者对着公开资料照猫画虎就可以实现的。

  在五代机问题上,日本最优先的目标肯定是F-22,因为其必须直面周边邻国的重型空优五代机。但是,美国却因技术保密原因禁售F-22,并全力向日本兜售已经陷入预算黑洞的 F-35。而F-35在美军体系中只是与F-22形成高低搭配,单靠F-35恐怕很难在与重型空优五代机的对抗中占到便宜。日本对此应该是很清楚,但在美国的压力下也不得不退而求其次。

  其实,日本若选择从美国或者欧洲购买成熟的大推力涡扇发动机应该不难,但为了能够在航空动力系统这一国家级战略项目上实现自主,日本不惜投入巨资。但由于从一开始就定下了很高的技术标准,也导致整个项目必然面临极大的研制风险,P-1反潜机服役后不断出现的动力系统故障已经证明了这一点。

  从这一点来看,稻田朋美的豪言壮语恐怕也只是貌似专业而已,日本三心二意的的五代机雄心很可能是一种策略。因为日本如果真想通过“心神”带动本国航空工业的技术升级,应该大力兴建航空基础研究设施,建立风洞群、高空试验台、电磁波测试室等,就像中国在过去几十年里做的那样。但日本却什么也没做,只是组装出一架空有隐身外形的验证机,并对全世界高调宣传,这就不得不让人怀疑其动机。

  一款五代机是否能够达标,发动机至关重要,这在F-22、F-35、T-50和歼-20身上已经体现的非常明显。日本的民用汽车发动机研制能力很强,但在航空发动机领域却缺乏技术积累。“心神”技术验证机装备的两台日本国产XF5-1涡扇发动机单台推力49千牛,还不到F-119的156千牛的零头。当然,“心神”还只是一款技术验证机,起飞重量约为8吨,XF5-1发动机的净重也只有644公斤,这么轻的机体并不需要大推力发动机。该机的起飞推重比实际上高达1.25,算是相当不错了。

  这种推力矢量控制方式的缺点相当明显:首先,导流叶片在同时偏转一定角度时可能发生碰撞,必须在控制软件中做适当优化;其次,折流板内偏5度仅仅10秒后就必须外转10度冷却15秒才能再次使用;最后,导流叶片的偏转角度超过10度时推力将有明显损失。因此,很难相信日本会在未来的国产五代机上真的采用这种推力矢量技术。但如果不用该技术,日本又能用什么?其在推力矢量领域就只有10年左右的技术积累,目前所能达到的最高水平只是美国早在近30年前就验证过的。

  “心神”的发动机推力矢量技术也极具“验证”色彩。三菱重工为其提供的综合飞行/推进控制技术简称为IFPC,其推力矢量喷管不同于俄式的圆截面全向矢量喷管和F-22的矩形二维矢量喷管,而是类似于美德合作的X-31验证机上的三片折流板推力矢量装置。比较特别的是,“心神”的矢量折流板带有锯齿,应该是专为隐身性能设计的。“心神”发动机的尾喷管被3块导流叶片在对称位置包围,飞机通过偏转导流叶片来提供俯仰和偏航所需的控制力。每块导流叶片的受高温区都包敷着碳化硅面层,且均由单独的作动装置驱动。其最大偏转角为35度,但折流板矢量喷管不能包覆住整个喷流,因而一般情况下只能将气流方向改变15度。

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