心神

X-2技术验证机发展沿革

从明治维新时代开始，日本就立志要成为世界一流的工业强国。在第二次世界大战中，日本的“零”式战斗机以其出色的速度和机动性，曾在一时间横扫太平洋无敌手，打得美英等强国一筹莫展。战后日本重建，复兴航空工业是一个重要内容。由于种种原因，日本的航空工业成为强大的现代日本工业体系中一个引人注目的缺门，但这不等于日本就此放弃了努力。

战后第一代日本战斗机 F-1 是在 20 世纪 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。

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。

20 世纪 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。

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。20 世纪 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 20 世纪 90 年代写过一部小说，描绘假想的美日战争。

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口军火的。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，发展潜力也更大，缺点是成本较高。美国出口战斗机中，虽然 F-16 占数量上的绝对优势，但有钱的盟国选择 F-18 的较多，包括加拿大、澳大利亚、瑞士、西班牙、芬兰、科威特等。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战斗机的开始。

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。进入 21 世纪，日本航空自卫队的 F-15 已经老旧，再次面临战斗机更新的问题。然而，出于种种原因，美国拒绝向日本出售 F-22 战斗机，F-35 的性能达不到日本的期望，于是，日本再次试图自行研制新一代战斗机，这就是昙花一现的 ATD-X 概念机的背景。

战后 60 年来，日本航空自卫队没有任何实战经验，也没有长期组织大规模对抗性实战演习的经验，日本航空工业也没有日积月累的独立设计和制造经验，先进的设计理念就成了无本之木、无源之水。隐身、超音速巡航和超机动被认为是第四代战斗机的特征，但落实到具体技术要求，这不是拍拍脑袋或者照着公开资料照猫画虎就可以正确定位的，更不是像 ATD-X 这样以项目带动科研就可以回答的。

ATD-X 的设计不可避免地需要大量的风洞数据，日本没有系统的风洞群，战斗机设计需要到别的国家去吹风，如美国和法国。美国和法国都是盟国，日本去做一般的研究性吹风没有问题，但涉及国家机密的具体设计也依靠外国的风洞就成问题了。首先，日本不会希望外国太清楚日本最新战斗机的能力和关键设计技术；其次，外国也不希望共用风洞导致本国机密技术的“交叉污染”和不受控制的技术转移，所以使用外国风洞必定对双方有很多限制，这还不算外国自己也有自己的研究项目需要吹风，到时候谁等谁不是一个很难猜想的问题。

另外一个大问题是发动机。日本正在研制 XF7 发动机，这是一台 50 千牛级的高涵道比（涵道比为 8）涡扇发动机，是为 P-X 反潜机和 C-X 运输机用的，不过这不排除其核心发动机和 ATD-X 共用的可能。但是 50 千牛级的发动机作为高性能战斗机的发动机太小了，假定能升级到 100 千牛级，那飞机的起飞重量依然受到极大的限制，将不超过米格-29的水平，如果要求超音速巡航，起飞重量还要进一步受到限制，将不能超过 F-16 的水平。F-16 的起飞重量不算差，但隐身战斗机要求采用机内武器舱，大大增加飞机的体积和重量，所以 F-22 比 F-15 大上一号。F-35 采用机内和外挂混合的武器装载方式，隐身效果下降，但起飞重量也和苏-27 差不多了。中型战斗机上采用双发将进一步限制可以装载武器和燃油的机内有效容积，米格-29 就是吃了这个苦头，以至于非常优秀的机动性被短得令人难为情的航程拖了后腿。ATD-X 如果解决不了发动机的问题，将逃脱不了同样的命运。

日本当然可以用引进的发动机，但现有的美国 F404/414、法国的 M88、英国的 EJ200 都达不到超音速巡航需要的 10：1 的推重比，美国 F119 又太大了。

日本的雄心很大，推出 ATD-X 的动作也做得很大，但日本是在项庄舞剑，意在沛公。如果日本真的想通过 ATD-X 来带动航空工业，应该大力兴建航空基础研究设施，建立风洞群、高空试验台、电磁波测试室等，就像中国在过去几十年里一样。但是日本对这些基础设施的建设按兵不动，反而早早公开这些应该是保密也来不及的研究，只能是在钓鱼，而不是真心振兴航空工业。在 FS-X 时代，美国愿意出售 F-16 和 F-18，但日本想自己干，被美国的一桶冷水浇灭了火花。这一次，情况颠倒了过来，日本想买 F-22，但美国不卖，于是日本假惺惺地自己研制 ATD-X，希望像台湾的 IDF 一样，诱使美国最后准许向日本出售F-22，而不仅仅是 F-35。但当购买 F-22 的希望最后破灭之后，日本只得无奈地决定购买F-35。

问题是 F-35（不管日本最终选用 A、B 还是 C 型）作为战斗轰炸机或许很出色，但作为制空战斗机则至少在飞行性能上很难压倒亚太已经大面积装备的苏-27、F-15 等第三代重型战斗机。作为防空战斗机，隐身不是特别重要。如果电子系统和导弹就能解决问题，那对 F-2 和 F-15J 升级是更简便的途径。日本的 F-35 能为日本买来心理安全感吗？从日本几番希望购买 F-22 不得而磨叽到最后才无奈地改为 F-35 就不难猜到了。

自从 1955 年三菱重工组装 F-86 以来，日本航空自卫队一直使用日本组装或者自制的战斗机。F-35 计划从一开始就否定了外国组装的可能性，日本采购的 F-35 将是全进口，这意味着日本的战斗机工业就此中断。从“零”式战斗机走向辉煌的日本战斗机工业或许就此向零回归。

ATD-X项目始于2000年。在引进美国F-22战斗机无望后，日本决定自行研制第五代战斗机。ATD-X试验机高机动性的研究工作由日本防卫厅技术研究本部第三技术开发室完成，按计划将于2008年末结束；而隐身性方面的研究则由主要合同单位三菱重工承担。

2005年11月，在东京的一个研究会上，人们首次看到了1：32的ATD-X模型。第二年春天，一个1： 5的ATD-X模型初次进行了飞行试验。

尽管欧美对下一代战机的标准已有定义，即具备4S性能（(隐形、超音速、超机动性和综合化航电），日本人还是为ATD-X别出心裁地提出了一个3F功能。据日本《朝日新闻》报道，所谓3F就是“首先发现”、“首先攻击”和“首先摧毁”。

2006年5月，日本防卫厅公开了ATD-X全尺寸RCS（雷达反射截面）测试模型的照片，随后宣布将于2010年以此为基础研制先进技术验证机“心神”。 2007年9月至11月，该模型机进行了40次飞行试验，以确认高机动性条件下的飞控系统性能。试验结束后，防卫省要求将此前分散进行的各项先进技术研究统一在验证机项目下，于2010年开始实机研制，最早于2011年实现首飞。此外，发动机和操纵系统的研制预计于2009年开始。

2007年8月，日方一家媒体独家公开了拥有机体、发动机、推力偏向装置的ATD-X缩比模型。这个机体总共制造了4架，该媒体的记者亲眼目睹了试验的过程。试验在北海道大树町多目的航空公园进行，几个月内共试验了40多次，其中包含了远距离遥控、自律飞行等多项研究。

2007年8月10日，日本防卫厅提出从2008年开始后5年左右达到首飞的计划书，并向国会要求157亿日元的开发预算。同年12月5日开发计划通过，开发时间从2008年开始，包含飞行试验预订6年，6年预算总额466亿日圆，并预计在2011年首次飞行。到2011年，又完成了“智能蒙皮机体构造的研制”。预计到2015年，防卫省总共花在ATD-X项目上的研究费用将达394亿日元（约合人民币24亿元）。

2012年3月27日，日本三菱重工开始在爱知县飞岛工厂组装ATD-X全尺寸试验机。 日本三菱重工业公司负责机体的制造和整架战斗机的组装，富士重工业公司负责机翼的生产，川崎重工业公司负责驾驶舱的制造。

2014年4月15日，日本防卫大臣小野寺五典重申，该国计划2014年实现“先进技术验证机-X”(ATD-X)的首飞。这是一款将取代日本航空自卫队三菱F-2战斗机的未来战机的样机。日本官员们表示，鉴于中俄两国将分别部署成都飞机工业有限责任公司生产的歼-20战机和苏霍伊飞机军事工业集团生产的T-50五代机，日本研发一款高速隐形战机对该国的防空能力至关重要。

2014年7月，日本媒体罕见公开了ATD-X的最新进展。从公布的画面中看，一架编号001的新型战斗机正在驶出厂房，该机采用具备隐身特征的外形设计，刷涂了与日本国旗一样颜色的红白涂装。不过，画面中该新型战机的某些“关键部位”被打上了马赛克（模糊处理），或许是出于防止泄密的需要。

2014年8月，日媒宣称ATD-X试飞推至2015年，三菱重工基本确定2015年1月试飞日本自主研发的首款隐身战斗机。

除了ATD-X项目，日本还在忙着定义所谓的第六代战机。2012年3月，日本《军事研究》杂志文章称，日本已推出了以“i3”即“信息化、智能化、快速反应”为代表的第六代战机概念。其实，日本当初为ATD-X立项时，也是瞄上了第六代战机的，只是在研发过程中才一点点回到了“现实”。

X-2技术验证机技术特点

ATD-X全长14米，翼展9米，起飞重量8吨，小于同是单发飞机的F-35。机体形状为了降低雷达反射截面积而使用了不平整的表面以及带有圆角的设计。

“心神”机体表面将采用三菱重工正在研发中的“灵巧蒙皮”技术。是一种用于飞行器主动流动控制的微系统及相关MEMS器件技术，可使传统蒙皮具有传感、致动和控制等功能，实现飞行器对外部环境的实时感知和控制，改善和提高飞行器气动性能和机动性能。

日本防卫省技术研究本部宣称，作为一款超音速飞机，ATD-X将同时具备隐形和高机动性。通常情况下，战机的隐形性和机动性对战机外形的设计要求是截然相反的。ATD-X的研发正是为了解决这一矛盾：能够既像苏-35等战机那样进行高机动性飞行，又具备F-22战机的隐形性。 其隐身性能测试结果为在雷达画面上约在中型鸟类以下，飞虫以上。

日本防卫省官员透露，为了实现高机动性控制，ATD-X的飞行控制系统采用了光纤式线传飞控，即用光导纤维、电子线路等与机上电脑连接，对飞行进行控制，此技术在川崎重工的P-X反潜机上也有使用。在航电系统方面，最大亮点是采用了整合高性能主动相控阵雷达、电子战系统以及多功能射频传感器，且利用了智能蒙皮技术——在机身上附着“瓦片式相控阵雷达天线”，极大提高了雷达的探测范围和探测距离。

虽然日本车用发动机研制能力很强，但在航空发动机领域的水平却没有想象的高。据专家分析，日本具有较强的航空发动机的加工能力，但设计经验欠缺。正因为此，日本加大了对发动机的研发力度。据日本媒体报道，ATD-X装备的两台日本国产XF5-1涡轮风扇发动机，总推力能够达到10吨。ATD-X起飞重量预定约为8吨。