耗时16年,耗资392亿日元的心神飞机到底有哪些看点?
首飞时间一推再推的日本心神战机X-2终于在4月22日试飞,标志着日本继中、美、俄之后成为第四个研发出隐身战机的国家,得到国际社会的关注。这架心神试验机是以三菱重工为主研发的,同时有200多家的日本企业参与,整个项目耗资约392亿日元。前前后后已经进行16年时间,可以说代表了日本整个航空工业的水平。下面我们就来看看这架隐身战机的技术几何吧。
一隐身能力
飞机实现隐身的主要方法有:
1、研究用于机体表面的新型材料,以减弱来自敌方雷达波的反射。
2、设计合适的机体外形,以减少辐射源或减弱向敌方雷达方向的回波。
3、对机体高温部件加冷却外套、隔热层或红外挡板,以减少机体自身的红外辐射。
那么X-2是如何实现隐身的呢?
1、机身表面材料。X-2机身表面覆盖有陶瓷和碳纤维复合材料,可有效吸收雷达波,降低了雷达反射面积,隐身能力更强。
为了让陶瓷涂层稳固地涂覆在机身,X-2极大可能采用MSCoating(MicroSpark Coating)工艺,其能将陶瓷涂层稳定平整地涂覆在机身(由三菱重工和IHI公司1994年开发应用)。由于工艺需要施加的热量低,可以减少材料变形。
工艺原理说明:
① 在电极表面和工件间产生微脉冲放电,每秒放电约10万次(电极是由烧结金属或陶瓷粉末组成)。
② 放电能量熔化电极和工件表面。熔化粉末移动到表面金属熔融之后形成的坑池,这样使涂层和工件之间粘结牢固。
③ 从电极到表面的距离为约50微米,这是由伺服系统控制。表面金属熔液池的大小大约是50微米。
2、设计合适的机体外形,以减少辐射源或减弱向敌方雷达方向的回波。即采用波形控制原则来设计,通过将雷达波集中反射在几个方向,从而降低对方雷达探测本机的能力。
X-2外形与F-22大致相同,正常气动布局,机身何垂尾向外倾斜,这样可以偏离侧面照射的雷达波;另外机身主要边缘平行,以便控制雷达电波的反射方向。从进气道的位置来看,与F-22一样,为CARET进气口,这样就避免了雷达电波直接照射到发动机风扇和压气机。
另外电波在进气道多次反射后,方向更加散乱,不容易被直接反射回去,从而提高了飞机的隐身能力。再加上采用倾斜的相控阵雷达天线,在座舱采用金属镀层,这样就可以明显的减少飞机前向的RCS。
“高清无码”的心神验证机进气口和边界层泄气口
首次“高清无码”的心神前起落架舱门,可见其采用了先进的隐身设计,前起落架的细节设计彰显了一贯的精致风格,两片菱形折角护板严丝合缝。
二装备技术
据悉,X-2心神战机搭载日本自行研发的光传操纵系统、新型复合材料、飞行/推进综合控制系统、多功能射频传感器等先进机载技术,其最大的特点就是采用高速光传输数据通信网络和综合信号/数据处理技术,实现航空电子的综合化和传感器的多功能孔径技术,从而能够更加迅速的获取战场态势信息。
而从日本媒体有关“多功能RF”这样的字眼来看,应该采用了综合射频技术,能够敌方通讯系统发射的射频信号进行收集和定位,相当于F-35相关系统的水平。
心神采用的光传操纵系统,与以前电传操纵系统相比,光传操纵系统是以光代替电作为传输载体,因此抗干扰能力强,可靠性高,体积小、重量轻,是飞机操纵系统发展的方向。
三发动机技术
X-2搭载两台日本IHI公司的XF-5发动机,属于低涵道比涡轮风扇发动机,它是日本在上世纪“发动机研究项目”的成果,由F3发动机(装备日本T-4教练机)发展而来。从日本公开的指标来看,XF-5全长约3m,直径约0.6m, 6级高压压气机,2级涡轮,自身重量大约是650千克,推重比达到8:1,这显然只是一个中小推力发动机,与此相对应心神的最大起飞重量只有10吨左右。对于一个需要携带武器战斗机来说,显然是不够的。
另外,与F-22和歼20采用的全向矢量喷口不同,X-2战机喷口采用的是折流板式矢量喷口,可以向内、外偏转,以此来改变发动机喷流的方向,具备结构简单、容易制造等优点。但是缺点就是重量大、空间大、效率低,对于飞机隐身和超音速巡航非常不利。因此折流板式只是适合用于试验机,X-2距离实用还是有很长一段距离。
四结论
结论:心神X-2为日本研发下代战机作准备。
与世界主流隐形战斗机相比,X-2身型娇小,机长14.2米、翼展9.1米,空重不足10吨,没有装备火控雷达和武器,发动机性能也不算高。X-2战斗机只是一款验证机,其试飞成功只是第一步,旨在验证用于生产下一代战斗机的各项技术是否可行。
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作者:叮咚,校正:向日葵
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