一、日本的心神戰機

依據日經新聞報導，日本防衛省宣布將于8月下旬公布日本隱形战机三菱ATD-X“心神”的驗證機(圖1)並于9月初試飛，近日，安倍強行通過了新安保法案，日本防衛省此時宣布即將公開和試飛“心神”的消息，似乎有特别含意，然而“心神”交付自衛隊的一再延遲，顯示日本研製第五代戰鬥機的進度已落后世界主流水平。ATD-X“心神”由日本防衛省技術研究本部開發，由三菱重工負責製造原型機，日媒稱，心神機動性能優秀，具備矢量推力的心神“無論是急速上升或下降的過程中都能緊緊咬住敵機”，然而該機裝備兩台日本國產XF5-1渦輪風扇發動機，單台加力推力僅5.1噸，強行提高紙面性能的代價就是故障不斷。用于進行矢量控制是尾噴口安裝的偏流片，折流板推力矢量設計優點是結構簡單，成本較低(圖2)，作為試驗研究有一定價值，但重量和尺寸都偏大，矢量推力工作效率低，且破壞超音速巡航和隱身性能。據美國XF-31折流板的試驗來看，推力損失最大達到10%左右，損失近1噸推力的“心神”的機動性如何“優秀”？

圖1   日本ATD-X“心神”戰機

圖2  “心神”的折流板矢量推力方案

       如此的“心神”無法如日媒所稱，在機動性上同裝備二元或是軸對稱矢量發動機的中美俄五代機媲美。在整機尺寸上，心神也遠不及主流的五代機，對需要裝備有源相控陣雷達和内置彈艙的五代機來說可謂先天不足。這樣一款號稱五代機的輕型戰機，在競爭中一出生就落居下風。 對已經數十年没有獨立研製戰鬥機經驗的日本，真有能力獨立完成心神戰機麼？日本“心神“戰機又靠什麼去抗衡中國的殲-20呢？日本計畫今年實現“先進技術驗證機-X”(ATD-X)戰鬥機的首飛，此款機將取代日本航空自衛隊三菱F-2戰鬥機。日本官員表示，鍳于中俄兩國將分别部署成都飛機工業公司生產的殲-20和蘇霍伊飛機軍事工業集團生產的T-50五代機，日本研發一款高速隱形戰機對該國的防空能力至關重要。ATD-X戰機研究先進技術與系統集成后計畫生產一款集信息化、智能化與迅捷度概念和反隱形能力于一体的“第五代”戰機。“心神”尺寸很小(圖3)，與美國F-16、瑞典“鷹獅”輕型戰機差不多大，採双座布局，机体内部完全没有内置彈艙的空間，没了彈艙隱身就没有意義，因此，“心神”被譏笑為“最隱身的教練機”。“心神”的英文代號ATD-X，全稱為“先進技術驗證”。根據日本防衛省的官方說法，它是日本航空自衛隊瞄准未來週邊空戰環境，未用在下代戰機F-3上的多項先進技術進行驗證的，“心神”的外形與F-22相似——採用帶附面隔層道的加雷特進氣口，有利超音速飛行；外傾式梯形双垂尾也與F-22很像。平尾前緣與主翼前緣垂直，而折線形后緣外側與前緣平行，内側與主翼后緣平行符合隱身設計原則。“心神”首次採用日本從2006年開始研究的“智慧蒙皮”技術，在機體表面分散裝備相控陣雷達的收發單元，能從C波段到KU波段變換波長，而且除了探测，還有電子戰、通信等多種功能。“心神”還計畫光傳飛行操縱系統，用光纖取代原來的電纜，不僅傳輸帶寬倍增，且能避免信號受干擾。

圖 3   各種五代機尺寸比較

      “心神”的座艙蓋與1988年服役的日本T-4中級教練機的座艙蓋十分相似。T-4的座艙蓋是從左邊側面開啟，“心神”也是如此。此半球形水泡式的座艙蓋在四代機中採用較多，其上鼓弧度明顯，對雷達散射截面很大不利隱身。因此，F-22、F-35、殲-20、T50等五代机，都摒棄座艙蓋，採類似削尖三角形的造型。心神並未採用主翼與機身一体化整体成型技術，機翼獨立安裝到機身上，明顯落后于採整体成型技術的F-35和殲-31，且隱身性能打了折扣。而且，“心神”所用的XF5-1發動機兩台總推力10噸，其推重比達不到1，這就不符五代機4S標準中的“高機動性”。面對亞太各國競相推出第五代戰機的現狀，日本急於展示“心神”戰機研發情况，意在顯示其加快擴軍的决心，壓迫美國放棄技術封鎖。顯而易見，日本急于研發“心神”是為了拉近與周邊大國的空中實力差距。眼下，美國F-22已服役，俄羅斯的T-50戰機也於2010年升空，中國更超出美日預期成功研製殲-20原型機，南韓也從2000年開始提出五代機KFX計畫。

圖4    心神戰機測試中

圖5  心神隱形雞設計中，保持了YF-23的氣動外形

圖6      心神戰機的氣動設計模型

二、日本心神與中國殲20戰機比較

從相關報導和曝光的殲-20原型機試飛照片可看出，殲-20是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰機。該機採用了獨一无二的“鴨翼邊條、前后襟翼、全動尾翼”的綜合氣動布局來提高飛控能力。大三角翼安裝在進氣道上邊緣。主翼帶有下反角，可以增加滾轉速度、提高飛機的敏捷性。大舵效的全動垂尾可提供足够的航向操縱力矩，進而提供較大的滾轉速率。殲-20氣動設計採用了“渦升力”技術，在主翼前面，利用邊條翼、鴨翼產生強大渦流，可大幅增加主翼升力，獲得更好機動性能，殲-20還採用了DSI近道技术。“心神”戰機雖然採用了較多新技術，卻有更大的風險。首批殲20可能採用土星科研生產聯合體製造的推力13.5噸的AL-31F-M1渦扇發動機，考慮到中國進口俄羅斯蘇-35戰機已獲得進展，伴隨蘇-35戰機進口的推力14.5噸的117S發動機是可能選擇。若渦扇-15發動機研製完成，設計推力15噸的渦扇-15將為殲20帶來更優異的機動性。而日本的心神戰機最初採用日本自產的XF5-1發動機，設計重620公斤，推力49千牛，推重比8，實測推重比7.8。航空發動機研製需要龐大基礎設施及累積工程經驗是機械工業中最複雜的部分，初期型號的“心神”戰機可能配備從美國進口的發動機。

根據照片觀察，殲-20把尾噴管設計在垂直尾翼和腹鰭間，其紅外特徵大幅下降，對雷達隱身、紅外隱身、可見光及目視偵察的隱身能力都得到同步提高。在塗裝上，殲-20由原本的黑色塗裝改為灰色塗裝，意味正在測試不同的隱身材料或方式。另外，氣動外形變化對隱身能力提高也有好處。殲-20鴨式翼前面採用切角設計，外垂直尾翼面積增大，而且垂直尾翼的前後緣也採切角設計能使雷達反射明顯下降，對雷達隱身能力有新的提高。但在結構吸波材料領域，西方國家以美国和日本技術最先進，尤其複合材料、碳纖維、陶瓷纖維等研究領域，日本有強大的技術實力。如日本研製的一種寬頻帶高效吸波塗料，其中變換層由鐵氧体和樹脂混合組成，諧振層由鐵氧体導電短纖維和樹脂組成，在1~20 G赫的雷達波段上吸收率達20分貝以上。中國在隱身材料領域起步較晚，日本在此領域有明顯優勢。

殲-20與美國F-22一樣採用整体式座艙蓋，保證飛行員有良好的視野，使用綜合射頻管理系統，機載相控陣雷達具有電子對抗、數據鏈等多用途，加之先進、完善的大屏幕機載液晶信息顯示系統，可向飛行員提供戰場態勢感知，並提供空戰戰術的輔助決策。再配合頭盔上的顯示系統，智能化操作程度更高，極大地提高了近距格鬥能力。中國殲-20戰機使用霹靂系列空空導彈、鷹擊系列空艦導彈、雷霆系列激光制導炸彈，作战用途全面。尤其採用PL-10型導彈時，殲-20戰機具備極強的近距格鬥能力。對比中國種類豐富，作戰用途全面的導彈家族，日本航空自衛隊戰機歷來使用美製彈藥，在戰爭時期將出現一定程度補給困難。自2011年1月11日殲-20戰機首飛后，三年中已先后出現4架殲-20原型機。通過對原型機的實驗、改裝，殲-20累積了較詳細的數據，戰機性能獲得極大的提升。

而心神戰機只是預計9月首飛，未來需長時間實驗。“心神”機體表面採用三菱重工研發的“靈巧蒙皮”技術，是一種用于飛行器主動流動控制的微系統及相關MEMS器件技術，可使傳統蒙皮具有傳感和控制功能，實現飛行器對外部環境的實時感知和控制，改善和提高飛行器氣動性能和機動性能。殲-20戰機作為中國下代高端戰機，獲得中國軍方、生產商與民間多方面的支持。如果過程順利，殲20有可能在2016年左右投入小批量的試產。而心神戰機如何生存下來可能是嚴峻的問題，心神戰機可能會受到日本採購F-35戰機的影響。目前，美國政府不斷削減軍費開支，F-35戰機進程陷入困局，此時國際訂單對F-35至關重要。日本已决定購買42架F-35戰機，並且採購數量可能擴大，對于日本市場，美國政府定很重視而日本政府將面臨兩難選擇，若進一步採購F-35戰機，心神的生存空間就會被F-35壓縮。今年11月5日，日本IHI集團與美國普惠公司(P&W)簽署了共同生產F-35戰鬥機的合同。此合同簽署意味日本企業正式参與F-35戰機的製造，為日本軍工產業獲得隱形技術打開了一扇厚重大門。目前先進戰機的研製費用是天文數字，日本領土狹小，對先進戰機的需求有限，而心神在出口方面又難以與F-35、T-50等美俄下代戰機競爭，若僅靠日本國内訂單成本將難以控制。心神戰機最有可能的定位是日本為日后獨立研製先進戰機進行的技術儲備，不會真正裝備日本航空自衛隊。

三、南韓的五代機KFX計畫及台灣應有努力

  　　據美國航空週刊報導，南韓航宇公司公布了五代機的設計概念，這是眾多版本之一，南韓研製五代機的夢想離現實越來越遠， 南韓的的五代機計畫始於2000年，當時南韓想藉T-50“金鷹”教練機研製成功及F-16組裝生產成功的餘威，一舉研製出具南韓自主知識產權的心型戰鬥機，南韓稱之為KFX計畫。負責該項目的韓國航宇公司不斷提出新方案，最新版為KFX-E方案，軍事專家指出，五代機是尖端武器，不僅需巨額資金投入，更要紮實地展開研究，南韓既無力為五代機研製投入天文數字資金，又對就此放棄自行研製心有不甘。南韓目前正在就下一代戰機採購與多國談判，其中包括F-35的美國洛克希德-馬丁公司。因此，也不排除南韓欲藉五代機話題炒作壓低洛馬公司要價的可能性。台灣買的陳舊武器已無法與中日韓相抗衡，台灣國防部若無新思維建設台灣現代化國防軍備，將落入與菲律賓同樣的三流國家，靠美國保護非常不踏實，美國偏袒菲日及越南態勢明顯。军事网 www.shijiemil.com 看世界军事