日本國產(chǎn)ATD-X第四代戰(zhàn)斗機(jī)

在日本?邊國家普遍升級空中力量的今天，航空自衛(wèi)隊已經(jīng)喪失了技術(shù)上的絕對優(yōu)勢。日本一直在尋求新的機(jī)型以替換九十余架使用六十年代技術(shù)與麥道合作生產(chǎn)的F-4EJ戰(zhàn)斗機(jī)。在過去一年中，外界將注意力聚集在日本在外交上的努力，該國試圖購買洛克希德·馬丁公司生產(chǎn)的F-22A戰(zhàn)斗機(jī)，這是世界上惟一已經(jīng)投入現(xiàn)役的第五代戰(zhàn)斗機(jī)。

不過由于美國軍方高層一些人認(rèn)為F-22A不得出售國外，并且國會曾在1998年立法禁止“猛禽”外銷，美國一直拒絕提供機(jī)密資料。日本對于同為洛·馬公司生產(chǎn)的 也很感興趣，不過要到下一個十年末期才能獲得此型戰(zhàn)機(jī)。防衛(wèi)省長官石破茂甚至表示如果日本不能獲得F-22A的話，日本也可以?購歐洲的“臺風(fēng)”。

除了外購?fù)猓匝邢乱淮鷳?zhàn)機(jī)也是日本的選項。

今年的8月10日，防衛(wèi)省決定繼續(xù)推動第五代戰(zhàn)斗機(jī)項目，將下一年度國防預(yù)算的主要開銷用于尖端國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)的研究，并計劃開發(fā)能夠進(jìn)行測試飛行的“先進(jìn)技術(shù)驗證機(jī)”，也就是所謂的ATD-X，或者稱為“心神”。預(yù)計ATD-X將兼具隱形性和高機(jī)動性，并且將裝備本國研發(fā)的發(fā)動機(jī)，首次飛行時間定在5年內(nèi)。

IASC原文作者表示ATD-X的研制將有助于驗證日本本國的隱身、先進(jìn)機(jī)動、發(fā)動機(jī)、雷達(dá)以及光傳飛行控制技術(shù)，他認(rèn)為這個項目似乎避免美國的參與，至少部分原因是為了防止像當(dāng)年的TRDI/三菱F-2戰(zhàn)斗機(jī)項目那樣受到政治因素的影響。早在2005年 9月到11月之間，日本就曾將全尺寸模型秘密運(yùn)往法國進(jìn)行一系列隱形效果的測試，這其中包括整個雷達(dá)反射截面、機(jī)體吸波性能和發(fā)動機(jī)紅外輻射等。原作者推測這一舉動表明TRDI可能在試圖獲得法國與其他方面的幫助。總體上看，ATD-X的設(shè)計與F-22外形非常相似，且同樣?用了推力向量和先進(jìn)有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。在今年的防衛(wèi)技術(shù)研討會中，TRDI展示了金屬風(fēng)洞模型，之前有日本電視節(jié)目顯示，一個小型的無線電控制的ATD-X試驗?zāi)Ｐ鸵呀?jīng)試飛。

ATD-X可能發(fā)展為日本下一代國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)。迄今為止，可作為航空自衛(wèi)隊下一代戰(zhàn)斗機(jī)F-X候選對象的先后有以下5種：F-22“猛禽”、F-35“閃電”、F-15FX“鷹”、F/A-18E/F“超級大黃蜂”和歐洲“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)。其中，F(xiàn)-22和F-35屬于第四代戰(zhàn)斗機(jī)(本文以西方戰(zhàn)斗機(jī)劃代方法為準(zhǔn))，剩下的分別屬于第三代和“三代半”戰(zhàn)斗機(jī)。

由于技術(shù)保密原因，日本被授權(quán)許可生產(chǎn)F-22的可能性幾乎為零。美國國會禁止向任何國家出口這種戰(zhàn)斗機(jī)，不僅僅是針對日本。只要這一禁令不解除，日本就不可能買到F-22。至于另一種第五代戰(zhàn)斗機(jī)F-35，雖然是由多國共同研制，不存在出口限制問題，但各參與國要分擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)，很難允許日本以許可生產(chǎn)方式完全在國內(nèi)制造。

而且，F(xiàn)-35的研制進(jìn)度也嚴(yán)重滯后，研制費用高漲。雖然其可能在2014年得以出口，但考慮到今后試驗的拖延，F(xiàn)-35很可能趕不上航空自衛(wèi)隊替換F-4EJ戰(zhàn)斗機(jī)的時間。

除F-22和F-35之外，剩下的三種戰(zhàn)斗機(jī)都屬于“高不成低不就”的選擇，即使最終能夠許可生產(chǎn)，日本在技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面也難以得到很大收獲。如此一來，選擇國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)無疑成為現(xiàn)實可能。

目前，技術(shù)研究本部正在研制ATD-X先進(jìn)技術(shù)驗證機(jī)，它將測試隱形性能、高機(jī)動性以及“智能蒙皮”等多種先進(jìn)技術(shù)，被視為國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)研制的基礎(chǔ)。雖然因預(yù)算等原因，這一項目不一定能夠?qū)嵱没?，但其研究必須繼續(xù)下去。對日本這樣缺乏天然資源的國家而言，先進(jìn)技術(shù)的儲備就是最大的資源。擁有研制武器的能力，與擁有實際的武器一樣，都可以形成對敵人的遏制力。

2006年5月，防衛(wèi)廳公開了ATD-X全尺寸RCS(雷達(dá)反射截面)測試模型的照片，隨后宣布將于2010年以此為基礎(chǔ)研制先進(jìn)技術(shù)驗證機(jī)“心神”。同年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驗室進(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。這一模型機(jī)長約3米，翼展2米，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，當(dāng)代戰(zhàn)斗機(jī)特意放寬了靜穩(wěn)定性，以計算機(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，以確認(rèn)高機(jī)動性條件下的飛控系統(tǒng)性能。試驗結(jié)束后，防衛(wèi)省要求將此前分散進(jìn)行的各項先進(jìn)技術(shù)研究統(tǒng)一在驗證機(jī)項目下，于2010年開始實機(jī)研制，最早于2011年實現(xiàn)首飛。此外，發(fā)動機(jī)和操縱系統(tǒng)的研制預(yù)計于2009年開始。

防衛(wèi)省研制ATD-X的初衷是為了研究如何對付隱形戰(zhàn)斗機(jī)，例如俄羅斯蘇霍伊設(shè)計局的T-50等飛機(jī)。

ATD-X戰(zhàn)斗機(jī)的風(fēng)洞模型

樂觀派認(rèn)為，如果利用ATD-X研制隱形戰(zhàn)斗機(jī)，并能在2017至2018年投入使用，雖然趕不上F-X計劃的進(jìn)度，但可以在今后用來替換自衛(wèi)隊現(xiàn)有的F-15早期型戰(zhàn)斗機(jī)。

然而，F(xiàn)-22和F-35的“難產(chǎn)”使人很難對新戰(zhàn)斗機(jī)的研制保持樂觀。特別是發(fā)動機(jī)、雷達(dá)和各種傳感器，都要“從零開始”，這極為耗費時間。此外，模型機(jī)和實戰(zhàn)用飛機(jī)的飛控系統(tǒng)軟件也有很大區(qū)別，如果ATD-X于2011年首飛，到2017年實用化，其間只有6年時間，要解決全部問題是相當(dāng)困難的。

作為第五代戰(zhàn)斗機(jī)，F(xiàn)-22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)中心戰(zhàn)能力和高度的可維護(hù)性。如果要以ATD-X為基礎(chǔ)研制F-3戰(zhàn)斗機(jī)，必須克服大量技術(shù)障礙。而且，美國在隱形、雷達(dá)和數(shù)據(jù)鏈等技術(shù)的輸出方面更為敏感，可能會在日美關(guān)系中造成外交難題。從這一角度看，ATD-X戰(zhàn)斗機(jī)究竟能發(fā)展成為F-3戰(zhàn)斗機(jī)，抑或是以“心神”驗證機(jī)而告終，最終可能要取決于政治判斷。

日本研制的主動相控陣?yán)走_(dá)T/R組件

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，以驗證發(fā)動機(jī)實現(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。

ATD-X要成為戰(zhàn)斗機(jī)的障礙之一就是發(fā)動機(jī)問題。該機(jī)預(yù)計裝備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)斗機(jī)來說已經(jīng)足夠了。但是，如果ATD-X成為戰(zhàn)斗機(jī)，為確保其隱形性能，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，而XF5繼續(xù)改進(jìn)的余地還有多大，就成為非常重要的問題。

綜合射頻傳感器的另一個特點是“智能蒙皮”。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，這還是因為要保證覆蓋360度范圍，數(shù)量不能再減少的緣故。

ATD-X還將采用光纖操縱，技術(shù)研究本部已經(jīng)為此開發(fā)了多種方案，并將在該機(jī)上進(jìn)行飛行試驗?？傊?，ATD-X能夠同時測試綜合射頻傳感器、電子戰(zhàn)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)等裝置，雖然它不能直接作為戰(zhàn)斗機(jī)使用，但對于研制國產(chǎn)第五代戰(zhàn)斗機(jī)而言，這是必不可少的一步。

2010年4月日本打算為本國第五代戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī)安裝國外發(fā)動機(jī)。目前，已經(jīng)向一些主要發(fā)動機(jī)制造公司發(fā)出了對第五代戰(zhàn)斗機(jī)所用噴氣式發(fā)動機(jī)相關(guān)信息的征詢書，要求這些公司在2010年5月10前提供有關(guān)本公司產(chǎn)品及其價格的全部資料。日本對非加力狀態(tài)下功率不低于44～89千牛的發(fā)動機(jī)感興趣，其候選發(fā)動機(jī)包括：General Electric公司的F404發(fā)動機(jī)，Snecma公司的M88-2發(fā)動機(jī)以及Volvo Aero公司的RM12發(fā)動機(jī)。這些發(fā)動機(jī)分別在波音公司的F/A-18“超級大黃蜂”，達(dá)索公司的“陣風(fēng)”以及薩伯公司的JAS 39“鷹獅”戰(zhàn)斗機(jī)上使用。日本發(fā)動機(jī)制造公司Ishikawajima-Harima Heavy Industries （IHI）獲得了為ATD-X方案研制XF5-1發(fā)動機(jī)的任務(wù)。日本打算為第五代戰(zhàn)斗機(jī)的原型采購國外發(fā)動機(jī)可能是日本政府的一種戰(zhàn)略，可以使IHI公司完全集中精力研制自己的發(fā)動機(jī)。以前，日本曾計劃向美國購買F-22“猛禽”第五代戰(zhàn)斗機(jī)，但是美國國會禁止出口該型飛機(jī)。最終日本在2004年開始為本國第五代戰(zhàn)斗機(jī)研制項目撥款，該研制項目由Mitsubishi公司承擔(dān)。2005年，在法國對第一架Shinshin飛機(jī)模型的無線電波反射情況進(jìn)行了檢驗。

目前，根據(jù)研制計劃，日本制造了兩架第五代戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)，但是都沒有進(jìn)行首次飛行。預(yù)計，日本第五代戰(zhàn)斗機(jī)的飛行樣機(jī)將在2014年以前準(zhǔn)備好。未來 Shinshin飛機(jī)的技術(shù)性能暫時未知，目前掌握的情況是該飛機(jī)將配備具有偏轉(zhuǎn)推力矢量的發(fā)動機(jī)、有源相控陣?yán)走_(dá)以及光纖遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。值得一提的是，近期日本可能宣布為國民自衛(wèi)隊空軍采購戰(zhàn)斗機(jī)的競標(biāo)。候選機(jī)型包括F/A-18E/F,“臺風(fēng)”以及F-35“閃電Ⅱ”戰(zhàn)斗機(jī)。

2011年6月，日本防衛(wèi)省重申：由日本三菱重工業(yè)公司（MHI）主導(dǎo)研制的ATD-X"心神"（Shinshin）高機(jī)動隱身戰(zhàn)斗機(jī)驗證機(jī)將在2014財年（譯者注：日本的財年為當(dāng)年4月1日至次年3月31日，因此2014財年對應(yīng)的公歷日期為2014年4月1日至2015年3月31 日）首飛。防衛(wèi)省表示："ATD-X是某種高機(jī)動隱身戰(zhàn)斗機(jī)的試制品，采用了多項可能用于未來戰(zhàn)斗機(jī)的先進(jìn)技術(shù)/系統(tǒng)，用來在多種飛行條件下驗證和確認(rèn)這些技術(shù)/系統(tǒng)的實用性和作戰(zhàn)效能。該機(jī)還擬被用于防空系統(tǒng)抗擊隱身戰(zhàn)斗機(jī)的研究，這類隱身戰(zhàn)斗機(jī)未來可能部署在（日本的）臨近地區(qū)"?！　≡?2008年的日本國際航展上，日本首次公開了ATD-X（譯者注：該編號的含義是"先進(jìn)技術(shù)驗證機(jī)"）的全尺寸模型。當(dāng)時許多觀察家認(rèn)為，日本獨立研制這種戰(zhàn)斗機(jī)的成本和風(fēng)險極高，并推測日本此舉是為了給獲取美國洛克希德·馬丁公司F-22戰(zhàn)斗機(jī)的企圖提供某種討價還價的籌碼。不過，美國國會始終禁止對包括日本在內(nèi)的任何國家和地區(qū)出口F-22?！　?

與此同時，日本仍在推進(jìn)其F-X戰(zhàn)斗機(jī)選型計劃，防衛(wèi)省已在今年4月發(fā)布了該項目耽擱已久的招標(biāo)書。該計劃的競爭者包括美國波音公司的F/A-18E/F"超級大黃蜂"、洛·馬公司的F-35"閃電"Ⅱ和歐洲戰(zhàn)斗機(jī)公司的"臺風(fēng)"。防衛(wèi)省要求投標(biāo)廠商在今年9月底之前提交標(biāo)書，并計劃在2012財年的預(yù)算申請中為F-X的采購編列資金，2016年開始列裝獲勝機(jī)型，用來取代日本航空自衛(wèi)隊目前裝備的 F-4EJ改戰(zhàn)斗機(jī)。 　　根據(jù)日本內(nèi)閣已批準(zhǔn)的《2011－2015年中期防衛(wèi)力量整備計劃》，防衛(wèi)省初步計劃購買12架F-X戰(zhàn)斗機(jī)，而最終數(shù)量仍有待確定。不過，根據(jù)波音公司在巴黎航展上透露的信息，日本對F-X戰(zhàn)斗機(jī)的需求量為42架。波音公司還表示：它之所以用F/A-18E/F而不是 F-15改進(jìn)型投標(biāo)，是因為日本想要使其戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)型多樣化。目前日本航空自衛(wèi)隊的主力戰(zhàn)斗機(jī)是波音公司的F-15J，且具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，但日本已關(guān)注一旦F-15J出現(xiàn)某種技術(shù)問題、其主力戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)隊的可用度問題。 　　

根據(jù)日本的要求，日本訂購的F-X戰(zhàn)斗機(jī)的許多零部件將由本國制造，而波音公司和洛·馬公司都與日本有著長期工業(yè)合作關(guān)系，歐洲戰(zhàn)斗機(jī)公司在這方面則是空白。另外，美國與日本之間緊密的外交關(guān)系，以及它們將來有一天可能面對來自朝鮮和中國的共同威脅，也同樣有利于美國飛機(jī)在F-X計劃的競爭中戰(zhàn)勝歐洲的"臺風(fēng)"。

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