霸道的美国 悲惨的日本 F2沉痛的经历 自由何在

2007 年 10 月 31 日上午大约 9:15 分时,日本航空自卫队的一架双座的 F-2 战斗机在定期检修结束后从名古屋机场起飞后仅 15 秒,飞机突然下俯,旋即着火坠毁。两名飞行员弹射逃生成功,只受了轻伤。这是 F-2 的首次恶性事故,为 F-2 灰暗的历史加上了黑色的一笔。



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维修刚结束,一架 F-2 起飞不久就坠毁




这是事后现场


日本航空工业的起步并不晚,二战中的“零”式战斗机以其出色的速度和机动性曾一度横扫太平洋,打得美英一筹莫展。战后日本也着力复兴航空工业,但由于种种原因,至今仍然是一个引人注目的弱项。




曾经横扫太平洋的零式战斗机


战后第一代日本战斗机 F-1 是在 60 年代从 T-2 超音速教练机发展而来的,在外观上结合英法合作的“美洲豹”攻击机和美国的 F-4“鬼怪”式战斗机的一些特点,在气动设计上中规中矩,没有太大的突出。F-1 和 T-2 在外观上最大的区别在于后座被金属蒙皮所覆盖,所以外观上有点驼背的样子,腾出的空间用于装载电子设备和额外的燃油。




战后第一代日本自己研制的战斗机 F-1




注意和英法合作的美洲虎比较一下




再比较一下鬼怪式的尾翼


由于出生于教练机带来的天然局限,日本从一开始就是把 F-1 作为具有一定空战能力的攻击机来设计的。F-1 作为对地对海攻击机不错,可以挂载各种美制和日制的常规和精确制导弹药,但作为制空战斗机有点勉强。好在日本航空自卫队有 F-104 和 F-4 战斗机撑大梁,F-1 的平平的空战性能不是一个问题。


80 年代时,日本经济如日中天,政治和军事野心也开始膨胀,F-1 要考虑后继问题了。日本航空自卫队向各国发出招标,代号为 FS-X。美国的 F-16、F-18 和欧洲的“狂风”参加竞标。出人意料的是,日本宣布,所有外国竟标者都不符合要求,只有日本自行研制才能符合要求。


日本的 FS-X 方案显然是为很强的空战能力而设计的。不同阶段的模型和想象图有所不同,但大体上,单座、双发、双垂尾的 FS-X 没有采用在美国流行的正常布局,而是采用在欧洲流行的鸭式加无尾三角翼的布局,但在细节上综合了 F-15、F-16 和 F-18 的一些特点。这种博采众长一方面体现了日本工业界兼收并蓄的特点,另一方面也体现了日本在战斗机设计上缺乏独创精神和技术积累的事实。缺乏独立自主的技术主导而将“空降”下来的先进技术简单堆积,这是在技术上跟风的国家的通病。如果对于这些“空降”下来的先进技术的来龙去脉和微妙之处缺乏了解,在具体工程设计中发现有关技术之间不相容时,常常会弄成盐多了加糖,糖多了加盐,最后所有东西都串了味的问题。当然,对日本来说,FS-X 本来就是一个学习的过程,所以交点学费不是什么大不了的事。日本希望通过借 FS-X 的研制来凝聚和形成独立的航空工业,但日本的梦想在美国的强大压力下破灭了。




FS-X 的方案之一,有趣的是,日本采用欧洲流行的鸭式布局,而不是美国钟爱的正常布局




另一个 FS-X 的方案,几乎可以看作 F-15 的鸭式版




这个版本有点介于 F-16 和 F-18 之间了


FS-X 的竟标刚结束,美国和欧洲就表示强烈抗议,认为日本人为操纵竞标规则,有意使所有竞标的外国战斗机都落选,而只有日本自己的 FS-X 可以入选。90 年代初正好是美日、欧日贸易严重不平衡的时候。在政治上,苏联在苏东波的冲击下轰然瓦解,美国挟第一次伊拉克战争辉煌胜利的余威,正在“拔剑四顾两茫茫”,具有世界第二大经济的日本意外地发现自己成为美国的“头号潜在敌人”,“敲打日本”成为美国朝野的热门话题。今天已经难以想象,但以《追踪红十月》出名的畅销书作家汤姆.克兰西还在 90 年代写过一部小说,描绘假想的美日战争。



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在这样的国际政治经济环境下,日本拒绝采用美国战斗机就成为一个政治问题。所谓美国担心日本在国际市场上和美国战斗机竞争实在是一个借口,日本宪法规定日本是不得出售军火的。在美国的强大压力下,日本被迫放弃自己的 FS-X,而以美国现有战斗机为基础开始设计。


据说日本最初是看中 F-18 的。这不奇怪,双发的 F-18 是舰载战斗机,天然适合海洋环境。舰载战斗机强调独立作战,单机的空空、空地能力比较强大、均衡。F-18 的推出晚于 F-16,所以也更先进。但是出于种种原因,日本最后选择 F-16 作为 FS-X 的基础,这就是 F-2 的开始。




F-18 其实更适合日本的要求,舰载战斗机天生就适合海洋作战,但出于种种原因(其中或许不乏 F-16 来自老布什的老家德克萨斯的缘故),F-16 最后入选


F-2 开始设计时,F-16“战隼”式战斗机已经从最初的 A/B 型(单/双座)发展到 C/D 型,最大的变化是大大加强的机体和雷达,在一定程度上具备了均衡的空空、空地能力。然而,大大增加的总重使 F-16C/D 的机动性有所损失,需要增加翼面积和发动机推力来补足,这就是“灵巧隼”(Agile Falcon)的来由。“灵巧隼”需要大幅度更改 F-16 的设计,美国空军认为得不偿失,但这成为 F-2 的设计基础。




F-2 最后以图中的 F-16 Block 40 为基础,加入 Agile Falcon 的东西而成




Agile Falcon 翼展增加,翼下多处一对挂架




开始时,F-2 还打算采用所谓随动布局,通过前置的垂直鸭翼实现非常规机动,比如不改变机头指向的水平或者垂直平抑,或者不改变前进方向的偏转机头,但后来取消了


F-2 比 F-16 的翼面积增大 25%,机体略微加长,尾翼、进气口加大,采用增大推力的通用电气 F110-129 发动机,但最突出的是日本自制的主动电扫雷达和整体成型的复合材料机翼。主动电扫雷达把传统雷达天线化整为零,千百个小天线可以合起来提高单束雷达波的功率和分辨力,或者分散以跟踪多个目标。然而,先进的硬件只是雷达性能的一半,而软件是实战中雷达使用经验的物化,这恰好是各国守口如瓶的,也是日本欠缺的。英国的“猎迷”预警机就栽在雷达软件上,在花了十亿英镑研制无果之后,还是不得不从美国购买 E-3。整体成型的复合材料机翼既轻巧坚固,又降低雷达反射特征,但战斗机的雷达特征不是复合材料机翼就可以解决的。F-18E 也是复合材料机翼,多亏进气口的雷达屏障,才敢羞羞答答地自称“半隐身”。F-2 的进气口大门洞开,这个最大的前向雷达反射源不解决,隐身无从谈起。早期的 F-2 方案还在座舱下有一对相当于垂直的鸭翼,用于实现非常规的机动动作,如在前进中的平移和偏转等,用以极大地提高战斗机的机动性,但在最后的设计上取消了。



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没有一点火眼金睛,真不容易看出这是 21 世纪的 F-2,而不是二十年前的 F-16


F-2 的基本技术和很多关键系统都来自 F-16,美国出于对日本成为竞争对手的防范,以及确保美国公司分得足够大的一碗羹,对技术转移和生产份额百般刁难。在不断扯皮中,和 F-16 大同小异的 F-2 直到 2000 年 10 月才入役,事故飞机就是 2004 年 3 月才交付使用的。截至今年三月底,日本共部署了七十五架 F-2。日本原定装备 130 架 F-2,单价高达一亿美元,为性能大体相当的第 50 批次 F-16 的三倍。日本的 F-15 正在升级,但 F-2 的机体空间局促,升级空间有限,日本只好决定提前结束 F-2的 生产,最终产量缩减到 94 架。


放弃自主的 FS-X 的结果就是放弃了自主的航空工业,日本还是没有在实践中把整个战斗机研制过程走一遍。工程设计不是纸上谈兵,是实干出来的,是很多细节堆积出来的,很多事情只有亲手做一做才能体会到其中的奥妙,但日本再次错过了这样一个机会。在 70 年代的时候,F-16 是十分先进的一架战斗机,在设计概念上采用能量机动理论,在飞行控制上采用电传操纵,在气动设计上采用翼身融合体和机腹进气道。但到了 90 年代,更先进的设计理念已经涌现,比如已经浮现的 F-22 就是基于隐身、超音速巡航、超机动性的概念。F-2 本来可以是全新的一代战斗机,但最后成为基本概念已经 20 之久的炒冷饭之作,没有一点火眼金睛的话,“全新”的 F-2 和 F-16 之间根本分辨不出来。主动电扫雷达和复合材料机翼那样的具体技术再先进,也难以突破基本概念的局限。


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