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中日新一代戰機對決:J-20遠勝“心神”
送交者: qwtie66 2014年04月24日14:27:11 於 [軍事天地] 發送悄悄話

此前有媒體報道,日本防衛大臣小野寺五典透露該國計劃2014年實現“先進技術驗證機-X”(ATD-X)戰鬥機的首飛。這是一款將取代日本航空自衛隊三菱F-2戰鬥機的未來戰機的樣機。
  
ATD-X戰機又名“心神”。研發單位是防衛省技術研究本部,項目主承包商是三菱重工業公司。設計目標是要打造一款操控性能更佳、具有空中優勢的隱形戰機。日本防衛省將用該戰機研究先進技術與系統集成,之後計劃生產一款集“i3”(信息化、智能化與迅捷度)概念和反隱形能力於一體的“第六代”戰機。日本官員們表示,鑑於中俄兩國將分別部署成都飛機工業有限責任公司生產的殲-20戰機(官方稱之為“威龍”戰機)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。
  
不過,陸媒環球網4月24日刊文質疑數十年沒有獨立研製戰機經驗的日本擁有真正獨立完成“心神”戰機的能力,更無法與中國下代戰機殲-20相抗衡。

比氣動,殲-20稍勝一籌
  
從曝光的殲-20原型機試飛照片可以看出,殲-20是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰機。該機採用了獨一無二的“鴨翼+邊條+前後襟翼+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夠的航向操縱力矩,進而提供較大的滾轉速率。而“心神”隱形機設計方案中,基本保持了YF-23的氣動外形,如大根梢比梯形主機翼、集平尾和垂尾功能於一身的V 型尾翼、S型進氣道、槽溝形尾噴管等,具有良好的氣動外形。

殲-20是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰機(圖片來自網絡)

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,可以大幅增加主翼升力,獲得更好的機動性能。其內載武器可以消除外掛武器和機體之間的互反射效應,還可以大幅降低飛行阻力。殲-20還採用了DSI進氣道技術。
  
“心神”機體表面將採用三菱重工正在研發中的“靈巧蒙皮”技術,是一種用於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、致動和控制等功能,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。
  
通過對比,經過3年的試驗之後,殲-20採用的氣動布局改進的更加成熟,“心神”戰機雖然採用了較多新技術,卻有着更大的風險。
  
發動機,殲-20遠勝心神


據報道,首批殲-20可能採用俄羅斯土星科研生產聯合體製造的推力為13.5噸的AL-31F-M1渦扇發動機,考慮到中國進口俄羅斯蘇-35戰機已經獲得一定進展,伴隨蘇-35戰機進口的推力為14.5噸的117S發動機可能成為可能的選擇。

另一方面,一旦預計在殲-20上使用渦扇-15發動機的研製完成,設計推力15噸的渦扇-15發動機將為殲20帶來更加優異的機動性。
  
而日本的“心神”戰機最初設計採用日本自產的XF5-1發動機,原來設計重620公斤,推力49千牛,推重比8,實際測試重650公斤,推力49.5千牛,推重比7.8。

日本媒體製作的下一代戰機(圖片來自網絡)

發動機研製中需要的龐大而系統的基礎設施及眾多型號積累的工程經驗,航空發動機是機械工業中最複雜的部分,號稱機械工業皇冠上明珠,其難度遠超一般人的想象。考慮到日本較長時間沒有獨立進行過相關研究,XF5-1發動機項目短時間內難以完成。初期型號的“心神”戰機極有可能配備從美國進口的發動機。

即使日本XF5-1能夠及時的服役,心神戰機也難以匹敵裝備了渦扇-15的殲-20戰機。

隱身性,日本稍勝一籌


自從殲-20戰機在2011年1月首次試飛以來,這種先進戰機的動向就一直受到外界的持續關注。根據照片觀察,殲-20把尾噴管設計在垂直尾翼和腹鰭之間,其紅外特徵會大幅度下降,對雷達隱身、紅外隱身、可見光及目視偵察的隱身能力都能得到同步提高。在塗裝上,殲-20由原本的黑色塗裝改為灰色塗裝。這意味着正在測試不同的隱身材料或不同的隱身方式。另外,氣動外形的變化對隱身能力的提高也非常有好處。殲-20鴨式翼前面採用切角設計,同時,外垂直尾翼的面積增大,而且垂直尾翼的前緣、後緣也採取了切角的設計。這種設計能夠讓雷達反射特徵明顯下降。和此前的試驗機相比,對雷達的隱身能力有一個新的提高。

然而在結構吸波材料領域,西方國家中以美國和日本的技術最為先進,尤其在複合材料、碳纖維、陶瓷纖維等研究領域,日本顯示出強大的技術實力。

如日本研製的一種由電阻抗變換層和低阻抗諧振層組成的寬頻帶高效吸波塗料,其中變換層由鐵氧體和樹脂混合組成,諧振層由鐵氧體導電短纖維和樹脂組成,在1~20 吉赫的雷達波段上吸收率達20分貝以上。

殲-20的隱身性能可能稍遜於日本“心神”戰機(圖片來自網絡)

相對於中國在隱身材料領域的起步較晚,日本在這一領域有着較為明顯的優勢。即使殲-20戰機在氣動布局上做出了一定的改進以提升隱身性,“心神”戰機也或存在些許的劣勢。

武器:中國種類豐富自給自足

殲-20與F-22一樣,採用了整體式座艙蓋,保證飛行員有一個良好的視野。該機使用了綜合射頻管理系統,機載相控陣雷達還具有電子對抗、數據鏈等多種用途,加之先進、完善的大屏幕機載液晶信息顯示系統,可以向飛行員提供近實時的戰場態勢感知,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,極大地提高了飛機的近距格鬥能力。

殲-20戰機可以使用中國空軍有霹靂系列空空導彈、鷹擊系列空艦導彈、雷霆系列激光制導炸彈,作戰用途全面。尤其是採用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來說,日本航空自衛隊戰機歷來使用美制彈藥,在戰爭時期將出現一定程度補給困難。雖然日本航空自自衛隊正在努力自主開發先進武器,如號稱作戰性能強於AIM-120導彈的出AAM-4B型空對空導彈,卻難以改變目前的局面。

進度:心神仍未首飛

自2011年1月11日殲-20戰鬥機首飛之後,殲-20的實驗已經過去了3年。在這三年中已經先後出現了4架殲-20原型機。通過對原型機的實驗、改裝,殲-20戰機項目積累了較為詳細的相關數據,戰機的性能獲得了極大的提升。

日本心神

日本“心神”戰機實體機仍未露面(圖片來自網絡)

而“心神”戰機只是預計於年內首飛,未來仍需經歷長時間的實驗。

存活率,“心神”或只是技術儲備

殲-20戰機作為中國下代高端戰機,獲得了中國軍隊、生產廠商與中國民間等多方面的關注支持。

對於今天的中國,加強國防軍隊現代化是一個時不我待的任務。不久之前,中國軍委主席習近平提出要加快建設空天一體攻防兼備的強大空軍。在這種情況下,殲-20戰機有着絕佳的生存空間。之前曾有報道稱殲-20有可能在首飛之後的6年內就完成定型。按照這樣的邏輯來推理,如果過程順利,殲-20有可能在2016年左右投入小批量的試產、試裝。

而對於“心神”戰機來說,如何生存下來對它來說可能是個嚴峻的問題。

首先,“心神”戰機項目或將受到日本採購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,在這種時候,國際訂單對於F-35戰機來說至關重要。日本已決定購買42架F-35戰機,並且採購數量可能進一步擴大。對於日本市場,美國政府定將十分看着。而日本政府則將面對兩難選擇。若放棄進一步進口F-35戰機,或將引來美國軍火商乃至美國政府的不滿。上世紀80年代日本的FSX支援戰鬥機項目就曾遭到華盛頓阻撓。因華盛頓擔心日本航空業發展可能有損美國航空業而向東京施壓。施壓最終促成美日聯合研發F-2戰機。F-2戰機以洛克希德-馬丁公司生產的F-16C戰機為平台。若進一步採購F-35戰機,“心神”戰機的生存空間就會被F-35戰機壓縮,並且同時採購兩款戰機又存在重複建設之嫌,日本航空自衛隊也不存在這樣的需求。

f35

美國F-35戰機是日本新一代戰機最佳選擇(圖片來自網絡)

其次,目前先進戰機的研製費用可說是一個天文數字,美國在開發F-35戰機時也採取了國際合作的方式平攤開發費用。日本領土面積狹小,對先進戰機的需求數量有限,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,若僅憑藉着日本國內的訂單,“心神”戰機的成本將難以控制。
  
最後,正如上文所說,日本自二戰結束之後,從未獨立進行過戰機開發。雖然日本在基礎力學、材料、發動機、電子系統等方面有着較深的技術儲備,但開發一款採用重多新技術的主力戰機並不是單純的技術堆砌。如何對整個系統進行整合對日本來說或是一個難題。日本雖然是美國在亞太地區的頭號盟國,美國需要日本發展軍力維持亞太地區的平衡。但美國卻從未真正放鬆對日本軍力的監管。在美國的“關照”下,日本很難有機會獨立發展類似“心神”戰機這樣的對美國能夠構成直接威脅的先進進攻性武器。

總而言之,從各項性能對比來看,“心神”戰機難以對殲-20形成較大的威脅,更別提它的生存與否尚且是一個問題。“心神”戰機最有可能的定位是日本為日後獨立研製先進戰機進行的一個技術儲備,並不會真正裝備日本航空自衛隊。

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