日本「心神」戰機是如何兼具高機動性和隱身特點的？

2016年11月29日清晨，日本最新型「心神」X-2驗證機在岐阜基地再次進行了試飛，並取得成功，標誌著日本在新一代戰機研製上取得了一定的進步。

據報道，日本航空自衛隊曾經表示，航空自衛隊已經注意到了未來空戰環境中，需要新一代戰鬥機必須具備所謂的"F3"能力。也就是" First Look (首先發現)"、" First Shoot (首先攻擊)"和" First Kill (首先摧毀)"，因此，"心神"先進技術驗證機正是瞄準這一目標而進行設計的，它不但要具有類似蘇-35/37的高機動性，還要具有如F-22一樣的隱身性能。也就是說，日本希望自己新一代的純國產戰鬥機能夠成為領先於世界的新一代萬能戰鬥機。

如何才能做同時具有高機動性和隱身性呢？這兩項性能對於飛機外形的要求是矛盾的，簡單說隱身性要求飛機外形更趨於稜角，將雷達回波儘可能集中在有限的方向；高機動性則要求飛機外形更趨於圓滑，避免空氣從機身表面分離。

儘管這兩項性能在設計上互相牽制糾纏，但是"心神"驗證機的這兩個部分設計是分別由兩個部門進行的。日本防衛廳技術研究本部第3技術開發室完成高機動性的研究工作；三菱重工承擔"心神"項目隱身性能方面的研究。

為了實現飛機的低可探測性能，"心神"在外形設計上參考了標準四代機F-22，採用了並列雙發雙垂尾正常布局。根據上一代隱身理論，飛機的主要輪廓線和機身開口接縫線應該相互平行，以儘可能將雷達回波集中在有限的方向上，使得敵方只能在特定方向探測到自己。"心神"參考了F-22的設計，採用了帶附面隔層道的進氣口。為了保障超聲速飛行性能，參考F-35的鼓包式進氣口設計，"心神"在進氣口內側設計有附面層隔道。"心神"在氣動外形上與F-22的最大區別在於安裝了類似F-16的氣動側板。將主翼和平尾有機結合成一體的氣動側板，有效提高了飛機的控制效率，同時後端與平尾相接，使得控制效率進一步提高。

F-22在進氣口端上部外側各有一個三角形的突起，這個突起上表面與機身連成一體，下表面則於進氣口有一個折角。極好地保證了飛機的隱身性以及進氣口的要求，同時起到了邊條/前翼的作用，能夠在大迎角狀態產生渦流提高主翼升力。而"心神"直接在進氣口外側伸展出邊條，然後與氣動側板相接，保證了飛機機身對面積律的要求。結合其進氣口採用附面層隔道設計，保障了跨聲速/超聲速特性。"心神"在主翼前緣襟翼內側有一個"閉合鋸齒"設計，類似於米格-23主翼前緣的鋸齒結構，起到類似於翼刀的作用，用於控制失速氣流的擴展，能夠提高飛機的可控迎角範圍。與常規鋸齒不同的是，"心神"的鋸齒前端向內收攏與機身相接，整體形成了一個閉合的鋸齒結構，擋住了前向雷達波直接進入鋸齒內，這一設計是為了獲得更高的機動性、更大的可控迎角範圍和有效的高隱身性。

再加上三菱重工開發的IFPC（IFPC是指綜合飛行/推進控制，Integrated Flight Pro-pulsion Control)技術，把「心神」的飛控、推進等系統演進成為一種一體化的、智能的、綜合了各種飛機控制能力的系統，從而使之成為了與指揮、控制、感測、導航、攻擊等系統高度綜合的飛機。（利刃沉岩）