《军情瞭望》第21期：日本购买F-35战机的影响

源济

2012-01-13 第 0021 期

日本决定采购42架F-35隐身战斗机

冲绳那霸基地的航空自卫队302中队的F-4EJ改，自卫队的140架F-4均为1968至1981年间生产，比大多数飞行员还老，更新需求迫切。

日本决定采购42架F-35隐身战斗机

2011年12月20日，日本政府在内阁会议上正式决定，采购美国洛克希德·马丁公司的F-35隐形战斗机，作为日本空中自卫队的下一代主力战斗机（FX）。日本此次共订购了42架F-35，首批4架费用已纳入2012年度预算，争取2016年交付。

日本此次购买F-35是用于替代已经严重老化的F-4EJ战斗机。这一采购计划其实在2005年前后即已展开，日本最初曾要求购买F-22，但因美国国会始终未有同意而作罢。到2010年，日本空自正式启动FX招标，入围的有美国F/A-18E、F-35和欧洲的台风战斗机，F-35最终从竞争中胜出。按照日本空自的说法，F-35的作战能力比F/A-18E、台风要强得多，而且具有更优秀的费效比，是理想的新一代作战飞机。

日本此次采购的应是F-35A陆基常规起降型

F-35是美国上世纪90年代开始研制的第四代作战飞机，该机最大的特点是实现了海、空及陆战队多个军兵种的通用，其项目就被称为JSF（Joint Strike Fighter，联合打击战斗机）。F-35项目有3个子型号，包括F-35A型陆基常规起落型、F-35B垂直起落型和F-35C舰载常规起落型。

与美国空F-22不同的是，美国在研制F-35之初就将其定义为经济、可购作战飞机，以便与F-22高低搭配，并且替代盟国大量装备的F-16等型飞机。有鉴于此，F-35并不象F-22那样具备第四代作战飞机全部的4S性能（隐身、超音速巡航、超机动和环境警觉）能力。例如，F-35就不具备超音速巡航能力，机动性能比起F-22也有较大差距。

首架F-35A型常规型飞机于2006年试飞，F-35B于2008年首飞，而F-35C的首飞在2010年中旬。F-35B和F-35C首飞不久，上舰测试刚刚开始，还有许多试飞科目尚未完成，而且小问题不断出现。所以日本此次购买的应该是F-35A陆基常规起降型飞机，不可能会部署在大型两栖攻击舰上，而拥有“准航母”。

F-35的超视距空战能力不如F-22

雷达隐身效果测试中的F-35模型，F-35机身正面轮廓呈现菱形，采用V形双垂尾等抑制雷达波反射方向的设计，正面RCS值仅0.1平方米上下。

F-35隐身性能与F-22相当

我们首先来看，F-35的超视距空战能力。F-35与F-22一样，都是采用波束控制理论来进行隐身设计，比如飞机机体呈现菱形，垂尾采用V形双垂，机翼和尾翼平行，这样可以把大部分反射的雷达波集中在少数几个方向上，敌方雷达就不容易接收到反射波。进气道采用了BUMP进气口的S形进气道，避免了雷达波直接照射发动机形成强反射；作为隐身设计的一个主要措施，F-35采用了内部弹舱，避免外挂物体和机体之间产生的互反射效应。这些措施的采用，使得F-35的隐身性能与F-22基本相当，正面RCS值在0.1平方米左右，比普通三代机低50倍左右，根据雷达探测距离与目标RCS的四次根呈正比，可以缩短超过一半雷达探测的距离。这样，在面对第三代战斗机时，F-35可以在超视距空战中先发制人。

F-35雷达探测距离不如F-22

而超视距空战能力还与机载雷达性能息息相关。F-35配备的AN/APG-81有源相控阵在技术水平方面优于F-22的AN/APG-77，最明显的就是前者采用了新一代T/R模块，重量更轻、厚度更小，并且功能更加广泛。但APG-77作为大型高档雷达，其T/R模块数据要多于APG-81，APG-77雷达拥有2000个模块，而APG-81在1200个左右。根据一个模块可以提供10W的功率计算，那么APG-77的天线可以提供20KW的功率，目前T/R模块的效率水平大约为30%，因此APG-77的峰值在6KW左右，而APG-81的峰值为3.6KW，加上APG-77的天线孔径要大于后者，根据雷达探测距离公式；雷达探测距离与天线孔径、天线增益、辐射功率等呈正比，因此APG-77的探测要优于APG-81，一般而言APG-77对于RCS＝1平方米的目标可以提供大约200公里的探测距离，而APG-81大约是这个指标的60%。

F-35不具备超音速巡航能力

而相比F-35，F-22还拥有超音速巡航能力。一般认为，F-22可以以1.5倍以上音速飞行超过1000公里距离。这一能力使得F-22可以更快飞往任务空域拦截敌方战机、外推拦截线，同时还增加了空空导弹的初始发射速度，具有更大有效攻击区域。空战模拟计算结果表明，当战斗机飞行M数由0.9增加到1.5时，空战效能可提高1.6倍。超音速巡航能力使得F-22比F-35更快速接敌和占位，从而保证有更多发射导弹的机会。

总体而言，F-35的超视距空战能力比起F-22要逊色不少，但F-35凭借出色的隐身能力和先进的有源相控阵雷达，仍对三代或三代改进型战斗机拥有压倒性优势。

F-35的近距格斗能力仍优于三代机

相对于超视距空战，F-35的近距格斗能力最受人诟病，甚至有评论认为其机动性能还不及俄制的苏35三代改进型战斗机。众所周知隐身设计不可以避免会增加飞机的体积和重量，例如机内弹舱会增加飞机的宽度、结构重量，而F-35为了追求打击半径还采用了8吨的大内油设计，这些都让F-35的重量水涨船高。目前F-35的最大起飞重量超过27吨，已经越过了25吨——这个传统重型战斗机的门槛。尽管配备了推力强大的F135发动机，过大的重量，仍使得它的推重比、翼载荷等指标比起第三代作战飞机并不突出。

但F-35设计运用了最新航空气动研究成果，三段式合成边条涡极大增强其机翼升力。F-35的瞬间盘旋性能仍达到了三代机中的优秀水平，而且还具备类似F-22的超机动能力。凭借优秀的角度机动性能，配合新一代AIM-9X红外成像制导空空导弹和头盔瞄准具，F-35的近距空战能力仍属于三代机的顶级水平，与苏35、阵风、台风这些三代后期型战机至少相当，甚至有所超出。

而且实际上不能把超视距和近距格斗分开来看，现实空战中有战例表明，在超视距中占据的一方往往也能够在近距格斗中占据优势。这是因为超视距空战的劣势一方往往在摆脱对方雷达锁定或者导弹过程中消耗了过多的能量，在进入近距格斗因为能量不足而处于下风。F-35凭借自己的隐身性能、先进航空电子系统，可以让超视距空战中对第三代作战飞机的时候占据较大的优势，因此即使在超视距空战中未能打下对方，也可以在接下来的近距格斗中占据优势。

盘旋中的F-35，虽然只有一台发动机，机身重量也偏大，但F-35运用了最新航空气动研究成果，加上世界第一的发动机推力，它的瞬盘能力在三代机中仍处优秀水平。

F-35驾驶员的飞行头盔，整合了头盔瞄准等先进技术，配合上AIM-9X格斗弹，可以在离轴角高达60度的情况下发动攻击，这在近距离的缠斗战中是非常有效的利器。

F-35具备完整的对地攻击能力

F-35座舱是整架飞机的操作终端，通过一个巨大的触摸屏和少量的按钮，飞行员在更智能的环境中控制世界最先进的战斗机。这对F-35的航电系统提出了更高的要求

虽然F-35的空战性能要低于F-22，但由于后发优势，F-35航空电子系统的技术水平却远高于F-22。

F-35的航空电子系统比F-22更先进

F-22的航空电子系统属于“宝石柱”体系，也就是把航空电子系统的功能由纵向转变为横向划分，也就说把雷达、火控、导航等这些传统的子系统功能发展为3个功能管理区，由通用处理器-CIP运行时统一完成雷达、电子战、光电等传感器的信号处理和数据处理，并完成数据融合、导航计算、火控计算、显示控制管理等任务处理功能，CIP可以提供450M运算能力。而不象原来的战斗机那样，每个传感器都需要自己的信号、数据处理系统，同时由于信息传递数量的迅速增长，特别是总线上传输的数据不再仅仅是命令和状态数据，而是存在大量的中间结果数据，从而对总线的带宽和数据延迟提供出了更高的要求，为此F-22在战斗机中首次采用了光纤为传输介质的数据总线。

而F-35采用的是更加先进的“宝石台”体系，与F-22相比，F-35的航空电子系统综合程度更高，它取消了F-22的功能管理区，而将一个通用综合处理系统取代，通用综合处理器-ICP、传感器、飞行器管理系统、外挂管理系统等以及各模块之间的高速交换系统构成了一个综合处理网络，ICP把各个探测系统信号、数据处理及图形显示等功能综合在一起，数据处理能力高达40G，而信号处理能力更是接近80G，强大的信息处理可以让具有更广的综合范围和更深的综合程度，这样系统从而系统结构更加紧凑。

这架F-35机身上的红色标识处安装着AAS-37光电分布孔径系统的传感器，这套系统分布在机身各个方向，为F-35提供了全方向的战场态势感知能力。

F-35具备完整的对地打击能力和更好的态势感知能力

如果说F-22的“宝石柱”系统将系统综合深入到信号处理，那么F-35“宝石台”就已经延伸到前端的天线，也就是说，在这个系统中传统的雷达已经不仅仅是一部雷达，而是作为“机载射频系统”的一部分，进行发射、接收，并作为一个综合系统共享信息的功能组。 而F-35的光电系统也是分布在机身的综合光电系统，可以形成对机身周围完整的覆盖，功能也由原来的目标探测，发展到探测、导弹预警及夜晚低空导航与瞄准等多个方面。也就是说，F-35的火控雷达、光电系统、电子战系统是有机联系在一起的，不再需要特定的功能吊舱即具备完整的对地攻击能力，可以执行防空电子压制、精确对地打击等多种任务。

同时，F-35比F-22配备了更先进的智能化座舱，可以为飞行员提供全方面的目标威胁、战术协同及整体的战场态势地图，飞行员辅助系统可以帮助飞行员对所获得的战术信息进行分类，协助其进行战术决策。强大的数据处理能力不仅仅综合本机探测系统获得信息，也可以通过先进的数据链与外部信息系统形成联合网络作战系统，形成综合的作战能力，虽然第三代作战飞机也有数据链，但是F-35配备的高速数据链可以让编队之间互相查看友机武器、油数等数据及飞机状态，从而为更好进行战术上的支援和协调。日本空自选择F-35一个重要原因就是该机战场态势感知能力强，而先进的航空电子系统正是这种能力的基础。

日本购买F-35的意义和影响

F-35难以有效对抗歼20、T-50

从前面的分析来看，F-35的超视距空战、近距空战能力对第三代战斗机都有明显优势。这种优势类似于F-16C型战斗机相对二代战斗机的能力提升。但是F-16的高速性能不佳，美军采用F-15作为制空战斗机，与F-16/F-15的搭配一样，在四代机中，美军同样以F-22为制空战斗机，F-35则承担以对地打击为主的多用途角色。这主要是因为F-35缺乏超音速巡航能力，在执行防空截击任务时，反应时间、外推拦截线方面均远远不如F-22。甚至有美军试飞员表示，F-35的加速特性类似于F/A-18E，这么说来，F-35在执行截击任务时可能还不及老的F-15J。

特别是随着歼20和T-50隐身战斗机的试飞，中国、俄罗斯获得第四代战斗机的时间并不会比日本获得F-35晚多少。F-35在超音速巡航能力上的缺陷，将让日本空自难以有效拦截歼20、T-50这两款重型四代隐形战斗机。

中国的歼20是日本未来F-35的假想对手之一，它机身更大，更适合争夺制空权等空优任务。

俄罗斯苏霍伊公司的T-50也是日本F-35将面临的另一个对手，厂方称未来换装了成熟后的AL-41发动机的T-50也可以进行超音速巡航，这点是F-35力不能及的。

F-35飞行中打开武器舱，和现在的F-16一样，F-35重视对地打击能力，通过引进F-35，日本获得了世界一流的纵深穿透攻击能力。

F-35使日本首次拥有一流水平的进攻型武器

不过F-35的优点就是它拥有较强的对地攻击能力和电子战能力，而这正是日本空自目前缺少的。空自目前的F-15J来源于F-15C，是没有对地攻击的纯粹空中优势作战飞机，F-2虽然是多用途对地攻击能力，但是该机一个是载荷、航程有限，并且缺乏低空突防系统，昼夜全天候纵深穿透能力较差，甚至不如台湾地区空军的F-16A/B型，后者在近期的改进中配备了有源相控阵雷达和狙击手光电吊舱，具备强的攻击能力。

所以当年在新一代作战飞机选型中，空自就要求新机较强的对地攻击能力，F-35的机载雷达拥有高精度的对地工作模式，光电系统也拥有较高的对地探测性能，具备较强的对地精确打击能力，电子战方面，通过ICP综合处理系统，F-35将雷达、光电系统和电子战系统有机的连接在一起，形成综合的电了战系统，具备较强扣电子干扰和压制能力，加上隐身性能，让F-35具备很高的纵深穿透攻击能力。当年日本曾计划打击朝鲜的核设施，结果发现需要动用大量飞机，而如果动用F-35，可能只需要数架飞机就行了。

美国以前曾极力避免日本获得攻击型武器，但这一政策在近年不再坚持。日本购买F-35将是其首次获得一流水平的空中打击能力。

当年空自引进F-15J，对周边国家空军形成一代的优势，而今天即使引进F-35也无法抗衡中俄的歼20和T-50。但是F-35具有完整的对地打击、电子战能力，是日本首次获得一流水平的进攻型武器，这这意味着日本在军队正常化方面又向前迈进一步，这是值得周边国家关注的。