【武備巡禮】日本F3匿蹤戰鬥機

文：陳軒泰

匿蹤戰鬥機自服役以來，在美國的主導下，已成為爭霸天空的強者，先進國家無不投入經費展開研發。亞洲除中國大陸已有殲20裝備部隊，日本為亞太航空大國，亦不落人後。原想購買美國F-22「猛禽」匿蹤戰鬥機，但五角大廈拒絕出售。

與外國夥伴聯手打造新戰機

2017年底，匿蹤戰鬥機技術驗證任務結束後，日本政府於2018年3月要求BAE、波音與洛馬公司，提出進行聯合開發所需的必要資訊，並宣布將決定新一代戰機的研發方案。日本積極研發自製具匿蹤特性的第5代戰機F-3，日本《航空新聞社》2019年12月12日報導指出，日本防衛省已決定，「將於2020年正式啟動新一代戰機計畫」，由三菱公司負責，是防衛省計畫中的第5代戰鬥機，從「先進技術展示機」計畫發展而來。今年2月，防衛省希望年底前能敲定新戰機合作「架構」，經費達2600億美元，與外國夥伴聯手打造，並加入新技術，新戰機專案名為「F-X」。

日本防衛省防衛裝備廳技術研究本部（以下簡稱TRDI）早期與三菱重工聯合開發匿蹤型戰鬥機，計畫專案正式名稱為「先進技術驗證機」（ATD-X：Advanced Technological Demonstrator-X），代號X-2，被稱為「心神」（本意為「一心」或「富士山」）。首架模型於2005年完成，由無線電控制的1/5比例概念驗證模型機，於2006年首次飛行，以獲得大攻角飛行性能數據，並測試新的感應設備，和自我修復的飛行控制系統。

三菱公司小牧南工廠的400億日元建設項目始於2009年，歷經防衛省收購，並由技術和後勤局監督。2014年7月，TRDI發布了ATD-X原型的第1張官方照片，並展開地面測試。原型機預計將在今年內完全開發成功。ATD-X計畫將主導三菱F-3，採用部分第6代技術， 原型機於2016年1月29日正式亮相，揭幕儀式進行X-2官方認證的型號。X-2於2016年4月22日從名古屋機場首飛，經過26分鐘的飛行後，降落在航空自衛隊（JASDF）的歧阜機場，機身結構完工和首次飛行，超出預計發展期程。

具「自我修復飛行控制」能力

和世界所有第5代戰鬥機一樣，三菱研發的F-3將配備主動電子掃描陣列（AESA）雷達，效能可比擬F-35戰機所使用的AN/APG-81。這架日本自製新型戰鬥機，將具有「自我修復飛行控制」能力，能自動檢測飛行控制面上的故障或損壞，並可使用其餘的控制面，同步校正準確數據，藉以保持機身受控制飛行。

ATD-X的計畫特色之一，是光電飛行控制系統，藉由光纖代替傳統的電纜，可以更快速地傳輸數據到各個操控面，並且不受電磁干擾的影響，有助戰機在有人機和無人機群中識別敵我，實現對敵有效打擊。

F-3搭載「多功能射頻傳感器」的主動電子掃描陣列雷達，具有廣泛的電子波束靈活性，及電子對抗（ECM）、電子支持措施（ESM）、通信功能及其他附屬電子性能，甚至微波武器功能。

為實現低RCS（雷達反射截面），機身側面具有脊形進氣道，向外傾斜的2個垂直尾，機身表面可吸收雷達波，其採用以陶瓷和碳化矽製成的新複合材料覆蓋，以提高匿蹤性。主翼和機尾由富士重工製造，飛控設備由Nabtesco製造，包括前襟翼驅動系統均使用電傳操縱，高動力飛行控制系統，即使在普通戰鬥機無法控制的失速地帶，也能保持機動性，並確保高機動性。

雷達波吸收材料由宇部工業製造，由於結構複雜的發動機進氣道彎曲，RCS探測距離，被航空界認為可縮減達到數十公里。通過每個發動機噴嘴上的3個葉片控制推力，同時具有三維推力向量能力，類似於Rockwell X-31上使用的系統，同時還為全尺寸生產模型，開發了同軸對稱推力向量發動機。

XF9-1性能媲美F-22發動機

座艙由2具多功能顯示器和1具平視顯示器組成。彈射座椅和座艙罩改用了川崎重工製造的T-4同級產品，但座艙罩塗有ITO鍍金薄膜，以防止無線電波反射。

武器系統有可能裝備日本與英國合作的「新型聯合空對空飛彈」（Joint New Air-to-Air Missile JNAAM）計畫，與有「世界最強飛機殺手」美譽的「流星」（Meteor）中程空對空飛彈合作，開發性能號稱更勝美國雷神公司「先進中程空對空飛彈」（AMRAAM）的JNAAM。已進一步邁入「研究開發」（R&D）階段， 具備4馬赫以上速度、100公里以上射程，且2018財政年度就將生產首枚原型，檢驗相關性能。《日經亞洲評論》報導，JNAAM最快2023財年展開實彈測試。若一切順利，先於日本F-35A上部署，也可能外銷給德、法使用。

F-3配備雙發動機構形，噴射口裝配3個推力向量板，發動機實驗型號為XF5-1，由Gihon開發，並由「石川島播磨重工」IHI作為主要承包商，進行「示範引擎的研究」工程。安裝在XF5-1上的推力向量機構由三菱重工負責開發，作為「高速運動控制系統的研究和原型」主要承包商。

XF5-1是配備後燃器的渦輪扇噴射發動機，2具發動機推力重量比約為8，總推力約為5噸。2019年日本防衛省裝備廳宣布，IHI在XF5-1的基礎上完成下一代戰機用XF9-1實驗型發動機的製造，核心已達到1800度抗高溫能力，性能媲美F-22使用的普惠F119-PW-100發動機。預計今年底前完成運作、基本性能確認等相關測試。XF9-1型渦扇發動機全長4.8公尺，進氣風扇直徑1公尺，在未開啟後燃器下，最大推力達11噸，開啟後超過15噸。

美國願提供新匿蹤技術

最新報導指出，美國有意與日本分享用於操縱第5代F-35的航空電子設備和部分任務系統的電腦代碼，作為共同開發新型匿蹤戰鬥機F-3的一部分內容。

日本《讀賣新聞》2019年4月18日報導，美國已提議向日本公布其最先進的F-35匿蹤戰鬥機的部分最高技術機密細節，包括安裝在F-35上的軟體、飛機發動機及飛彈在內的零附件。F-35電腦搭載的任務軟體，至少有800萬行程式代碼，目前由洛馬公司獨家擁有，並且高度保密。

另美國國防承包商去年底已向日本政府提交「下一代雙發動機空優戰鬥機」的設計方案，該戰鬥機將F-22的機身與F-35的電子套件結合在一起。目前F-3匿蹤戰鬥機關鍵技術的雷達與發動機，仍持續開發中，計畫在2030年後可取代現役的三菱F-2戰機。日本甚至打算放寬軍事出口限制，讓F-3有機會在國際軍火市場與各國戰機競爭。

日本防衛省今年正式啟動新一代戰機計畫，由三菱公司負責，是防衛省計畫中的第5代戰鬥機。（圖：防衛省裝備部網站）

F-3配備雙發動機，通過每個發動機噴嘴上的3個葉片控制推力，同時具有三維推力向量能力。（圖：防衛省裝備部網站）

X-2於2016年4月22日從名古屋機場首飛，經過26分鐘的飛行後，降落在航空自衛隊（JASDF）的歧阜機場。（圖：防衛省裝備部網站）

XF9-1型渦扇發動機全長4.8公尺，進氣風扇直徑1公尺，在未開啟後燃器下，最大推力達11噸，開啟後超過15噸。（圖：防衛省裝備部網站）

F-3匿蹤戰鬥機性能諸元