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少女与龙的飞行恋爱物语——杂谈《甘粕与玛索丹》中的军事设定(上篇·上)

发布时间:2018-05-31  原作者:醒着的冰是水   点击数:

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  与此同时,日本政府方面也对引进国外现有战斗机的可能性进行了考察,初步选定的机体是F-16、F/A-18以及第二次陪跑的欧洲“狂风”(对地攻击版本),1986年防卫厅方面发现这三款战斗机并不能满足他们的需要(当然各厂商很快提出可以按照日本需求进行改进),他们更倾向于自行研制战斗机。

  然而开发和采购战斗机和去菜市场买萝卜喂赛马娘是不一样的,当时美日之间不断激化的贸易摩擦以及双方特殊的政治军事关系开始影响这个项目,美国方面希望通过向日本销售战斗机来缓解与日本的严重贸易逆差(甚至有美国官员在F-2计划尘埃落定后表示“我们把汽车市场让给了日本,所以这架飞机是个好项目。”)。日本单独从美国引进发动机也因为会被美国国会阻挠而被视为不可能完成的任务。最终,在美国方面巨大的压力下,日本在1987年初为研发计划确定了新的原则:一是从技术专业角度选择最适合日本防卫政策的机体;二是要重视日美防卫合作;三是要消除国内外因素对国防工业的影响。之后美方派遣国防部小组对日本的战斗机研发能力进行了调查,日本方面的复合材料与相控阵雷达技术给他们留下了较为深刻的印象,但其依旧认为日本不可能独立研发战斗机。于是在1987年6月28日,日美两国防长就联合开发交换了意见,这也意味着日本独立研发战斗机梦想的幻灭(当然也意味着狂风战斗机再次获得陪太子读书的“奖杯”)。

  日美双方随后开始探讨基于F-15、F-16和F/A-18的研发方案,其中F-15方案除了RCS(雷达反射截面)不佳外,其他性能最好,相应也最贵;F/A-18方案在性能上是达标的,但由于是在舰载机基础上进行改进,使得制造开发费用和后续维护费用较高;F-16方案在性能上不能完全达标,但是研发难度、开发成本与量产费用最低。最终,日本方面放弃了初始方案中的双发战斗机,选择了成本较低的基于F-16的开发方案。

  1987年10月,日本方面宣布以F-16C/D为基础研FS-X,并在1988年11月确定了日本方面的主承包商为三菱重工,国内合作承包商为川崎重工、富士重工,海外合作承包商为通用动力(1992年洛克希德收购通用动力飞机部门,项目同时移交),双方的设计和生产份额为日本60%、美国40%。然而美日贸易战在这个时候依然继续对该项目产生负面影响,次年3月份由于美国国会的压力,美方拒绝提供F-16的线传飞控系统源代码(这迫使日方与霍尼韦尔公司合作,利用由T-2 CCV变稳测试机开发线传飞控软件)。不过幸运的是,在经过一番“磨牙”之后,GE公司的F110-GE-129最终还是交由石川岛播磨重工(現在的IHI)进行许可证生产。

T-2教练机改装的ccv验证机
T-2教练机改装的ccv验证机

  尽管看似和F-16C/D类似,但F-2实际上进行了很多结构上的改动:采用新型共固化成形复合材料的机翼增加了翼展、翼根弦长与翼面积(增多25%),这种机翼实际是通用动力公司为“敏捷隼”所设计的;平尾面积增加了20%;修改了前缘边条外形并加长了机身中段;加大并修改了雷达罩外形;将整体式座舱盖改为无框风挡外加传统蛤壳式座舱,以应对低空掠海飞行时撞鸟的危险。此外, F-2的机鼻、前缘边条以及进气口处还采用了雷达吸波材料,并在尾部加装了减速伞舱。

两者不同之处的示意图
两者不同之处的示意图

减速伞舱清晰可见
减速伞舱清晰可见

机头细节
机头细节

  值得一提的是,制造F-2主翼所使用的共固化成形技术是当时日本所独有的,其在自动调温炉内一次性完成复合材料的成型和加工,让部件光滑无缝,提高了飞机的气动性能。同时由于复合材料本身的特性,机翼强度增加的同时重量减轻,还降低了RCS值。不过,F-2在1998年的试飞过程中发生过机翼因振动飞行环境而发生结构龟裂的问题,在1999年5月的静力测试中也出现了主翼内部发生裂纹的情况,再加之其他一些气动设计上的问题,使F-2项目一直存在延期和超支的情况,不过这也是现代战斗机研发的常态了。另外值得一提的是,日本也是波音787客机复合材料部件的主要供应商之一,恐怕这与在F-2项目中获得的技术积累密不可分。

共固化成形技术试制的主翼
共固化成形技术试制的主翼

  在航电方面,最为抢眼的莫过于三菱电机J/APG-1有源相控阵雷达,这是战斗机中第二种批量装备的相控阵雷达(第一种是米格31装备的无源相控阵),也是战斗机中第一种批量装备的主动相控阵雷达。然而,在使用中发现该雷达的有效跟踪目标范围不到40千米,与厂商宣传的空空模式74千米、空面模式148千米相距甚远。不过目前F-2机队已经逐步接受了改装J/APG-2雷达的改进,使其探测能力得到恢复和增强,估计该款雷达的整体性能与雷声公司的APG-79有源相控阵雷达相当,这也使得F-2战斗机在综合能力上能够接近F/A-18E/F超级大黄蜂(或许现在的超级塑料虫才更符合当年FS-X计划的要求吧)。

J/APG-1有源相控阵雷达
J/APG-1有源相控阵雷达

  另外,相比F-16,F-2采用了更多的随控布局技术以及日本自研的四余度数字式电传操纵系统。其实在最开始的方案中,F-2是要加装两片类似于YF-16 CCV(随控布局验证机)和AFTI F-16(先进战斗机技术集成项目)的大型鸭翼,其技术直接继承于T-2 CCV,但由于重量和阻力问题而被取消。如果这个计划能够得到实施的话,F-2将借由这两片鸭翼获得更强的控制能力,比如可以在不改变飞行姿态的情况下从一个平面运动到另一个平面,类似于漂移(当然也会更像从机战动画设定集里飞出来的)。

F-2初始方案想象图
F-2初始方案想象图

AFTI F-16
AFTI F-16

加装了反尾旋伞的YF-16 CCV
加装了反尾旋伞的YF-16 CCV


多个方向上控制机体




以上三图可以很直观的表现出CCV技术对飞机机动力的提高,即“漂移”

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