图说日本新型海上巡逻机——川崎P-1

源济

图说日本新型海上巡逻机——川崎P-1 

原创 2016-07-04 Armstrong 空军之翼

　　2015年，川崎P-1海上巡逻机（MPA）首次海外亮相，参加英国航展，来自日本海上自卫队第51航空队（中队）的两架P-1中的一架还做了飞行表演。P-1成为第一种在英国皇家国际航空纹身展（RIAT）上做飞行表演的日本军用飞机，在2013和2014年，日本的波音KC-767加油机参加了纹身展，但只是静态展示。

　　2015年7月10日，两架P-1从厚木海军飞行场起飞，横跨太平洋后抵达美国弗吉尼亚州欧西纳海军航空站，然后在飞越大西洋，最后在7月14日抵达皇家空军费尔福德基地。7月17日，P-1在航展上为一不明身份的潜在出口客户做了飞行表演。

　　P-1在返航途中降落吉布提安布利国际机场，自2011年7月起，日本海上自卫队就在这里轮换部署两架洛克希德·马丁/川崎P-3C“猎户座”海上巡逻机，执行反海盗任务。

　　在7月25日返回厚木前，两架P-1在吉布提进行了热带环境操作评估，看看飞机是否能经受住红海沿岸的盛夏季节。

　　早在20世纪70年代，日本海上自卫队就提出了LP-X（大型巡逻机-试验）计划，旨在自研一种4发喷气式巡逻机，来取代川崎按许可证生产的P-2“海王星”，后者是海上自卫队当时的主要海上巡逻机。

　　尽管日本人想自研，但在美国的强烈“建议”下还是选择的洛克希德P-3C“猎户座”。1977年，川崎开始按许可证生产P-3C。

　　1986年，海自又提出了P-3C后继机研究计划，这就是由日本防卫厅（现在是防卫省）下属技术研究本部（TRDI）进行的“次期固定翼巡逻机”（NTFWPA）研究。同时开展研究的还有“次期运输机”（NTTA）计划，旨在取代川崎C-1双发运输机。

　　“次期固定翼巡逻机”的研究始于1992年，确定使用有源电子扫描阵列（AESA）海面搜索雷达。同年，与飞机配套的先进人工智能控制和声学处理系统也展开了研究。1997年，该机使用的世界上第一种实用化的光传飞控系统展开研制。在飞控系统上用光纤取代电线不仅能降低重量，还能提高数据吞吐量，并使电磁干扰最小化。

　　2000年，海自正式提出了P-3C和C-1的后继机研究项目，分别被命名为P-X（巡逻机-试验）和C-X（运输机-试验），两个项目同时展开。

　　2001年11月27日，川崎重工击败竞争对手三菱重工和富士重工后成为这两个项目的主承包商，由于P-X和C-X的性能要求差异巨大，所以无法采用单一机身设计。

　　川崎在两种飞机的设计中要实现75%的系统组件和25%的结构通用性，共享水平尾翼、外翼段、风挡，以及技术研究本部研发的航空电子设备。

　　2003年，川崎进入了为期两年的设计阶段。当年8月，川崎决定为C-X安装两台通用电气CF6-80C2涡扇发动机，这种发动机战胜了罗尔斯·罗伊斯的遄达500和普惠PW 4000后，成为日本波音E-767空中预警机（AEW）和KC-767J空中加油机的动力装置，C-X使用同一种发动机能降低维护成本。

　　2004年11月，川崎宣布P-X将安装4台石川岛播磨重工的IHI XF7-10发动机，单台推力大约60千牛。这是日本迄今为止自行研制的推力最大的发动机，在发展中获得了技术研究本部的很多投资。

　　即便P-X采用4发设计会增加使用成本，日本国产发动机还是有很大的吸引力。在2002-2008年任职防卫厅长官和防卫大臣的石破茂曾游说日本国会，说P-X安装4台日本国产发动机与安装两台进口发动机相比是更好的选择。他表示，由于海上巡逻任务的苛刻战术要求，以及在极端情况下发动机出现故障或战损，使他支持四发设计。

　　2004年，P-X的研制成本估计为31亿美元。当年川崎位于岐阜县各务原的工厂完成了两种设计的木质模型。

　　2005年3月，川崎获得了一份$589万美元的合同来为P-X和C-X各制造两架原型机和两架静态测试机体。2006年，第一架P-X静态测试机身交付技术研究本部在其立川工厂进行测试。

　　2006年，P-X第一架原型机XP-1开工建造，2007年5月完工，2007年7月4日下线。XP-1选择在美国独立日亮相意在强调这是一种日本不依靠美国，自己独立设计的飞机。

　　由于发动机问题和7月在静力测试中增压舱出现裂缝，原型机的首飞被推迟代2007年9月28日。第二架原型机在2008年6月首飞。

　　XF7-10发动机的研制在同时进行。2004年时，发动机的总研制成本最初估计在2亿美元，最后超支了，这是因为发动机研发过程需要进行更多的扩展研发测试，其中包括了去美国田纳西州阿诺德空军基地的美国空军航空推进系统测试设施（ASTF）进行测试。

　　2005年下半年，XF7-10发动机开始飞行测试，原型发动机吊挂在川崎C-1发动机试验机的右翼外侧。

　　第一架XP-1（5501，c/n 1）完成工厂试飞后，在2008年8月29日被移交给技术研究本部，第二架原型机（5502，c/n 2）在2010年3月31日移交。日本在2008财年国防预算请求中列入了首批4架P-1生产型的拨款。2010年12月，日本政府通过了在2011-2015年建设一支10机规模P-1机队的中期防务建设计划。P-1后续订单为2010财年1架、2011财年3架、2013财年2架、2014年4架。

　　这个初始生产资金请求是在技术研究本部完成了比较P-1与波音P-8A“海神”和BAE系统公司的“猎迷”MRA4替代机型分析后提交的，后两种机型被认为无法满足海上自卫队的短距起降要求，这反映出了日本计划让P-1在前进基地加油。

　　这次分析显示P-8A的保障费用最低，这是因为其双发设计和与737客机的高度通用性。与P-8A不同的是，P-1被设计用于像P-3C那样作战，在高空巡逻，然后降到空中进行反潜战（ASW）。研究得出的结论是P-1的采购价格最便宜，而且性能更好，特别是它的巡航速度更快，装备70架就能有效取代海上自卫队的80架P-3C海上巡逻机。

　　头两架批生产型P-1在2013年3月27日交付，与原定日期推迟了一年，这是因为出现机身裂纹事件后推迟了交付。两架飞机被分配给岐阜县的飞行开发实验团，加入两架原型机。

　　但是在2013年5月13日，第5架P-1在6月交付前的川崎工厂试飞中，在爱知县沿岸100590米高空飞行时遭遇4台发动机同时故障。这架飞机在成功实施空中启动前损失了1980米高度，最后成功紧急降落。在确定事故原因之前，川崎暂停了继续交付。日本防卫省在6月20日宣布该故障一个软件错误导致的，P-1已经停止试飞，直到新软件完成编写和测试并安装在飞机上。

　　这个挫折耽误了测试和生产计划，因此厚木的第51航空队后来承担了更多试飞任务。这个中队到2014年初已经操作了4架P-1。

　　2015年3月，海自终于拥有了一个7机P-1机队，比原计划推迟了一年。日本计划在9月宣布P-1形成初始作战能力（IOC），让12架飞机做好作战巡逻和部署的准备。但直到2015年年底，第51航空队也只接收了8架P-1。P-1被日本看做是对其“日益严重”的海上安全形势的一个重要反应。在2015年1月发布的2016财年预算请求中列入了用32亿美元采购20架P-1的计划，在2018-2021年间每年采购5架。日本的首个多年度军用飞机采购计划还需要政府立法解除这方面的禁令，不过将会节省约4亿美元资金（目前两架P-1的造价），花费是4个单独的年度5机采购计划96%。

　　尽管日本在复合材料生产上投入了大笔资金，但P-1大部分机身仍是传统的全金属结构，只有方向舵和平尾蒙皮采用碳纤维增强复合材料（CFRP）制造。

　　三菱重工作为主要的机身分包商，负责制造机身中段和后机身。富士重工在其半田市工厂制造机翼、垂直尾翼和中央翼盒（该厂也在为波音777和787客机生产组件）。川崎在其岐阜县工厂建立一个C-2和P-1支援设施。

　　P-1的创新设计包括一套带综合飞行管理系统的三余度光传自动飞行控制系统，以及任务系统和传感器接口，还有新光电气/神钢电机设计的人工智能控制系统。

　　机组包括驾驶舱内的正副飞行员、飞行工程师、观察员、战术协调员（TACCO），以及任务舱内的航和通讯操作员和四名任务系统操作员。

　　P-1配备了东芝HPS-106海面搜索X波段主动相控阵雷达，机鼻安装了三个天线阵列（一个面朝前方，两个面向两侧），机尾安装一个面向后方的阵列。4个阵列都使用了高保真自适应相位中心偏置天线（DPCA）技术，这是一种用于补偿飞机速度变化并消除海面杂波的雷达空时处理概念。该技术使阵列通过电子方式把接收孔径后移实现“静止”，这有利于探测潜望镜或救生筏这小的小型目标。这种多模雷达可以工作在多波束、多阵列、搜索、合成孔径（SAR）和逆合成孔径（ISAR）模式。

　　和其他海上巡逻机一样，P-1的尾部“毒刺”被也安装了一个TSQ-102磁异常探测器（MAD），用以猎杀潜艇。

　　其他航电设备还包括安装在颚部转塔中的富士通HAQ-2前视红外（FLIR）传感器，以及NEC声学套件，包括用于控制HAS-107电台和HRQ-1声学天线的HQA-7声学系统，以及HQH-106记录仪。该机的HLR-109B电子支援套件是三菱电气公司（MEC）研制的，其主天线位于驾驶舱上方的小天线罩内。

　　三菱电气还生产了HYQ-3先进作战指挥系统，该系统通过分析飞机的各传感器的信号反馈，通过人工智能技术向战术协调员提交经过自动化决策的融合数据，降低了操作员的工作量。

　　通讯系统包括一套兼容Link 16数据链的川崎HAS-108数据链，以及安装在机背后方天线罩内的超鸟卫星通信天线，通过川崎设计的指挥集成系统连接。

　　P-1还装备了霍尼韦尔30管多种类浮标发射系统，具有两个旋转式内发射器、4个手动发射器，一个自由落体式发射器。但由于先进声纳浮标的研制问题，该系统的进度已被拖延。

　　P-1的前机身下方有一个内部弹舱，此外在每侧翼下还有4个武器挂架。所有这8个外部挂架都能挂载907千克有效载荷，并能适配美国设计的BRU-47/A MOD2武器挂架。

　　P-1能挂载一系列美国和日本武器，包括波音公司的AGM-84“鱼叉”和三菱重工的ASM-1C 80式反舰导弹（可能会被ASM-3 93式取代）、雷声公司的AGM-65“小牛”空对舰导弹，以及美制MK46和日本97式鱼雷、此外还有多种水雷和鱼雷。

　　在未来，P-1有发展成早期预警机的潜力，可能用于取代预计在2020年代中期退役的日本航空自卫队的诺斯罗普·格鲁曼E-2C“鹰眼”飞机。技术研究本部在2016财年已经申请了65000美元的预算展开可行性研究。

　　川崎还研究了以P-1为基础发展一种110-130座客机的可行性，结果发现4发设计对民航运营来说不合算。新的三菱支线喷气机（MRJ）对日本的航空公司更具吸引力。

　　在未来，P-1将会在紧张局势加剧的海洋环境中面对多国潜艇。2010年，日本颁布了2010年国防规划指南（NDPG），要求建立“持续而战略性的ISR（情报、监视和侦察）能力”。此后，日本在2013 NDPG中又推出了“动态威慑”战略，并把开展持续ISR活动的能力看做是该战略的重点目标。这意味着P-1要具有从冲绳那霸起飞在中国南海巡逻的作战能力，由于P-1的航程比P-3C更大，所以是可以实现的。这种巡逻将与美国海军一起实施。随着安倍政府解禁集体自卫权，海上自卫队和其他日本自卫队会更多参加国际联合行动。

　　2014年4月，日本首相安倍晋三解除了出口日本制造的军用飞机的长期禁令，P-1参加2015年RIAT意在出口宣传，对象就是英国。日本前国防部长森本敏公开证实，2015年1月，日本在伦敦向英国表示可以出售P-1巡逻机。但是从P-1的四发设计和采用日本的任务系统可以看出，该机在设计时就没有过多考虑出口。

　　虽然英国最后订购了9架P-8A“海神”，但的确认真考虑过P-1。