F-2戰鬥機(f-2):發展沿革,設計招標,合作定型,設計生產,設計特點,基本設計

三菱F-2（英文：Mitsubishi F-2，日文：三菱エフツー）戰鬥機，是日本航空自衛隊隸下的主要戰鬥機之一，也是接替F-1戰鬥機任務的後繼型號。由三菱重工和洛克希德·馬丁公司合作，以F-16為基礎共同研製，於1995年完成原型機並於2000年開始服役。 F-2在世代上屬於第三代戰鬥機。

三菱F-2是世界上第一種將主動相控陣（有源電子掃描陣列）雷達投入服役的型號，搭載J/APG-1相控陣雷達，該型雷達由日本率先世界使用砷化鎵半導體打造，由日本國內獨立研製生產。但該型雷達在服役初期由於日本在軟體整合能力方面的欠缺，導致其性能不穩定，也被經常詬病。這在之後改進的J/APG-2雷達套用之後才有所改觀，J/APG-2整體性能與美國雷神公司研製的APG-79相控陣雷達相當，後者主要裝備美國海軍F/A-18E/F超級大黃蜂。

三菱F-2初期的主要任務為對地與反艦等航空支援任務，因此航空自衛隊將其劃為支援戰鬥機（しえんせんとうき），換裝J/APG-2之後F-2憑藉先進的電子戰系統和雷達，其在空對空作戰中也很有不錯的表現，日本防衛省在平成17年（2005年）防衛大綱廢止支援戰鬥機和攔截戰鬥機分類，將F-2劃為多用途戰鬥機（マルチロール機）。F-2憑藉其良好的性能使得日本繼F-1戰鬥機“超音速零戰”的綽號之後將F-2冠以“平成零戰”之稱。

基本介紹

中文名：F-2戰鬥機
外文名：F-2 航空機
生產公司：三菱洛克希德·馬丁
首次飛行：1995年10月7日
服役：2000年
單位造價：1億8百萬美元 (2004年)

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發展沿革

設計招標

日本防衛省技術研究本部自1973年開始進行了一系列技術基礎研究，其中包括氣動外形、複合材料、高機動性、先進火控技術、航空電腦、慣性導航、隱身技術和整體電子戰系統等。1984年12月6日防衛廳參謀會議開始探討F-1後繼機，FS-X計畫初現原型。1985年3月，三菱重工提出獨立自主開發、代名為JF-210的戰鬥機方案，外型類似瑞典 JAS-39“鷹獅”戰鬥機。不過，其戰鬥機採用雙垂尾雙發布局，進氣口在座艙下方，兩具F404型發動機，起飛重量11.5噸，最大速度1.9馬赫，攜帶4枚反艦飛彈（ASM）時作戰半徑約930公里。

公開招標在審視了所有入選機型後，防衛廳宣布沒有一種現有機型能夠滿足要求，只能通過自行研製來解決。三家外國競爭者抱怨說日本政府僅憑一個並不存在的紙上方案就把他們提出門外。由於日本和美歐之間存在著巨大的貿易順差，所以美國和歐洲各國政府也開始向日本施壓，要求重新考慮此事。日本妥協，1986年4月防衛廳修改了性能需求，三家外國公司也重新提交了修改後的方案。1987年9月11日日本宣布將在F-15或F-16基礎上進行改進，但也不排除完全自行研製。

合作定型

1987年10月21日日本政府宣布以F-16C/D為基礎研製FS-X，1988年11月美日兩國政府簽訂了諒解備忘錄，標誌著兩國間首次展開聯合戰鬥機研製項目。該機只裝備JASDF，所以研發費用完全由日本承擔。FS-X的主要任務是保護海上運輸線、海灘防禦和反入侵。由於FS-X需要掛載4枚ASM-1或ASM-2反艦飛彈，需要較大的機翼，並由此引發了其他的改動。儘管FS-X和JASDF的其他戰鬥機一樣也需擔負截擊任務，但其最重要的任務是使用反艦飛彈摧毀敵軍艦或登入艦。所以後來F-2全部採用與眾不同的深藍色海洋迷彩。FS-X的主承包商是三菱重工，與GD（後來改成洛馬）合作研發。富士重工和川崎重工是主分包商。美日雙方達成協定，日本承擔60%的工作份額，美國承擔40%。

設計生產

1991年，FS-X案完成細節設計，1992年4月通過審查，同年5月完成試驗模型（MockupModel），評估完成後正式對外公開。1994年2月，各公司都完成了工程設計，開始製造一號原型機。FS-X第一架原型機於1994年初開始組裝，1995年1月12日從三菱重工業公司的小牧南工廠出廠，同年10月第一次進行了38分鐘的試飛。首飛成功，穩定性、機動性和操縱性均良好。第二架原型機於1995年12月13日試飛，第三和第四架原型機分別於1996年2月和4月試飛，各機首飛均獲成功，沒有出現大的意外。另外，還有兩架原型機用於靜態試驗，其中結構和疲勞試驗達到約6000小時。1996年3月，日本政府決定：FS-X正式投入批量生產，飛機編號正式定為F-2，在1996財政年度首批採購了11架。

設計特點

基本設計

F-2的設計是在第40批F-16C單座戰鬥機的基礎上進行的，主要的改動包括：加長了機身，重新設計了雷達罩，集成了先進的電子設備（包括主動相控陣雷達、任務計算機、INS以及集成電子武器系統等），加長了座艙，增加了機翼面積並採用了單塊複合材料結構，機翼前緣採用了雷達吸波材料，在機身和尾部套用了先進的複合材料和先進的結構技術，加裝了阻力傘。動力裝置為通用電氣公司的F110-GE-129發動機。F-2的機身截面基本與F-16相同，但為增加內部容量，稍稍增加了機身中段長度。

F-2的機翼進行了重新設計，機翼面積為34.84平方米，比F-16增加了25%，翼展由F-16的9.45米增加到11.13米。每個機翼下有6個硬掛點，同時在翼尖安裝了空對空飛彈發射架。機翼的前緣後掠角為33°22′，扭轉角為2°30′，無上反。展弦比為3.35，根梢比為0.225，相對厚度為4.3%。為了補償由於機身加長和機翼面積增大而增加的力矩，水平尾翼面積由F-16的5.92 平方米增加到7.05平方米。水平安定面的展弦比為2.25，前緣後掠為35°，有8°上反，根梢比為0.464。垂尾面積與F-16一致，但在其根部加裝了阻力傘，前緣後掠角為47.5°，展弦比為1.29，根梢比為0.437。F-2還在機身後部增加了兩個腹鰭，每個展長0.699米，面積0.75平方米，前緣後掠為30°，向外傾斜15°，展弦比0.65，根梢比0.653。

座艙設計

主儀錶板由1個平視顯示器（HUD）、3個多功能顯示器（MFD）和正前方控制板（UFC）組成。控制桿在右手邊，油門桿在左手邊，與F-16類似。HUD不僅提供基本的飛行信息，還提供截擊信息、目標信息、武器投放信息以及最終攻擊階段所需的其他數據信息。飛行員視場為俯仰20°，水平30°。三個彩色液晶多功能顯示器位於主儀錶板上，兩個尺寸為102毫米×102毫米，另一個為127毫米×127毫米。MFD顯示格式包括：武器管理系統（SMS）、火控雷達（FCR）、地圖（MAP）、電子戰（EW）、指引地平儀（ADI）、水平位置指示器（HSI）、數據傳輸設備（DTE）、飛行控制系統計算機的維護數據、告警測試、自動檢查列表和飛行計畫。

左側MFD下方有一個60毫米×90毫米的輔助液晶顯示器，用於飛行信息顯示，包括：空速、馬赫數、氣壓高度、磁航向、俯仰和滾轉信息、過載、轉彎速率、側滑、迎角、垂直速度和配平量等。操縱桿和油門桿提供了雙桿操作（HOTAS）。目標管理開關、武器投放開關、配平旋鈕、顯示器管理按鈕、飛彈分級按鈕、扳機安裝在操縱桿上。雷達天線控制器、解耦偏航模式選擇器開關、空戰模式按鈕和游標控制按鈕安裝在油門桿上。座艙採用ACESII型零/零彈射座椅。

航電設計

三菱F-2的J/APG-1火控雷達（FCR）是日本製造的第一種主動相控陣雷達，它的天線由800多個高功率發射/接收模組組成，可以在很短的時間間隔快速運轉和變換，避免了天線的機械掃描。每個模組的發射方向由計算機進行控制，增加了其掃描速度和範圍，改善了對快速移動目標的探測能力。該雷達具有邊掃描邊跟蹤（TWS）、多目標制導和攻擊、下視/下射功能，其探測能力視目標的情況而定，大目標如艦艇，可以達到185千米，小的空中目標，比如非隱身飛機，約65千米。

在2011年開始啟動F2升級計畫，首批升級規模為36架，預計全計畫至少升級60架，計畫將J/APG-1升級為J/APG-2型雷達，增大了發射功率，換裝了速度更快的新型信號處理機，還採用了新的處理算法。升級後的T/R模組採用了GaN技術，可在同樣的面積下取得2-3倍的波束功率，是非常優異改進的結果，此外，J/APG-2型也具有電戰功能以及對飛彈追蹤和上鏈功能，外媒推測其性能可能與美國第2批次F/A-18E/F戰鬥機所配裝的AN/APG-79雷達相當。

三菱F-2的導航系統由慣性參照系統（IRS）、地圖生成器、大氣數據感測器系統（ADSS）、塔康、VOR/ILS和雷達高度表組成。IRS根據飛機運動測量加速度和角速度，使用環形雷射陀螺和捷聯式慣導系統進行精確定位和快速時間校準。地圖發生器在座艙的MFD上顯示一個三維地圖，其上還同時顯示告警高度、轉彎點、計畫航線、用戶自定義符號、地形等高線，以及飛機當前位置。

電子戰系統由一套集成電子戰系統（IEWS）和一個先進的干擾禁止單元（AIBU）組成。IEWS由三菱電子公司研製，包括電子戰控制器（EWC）、電子支援（ESM）、電子對抗（ECM）、反探測投放器（CMD）等子系統。IEWS能夠進行威脅告警/識別、威脅評估、實施對抗以及其他一些功能。如果系統發現了一個威脅目標，系統將在合適的MFD上顯示威脅目標，並用語音向飛行員告警。AIBU可以控制FCR、IEWS、塔康以及敵我識別器間的信號禁止，確保避免所有機載系統的電磁干擾問題。

三菱F-2擁有一套3餘度數字線傳飛行控制系統（FCS）以及一套模擬式備份系統。該飛行控制系統按高機動性進行設計，結合了由隨控布局飛機（CCV）派生出的大迎角和低空/高速條件下的控制功能，具有縱向CCV控制率、縱/航向CCV控制率，並具有降級模式和備份模式。CCV控制率可以在沒有鴨翼的情況下為飛機提供高敏捷性。縱向CCV控制率包括4種模式。控制增益（CA）模式可以使飛機在任何飛行高度和速度下都能產生最優的控制回響；放寬靜穩定度（RSS）模式可利用機翼和水平安定面產生的升力自動補償飛機的穩定度，增加飛機的機動性。

武器系統

F-2飛機的武器包括AIM-7F/M“麻雀”中程AAM空對空飛彈，AIM-9L和AAM-3近程空對空飛彈， GCS-1制導炸彈，自由落體通用炸彈，JLAU-3 和RL-4多管火箭彈，ASM-1 和ASM-2反艦飛彈。典型的武器配備為：作戰支援任務，包括4枚反艦飛彈，6枚225千克精確制導武器，或12枚225千克炸彈以及兩枚用於自身防禦的近程空對空飛彈；空戰任務，包括4枚中程空對空飛彈和2～4近中程空對空飛彈。此外，F-2安裝有一門20毫米JM61A1機炮，安放位置與F-16相同，位於左側翼根，可攜彈512發。

外掛武器配置：

對空飛彈
AIM-9LAIM-7F/M
AAM-3 90空對空紅外製導飛彈
AAM-5 04空對空紅外製導飛彈
AAM-4 99空對空中程主動制導飛彈
AAM-4B 99B空對空中程主動制導飛彈

反艦飛彈

ASM-1 80空對艦飛彈
ASM-2 93空對艦飛彈

空對地武器
CBU-87集束炸彈RL-4 火箭
J/LAU-3 火箭
RL-7 火箭
聯合直接攻擊彈藥
Mk82 普通炸彈

基本數據

參考數據
乘員	1人
長度	15.52米
翼展	11.13米
高度	4.96米
機翼面積	34.84平方米
空重	9,527千克
最大起飛重量	22,100千克
動力系統	1×IHI/GE的F110-IHI-129渦扇發動機
推力	1×131.23千牛
載油量	4,750L

參考性能
最大飛行速度	2.0馬赫（高空）
實用升限	18000米
航程	3,900公里(帶三個外掛副油箱，無武裝)
作戰半徑	834公里（反艦作戰）
爬升率	300米/秒
翼載荷	430公斤/平方米
推重比	0.6
最大過載	+9/-3g（當起飛重量為12000公斤），+4.4/-1.6g（最大起飛重量）
滑跑距離	最小起飛滑跑距離： 450米最小著陸滑跑距離： 400-650米

武器系統
飛彈	11個外掛點，載彈量為8,085公斤，空對空掛載為4枚中距空對空飛彈和2-4枚近中程空對空飛彈
機炮	1×JM61A1火神機炮（備彈512發）

服役事故

2007年10月31日，一架編號43-8126的F-2B（2004年服役）在愛知縣名古屋機場進行飛行試驗時起飛失敗，飛機隨後著火焚毀，兩位飛行員成功跳傘僅受輕傷。

2011年3月11日，18架隸屬於松島基地的F-2因東日本大地震造成的海嘯淹至機場遭到水害，由於松島基地除了一般業務外還擔負F-2戰機的轉換教育作業，因此損失的型號以F-2B為主；防衛省而後認為這批戰機仍在可修復的範圍，因此將培訓人員轉移至三澤基地繼續課程，基地人員則在4月17日開始對這些戰機進行維修，先期維修的經費在2011年第一次預算修正案提出，分解檢查這些戰機的經費預計為150億日元。5月18日防衛省公布的檢查結果表示可修復機體只有6架，將會用5年的時間將這6架飛機修復，每架的修復經費約為50-60億日幣，維修經費將在在2011年第二次預算修正案提出，修復後的F-2B將繼續擔負訓練任務。

生產型號

XF-2A：單座原型機，生產兩架，作為飛行實驗用；

編號63-8501/502（舊編號63-0001/003）。

XF-2B：雙座原型機，生產兩架，作為飛行實驗用；

編號63-8101/102（舊編號63-0002/004）

F-2A：單座戰機版，預定生產62架；

編號03-8503~507/509、13-8508/510~521、33-8522/523、43-8524~530、53-8531~533/535、63-8534/536/541、73-8542/543

F-2B：雙座戰機版，預定生產32架；

編號63-8103~106、23-8107~115、33-8116~124、43-8125~129、53-8130/131、73-8132/133

日本防衛省與三菱重工等內部有“F-2C/D/E/F”等編號使用，但只是內部實驗的F-2性能提升計畫相關代號，均不屬於正式型號，2004年的國際航空宇宙展上有公布一台“F-2超級改”構型的資料和縮小模型機，該型機概念來自以色列的F-16I，外掛了適形油箱在機背和強化若干航電，但沒有具體實現的訊息只停留在設計階段。

總體評價

雖然三菱F-2戰鬥機一直被認為是F-16的改進型。但該機的機體設計已經和F-16有了較大差別，而且機載設備、武器系統乃至電傳操控系統的軟體，都是完全不同的，因此完全可以認為是一種全新的戰鬥機。但總體來說，日本認為F-2缺少進一步發展的潛力，主要原因在於機體較小，不如F-15和F-22，這也是F-16系列的固有問題。

從市場角度看，F-2戰鬥機的出口可能性基本為零，而且在本國的裝備前景也有些不樂觀。由於該機造價高昂，已接近最新型的改進型F-15，訂購數量仍為最初的130架(A型83架、B型47架)，繼續訂購的可能性很小，日本國內軍工企業對參與該型戰機生產的積極性不高。

F-2戰鬥機(日本三菱重工生產的航空支援戰鬥機)