來源 | 高端裝備產業研究中心
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2020年10月31日，日本防衛省(MoD)宣布已與三菱重工(MHI)籤訂合同，建造該國新型第六代戰鬥機。這一被稱為F-X的新型戰鬥機借鑑了日本先前嘗試生產的本土戰鬥機的經驗，該戰鬥機最終可以取代F-2等老舊戰機和洛克希德·馬丁公司的F-35 LightningII等當前尖端戰鬥機，在國際標準上屬於第五代戰鬥機。日本防衛省計劃在2024年左右推出原型機，並在2028年左右進行首飛。F-X也有望在2031年投入批量生產，最終在2035年最後期限前投入使用。自2000年以來，日本航空自衛隊(JASDF)一直在使用三菱F-2輕型多用途戰鬥機。三菱F-2由三菱重工和洛克希德·馬丁公司合作，以F-16為基礎共同研製，從1995年到2011年，日本共生產了98架F-2戰鬥機。二十年過去了，日本及其航空自衛隊正在尋求一種先進的、全現代化的戰鬥機，以滿足現代化需求，提升其裝備水平。在美國因技術保護而禁止洛克希德·馬丁公司的F-22猛禽戰鬥機出口之後，日本不再能夠購買F-22，因此選擇了國產戰鬥機來代替日本老化的戰鬥機機隊。由此誕生了「F-X」下一代戰鬥機計劃。F-X戰鬥機項目起源於日本「I3 Fighter」(Informed，Intelligent，Instantaneous)項目和X-2「心神」技術驗證機。F-X設計要求的技術和能力包括先進的雷達系統來對抗其他戰鬥機的隱形技術，從其他平臺(無人機、戰鬥機和預警機等)接收目標信息，使用電傳操縱(像川崎P-1一樣)更快地處理信息，隱形技術，提高雷達性能的GaN以及更強大的新發動機。
F-X設計方案大都與三菱X-2「心神」驗證機相關。X-2驗證機的測試使日本能夠獲得與下一代戰鬥機相關的新信息並研發改進新技術。X-2於2016年4月22日首飛，2018年3月結束測試。測試結束後日本宣布決定讓國際合作夥伴加入該項目，納入考慮的候選名單有洛克希德·馬丁公司，英國BAE系統公司和諾斯羅普·格魯曼公司。X-2的研製和首飛使日本成為世界上第四個開發和試飛自己的隱形噴氣式飛機的國家(僅次於美國、俄羅斯和中國)。
評估期評估技術開發時間投資目的2009年10月先進集成傳感器系統研究原型：2010-2014
測試：2014-20165億日元使用相互協同工作的各種傳感器探測隱形飛機武器內置後的空氣動力技術研究原型：2010-2013
測試：2013-201413億日元模擬武器與武器艙的分離，以研究跨音速和超音速時作用在安裝武器上的空氣動力學現象下一代發動機主要部件研究原型：2010-2014
測試：2014-20151億日元通過開發高溫燃燒室、高溫高壓渦輪和輕量化壓縮機，實現下一代發動機的高推重比2011年7月-2011年8月戰鬥機綜合火控技術研究原型：2012-2016
測試：2015-201791億日元開發一個以網絡為中心的戰鬥空間，用來連接少量的隱形飛機上的各種設備2012年7月-2012年9月戰鬥機發動機元件研究原型：2013-2017
測試：2015-20171720億日元將大功率發動機設計成輕量且具有高推力研究武器釋放/隱形原型：2013-2017
測試：2016-201738億日元開發內部武器艙以減少雷達反射截面積，降低飛行阻力先進射頻自衛仿真研究原型：2013-2016
測試：2015-201816億日元開發電子戰設備以對抗飛機和飛彈2013年7月-2013年8月研究高功率微波技術原型：2014-2017
測試：2016-201818億日元開發高功率微波技術以摧毀來襲飛彈紅外圖像高解析度技術研究原型：2014-2017
測試：2016-201938億日元提高各種平臺紅外成像技術的解析度，例如戰鬥機機身結構減重技術研究原型：2014-2017
測試：2017-201857億日元利用高精度應力分析技術減輕未來戰鬥機機身重量，分析減重帶來的強度風險2014年7月-2014年8月未來戰鬥機技術可行性研究原型：2015-2017
測試：2016-201754億日元開發虛擬飛行器設計以確定是否開發F-2後繼機型戰鬥機發動機系統研究原型：2015-2018
測試：2017-2019142億日元開發和試用XF9引擎電動驅動技術研究原型：2015-2017
測試：201823億日元開發電動執行器替代傳統液壓系統隱身戰鬥機天線罩研究原型：2015-2019
測試：2018-202054億日元設計一個天線罩來保護雷達並最大限度地提高空氣動力學、隱身和雷達性能未來頭盔顯示系統研究原型：2015-2018
測試：2018-201935億日元開發具有廣闊視野和雙目、多色顯示的未來頭盔顯示系統2015年7月-2015年8月推力矢量噴管研究原型：2016-2019
測試：2017-202023億日元研發推力矢量噴管，實現高機動性，減少轉向面積，提高隱身性未來戰鬥機小型傳熱系統研究原型：2016-2019
測試：2018-202019億日元開發基於蒸汽循環的冷卻系統據說F-X比F-22尺寸更大，大尺寸表明日本防衛省希望飛機擁有很長的航程和更大的有效載荷。日本防衛大臣河野太郎表示，F-X將擁有強大的網絡能力，並且將比F-35攜帶更多的飛彈。F-X的概念設計是通過3D數字模型完成的。概念設計基於F-X的假定功能和性能，然後安裝在技術研究部開發的研究飛行和戰鬥的模擬器中。航空電子設備、隱身和發動機特性等數據被輸入模擬器，然後由航空自衛隊飛行員進行測試。通過空對空作戰模擬，可以衡量模型設計的有效性並進行改進。與其前身相比，F-X用電傳操縱取代了傳統液壓操縱。電傳操縱系統簡化了安裝並減少了限制，從而在設計飛機機身時具有更大的靈活性。其他優點包括減輕機身重量和提高飛機的機動性。為了保持輕量化的機身結構，F-X採用了新型設計製造技術來實現這一目標。F-X設計中使用「集成/無緊固件結構」技術，通過粘合劑成型將複合材料粘合在一起，從而減少或取消緊固件的使用。在發動機周圍放置隔熱罩，以允許應用鋁合金和碳纖維增強聚合物(CFRP)，從而減輕該區域周圍的重量。F-X將CFRP和膠粘成型的應用擴展到了整個機身。日本防衛省的研究表明，與傳統方法相比，採用新的設計方法可以將F-X機身的結構重量減少11.6%。為了應對航空電子設備產生的熱量，F-X中安裝了一個小型但專用的傳熱系統，以協助其空氣循環和液體冷卻系統，該小型傳熱系統以蒸汽壓縮製冷循環為模型。根據日本防衛省公布的藝術概念圖，F-X戰鬥機採用了傳統的設計布局，外觀類似於美國F-22「猛禽」。機身採用了V型無尾翼一體化布局，機翼採用中等後掠+梯形翼，尾翼類似於殲20的全動尾翼，機頭部類似於F-22的菱形橫截面積，機頭將裝有先進的有源相控陣(AESA)雷達，進氣道和發動機噴口等細節並不清晰。為了提高對隱形飛機的探測能力，F-X採用了集成傳感器。傳感器包括：有源相控陣(AESA)雷達、無源射頻(RF)傳感器和紅外攝像機。該項目的其他團隊成員，包括東芝和富士通，將帶頭開發F-X的氮化鎵有源相控陣(AESA)雷達系統，該雷達系統能夠兼作微波防禦系統，用於戰鬥機在飛行途中抵禦來襲飛彈。AESA雷達基於F-2戰鬥機上使用的J/APG-2雷達，類似於F-35上使用的AN/APG-81雷達。
F-X將由兩個XF9發動機提供動力。2018年時，官方公布的原型發動機推力水平為107kN以上(加力燃燒時達到147kN以上)。未來戰鬥機發動機計劃的目標最大推力為196kN。該發動機的耐熱約為1800℃，XF9具有180kW的大功率輸出，兩臺發動機將需要360kW的功率，這需要大量的能源發電來供應戰鬥機強大的航空電子設備和設備。日本工程師也一直在為XF9-1發動機設計推力矢量噴管以實現高機動性並提高隱身能力。
除了位於機身內部自動加農炮外，該飛機還計劃支持所有當前和近期的空對空和空對地武器，包括飛彈、精確制飛彈藥和特殊任務吊艙。正在開發的ASM-3和反艦飛彈將專屬於F-X戰鬥機。此外還計劃使用基於「微波」的武器，使飛機能夠立即解決來襲飛彈威脅。微波武器是由隱形戰鬥機的AESA雷達通過使用具有高效率和小型化能力的電子管放大器激活的。武器艙方面採用傳統的內置武器艙和外部武器掛架相結合的設計。
F-X戰鬥機還可能配備「戰鬥機綜合火控系統」(IFCF)系統，該系統可以讓日本(可能還有美國)戰鬥機將傳感器和飛彈瞄準能力集中在一起。F-X還將能夠控制多達三架類似無人機的「忠誠僚機」飛機，或「戰鬥支援無人機」。由於技術跨度較大，儘管已宣布三菱重工為開發商，但日本仍在國際上尋求合作夥伴，他們從三個方面進行評估——雷達和飛彈等系統集成能力、高隱身和機動能力以及高效的開發技術。F-X戰鬥機計劃很可能與英國的「暴風雨」戰鬥機計劃以及法德的「未來空戰系統」(FCAS)計劃進行合作，另外，三菱還希望與洛克希德·馬丁，諾斯羅普·格魯曼，波音公司等美國公司合作。積極向從BAE、空客、達索、洛馬等歐美航空巨頭引進和借鑑某些技術，降低自主研發的難度，減少成本是非常有益的。據《簡氏防務周刊》網站2021年7月13日的報導，日本官員向該媒體證實，日本政府和英國政府正在討論一項潛在的合作項目，以開發航空發動機技術，為日本下一代戰鬥機F-X提供動力。該項目將由兩國的航空發動機巨頭——日本IHI株式會社和英國的羅爾斯·羅伊斯公司牽頭。英國國防部的一名發言人表示，與日本政府擬議的這個項目與英國下一代戰鬥機項目有關，該技術將主要應用於英國的「暴風」戰鬥機。近年來日本通過試飛「心神」技術驗證機、組裝生產F35A隱身戰鬥機，積累了相當多的第五代戰機設計生產經驗，加上日本在電子領域、材料加工領域擁有很強的技術實力，日本研發的F-X戰機性能不容小覷。從理論上講，這種新型戰鬥機應該能夠與目前日本裝備的F-35共享數據，從而簡化聯合行動。日本政府近年來渴望更多地參與到地區事務中，這種心理最終催生了日本對強大軍事實力的渴望。[1] Mitsubishi F-X：5th / 6th Generation Air Superiority Fighter (2035)[2] Japan unveils timeline for indigenous fighter jet program[3] US or UK? Japan nears decision on partner for next-gen fighter[4] Japan contracts Mitsubishi for its F-X future fighter[5] Japan Wants Combat Drones That Can Fly in Formation With Its Fighters[6] The complex history of Japan\\\\\\\\\\\'s plans for a domestically made fighter jet
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