日本P-1反潜巡逻机性能调查
2014-04-14廖新华李宏伟
文/廖新华 李宏伟
持续多日的马来西亚MH370失联航班搜寻工作,已变相成为各国远程反潜巡逻机的“性能秀场”,特别是来自美、澳、日、韩四国的P-3C“猎户座”巡逻机成为了主角。但通过观察,原日本海上自卫官仓本宪一声称日本自制的P-1固定翼反潜巡逻机在各个方面都超越P-3C,而且在某些方面甚至比美国极力对日推销的P-8A“海神”巡逻机更优异,“足堪应付来自中国、朝鲜和俄罗斯的潜艇威胁”。
仓本从1992年起进入海自幕僚监部装备体系课飞机体系班工作,2003年1月升任海幕防卫部长,2009年作为海自航空集团司令,他在这些职位上都深度介入P-1项目的开发,对该机可谓知根知底。他强调,P-1创下日本军机开发的几个“第一”,例如从构想到研发定型花费22年的时间,时间之长、牵扯部门和厂商之多空前绝后。正因为“一丝不苟的质量控制要求”,当2013年3月26日首架批生产机交付海自后,P-1也以良好的性能赢得了使用方的青睐。那么,仓本的理由经得起实践考验吗?
“抛弃美货”是正确的
对于日本为何开发P-1,仓本解释是“美国不让日本搭便车”。原来,20世纪80年代,美国国防部曾打算研发P-7作为P-3C的替代机型,但由于冷战接近尾声,加之P-7预算超支严重,结果项目在1990年宣告夭折。直到2004年才重启新反潜机研发计划,成果便是世人即知的P-8A“海神”(该型机同样参与了这次马航MH370航班的搜寻工作)。但在美国没有新反潜机发展项目的“空白期”里,长期依赖美国提供装备的日本海自却变得无所适从。过去海自都强调与美国海军使用同一机型的重要性,务求双方实现装备通用化。况且海自长期对国产军机缺乏信任,只是被美国开发计划搁浅逼到必须“自己想辙”的地步,才不得不于1989年提出国产新型反潜机计划,1990年正式委托防卫厅(今防卫省)技本(技本研究本部)进行概念研究,2001年进入实际开发,项目代号“P-X”。为节约开发成本,它与日本航空自卫队下一代运输机项目(C-X)实现高度融合,两种飞机共享主翼外翼、水平尾翼外翼及驾驶舱等机体构件和装备。2008年,防卫省与川崎重工签订首批4架P-X生产型机的合同。该机的开发和生产虽由川崎重工负主责,但三菱重工、富士重工、日本飞机等公司也参与其中,堪称汇集了全日本的尖端制造能力。2012年9月25日,川崎重工宣布P-X批生产机首飞成功,在完成一系列飞行试验后于2012年底交付防卫省,编号也调整为P-1。
直到今天,仓本仍庆幸日本没有选择等待美国P-8A,给了国产P-1一条生路。他指出,日本对反潜巡逻机的运用有自己的套路,像常见的P-3C除了反潜,还被用于警戒监视、广域搜索、尾随监视等领域,显示该机被用作独立而重要的情报监视平台。可是美军却仅仅把P-3C视为一体化海基情报监视系统的“节点”。当通过卫星等情报传感器完成大范围追踪后,由P-3C飞机再去范围大大缩小的区域进行细致跟踪,直至甄别和锁定目标,且最终的目标确认不仅会出动P-3C,往往美军还会派遣核潜艇配合。说白了,美国人玩的是“网络中心战”,通过多平台的情报交互往来,快速发现和捕捉目标。而作为P-3C后继者的P-8A显然也是这种作战思想的产物,它仅仅是在各种传感器提供情报资料基础上再做最终确认的工具罢了,难以单独使用。况且,P-8A是以波音737客机为平台改造的,适合高空高速飞行,但不适合低空低速巡逻。这方面的战术需求由美国海军研制的MQ-4C“人鱼海神”无人机满足,它与P-8A共同执行任务。如此“豪华”的搭配,绝对不是日本养得起的,因此日本没买P-8A“是赚不是赔”。
按照仓本的说法,日本海自需要像P-1这样全能的反潜机,因为在东海会频繁与中国发生“武装共存”甚至“武装摩擦”的情况,这种“非战不和”的“灰色状态”颇为适合P-1飞机介入。他强调,中日围绕钓鱼岛乃至东海大陆架的军事对峙,更多体现为航空平台的巡逻与抵近侦察。像屡屡与中国军机发生冲突的海自第1航空群的P-3C飞机多携带侦察器材,甚少配备武器,未来P-1也会是这样的操作模式。仓本还提到一个细节:美国海军高官也到日本研究过P-1项目,认为它是“日本味道很浓的飞机”,尤其适合在“第一岛链”以西水域执行对华搜潜攻潜行动,同时有助于弥补美国海军执行对华抵近侦察时存在的远程飞机不足的缺陷。至于美日海军航空兵使用不同飞机可能带来的联合作战麻烦,仓本认为双方可通过数据链共通来解决。当然,他也承认正因为P-1太“日本化”,今后难以在日本解禁“武器出口三原则”后销往第三国,这对降低海自采购成本非常不利。
那么,日本在P-1项目是否存在教训呢?仓本认为这是肯定的,当该项目启动时,就有美军高官诧异日本人的“蛮勇”,因为飞机的机体、发动机、航空电子设备的研制是同步发起。通常这三大要素中,至多有两个要素同步开发能按照规定节点完成,特别是发动机因技术难度极大,定型往往比飞机要晚。如此“三头并进”很容易酿成“飞机造出来,却没有动力起飞”的尴尬,这也是为什么P-1项目折腾22年之久的重要原因。仓本指出,21世纪的武器开发必须走“军民融合”的道路,因为现在许多军事装备不是一开始就针对军队开发制造,而是作为普通产品制造的,即美军所说的“COTS”。其实,带有COTS性质的民品在性能上未必比专用的军品差,只是在使用寿命和可靠性方面降低标准,但如果不是关键部位,这种情况是可以容忍的。况且民品更新速度之快往往超过军品,作为使用年限在20年以上的P-1肯定要定期更换。这就需要建立一个模块化的结构,方便与时俱进,迅速升级性能。这在美国海军有个专门说法,那就是“螺旋式开发”和“渐进式采办”,未来P-1也会照此办理。
技术细节
P-1属于中型四发喷气式巡逻机,机体尺寸比P-3C大得多,起飞重量也更重。但由于机翼和机体采用更加符合空气动力学的流线形体,加之动力选择涡扇发动机,使得P-1获得比P-3C更佳的飞行性能:巡航速度达830千米/小时(P-3C为620千米/小时),巡航高度达1.1万米(P-3C为8800米),续航距离达8000千米(P-3C为6600千米)。P-1主翼下挂有四台国产F7-10型高涵道比涡扇发动机,起飞时单台推力达60千牛(约6.1吨),且油耗较低。其中内侧的两台发动机还安装有首度国产化的反向推力装置,使飞机操控性大大改善,而且这些发动机噪声低,巡航时比P-3C低10分贝,起飞时比P-3C低5分贝。
除了飞行性能提升外,P-1在航电方面也应用许多新技术,搭载许多新装备。P-1上搭载抗电磁干扰性能强的光传飞控系统(FBL),是目前世界上首次在实用飞机上配置该系统。它提高了飞机的操纵性能,减轻了飞机的重量。另外,P-1巡逻机的关键设备——反潜系统(ASW)由最新音响处理系统、雷达系统和作战指挥系统等构成,它们均由技本和国内制造商独立研发,其主要细节如下:
·基于HYQ-3信息处理器的HYQ-3型作战指挥系统:可正确处理和显示各传感器发来的信息,并协助机组完成各项任务,有效降低机组人员的工作强度。该系统是由川崎重工统筹各家通信电子制造商合作完成。
·音响处理系统:负责收集、分析从水下获取的声音,以搜索水面和水下的目标,特别是通过提高声呐浮标灵敏度和信号处理能力,提升对静音潜艇的探测能力。该系统由HQA-7型音响处理装置、AQA-7型数字式声纳浮标信号分析机、UYS-1型音响信号处理装置和HRQ-1型声纳浮标信号接收装置等构成。另外,P-1还搭载有非音响反潜装置——HSQ-102磁异探测仪(MAD),共同为反潜作战服务。
·雷达系统:该系统通过电磁波发现海面上的潜艇潜望镜和舰船,通过提高信号处理能力,搜索距离得到有效扩展。该系统由HPS-106主动相控阵搜索雷达、HAQ-2型前视红外接收装置、HLQ-109B电子战支援系统等构成,核心是东芝生产的HPS-106雷达。该雷达工作在X波段,通过合成孔径和逆合成孔径工作模式将目标图像化并显示出来。另外,该雷达还具备对空模式,且可以多模式同时工作。
需要指出的是,为使P-1能与美军的P-8A巡逻机实现联合作战,日本海自幕僚监部曾与美国海军在航电设备上开展合作研究并取得成功。
部队编成与生产数量
自2001年P-1进入实际开发以来,随着周边形势和作战任务的不断变化,该机的订单数量也几经变化。2005~2009年版《中期防卫力量整备计划》提出海自固定翼巡逻机部队规模为4个航空群(下辖4个航空队),在编80架P-3C巡逻机.同时,该计划明确未来替换P-3C的P-1(当时仍称P-X)数量为65架,确认防卫省向川崎重工采购4架新巡逻机的订单的有效性。到了2011~2015年版《中期防卫力量整备计划》时情况发生变化,称为确保日本周边海空域安全,要加强P-1的研发,同时延长P-3C的使用寿命,以应对“威胁”。该计划中还规定要把P-1首批采购量从4架提高到10架。当然不管是4架还是10架,它们都包括在前述65架总订单里面。按照防卫省现行计划,到2015年之前海自能列装的P-1预计为5架。
当年日本累计从美国洛克希德·马丁公司订购了101架P-3C,现在仍有80架服役,而防卫省准备以65架P-1实施替换。如此不对等的更新比例是否造成战斗力削弱呢?仓本的看法是否定的,因为P-1航速快,续航能力强,这使其单位时间内的平均巡逻面积比P-3C大,而且P-1的飞行性能和反潜系统性能好,会对日本周边国家的潜艇构成强大威慑力。“将来海自巡逻机还将遂行赴亚丁湾护航等任务,承担搜索和攻击水面舰船或可疑船只任务的比重会大大增加。当P-3C遂行上述任务时会搭载AGM-84“鱼叉”或ASM-1C(91式)空舰导弹,而P-1除了搭载这些武器外,还能携带更多的武器。特别是它的机翼挂架比P-3C多出两个,而且P-3C机翼最外侧挂架只能挂载轻量型的电子战支援吊舱,可是P-1在相同位置却能挂载重得多的导弹,可见P-1的最大导弹挂载量是P-3C的2倍,达到8枚。另外,海自还计划在P-1上挂载廉价的AGM-65“小牛”空对面导弹来对付可疑船只,从而节省开支。”
据川崎重工提供的信息,2012年开始交付的P-1全都配备给厚木基地第4航空群的第51航空队。该单位被定为日后推广P-1的培训基地和后勤保养维修中心。根据冷战时代日本针对苏联潜艇的P-3C部署顺序,P-1部署在第4航空群(厚木)之后,依次应该是第2航空群(八户)、第1航空群(鹿屋)和第5航空群(那霸)。不过鉴于日本与中国围绕钓鱼岛问题的紧张关系加深,加上中国海军力量大幅提升,日本认为来自中国的威胁已远超俄罗斯,对东海进行警戒监视活动的重要性日渐突出,因此把P-1优先部署到西南方向,很可能成为现实。有意思的是,为了尽可能降低开支,防卫省还同意把之前P-X项目中用过的测试用发动机进行批量化改造,使其能继续用于P-1批生产机上。另一方面,为了应对P-3C退役而P-1接续不上的难题,防止海自巡逻机出现缺口,防卫省决定自2011年起推进P-3C的寿命延长工作,主要通过加固P-3C机体与中央翼根部相连的部位,使其使用寿命再延长6年。据悉,川崎重工在2011年完成了一架P-3C的翻修,2013年完成两架。
未来发展计划
正如P-3C巡逻机依托良好的机体平台派生出大量特种任务飞机,P-1服役后也会出现许多衍生型号。就以日本海自为例,它所列装的P-3C衍生机包括5架EP-3C电子战侦察机、5架OP-3C图像信号侦察机、3架UP-3D电子战训练支援机和1架UP-3C试验机。这些飞机多由川崎重工基于P-3C开发而成,都是海自不可或缺的机种。目前海自对其中一些机种正在进行延长使用寿命的研究,以期坚持到后续机型列装之时。值得一提的是,海自的UP-3C试验机曾被技本电子装备研究所用来作为“未来机载型传感系统”(AⅠRBOSS)的试验平台。这种先进的红外监视传感器旨在追踪弹道导弹发射后的飞行轨迹。2007年12月18日,在夏威夷考艾岛近海,日本海自宙斯盾舰“金刚”号实施标准SM-3反导拦截弹打靶,搭载于UP-3C的AⅠRBOSS成功搜索、探测并追踪到从考艾岛发射的弹道导弹靶弹,为“金刚”号拦截成功立下汗马功劳。未来一旦AⅠRBOSS实用化,选择速度和巡航高度大大优于P-3C的P-1作为搭载平台的可能性极大。
在机载武器方面,为抗衡中国海军的壮大,日本也计划重点强化P-1反潜反舰武器配备。三菱重工于2010年开始研发的新一代XASM-3空舰导弹正趋向成熟。该弹是ASM-1(80式)和ASM-2(93式)空舰导弹的后续型号,将固体火箭助推器与冲压发动机结合起来,组成整体式固体火箭冲压发动机(ⅠRR),使导弹能以马赫数2以上的超声速飞行并获得更远的射程。虽然XASM-3现阶段只准备搭载于F-2战斗机,但由于其尺寸和重量正合适,搭载于P-1上并不困难。