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日本F-3和F-2“超改”战斗机

时间:2022-03-03 08:11:22  浏览次数:

日本近年来研制的武器装备中,曝光率最高的要数海军装备,有关日本航空装备和陆上装备发展情况的报道较少。尤其是在航空装备方面,似乎除了F-2战斗机外,日本再没有新的研制计划。实际不然,日本对新型航空装备正在扩大研制规模。在日本最近披露的研制计划中,有两种新型战斗机格外引人注目。它们都是由三菱重工挑头研制的,型号分别为F-3多用途战斗机和F-2“超改”(SUPER KAl)多用途战斗机。

研制背景

日本航空自卫队现役主力作战飞机是198架F-15J,38架F-15DJ教练型也可用于作战。此外还有92架F-4EJ改和65架F-2A/B战斗机,其中F-2A为单座作战型、F-2B为双座教练型。从性能上讲,这些战斗机称得上世界一流。但是,日本航空自卫队却认为这些战斗机已不能适应形势需要,必须发展新的战斗机来换班。原因主要有以下两点。

首先,现役战斗机作战能力单一,尤其缺乏对地攻击能力。F-4EJ和F-15J分别是日本在20世纪60年代末和80年代初从美国引进F-4E和F-15A专利生产的。美国原装F-4E和F-15A是有较强对地攻击能力的,但美国为了控制日本,防止其可能冒险对其它国家动武,于是将出口给日本的F-4E、F-15A战斗机的绝大多数对地攻击能力给屏蔽了。也就是说,日本航空自卫队的F-4EJ、F-15J基本上只有空战能力,不具备携带精确制导空地武器打击地面目标的能力(但升级后的F-4EJ改战斗机可携带空舰导弹执行反舰任务)。

F-2A战斗机虽然是以攻击任务为主,但这种攻击主要指携带反舰导弹打击敌方水面舰艇,在对地攻击能力上则与F-4EJ、F-15J没有多大区别。同时,随着周边国家陆续装备F-15K、KF-16、苏-27SMK、苏-30MKI等战斗机,使日本航空自卫队感到其战斗机在技术上开始落后。如韩国最新的F-15K战斗机是在美国F-15E基础上发展而来的,装有先进的AN/APG-63(V)1火控雷达、AN/APX-113敌我识别系统、16号数据链、7个多功能彩色液晶显示器和一个大视野的平显,飞行员配有夜视镜、联合头盔指示系统(JHMCS)。在作战能力上,F-15K的外挂点多达15个,比F-15E多6个,可挂载AIM-9L/M/X、AIM-120A/B/C、AGM-88A/B、AGM-130、AGM-142C/D、JDAM、AGM-154A/C、AGM-84E、GBU—12、GBU-24等多种精确制导空空、空地武器,并且还可挂载AN/AAQ-14目标指示吊舱,具有夜间远程防区外精确打击能力,综合技术性能远超过F-15J。周边国家战斗机的进步给日本很大压力。

除上述两点外,部分战斗机老化也是换装的重要原因。如F-4EJ已30多年,虽然在90年代初升级为F-4EJ改,但毕竟年岁已大,许多方面力不从心。近年来F-EJ改只用于近距空中支援,不再执行制空任务,在未来10年内将该机拟全部退役。至于替换机种,日本航空自卫队原来选定的是F-2A,但没咸想单价高达9000万美元,迫使日本内阁在2004年12月10日的“安全保障会议”上将F-2A/B的采购数量从1995年确定的130架(内有F-2A型83架)减至98架。用F-2A替换F-4EJ改已不可能,只有另想辙了。

方案提出

考虑到日本独立研制新一代多用途战斗机有一定技术困难,而且耗资可能巨大,周期也会拖得很长,所以精于算计的日本人决定仍然实行“拿来主义”,像当初引进F-4E和F-15A一样,选定美国F/A-22进行许可证生产。考虑到日美特殊关系,像利润丰厚的战斗机买卖,欧洲国家不敢与美国争夺日本市场,也造成日本只能选择美国产品。但是该机价格惊人,以美国空军最初的381架采购数量计算,单价达1.33亿美元,以致美国国防部目前批准的采购数量只有180架。而日本不管是直接采购还是按照许可证生产,数量只会比美国空军更少,根本不能以1:1的比率替换现役的F-15J,充其量只能接替F-2A来担当替换F-4EJ改的角色。而考虑到周边国家空军情况,日本航空自卫队认为其战斗机总数必须比目前多。这样,选择一种相对便宜、性能又不逊色F/A-22太多的战斗机就成了日本航空自卫队的不二选择。

F/A-22的“低档”搭配是F-35A。日本虽然已获美国批准,能参与F-35A的一些研制工作,而且日本此前也对F—35A的性能给予了高度评价,但是要选择引进F-35A,日本人是不甘心的。因为日本在采购武器上遵循的是最高档的引进专利生产,相对低档的要么自行生产、要么合作研制,这样既能保持自己的装备优势,又能获得许多先进技术和研制经验,以前的F-15J和F-2A就是按这个模式发展的。经过论证,日本向美国提出联合研制下一代轻型主力战斗机,这就是今年6月披露的F-3,美国称F-36A,总预算约60亿美元(包括研制费和采购费),采购总数约500架,单价约6 000万美元。在合作伙伴上,日本选择的是诺思罗普·格鲁曼公司。整个F-3计划的基本思路是以诺思罗普的YF-23为模版进行缩小,并大量应用F-35的技术来减少研制难度。正因如此,该机的计划研制时间较短,预计在2015年左右可形成初始作战能力。

至于日本提出的另一种新型战斗机——F-2“超改”,并不会与F-3项目产生冲突,因为该机主要是为升级现役F-2的性能而提出的。当然,未来也不排除对该机进行新的采购。

F-3战斗机

日本之所以将F-3的设计原型选择为YF-23,主要是看中了其隐身性能。在日美双方最终确定的F-3设计方案中,基本保持了YF-23的气动外形,如大根梢比梯形主机翼、集平尾和垂尾功能于一身的V型尾翼(分别向左右倾斜45°)、S型进气道、槽沟形尾喷管等。由于F-3是YF-23的日本缩小版,所以在一些细部上有较大区别。如F-3为单发,槽沟形尾喷管只有一个;边条较大、翼身融合程度更好;机身下两侧进气道与机身紧密贴合;V型尾翼形状为梯形等。总体来说,F-3比YF-23的结构更紧凑、隐身效果更好。与F-35相比,F-3的隐身优势就更明显。

F-3战斗机的雷达系统及航空电子设备非常先进,代表了世界最高水平。其装备的AN/APG-81(V)1机载有源相控阵雷达是在F-35战斗机所用的AN/APG-81有源相控阵雷达基础上升级而来的最新型号,采用了新的砷镓化铟激励器和收发模块,性能比AN/APG-81提高了约25%。座舱显示系统、电子战系统、光电瞄准系统(EOTS)等则与F-

35上的同类系统完全相同。在这些航电系统中,很值得一提的是由英国:BAE系统公司研制的光电瞄准系统。该系统的核心是一个第三代凝视型前视红外探测器,可以对远距目标进行精确的探测和识别。整个EOTS具有高分辨率成像、自动跟踪、红外搜索和跟踪、激光指示及测距、激光点跟踪等功能,是AN/APG-81(V)1火控雷达的有力补充。

F-3的发动机也与F-35相同,可选普惠的F135-PW-100或通用电气的F136-GE-100小涵道比涡扇发动机,两型发动机的静推力均为135千牛,加力推力为182千牛。虽然与F-35相比,F—3更强调隐身和高速性能,但强劲的动力使该机静推重比达1.13,最大推重比更达到1.51,所以该机的机动性能和超音速巡航能力并不逊色于F-35。据美方称,该机不开加力时就能进行1.5马赫的超音速巡航,开加力时超音速巡航速度可达2.2马赫,但时间较短。同时因发动机性能优越,可使F-3获得较大的作战半径。在内部满油情况下(载油5 500千克),最大作战半径达到1 100千米,而全程超音速巡航(1.5马赫)状态下的作战半径也可达460千米。

作为一种先进的隐身战斗机,F-3的武器主要采用内部挂载。其机身内的弹舱共有2个挂架,每个挂架均可挂2枚AIM-120C/D级别的中距空空导弹,或2枚113千克GBU-39/B炸弹。AIM-120D是雷锡恩公司在AIM-120C基础上发展的新型空空导弹,采用了新的导引头,加装了双向数据链,扩大了不可逃逸区,射程增加约50%。AIM-120D目前仍在研制中,拟在2008年投入使用。GBU-39/B则是美军正在研制的最新型精确制导航弹。别看个头小,侵彻能力却与874千克重的BLU-109/B战斗部相当。GBU-39/B配用JPF引信和阿莱尼亚·马可尼系统公司研制的“钻石背”弹翼组件,最大射程可达74千米。制导方式有两种。一种是采用先进的抗干扰GPS/INS制导装置,用于打击固定目标,命中精度为13米。另十种是采用末制导。导引头,除能打击固定目标外,还可打击移动目标,命中精度在3米左右。

与F-35B一样,F-3也取消了机炮,但可在机身中心线下方左右两侧挂载两个采用保形设计的GAU-12/U机炮吊舱。其中左侧吊舱内装一门5管25毫米GAU-12/U加特林机炮及其气压传动装置、炮口燃气偏转器和后座转接支架;右侧吊舱内装弹药及供弹系统。GAU-12AJ机炮采用闭环无链供弹系统,300发炮弹分层排列,通过输弹道进入左侧吊舱机炮进弹口。机炮射击时抽出的弹壳或哑弹,则进入输弹道,返回右侧吊舱的弹箱内。弹壳留在吊舱内,既可使飞机横向重心位置变化不大、保持飞机射击时的稳定性,又可使弹壳不损伤飞机。传动装置为机炮射击和供弹系统提供动力;燃气偏转器使机炮射击时产生的火药气体向吊舱下方排出,不致损伤机体和影响发动机工作。GAU-12U机炮既可使用美国M790标准系列弹药,也可使用25毫米口径欧洲标准系列弹药,但一般常用的弹种为PGU-32半穿甲高爆弹。

为了增强F-3的攻击能力,设计人员在其两侧机翼下方各设有一个挂点,承重能力均为1500千克。必要时可在此处装两个挂架。可供外挂的载荷包括副油箱、各种吊舱,以及美国和日本研制的多种精确制导空空、空地武器等。

目前的F-3方案中没提及空中加油能力,但日本多年来一直在酝酿引进空中加油机,F-3很可能加装空中受油管。

F-3的其它一些参数为:空重9 500千克,正常起飞重量15 000千克,最大起飞重量19 000千克,最大飞行速度2.75马赫,实用升限22 000米。F-3的尺寸数据目前未公布,无法确知其大小。

F-2“超改”战斗机

日本提出该计划的目的旨在全面提升F-2的作战能力,特别是对地攻击能力。F-2"超改”战斗机最早为外界所知是在2004年10月初于日本横滨举行的“日本国际航空航天展”上。当时,日本展出了该机的模型,引起了人们的普遍关注。从目前了解到的资料可知,F-2“超改”由三菱重工和洛马公司联合研制。技术性能以F-16 Block50/52为标准。具体改进包括:采用新的火控软件;加装霍尼维尔的H-423激光陀螺导航系统以及GPS接收机;增加火控计算机内存容量;换装数据传输速度更快的新型调制解调器、新型多功能彩色显示器以及新一代MIL-STD-1760数据总线;采用先进的AN/ALR-56M雷达告警接收机;加装16号数据链;采用新的飞行员夜视镜、新型头盔瞄准具、先进敌我识别系统、前视红外吊舱;机身背部两侧加装与F-16Block60(F-16E/F)相同的保形油箱等。

此外,日本还拟换装F-2上的J/APG-1有源相控阵雷达。J/APG-1是世界第一种有源相控阵雷达,2001年刚在F-2上装备。该雷达的性能被许多人称赞为最先进的,然而仅4年时间竟然考虑要更换,听上去似乎令人不可思议。

从设计上看,F-2“超改”的作战能力将大大提高。在空战能力方面,该机除能发射日本AAM-3、AIM-gL、AAM-5格斗弹和AIM-7F、AAM-4中距弹外,还首次具有发射AIM-120C中距空空导弹和AIM-9X红外成像格斗导弹的能力。

在对地方面,F-2“超改”有质的飞跃。可使用的武器除普通航弹外,还包括“宝石路”系列激光制导炸弹、WCMD“风偏修正弹药”、各个级别的JDAM炸弹、AGM-154A联合防区外武器和AGM-88“哈姆”反辐射导弹等精确制导武器。

对日本航空自卫队来说,让F-2“超改”具备发射反辐射导弹的能力是提高对地攻击能力的重中之重。因为在对方绵密的防空网面前,仅靠电子干扰无法保证攻击机群突防。有了AGM-88反辐射导弹,不但能为攻击机群的突防铺平道路,而且AMG-88的存在会给敌方防空系统带来压力,从而大大降低其效能。

此外,该机还可挂装AN/AAQ-33瞄准吊舱进行夜间精确对地攻击。AN/AAQ-33的性能比以前的AN/AAQ-13/14“蓝丁”吊舱更先进。它采用模块化设计,集成了高分辨率的第三代中波前视红外系统、双模式激光器、CCD电视、激光点跟踪器和激光标示器,大大提高了对远程目标的探测和识别能力。其中,激光点跟踪器还能利用另外一架飞机的激光器进行瞄准,并投放精确炸弹,这是以前的吊舱所无法做到的。

F-2“超改”加装保形油箱,明显是为攻势作战采取的措施。F-2在机内满油(4 700千克)情况下的航程为1 860千米,作战半径为830千米,只能突击对方浅近纵深目标,对深远纵深的目标无能为力。空中加油虽能大幅提高战机的航程和作战半径,但在敌方领空进行空中加油无疑充满危险,而普通的大型副油箱则要占用挂架,相应会减少武器挂载量。如此看来,类似于F-16E/F上的机背保形油箱就成了最佳选择。F-2“超改”的两个机背保形油箱总载油量为3 400千克,使该机的航程比F-2提高了70%,效果非常显著。

在升级方案中,F-2B和F-2A的区别是执行作战任务时,前者有专门的武器控制官(后座飞行员)。

结 语

目前,日本这两种战斗机的研制都已开始,一旦完成,日本航空自卫队的实力将有飞跃。由此还可看出,日本对美国的依赖度不仅没减少,反而有所增加。这不但是因为F-3和F-2“超改”本身大量应用了美国技术,更重要的是与之相配的绝大多数机载精确制导武器离开美国就没辙。

[编辑/吴锴)

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