日本新一代战斗机(世界有哪些五代机)

本文目录
- 世界有哪些五代机
- ATD-X技术验证机的技术特点
- 号称第六代战机的日本“心神”战斗机到底有哪些特点
- 日本航空自卫队列装的F-2A/B系列战机是如何发展而来的
- “心神”战斗机
- F3战斗机
- 日本目前最先进战斗机是那个型号
- 中国的歼十战斗机与日本的F-2战斗机相比,谁的战斗力更强和性能谁更好
世界有哪些五代机
目前已经开始服役的第五代战斗机,仅有美国洛克希德·马丁生产的F-22猛禽战斗机和F-35闪电II攻击战斗机。
俄罗斯PAK FA T-50战斗机,T-50战斗机是一款由俄罗斯联邦联合航空制造公司旗下苏霍伊航空集团主导,在“未来战术空军战斗复合体”计划下开发、生产的高性能多用途战机。T-50大量采用复合材料,占机身总重25%,覆盖70%表面面积。钛合金占75%机体重量。T-50并未达到如F-22般的隐身能力,而是以复合材料、气动布局、抑压引擎特征等手段以达至低雷达、光学及红外线特征。T-50在完全发展后其隐身能力可以达至F-35的水平,但俱有更好的气动性能。
歼-20
中国歼-20(J-20),是中华人民共和国成都飞机工业集团为中国人民解放军空军研制、生产的单座、双发、鸭式气动布局第五代重型隐形战机,于2011年1月11日首飞。歼-20其采用了单座、双发、全动鸭翼及垂尾和可调DSI进气道,其机头及机身横截面大致呈五边形、双垂尾向外倾斜、弹仓及起落架舱门拥有锯齿边,这都是低可侦测性设计,是隐形战斗机的主要特征。2009年11月,中国人民解放军空军副司令何为荣将军预期歼-20将会在2017年至2019年间投入服役。
歼-31
中国歼-31(代号:鹘鹰;英文:J-31或称F60),是中国沈阳飞机公司正在研制中的双发单座中型第五代战斗机,于2012年10月31日首飞。歼-31采用常规气动布局,具备DSI进气道、梯形主翼、倾斜双垂尾及内置弹仓等,其外观具有典型的隐形战机特征,预计其定位将是类似美国空军F-35闪电II攻击战斗机,与重型战机形成高低搭配。因为采用双前轮起落架,所以有猜测极有可能衍生出可以用于中国航空母舰上的舰载机。
ATD-X
日本ATD-X,ATD-X“心神”是日本防卫省技术研究本部(以下简称TRDI)和三菱重工进行的开发计划的通称。是用于日本新一代战斗机先进技术的实际飞行、技术验证的机体。ATD-X为双发动机、矢量喷嘴、双垂直尾翼的机体。为了降低雷达反射截面积,机体形状使用了不平整的表面以及带有圆角的设计。采用了整合高性能主动相控阵雷达,电子战系统以及高流量通讯能力的多功能射频传感器,且利用了智慧蒙皮技术在机身上附着了瓦片式相控阵雷达天线。
先进中型战机(AMCA)的风洞模型
印度AMCA“先进中型战斗机”,先进中型战机(Advanced Medium Combat Aircraft,缩写:AMCA),或称中型战机(Medium Combat Aircraft,缩写:MCA),是印度战斗飞机的开发计划,目标为设计一款单座、双引擎、第五代隐形多用途战机。AMCA将会有非常低的雷达反射截面、S型进气道、内置武器舱以及机身制造运用复合材料。由2台印度国产引擎GTX Kaveri推动,达成推力矢量,更有可能达成超音速巡航。一件中型战斗机的风洞模型已于2009年班加罗尔航展上亮相。
KAI KF-X
韩国KF-X战斗机,KF-X是韩国(主导)和印度尼西亚(合作伙伴)联合研制一款先进多功能战机的计划。它是韩国继T-50高级教练机之后研发的第二款战斗机。此计划首度公开是在2001年3月时,韩国总统金大中在韩国空军官校的毕业典礼中所提及,在2010年7月15日韩国和印尼双方在首尔同意合作KFX战斗机计划。韩国国防科学研究院在KF-X计划里要求开发一款单座,双引擎的战机,并且要有优于法国阵风战机或欧洲的台风战机,比较F-35闪电II战斗机稍差的隐身能力。KF-X的重点目标为在2020年以前打造出比现役KF-16性能更优异的战机。
土耳其TFX
土耳其TFX战斗机,TFX战斗机是由土耳其航空航天工业公司(TAI)主导,瑞典萨博公司辅助,正在研制的第五代喷气战斗机。
MIG1.44
俄罗斯米格-1.44战斗机(俄语:Изделие 1.44)是苏联米高扬设计局再次研制米格-31的最终型双发单座战斗机,该机采用非常规的三角翼、双垂尾的鸭式气动布局和可调式S型进气道,机体大量采用了复合材料和可降低红外特征的技术,机身表面和进气道内也采用了吸波涂层。Mig-1.44是俄罗斯为与美国竞争第五代战斗机而研发的。后来米高扬设计局因资金问题,只生产出一架Mig-1.44的技术验证机。
Su-47
俄罗斯苏-47“金雕”,是由俄罗斯联邦苏霍伊航空集团研发的超音速试验机,曾在设计与试飞阶段曾经给予Su-32和Su-37的编号。采用前掠机翼,有明显的机翼翼根边条和长长的机身边条,能降低阻力和减少雷达反射信号,改善飞机的起飞着陆性能,在亚音速和大迎角时有很好的气动性能,可增加飞机的航程和高空机动性,并能充分利用复合材料的结构特性。扇形不可调进气口道位于机身边条下方,S形涵道侧面靠近机翼前缘处装有鸭翼。双垂尾略向外倾斜,机身中部有两个大的辅助进气门,并且采用雷达吸波涂料对飞机进行了隐身处理。
ATD-X技术验证机的技术特点
ATD-X全长14米,翼展9米,起飞重量8吨,小于同是单发飞机的F-35。机体形状为了降低雷达反射截面积而使用了不平整的表面以及带有圆角的设计。 对于日本的战斗机研发来说,它的作战环境和假想目标是都非常明确,就是在东海、日本海上空与俄罗斯、中国的战斗机交战,并具备打击上海等中国东部沿海地区、俄罗斯远东边界地区的能力。这种背景要求日本新一代战斗机在执行对地攻击任务时具备至少要达到800公里以上的作战半径。
从心神来看,日本新一代战斗机采用了常规布局设计。由于多出一对平尾和飞机长度要更大等因素,其重量比无尾三角翼布局要高不少。即使是考虑日本领先我国的材料工艺优势,可以通过高比例的先进复合材料大幅度减轻结构重量;其空重至少也要接近12吨才能满足要求。但是根据现有信息,心神样机的起飞重量也不过8吨左右,空重甚至不到6吨,显然与此标准相差极大。笔者认为,心神样机尺寸特别大、明显属于双座设计的座舱盖,是解释这一矛盾的关键所在。
和单座飞机相比,双座飞机会在性能上出现很明显的损失;飞机不仅需要付出很大的重量代价来安装多出的弹射座椅、仪表台、更大面积的座舱盖等设备,还损失了相当可观的原本用于装载燃油的机内空间。事实上随着航电系统的高度综合化自动化,飞行员一人就足以驾驶飞机执行复杂的作战任务,这也是美国、中国、俄罗斯现有四代机均无双座设计的根本原因。
心神样机采用双座设计,吨位尺寸又特别小,这就只有一种解释:现阶段的心神既是承担气动外形/飞行控制系统试飞任务的验证机,同时也是日本新一代教练机的原型机。这实际上是一种很聪明的策略,进可攻退可守;无论将来政治局势对心神项目如何影响,日本都不会彻底荒废掉这一项目的投资和技术成果。
在顺利的情况下,心神样机试飞完成以后,会进一步投入全尺寸战斗机型的研制。事实上这就是照抄F-35战斗机的发展经验——最早的X-35验证机吨位和尺寸都比今天的F-35小很多,而且同样没有内置弹仓。如果我们仅以现在的样机来评断日本心神战斗机的未来水平,那么就和用X-35来评断F-35的作战性能没有两样了。即使是项目发展不顺,日本也会将现有的心神样机稍加修改——比如去除矢量推力结构以后,投入批量生产,作为新一代高级教练机使用 。 放大后潜力不容小视。日本在心神上采用常规布局设计和F-2战斗机有很直接的关系。F-2战斗机是三菱公司与洛克希德马丁公司合作研制的产品,实际上就是在美国提供F-16设计技术的支持下,日本半仿半研而成的F-16放大改进型号。在F-2的研制过程中,三菱公司掌握了常规布局三代机的关键设计技术,比如边条翼的涡流增升设计、电传控制技术,为今天的心神验证机奠定了基础。
心神飞机在气动布局的总体设计上比较像F-22,但是在机翼与尾翼的核心设计上却截然不同。F-22采用棱型平面机翼设计,机翼的后缘带有很大的前掠角度;这不仅使机翼获得了更好的强度和刚度特性,而且机翼与机身的连接长度大大增加了,机翼受力能够更多更均匀的分担给机身。在机翼大幅加长以后,为了避免平尾向后超过喷管太多,引起重量的大幅度增加,F-22的设计人员将机翼的襟翼内侧切除了一个缺口,使平尾的前端正好切入进来。
切入式平尾设计使F-22不仅避免了严重超重的窘境,而且外形的紧凑在侧向隐身和整体阻力减低上也带来了非常优越的性能改善。但这一设计也存在严重的弊端:经过前机身和机翼的气流对平尾的干扰特别严重,这使F-22在俯仰控制时的非线性问题特别严重,并引起了一连串的问题——包括坠机。后来F-22电传飞控软件经历过反复多次更新,与此关系极大。
俄罗斯T-50在机翼、平尾的设计上很大程度参照了F-22,其优缺点都大体类似。所不同处,由于在气动研究和飞行控制领域上差距较大,俄罗斯人需要额外在进气道前沿设置可动边条对飞机的涡流升力进行主动控制,这才能有效削弱飞机俯仰控制的非线性问题,保证飞行安全。
心神选择梯形机翼,缩短了机翼根部的长度;这样可以在飞机长度不增加的情况下,保证平尾与机翼之间不直接干涉。虽然这种设计是典型的三代机水平,而且对于机翼的结构特性和整机寿命没有什么贡献,但是大幅度减小了飞行控制上的风险,应该说是一种比较务实的做法。
此外在进气道设计上,日本此次公布的视频中采用了模糊处理。以前心神全尺寸模型上采用的是加莱特进气道已经公开过,并无保密必要,因此本次样机采用了DSI无附面层隔道设计的可能性很大。不过在进气道下沿与机身相接的部分上,存在着一个奇怪的转折,这看上去又更像是带有传统附面层隔道的进气道设计的特征。
DSI进气道从1980年代开始已经得到了广泛使用,除了重量优势特别明显外,在隐身上也优于F-22和F-18E/F的加莱特进气道;虽然进气道上下边沿与机身侧面的夹角会形成反射特征点,但这与加莱特那种附面层隔道形成的深腔效应反射相比简直不值一提。
在气动布局的其它方面,心神做的较好;整体流线相当的简洁、流畅自然。不仅在机身各平面的过渡上找不到处理不良的地方,不像歼-31的尾撑在机翼下方形成带有强反射特征的直角棱边凸起;而且在后机身的面积分布和收缩过渡上处理的也不错,不像歼-31不仅后机身面积过大,还需要设置尾椎来减弱尾喷管之间的干扰阻力。
从整体上来评价的话,心神现阶段的气动布局设计是比较合理的;虽无惊才绝艳的亮点,却胜在没有什么错误。如果心神在放大以后还能保持这种水平的话,它将具备较大的性能潜力;只要设计方优化到位,在RCS、阻力、升力性能上都能做出不错的表现。 从日本公布的采访视频来看,心神的项目论证过程中始终将超机动能力放在一个很重要的位置,这无疑会对其飞行控制系统提出很高的要求。
对于飞行控制系统的动力部分来说,飞机的大部分活动部件,比如水平尾翼、襟副翼、方向舵这些都需要液压系统来进行驱动;液压系统的功率越大,舵面偏转的速度也就越快,飞机反应便越敏捷,越适合超机动飞行。比如F-22的液压系统总功率达到560KW,是F-15的两倍;而根据我国2008-2009年航空科学技术学科发展报告中公开的研究进展和性能指标进行推测,歼-20的液压系统总功率应该在600千瓦左右。
在功率指标越来越高的情况下,为了减小液压系统的体积和重量,对于第四代战斗机来说,液压系统的工作压力从每平方厘米210公斤提升到280公斤已经是通行的设计标准。F-22、歼-20、T-50的液压系统都是采用这个标准作为恒定工作压力。日本作为传统的液压强国,泵、阀、密封件等关键环节上一向技术先进,要做到这点不存在任何难度。
实际上因为设计时间的差异,四代机的技术并不一定就全面比所有的三代机先进。比如F-18E/F液压系统采用的就是每平方厘米210~350公斤的可变压力工作体制,一般飞行情况下使用低压,而进行高机动飞行时自动转换到最大压力。心神将来的液压系统是和四代机一样采用28兆帕恒压工作体制,还是采用35兆帕的智能变压工作体制,还要等将来日方披露信息后才能知晓。
而对于负责信号传输处理的电传部分来说,心神很有可能采用3-4余度数字电传系统,无模拟电传备份。这基于两个原因:首先是现代数字电传系统的可靠性已经非常高,保留额外的备份系统没有必要。其次采用先进气动设计的现代战斗机本身控制律就较为复杂,而且研制过程中反复修改调参更是无法避免的现象;要在软、硬件修改无法分离的模拟电路中完成这些工作,技术难度非常高,无谓花费的人力、时间、财力代价都太大。
心神样机从一开始就具备矢量推力系统,日本官方宣传视频中也刻意强调了超机动飞行能力;通过这两点分析,心神的电传功能肯定会包括建立在飞行控制系统、发动机控制系统交联基础上的过失速区域控制能力。考虑到中国在2015年前仍受限于发动机问题,歼-20尚未使用矢量推力发动机,日本甚至有可能在一些关键技术上比我国更早开始试飞探索。
在F-22和JAS-39的时代,由于设计手段和飞机设计人员的思维习惯、技能传统所限,飞机控制律编写都是在传统的单回路设计方法上展开的;设计难度大,而且效果越来越不能满足先进气动设计飞机进行复杂机动飞行的需要。日本在数学和自动控制理论领域一向有非常高的水平,心神在控制律设计中应用新的多变量控制理论,对飞控进行系统化的多变量、多回路综合处理将会是必然选择。
但是电传飞控的特殊之处在于,控制律软件其实本质上就是设计单位将飞机气动设计以数学形式展现出来,即所谓的飞控气动一体。但是现阶段人类气动水平仍然非常有限,对于过于复杂的流场(比如过失速下机翼气流分离后的状态)无法进行模拟计算,这一方面只能依靠风洞试验和实际试飞经验的反复经验积累来指导气动、飞控的设计修改。
因此就算在先进设计方法、工具上日本并不欠缺,甚至在具体性能比歼-20等新型先进战斗机所应用的还要好一些;最终控制律的设计水平高低,依然极大的取决于研制单位的经验积累程度。在这一方面,日本的三菱公司要远远落后于我国的611研究所。
总的来说,心神飞行控制系统的硬件系统和指导理论、设计工具都将会是相当先进完善的;但具体的性能,仍然要以实际试飞为准。而且对于日本来说,要将心神的飞行控制发展到他们预期的完善程度,这将是一个非常漫长而艰巨的任务。 日本在现代战斗机结构制造上,一直拥有着非常高的水平。比如在重型三代机的生产能力突破上,日本生产F-15J/DJ就要远远早于我国的歼11系列;在这个过程中,日本掌握了非常强的钛合金加工能力。
作为冷战时期,美军在越战遭受巨大损失后不惜血本搞出来的主力制空机型,F-15在结构设计上很少考虑成本问题。F-15机体材料中,钛合金比例达到26.5%,而且这些关键的承力部件往往制造难度非常大。
比如F-15机身承力隔框就是用6AL-4V钛合金在3万5千吨锻压机上锻造的,宽度达到3.05米。在其中心腹板的厚度只有1.5毫米的情况下,腹板两侧筋条厚度1.3~2毫米,高度却达到64毫米。腹板两面的凹槽共计42个。然而形状如此复杂的承力构件,精加工余量却只有2.3毫米,加工难度之大远非苏-27可比。
然而F-15J/DJ毕竟只是美国授权给日本生产的产品,对于提升日本的自主设计能力帮助不大,这种局面在F-2战斗机研制时得到了改观。在二战以后,日本航空并未像德国一样一蹶不振,而是迅速复苏并自行研制了多款战术飞机。有了这些设计经验作为基础,日本在F-2研制过程中很快就吃透了F-16的相关设计规范,不仅掌握了传统金属材料结构的损伤容限设计等三代机结构技术,而且他们还利用自身全球领先的化纤水平优势,为F-2更换了复合材料机翼。
虽然此后日本一直没有开发过新的战术飞机,但是在飞机复合材料结构设计制造上,日本积累经验、探索先进设计理论的脚步却从未停止过。日本拥有世界上最顶级的高性能纤维和基体材料提供商,他们在与各大航空企业合作的过程中既是原料提供者,又是复合材料结构的代工制造者,也是相关设计研发的参与者,同时更是复合材料结构出现失效后的反馈信息接受者。在飞机的复合材料结构设计制造领域,日本有着极强的技术能力。
这些能力现阶段并未直观的体现在心神验证机上,根据日本公布的视频来看,这架验证机为了降低成本,几乎没有使用复合材料结构,绝大部分结构都是铝合金材料。但可以肯定的是,如果心神能继续发展去下,它在结构设计制造方面不会遇见大的难题。
心神验证机为了降低成本,几乎没有使用复合材料结构,绝大部分结构都是铝合金材料。 心神在发动机上最为引人瞩目的外形特征,就是它采用折流板结构的矢量推力控制系统。这种系统由于结构简单可靠,易于实现,以往也常用在验证机上,比如著名的X-31验证机。但对于装备型号来说,折流板对于发动机的推力损失太大,自身形成的超声速干扰阻力又太高,极不适合于超声速飞行,因此从未实用过。
基于正常的技术规律来说,笔者可以肯定在未来的完全体心神上,其矢量推力结构必然要更换为类似苏30MKI的轴对称偏转喷管,或者类似F-22的二元喷管设计。然而问题的关键也在这里,心神在发动机上究竟有多大的选择余地?
心神现阶段使用的发动机是重量644公斤的小型涡扇发动机。根据日本公布的结构示意图,以及日本发动机引进历史来看,它的基本设计应该是源于英法联合研制的阿杜尔发动机。通过改善结构,比如增加风扇和压气机的级数;使用先进的材料减重,并达到极高的1900K涡轮前温度,心神的发动机推力从不到3.5吨增加到了5吨。可以肯定的是,这台小发动机受基本结构和尺寸所限,不可能再有大幅度的推力增加。
然而5 x 2的10吨推力绝不可能承担起一款真正四代机的动力要求。对于心神的未来发展来说,看起来有一定可行性的唯一途径,是换成两条在F-2战斗机所采用的通用电气F110-GE-129发动机基础上进行仿制改进的新型发动机,增加矢量推力结构。这款发动机日本不仅使用维护经验丰富,而且本身就具有一定的生产组装能力。
如果这一假设成真,在具体的矢量推力结构选择上,虽不能确定日本人的观点如何,但至少他们制造具备实用水平的两元喷管应该不成问题。根据俄罗斯中央空气动力流体研究院撰写的《超声速飞机空气动力学和飞行力学》所述,苏联早年在矢量推力的选择上更倾向于两元喷管,因为喷管和后机身一体化设计带来的高速减阻效果十分优越。但是在关键的耐热陶瓷材料上苏联始终无法突破,体积太大、重量超重数百公斤以至于毫无使用价值。
然而当心神达到这种高度时,必然会对美国F-35形成非常严重的冲击。即使日本不对外销售心神,仅仅是F-35对日销量的萎缩,也会对美国造成严重的经济损失和干预能力下降。
已有的事实证明,美国在这方面是非常敏感的,比如挪威在F-35与JAS-39改进型号中犹豫的过程中,美国就通过停止向瑞典提供相关雷达部件的措施来破坏瑞典和挪威的交易。也难怪很多人认为,心神在很大程度上是一款政治型号,只是向外宣示日本军事发展决心和实力,而且又能在美日军贸中为自己添加重量的一个砝码。
号称第六代战机的日本“心神”战斗机到底有哪些特点
对于近日期待了20年的日本心神战机完成首飞,让众多眼球又聚焦到第六代战机的身上。事实上,根据日本透漏的相关心神战机的数据看,此战机称为第五代战机都很勉强。日本引以为傲的“心神”验证机最初立项在1995年,正式进入原型机设计开发是在2009年,之前是关键技术验证,要是从发动机立项开始计算,“心神”项目现在已经有20年的时长。从项目建设周期角度来看确实相当漫长了。
为什么叫心神战机呢?心神战机又名“ATD-X”(意为“上帝之心”)。研发单位是防卫省技术研究本部,项目主承包商是三菱重工业公司。设计目标是要打造一款操控性能更佳、具有空中优势的隐形战机。日本防卫省将用该战机研究先进技术与系统集成,之后计划生产一款集“i3”(信息化、智能化与迅捷度)概念和反隐形能力于一体的“第六代”战机。
心神战机研发的初衷其实是一种概念性的航空器,而日本鉴于中俄两国将分别部署成都飞机工业有限责任公司生产的歼-20战机和苏霍伊飞机军事工业集团生产的T-50五代机,日本研发一款高速隐形战机对该国的防空能力至关重要。
心神战机的数据主要是根据日方公布的资料,心神样机的起飞重量也不过8吨左右,空重甚至不到6吨。而哪怕是三代轻型战斗机,比如FC-1和JAS-39,吨位都要比这个更高。可以非常肯定的说,心神目前的吨位,不足以支撑起最低的作战性能需求。战斗机越小,它的结构制造费用也越低;而更轻的重量可以让战斗机选用推力更小、价格更低的发动机,而且耗油率上的经济优势会在批量装备以后的使用中体现的极为明显。但是过小的尺寸吨位也会对飞机作战性能带来很大的负面影响:飞机没有足够的机身内部空间装载燃油和电子设备,挂载的武器重量和数量也被严重限制了。没有足够的吨位,根本做不了内置弹仓。而无论是隐身性能的雷达反射特征控制要求,还是强化超声速飞行持续能力的低阻力要求,都迫使四代机必须采用弹仓内置武器设计。如果飞机没有足够大的尺寸和吨位,根本无法在机身内安排出足以容纳多枚空空导弹、精确制导炸弹的空间用于设计弹仓。
心神战机的诞生对于日本的战斗机研发来说,它的作战环境和假想目标是都非常明确,就是在东海、日本海上空与俄罗斯、中国的战斗机交战,并具备打击上海等中国东部沿海地区、俄罗斯远东边界地区的能力。这种背景要求日本新一代战斗机在执行对地攻击任务时具备至少要达到800公里以上的作战半径。结合国内一些单位在探索轻型四代机时得到的结论,可以认为,至少需要12吨左右的空重,才能使心神战斗机具备实战能力的基础。实际上从心神现有的设计特征看,它的总体设计,极有可能是技术验证机/高级教练机原型机双重定位,而不能实现隐形战斗机的想法。
号称第六代战机的心神从以上的数据可以看出,计划生产一款集“i3”概念和反隐形能力于一体的“第六代”战机从设计吨位上就出现如此大的漏洞,日本估计这下会被打脸的。
日本航空自卫队列装的F-2A/B系列战机是如何发展而来的
日本在二战后经济飞速发展,已经成为世界经济强国,不少政客迫不及待得要使日本成为政治军事强国。相应的日本自卫队也飞跃发展,而其中F-2战斗机更是日本战斗机史上一块崭新的里程碑。但是在2005年,日本防卫厅一度宣布停止该机的采购计划。
日本战斗机有着颇辉煌的过去,“零”式战斗机曾经横行亚太地区的天空。战后空中自卫队受和平宪法限制,无法自行研制先进战斗机,因此先后购入了美国的F-86F、F-1O4J、F-4CJ和F-15D/DJ“三代四型”的生产线,目前F-15系列是空自的主力。空自也自行研制了T-1、T-2、T-4教练机和F-1战斗机。其中以英法“美洲虎”攻击机为基础发展而来的F-1战斗机达到了第二代喷气战斗机的中上水平。F-1是日本自二战后的第一种国产战斗机,进入1990年代后,F-1战斗机将逐步退役。
近年来日本大力扩张军事力量,自行研制装备了90坦克、87自行高炮、E-767预警机等先进装备,并向外派遣军事人员。这些动向引起各国的警惕。日本防卫厅从80年代中期就开始拟定研制新一代空中支援战斗机,1984年12月6日首次提出发展F-1后继机的FS-X战斗机计划。按日本岛国防御的特殊要求,这种新型战斗机突出了反舰攻击能力,可使用国产ASM-1和ASM-2反舰导弹,兼顾国土防空任务,上述特点与F-1近似。
1985年3月,三菱重工提出独立自主开发、代名为JF-210的战斗机方案,外型类似瑞典JAS-39“鹰狮”。但采用双垂尾双发布局,进气口在座舱下方,两具F404型发动机,起飞重量11.5吨,最大速度2470千米/小时,携带4枚反舰飞弹时作战半径约930千米。可见日本人计划时雄心壮志,可惜这一计划未能实现。
随后FS-X面临三种选择:一是独立开发、二是改进现有战斗机,三是购买外国先进战斗机。美国政府为继续控制日本军事力量、满足本国军工公司需求,这时开始向日方施加压力,当年12月提出了共同开发的方案。美国提出了一下理由:日本欠缺开发先进战斗机的技术与经验;独立研制价格过高,风险过大;独立研制与日本禁止武器输出政策可能有冲突,并会造成美日贸易失衡。美国各军工公司也不遗余力的游说国会、政府,并向日本政府企业推销各种方案,包括改进F-16、F/A-18和F-15。日本各方虽然希望能自力更生,但是面对经费、技术上的风险,选择改进现有飞机的办法似乎是最好的选择。美国在两国国防部首长级会议上不断施压。
1987年下半年,日本国内三大报:朝日、每日与读卖新闻就不断地报道FS-X战斗机相关消息,关注对象不是飞机本身,而是美日两国政府关于FS-X的谈判过程。日本曾提出共同开发,但在美国的压力下,双方达成协议,采用改进的F-15J或F-16C作为FS-X战斗机。至此日本独立研制新战斗机的希望破灭了,但由于日本积累了较多技术储备,在FS-X计划中仍占有重要地位,整体科研制造能力也有较大提高。总的来说FS-X计划对日本政治、军事的发展是很有好处的。
对比
接着日本防卫厅对F-15J、F-16C和F/A-18C等三种机种进行了改进工作的深入评估,结论是性能上最理想的原型机是F-15,然后是F/A-18,最差的是F-16。防卫厅得出了一下结论:
除了隐身性能无法满足外,F-15方案性能最好,但是研制费用最高;
F-16方案航程和隐身性能不能令人满意,但是研制技术和费用要求最低;
F/A-l8方案性能可以接受,但是制造和维护费用都比较高。
防卫厅初步倾向F/A-18方案,因为在费用上较符合要求,且是双发战斗机,性能比单发战斗机上一个档次。但1987年10月后,日美决定在F-15J和F-16之间选一种。防卫厅最后由成本方面考虑决定了F-16。1988年FS-X战斗机计划正式启动。
“心神”战斗机
日本防卫厅技术研究部于2006年11月9日展出的先进技术验证机日前被正式命名为“心神”,并正式进行了公开。此次公开吸引了大量的媒体,同时航空自卫队也表示,航空自卫队已经注意到了未来空战环境需要新一代战斗机具备所谓的“F3”能力。即“首先发现(First Look)”、“首先攻击(First Shoot)”和“首先摧毁(First Kill)”,而新的“心神”先进技术验证机正是瞄准这一目标而进行设计的。
日本防卫厅技术研究本部认为。下一代战斗机首先必须具备的自然是隐身性。而高机动性也是取得空战胜利的必备条件。然而这两项性能对于飞机外形的要求是矛盾的,简单说隐身性要求飞机外形更趋于棱角——将雷达回波尽可能集中在有限的方向,而高机动性则要求飞机外形更趋于圆滑——避免空气从机身表面分离。而“心神”的开发正是为了研究如何调和这两个性能带来的设计上的矛盾,同时让新一代战斗机同时兼备这两个赢得空战的必备性能。
虽然这两项性能在设计上互相牵制纠缠,但是“心神”验证机的这两个部分设计是分别由两个部门进行的。其中高机动性的研究工作由日本防卫厅技术研究本部第3技术开发室完成,该项研究在2000年就已经开始,按计划将于2008年末结束;而隐身性方面的研究则由“心神”项目的主要合同单位——三菱重工承担。
三菱重工为了实现飞机的低可探测性能,因此在外形设计上参考了目前唯一投入服役的标准四代机F-22,采用了并列双发双垂尾正常布局。
根据上一代隐身理论,飞机的主要轮廓线和机身开口接缝线应该相互平行,以尽可能将雷达回波集中在有限的方向上,使得敌方只能在特定方向探测到自己。F-22正是在这一理论成熟的时候诞生的“心神”也参考了这些,采用了带附面隔层道的carret进气口。鉴于F一35的鼓包式进气口早已经进行过试验,而“心神”仍旧在进气口内侧设计有附面层隔道。很显然是为超声速飞行性能考虑的。其他诸如梯形主翼.外倾式梯形双垂尾等均与F一22如出一辙。这个外形也令很多人在看到“心神”第一眼后会认为这不过是继“猛禽斯基”后的“倭猛禽”罢了。平尾的轮廓倒还算有意思,前缘与主翼前缘相垂直,而折线形后缘外侧与前缘平行,内侧则与主翼后缘平行。不但保证了足够的气动效率,提高了隐身性,同时还扩大了机背通讯天线及其他天线的工作范围。不过这一设计也不是“心神”首创。
“心神”在气动外形上与F一22的最大区别主要在于类似F一1 6的气动侧板,这一将主翼和平尾有机结合成一体的气动侧板有效提高了飞机的控制效率,同时后端与平尾相接,使得控制效率进一步提高。这种结合了F一16和F-35各自特点的气动侧板虽然在很多国家的方案中并不鲜见,但是将其付诸于实施的还只有“心神”。 F一22还有一个设计亮点,就是在进气口端上部外侧各有一个三角形的突起,这个突起上表面与机身连成一体,下表面则于进气口有一个折角。这个设计非常巧妙,极好地保证了飞机的隐身性以及进气口的要求,同时起到了边条/前翼的作用,能够在大迎角状态产生涡流提高主翼升力。而“心神”并没有采用这一设计,而是直接在进气口外侧伸展出边条,然后与气动侧板相接。这种结构简洁,而且与F一22的设计相比,“心神”的设计保证了飞机机身对面积律的要求,结合其进气口采用附面层隔道设计,说明“心神”非常强调跨声速/超声速特性。
不过“心神”的设计有一点必须特别注意,就是在主翼前缘襟翼内侧有一个非常有意思的“闭合锯齿”设计。肉眼平视非常难以注意到这个结构,该设计也算巧妙而有意思。这一设计类似于米格~23主翼前缘的锯齿结构,起到类似于翼刀的作用,用于控制失速气流的扩展,能够提高飞机的可控迎角范围。很多飞机都采用了这一设计,但是此设计的最大缺点就是其独特的凹口会大幅增加飞机迎风面的雷达反射面积,这对于现代战斗机来说是非常致命的。而“心神”为了获得更高的机动性、更大的可控迎角范围,因此毅然采用了锯齿设计,而与常规锯齿不同的是,“心神”的锯齿前端向内收拢与机身相接,整体形成了一个闭合的锯齿结构,挡住了前向雷达波直接进入锯齿内,这一设计目前还是只见于“心神”,不过这一设计是否真的能提高隐身性,以及气动效率具体如何,还有待进一步试验。
三菱重工除了要进行低可探测性机体形状设计的研究外,还要进行IFPC技术的开发。IFPC是指综合飞行/推进控制(Integrated FIight Pro—pulsion Contr01)技术,主要用于在飞机通过气动操纵面无法控制飞机姿态的失速范围内,通过对推力的控制来操纵飞机的控制技术。不仅如此,为了使整个系统性能最优和稳定性最好,就必须对各个部分综合控制,即一体化控制。对于进气道、 发动机及喷管的综合控制称为航空推进系统综合控制,简称cs;对于飞机与推进系统综合控制称为飞行/推进系统综合控制,简称IFPC。通过IFPC的实现,飞控、推进等系统也将演进成为一种一体化的、智能的、综合了各种飞机控制能力并与指挥、控制、传感、导航、攻击等系统高度综合的飞机。同时,在整个飞行包线内最大限度地满足飞行任务的要求,以满足推力管理,提高燃油效率和飞机的机动性,有效地处理飞机与推进系统之间耦合影响及减轻驾驶员负担等项要求,从而使系统达到整体性能优化。
作为IFPC的一个重要组成环节,“心神”采用了推力矢量喷管。而该喷管区别于苏一37的圆截面三维推力矢量喷管和F-22的矩形截面低可探测二维矢量喷管,而是类似于美德合作的X一31所具有的三片折流板矢量操纵方式,比较特别的是“心神”的矢量折流板带有锯齿,有可能是为了降低雷达探测性而设计的。
毫无疑问,X一31项目是目前有人战斗机最强机动性的代表,这一项目诞生于1986年6月,美国和当时的联邦德国政府签订了一份关于联合进行“增强战斗机机动性”(EFM)计划研究的谅解备忘录,该计划由美国国防部高级研究计划局牵头,联邦德国国防部的技术计划部门以技术合作的方式参与该计划,为该计划的发展研究机就是X一31“增强战斗机机动性”验证机,该机主要用来研究提高近距空战格斗能力的方法。而X一31最具特点的就是折流板矢量喷口,3块碳一碳导流叶片绕发动机圆周对称配置,每枚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。通过偏转导流叶片来提供俯仰和偏航所需的控制力。最大偏转角度为35度,折流板矢量喷管不像二维和三维推力矢量喷管那样包覆住喷流,因而在大多数情况下最大只能将气流方向改变15度,而在某些低能量状态以及发动机尾喷口面积较小的情况下气流改变还达不到15度。而且折流板推力矢量控制方式的缺点是相当明显的,首先它的导流叶片在同时偏转一定角度以上可能发生相互碰撞,因而必须在控制软件中做适当的设置,这会导致该机推力矢量的控制律和与飞行控制系统的结合相当复杂;其次是导流叶片本身的使用能力问题,X-31的折流板内偏5度仅仅10秒后就必须外转10度冷却15秒才能再次使用.最后是折流瓣式偏折喷口的固有缺点——推力损失问题,X一31A在导流叶片的偏转角度超过10度时推力开始明显损失,偏转至25度时推力将损失700千克力左右。
不过尽管推力矢量控制方式有种种缺点,但是“心神”仍IEl决定采用这一矢量控制技术,一方面是结构简单,不用面临开发额外的且日本从未接触过的结构复杂的俄式三维矢量喷口,同时也不像F-22的二维矢量喷口那样不能对偏航方向作控制;另一方面,折流板技术是美国的现成技术,即使是双发动机同时采用折流板也在F/A一18 HARV上进行过验证,而X-31所验证的技术本来就是用于移植的,因此在结构设计以及控制软件上,日本都可以直接从其盟友美国身上获取。毕竟日本要试验研究的是控制技术而不是结构制造技术。对于日本来说,制造一个机器并不困难,不必因此浪费时间而导致“心神”计划的拖后。
除此之外,三菱重工还要同时展开“灵巧蒙皮(Smart Skin)”的试制。灵巧蒙皮主要是指用于机身制造的一种重量轻且强度高的新型复合材料。这种全新材料的试验工作计划将于2011年完成。
“心神”先进技术验证机起飞重量约为8吨,所装备的两台日本国产XF5-1涡轮风扇发动机总推力能够达到10吨,飞机起飞推重比为1.25。采用了新型灵巧蒙皮的“心神”还将进一步降低重量。除了灵巧蒙皮之外,“心神”还将要验证实现IFPC能力的矢量喷口.多功能主动相控阵雷达以及类似于F一35的综合光电搜索瞄准系统。如果一切顺利的话,全状态“心神”验证机将于2014年进行首飞。
在目前已经投入部队服役或正在进行试验的新一代战斗机中,多为类似于苏--35/37一般强调高机动性,或如F一22一样侧重隐身性的飞机。而日本则希望自己新一代的纯国产战斗机能够借助低可探测性外形和IFPC成为领先于世界的新一代万能战斗机。
F3战斗机
有不同的以F-3命名的战斗机:
1、美国 F-3 Demon (恶魔)
麦克唐纳公司为美海军研制的舰载单发喷气式战斗机。1951 年原型机首飞。F-3各型共生产了522架。
2、日本“心神”F-3
日本防卫省技术研究本部称之为“先进技术验证机”(ATD-X:Advanced Technological Demonstrator-X)的飞机,是专用于新一代战斗机先进技术的实际飞行、技术验证的机体。
日本目前最先进战斗机是那个型号
日本现在有的战斗机是 二代机美式f-4 自研F-1 三代机自研F-2 美式 f-15j 我想二代机就不用说了 f-4也不见得比米格21好 三代机三代机里面最好的个人认为是F15J
F2日本媒体宣传很厉害 但是 实际上 只是美国F16的放大版 ,要知道F16在美国的作战体系中只是一种可以大量量产的低档轻型三代机 而且日本自己的F2在雷达方面有所欠缺 他的雷达列装部队3年后被爆出根本没有达到设计指标。。。。。 而F15是美军自用的高档三代重型战斗机 F15J是美军准许日本生产的型号 但是F15J只是美军自用型号的猴版战机 因为美军有所保留 有根据和平宪法 日本不能具备有攻击性武器 所以日本的F15没有对地攻击能力 。 然而现代空战需要的超视距打击(用射程超过70km的空空导弹对着轰)根据和平宪法 日本的所有作战飞机目前没有这项能力~! F15J目前仅具备用AIM-7麻雀导弹的能力 根本不能使用AIM-120中距弹~! 最佳给我吧 全部手动打字 辛苦撒~~!
中国的歼十战斗机与日本的F-2战斗机相比,谁的战斗力更强和性能谁更好
首先说,楼上的很多回答都有问题、严重的问题。1、2、4、5、7楼得都是扯淡、灌水捞点积分罢了!
其次,3楼的,完全就是不懂,甚至在YY。6楼的跟没说一样,会简单的复制粘贴就想回答问题,鄙视!8楼的还有点参考意义!
F-2战斗机,算是美军F-16,日本的本土版,有着日本独到的特色。简单比较下二者,F-2机体气动布局做了细微修改,增加了机载燃油量,增大了有效载荷和航程。换装了更新的电传操控系统、更先进的雷达火控系统,(装备了有缘相控阵雷达)。机体、机翼采用了非常先进的一体成型复合材料,而且在机体的机翼前缘和一些部分还涂装了吸波材料,提高了隐身性能。使用了推力更为强劲的发动机,而且除了可以美制机载武器,还可以使用日本国产的空空导弹、反舰导弹。应该说了,F-2战斗机的性能先进性是毫无悬念,甚至有些毋容置疑的味道。可谓融合了日本在航空材料、制造工艺、雷达电子等方面全球领先的顶尖技术。
至于我国的歼10战斗机的性能,网上的介绍漫天飞很多了,不再赘述。比较二者。二者出身就有些不同,F-2可谓“华丽”,日本研制之初,就“立志”要体现日本在航空领域的先机性,甚至使用了在当时过于顶尖的技术(例如,一体成型的复合材料机翼)。而歼10则更为实在,达成既定的战斗使用目标就够了。 性能方面:我国的歼10的机动性能更为优秀,F-2凭借有源相控阵雷达,在电子火控方面暂时领先,但有报道称性能不太稳定。而且有报道称最新官方曝光的歼10S,除了最明显的换成DSI进气道,就是换装了AESA(有缘相控阵雷达)。那么二者在雷达电子火控方面也没什么太大的差距了,毕竟最近几年我军在电子雷达方面进步迅猛。最后考虑的也就是空空武器方面了,F-2毕竟除了使用日本国产的还可以使用美军的性能成熟稳定先进的空空AIM系列,比较歼10而言,无疑武器型谱更为全面罢了,但我空军装备的PL系列空空导弹系列,也很全面,完全覆盖了近程格斗、中程半主动、雷达主动制导空空导弹。
这么说来,二者性能难分伯仲了?! 参考最新的凤凰网的2010年世界战斗机排名来看,确实是二者并列第八。那么我们呢不得不说,未来几年的改进升级。
F-2的机体,日本的飞机设计存在按指标要求进行最“有利”设计的思想的传统。过于精打细算,甚至有说调整结构甚至移动铆钉的位置都会受到基础设计的限制,这就造成“一经定型、又不更改”的明显缺陷,造成这些年F-2并无明显的改进升级,也就有了“止步不前的东瀛剑手”之称。虽然说日本的航空工业在大部分基础条件上已属世界一流,雄厚的基础工业、高素质的人力资源、大批处于世界领先的成果,但另一方面日本的技术人员也缺乏更多的设计、实践经验,而这尤为重要。也就造成造成航空科研体系无法将这些成果综合成完整产品的能力,也就有“高投入、高成果、低成品”这尴尬纠结的局面。那么,不用说这几年我国不断首飞的科研成果,足以说明我国航空科研人员的能力,当然不用说,在未来几年改进升级后,我们的歼10的优势越来越明显,当然我们更在期待着四代机的早日列装部队形成战斗力。
希望足够深入的分析比较,对楼主有帮助。
如果还有什么疑问,不妨继续追问、或者百度Hi交流探讨……

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