技术派丨日本或将系统性突破先进战斗机关键技术(下)

澎湃防务特约撰稿 黄涛

2016-07-19 11:37 来源:澎湃新闻

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技术派丨日本或将系统性突破先进战斗机关键技术(下)
技术派丨日本或将系统性突破先进战斗机关键技术(上)【点击图片查看详情】
除了ATD-X/X-2项目之外,为推动本国的战斗机技术发展,日本近年来还已提出了第六代战斗机(六代机)型号发展规划,并在多个关键技术领域开展了技术研发工作,ATD-X/X-2项目只是其中最大的一个。
日本提出六代机四大能力
早在2010年8月,日本防卫省就曾发布《未来战斗机研究与发展趋势展望》(下称《展望》)文件,论述了日本六代机的研制需求,系统提出了日本六代机的关键能力需求和主要技术特征,分析了日本在研制六代机方面所具备的技术基础和拥有的科技优势,初步给出了研发路线图。文件中提出了日本六代机应具有的四大能力:①反隐身能力;②强大的态势感知能力和高的智能;③使用光速武器的能力;④外部传感器数据综合与融合能力。
文件尤其推崇“信息灵通”、“智能化”和“瞬间杀伤”,并据此将所设想的日本六代机定义为“i3战斗机”。未来的“i3战斗机”将具有可机群协同交战、配装新一代大功率雷达、采用光传飞控系统、配装新一代大推力轻质小尺寸发动机等七项关键技术特征。防卫省还认为,日本在功率半导体、光传飞控系统、高温材料、复合材料、超材料等技术领域具有世界领先水平,可为六代机研发提供基础。
该文件提出从2010年陆续启动关键技术的开发计划,2021年启动并于2030年前完成型号研制。该规划有力地牵引了日本先进战斗机技术发展安排,使这一领域成为当前日本国防科技研发方面整体规模最庞大、安排最具系统性的领域。
2010年8月发布的《展望》文件中,提出日本未来战斗机技术和型号发展规划。日本防卫省 图
日本已实施十余个六代机关键技术研发
在《展望》的牵引下,截至目前,TRDI已针对隐身/反隐身、机体结构、进气道流动特性、内埋武器舱、发动机及其部件、网络化协同交战中的火控、反隐身空空导弹以及其他先进战斗机关键技术,一共布局、实施了至少15个研发项目,并已取得若干突破。
日本防卫省技术研究本部在2015年1月发布的预算要求概要文件中,针对未来战斗机技术发展又安排了2个新的研发项目。日本防卫省技术研究本部 图
以飞机总体布局、动力技术和超声速武器舱这三项关键技术研发为例(它们都不太可能由X-2进行演示验证)说明:
——总体布局研究方面,已先后完成了代号23DMU至26DMU的多个概念性数字样机方案。这些方案不断针对隐身和其他性能要求进行平衡优化,其尺寸呈不断增加的趋势。最新的26DMU方案继续强调了续航能力,同时根据下一代远距空空导弹采用冲压发动机的需求,对主弹舱容量进行了优化。
上图右边为日本下一代战斗机主武器舱打开的数字样机设计图,可见有3枚带有冲压发动机进气口的空空导弹。该机的主弹舱一共可容纳6枚大型空空导弹。日本防卫省技术研究本部 图
——动力技术方面,已开展多个下一代战斗机小涵道比涡扇发动机技术研究项目,高压压气机、燃烧室等核心机关键部件试验已取得良好结果,即将制造核心机并从2017财年(按日本的财年划分为2017年4月1日至2018年3月31日,类推)开始演示验证;低压压气机和低压涡轮部件也即将开始测试,还计划制造一台推力达15吨的发动机整机,在2018财年开始演示验证。
日本防卫省技术研究本部在2014年国防科技大会上展示的日本本国发动机技术演进图片,以涡轮前温度的提升为主要标志。可见,日本期望下一代战斗机发动机通过先进高温材料和先进冷却设计,使涡轮前温度达到1800℃。日本防卫省技术研究本部 图
——超声速武器舱方面,2010年启动研发项目,2013年开始试验研究,已综合运用计算流体力学、风洞试验等手段,对11种不同的武器舱内部形状进行了研究,特别是在风洞中进行了马赫数1.4条件下的空空导弹投放测试,已掌握武器开舱发射时的超声速流动的速度与角度的组合关系。后续将开展武器投放机构的设计工作。
先进战斗机技术已成日本国防科技重点
先进战斗机技术已成为当前日本国防科技发展的重点聚焦领域。日本已对先进战斗机的关键技术研发做出了颇具系统性的安排,启动了较多的研发项目,并已取得了一系列进展,X-2的首飞成功,标志着这其中最大的一个研发项目进展也达到了新的里程碑。
尽管目前来看,X-2的作用仅限于对先进战斗机的部分关键技术进行演示验证,基本不会涉及日本未来战斗机的总体布局、动力技术和武器系统技术,但它仍将为日本先进战斗机的发展提供部分基础,特别是将使日本首次具备独立的先进战斗机技术系统集成演示验证能力,因此对于日本先进战斗机的技术发展仍有重要意义。
今后,日本很可能继续按照《展望》的规划,全面推进先进战斗机关键技术研发工作。值得注意的是,当前日本将是否以及如何发展下一代战斗机的决策点,由《展望》中的2021年提前到2018年,其节点似乎在刻意向美军六代机发展计划靠近。事实上,《展望》中也明确提及,即使日本决定引进六代机,开展关键技术研发工作也有利于降低寿命周期成本;X-2首飞前,英国路透社也曾报道日本正在与美国洛马公司、波音公司接触,商谈合作发展战斗机的事宜。
因此,日本很有可能打算争取尽早参与到美军可能即将开展的六代机发展项目之中,并试图携本国系统化的技术突破,在其中谋取有利的位势。
(作者单位为航空工业发展研究中心,稿件由公众号“空天防务观察”-AerospaceWatch-供稿。)
责任编辑:庄晓丹澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 技术派,日本,先进战斗机

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