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少女與龍的飛行戀愛物語——雜談《甘粕與瑪索丹》中的軍事設定(上篇·上)

原標題:少女與龍的飛行戀愛物語——雜談《甘粕與瑪索丹》中的軍事設定(上篇·上)


原創不易 認可價值 轉載請務必註明作者 以及來自空軍之翼


在2018年的4月新番中,有這麼一部獨特的作品——《甘粕與瑪索丹》(原名《ひそねとまそたん》又名《檜曾根與間租譚》),它由骨頭社製作,樋口真嗣擔任總監督、小林寬擔任監督、岡田磨里擔任系列構成、河森正治擔任機體設計,講述了心理不成熟的少女自衛官駕駛由空自管理的「擬態」為飛行器的龍,並在飛行中不斷加深「羈絆」的故事。儘管有機戰大佬樋口、製藥六廠岡媽以及設計局總師河森的光環,但在空自的全力協助下,這部作品中的軍事元素依舊十分搶眼,片中「擬態」而成的飛行器甚至成為了真正的第二主角。藉此機會,筆者將從動畫中的飛行器、女主的部隊和基地以及航空自衛隊本身出發,來雜談一下這部「少女與多拉貢飛行戀愛物語」背後的軍事設定。



著名戰鬥機雜誌JWINGS 一次出乎意料卻皆大歡喜的採訪


http://www.anitama.cn/article/f396ec63866d9bfd


一、主角不僅僅是多拉貢


(一)不行,我絕對不要和瑪索丹分開




變形結構由河森設計局出品


動畫中的2等空曹甘粕所搭檔的龍就叫做「瑪索丹」,萌萌的樣子可以說是完全抓住了觀眾的心,他在飛行時則擬態為空自的F-15J,選擇F-15J作為主角的「座機」,這也從側面說明了F-15J/DJ對於空自的意義。



「02-8999」不存在的F-15J

1974年,日本開始為F-104J和F-4EJ戰鬥機尋找接班人,這也就是所謂的「第3次F-X選定作業」。次年空自考察了美國的F-14、F-15、F-16、YF-17,法國的幻影F1,瑞典的薩博37「雷」和英德聯合研製的「狂風」IDS。出於政治因素和實際作戰性能的考慮,空自傾向於在F-14、F-15、F-16三種戰鬥機中進行選擇,而F-16又在當時被作為一種「輕型晝間戰鬥機」,並不符合空自的嚴峻防空壓力(特別是在別連科駕駛mig25飆進函館機場之後),最後進入決賽圈的便只有「貓」和「鷹」,這也是繼伊朗戰鬥機選型後兩位冤家的再一次對決。F-14A擁有強大的AWG-9雷達和AIM-54「不死鳥」導彈,可以說是當時最強的截擊戰鬥機,但在日本人眼中,複雜的VG翼(幾何形狀可變機翼)增加了維護成本,日常坑人的TF30發動機一方面可靠性存疑,另一方面推力也不如F-15A的F100(見對比表)。雖然格魯曼公司發動了美國海軍的關係讓企業號航母上的F-14A前來展示,但在成本和實用性的考量下,精明的空自最終選擇F-15A作為自己的F-X。

F-14A 軍用推力:54.92kN×2 加力推力:92.97kN×2
F-15A 軍用推力:64.9kN×2 加力推力:105.7kN×2

發動機推力比較



模型玩家製作的洋上迷彩大貓(http://gndrive70s.sblo.jp/article/106414564.html)


1977年12月,日本航空自衛隊正式宣布採購F-15J/DJ,美方將其稱為「和平之鷹」計劃,日本也成為唯一獲得許可證製造F-15的國家,三菱公司被選為主承包商。麥道公司製造了首批兩架 F-15J以及12架F-15DJ(1980年交付了首架F-15J),而三菱首先使用麥道提供的套件組裝了8架F-15J,並獨立生產剩餘的飛機。1999年12月10日三菱重工交付了最後一架 F-15DJ,最終空自裝備了213架 F-15,其中165架F-15J,47架F-15DJ。



日本製造商名單


在「和平之鷹」計劃開始的時候,空自的F-15升級為與美國空軍早期批次F-15C/D類似的配置,F-15J就是單座型的F-15C,F-15DJ就是雙座型的F-15D。美國人為F-15J/DJ提供了原裝的AN/APG-63(這讓空自得到了了夢寐以求的下視下射能力),但其沒有提供諸如ICS(電子干擾系統)和EWWS(雷達告警系統)等敏感電子設備,還順便去掉了掛載核彈的掛架,於是日本自研了雷達告警裝置J/APR-4和J/APQ-1、電子對抗設備J/ALQ-8以及J/ASW-10數據鏈以代替被卡脖子的部分。



發射紅外誘餌彈的F-15J

F-15J/DJ最開始和其美國空軍的兄弟一樣,只能發射AIM-7M半主動雷達制導導彈、AIM-9以及90型(AAM-3)紅外製導導彈。隨著時代的進步,美國的F-15進行了分階段的升級計劃,使其擁有了主動雷達制導導彈的發射能力。相對的,日本也推出了自己的J-MSIP即多階段改進計劃,逐步對編號82-8899以後生產的F-15J和編號52-8063以後生產的F-15DJ(這批飛機機齡較新,改進性價比高)進行升級,包括改裝新型雷達系統(AN/APG-63(v)1),安裝各類新型綜合電子戰系統,升級中央任務計算機,加裝雷達告警裝置等等,還將部分飛機的發動機更換為全許可權的F100-IHI-220E型渦扇發動機。改進的數量可以參考防衛省的《平成20年行政項目審查項目編號0044》文件,升級後的F-15J/DJ共計有102架(截至2014年8月,包括已墜毀數量)。



04型AAM-5


目前,空自還一邊對F-15機隊進行機體延壽,一邊繼續推進改進計劃(在定期維修(IRAN)時展開),包括升級中央任務計算機使其能夠發射與99型AAM-4、AIM-120兩種主動雷達制導空空導彈與04型AAM-5紅外全向格鬥導彈,利用多功能顯示器改裝老式武器操作面板,改造武器掛架以及進一步升級告警與電子戰設備。



99型AAM-4



經過改進的座艙,注意左側的顯示器


F-15J/DJ換裝的十分徹底,基本上將原來屬於防空任務的F-4EJ/F-104J全部替換,目前以下部隊裝備了F-15J/DJ:


千歲基地 第2航空團:第201飛行隊、第203飛行隊

濱松基地 第1術科學校


小松基地 第6航空團:第303飛行隊、第306飛行隊


航空戰術教導團:飛行教導群(即假想敵部隊)


岐阜基地 飛行開發實驗團(即動畫中瑪索丹所在的部隊)


新田原基地 第5航空団:第305飛行隊


飛行教育航空隊:第23飛行隊(另裝備了T-4)


那霸基地 第9航空團:第304飛行隊、第204飛行隊(另裝備了T-4)



飛行開發實驗團的F-15J注意垂尾標誌


僅有一架的IRST紅外探測驗證機


值得一提的是,空自的飛行教導群是第一個使用F-15DJ戰鬥機模擬假想敵蘇-27戰鬥機的部隊,在20世紀90年代初就以此設置正常編製,給空自的其餘部隊(甚至包括美國空軍)都留下了非常深刻的印象。此外,這支部隊的塗裝也極富個性,在戰鬥機愛好者群體中頗具人氣。其在日本的各類ACGN作品當中也是鼎鼎大名,比如muv-luv中使用「不知火」戰術機與F-22戰術機展開纏鬥的「富士教導隊」就是融合了這支「入侵者」中隊和陸自的富士教導團所創作出來的。



飛行教導群所屬のF-15DJ、機番別機體の寫真です。


(https://blogs.yahoo.co.jp/harby_jr/32678206.html)



飛行教導群部隊標誌




muv-luv中的不知火戰術機和富士教導隊的「入侵者」不知火

另外一個值得一提的地方是在動畫當中,將F-15戰鬥機進氣道的二維壓縮進氣口給表現了出來(讀者可以仔細觀察有F-15出現的動畫場面)。F-15的進氣口可向下偏轉改變進氣口截面面積,其迎角由計算機自動控制,可在4度到-11度之間調節,同進氣道內部的可動斜板一起保證在不同空速下為發動機提供正確的進氣量。



注意兩側進氣口的不同截面積



F-15可調進氣道示意圖


可變的進氣口還能提供一定操控能力,類似於鴨翼,在超音速狀態下相當於平尾三分之一的配平力矩,某種意義上這一點拯救了以色列的一名飛行員。



訓練中與A-4相撞後返航的「片翼的妖精」


總的來說,得益於F-15系列戰鬥機在設計上就較為注重長期使用壽命,加上日新月異的延壽手段,F-15J/DJ服役到2035年應該是沒有多少懸念的(筆者需要吐槽的是,不能把空自的機齡和PLAAF的機齡相提並論,PLAAF的機齡之年輕是世界罕有的,這是欠賬太多補課的結果,老是黑F-15機齡長,筆者都不知道你到底在黑誰了,況且和美俄的同類飛機比起來,空自的大部分F-15可以說是正值壯年)。再加上空自的不斷近代化改修,其作戰能力與其假想敵的同代戰鬥機相比也不落下風,在日本的新F-X計劃落地之前,「瑪索丹」們還得繼續在天空中飛行。




當然,我覺得垂直起降、漂移入庫、擦地起飛...應該是做不到的吧233233



嗷嗚


(二)所以,別死啊,諾馬


「F-2,E-FU-TSU,FU-TSU(普通),英文就是NORMAL,所以叫諾馬。」動畫中,星野繪瑠空曹長所搭檔的龍被稱呼為「諾馬」,所擬態的戰鬥機是日本自行開發的多用途戰鬥機F-2A(空自已經廢除了支援戰鬥機的稱謂),不過比較有意思的其實是她所取的名字——諾馬,由英文的普通演變而來,某種意義上也代表了日本航空工業和F-2這一款戰鬥機所經歷的波折吧。



諾馬的龍狀態


動畫的空戰鏡頭蠻講究的


上世紀八十年代,由T-2教練機所發展而來的F-1支援戰鬥機性能逐漸落伍,壽命也接近末期,而蘇聯紅軍展開大規模兩棲登陸佔領北海道的威脅依然存在,航空自衛隊迫切需要一種能夠執行空對面精確打擊任務的戰鬥機。為此,1982年國防會議批准通過了昭和56年度中期業務評估,其中重要的一項便是「下一代支援戰鬥機FS-X」。泡沫經濟黃金年代下的日本航空工業對此雄心勃勃,特別是有著「讓『日之丸』戰鬥機再次翱翔」夢想的三菱公司,時任三菱重工總裁和董事長的飯田悠太郎甚至這樣說過:「如果沒有在國防工業上幫助自己的國家,那三菱的存在是沒有意義的,這樣做不是因為有利可圖,而是命運指引我這樣做。」(「防衛産業で日本のお役に立てなければ、三菱が存在する意味はない。儲かるからやる、儲からないからやらないではなく、もって生まれた宿命と思っている」手嶋, 龍一 『たそがれゆく日米同盟―ニッポンFSXを撃て』)



能吊打F-22的三菱F-1戰鬥機(第三少女飛行隊所屬)



普通而正常的三菱F-1支援戰鬥機


1985年初,當時的防衛廳技術研究本部向國內航空企業提出了FS-X的基本性能指標:要求其能掛載4枚反艦導彈或者2到4枚短距空空彈和中距空空彈,並在掛載4枚反艦導彈的同時作戰半徑要達到 450海里,同時要具備先進的電子戰能力。日本工業界對此的答覆是「國內開發是可行的,但是發動機需要進口。」同年三月,川崎與三菱各向防衛廳提交了自己的FS-X設計方案,其中三菱的設計方案為類似於雙發鷹獅的鴨式布局(JF210),川崎的方案則有著大邊條類似於F/A-18。



川崎FS-X方案三視圖


川崎的概念圖之一



三菱FS-X方案三視圖



三菱另一個類似方案的概念圖



三菱方案的計算機模擬圖


與此同時,日本政府方面也對引進國外現有戰鬥機的可能性進行了考察,初步選定的機體是F-16、F/A-18以及第二次陪跑的歐洲「狂風」(對地攻擊版本),1986年防衛廳方面發現這三款戰鬥機並不能滿足他們的需要(當然各廠商很快提出可以按照日本需求進行改進),他們更傾向於自行研製戰鬥機。


然而開發和採購戰鬥機和去菜市場買蘿蔔喂賽馬娘是不一樣的,當時美日之間不斷激化的貿易摩擦以及雙方特殊的政治軍事關係開始影響這個項目,美國方面希望通過向日本銷售戰鬥機來緩解與日本的嚴重貿易逆差(甚至有美國官員在F-2計劃塵埃落定後表示「我們把汽車市場讓給了日本,所以這架飛機是個好項目。」)。日本單獨從美國引進發動機也因為會被美國國會阻撓而被視為不可能完成的任務。最終,在美國方面巨大的壓力下,日本在1987年初為研發計劃確定了新的原則:一是從技術專業角度選擇最適合日本防衛政策的機體;二是要重視日美防衛合作;三是要消除國內外因素對國防工業的影響。之後美方派遣國防部小組對日本的戰鬥機研發能力進行了調查,日本方面的複合材料與相控陣雷達技術給他們留下了較為深刻的印象,但其依舊認為日本不可能獨立研發戰鬥機。於是在1987年6月28日,日美兩國防長就聯合開發交換了意見,這也意味著日本獨立研發戰鬥機夢想的幻滅(當然也意味著狂風戰鬥機再次獲得陪太子讀書的「獎盃」)。


日美雙方隨後開始探討基於F-15、F-16和F/A-18的研發方案,其中F-15方案除了RCS(雷達反射截面)不佳外,其他性能最好,相應也最貴;F/A-18方案在性能上是達標的,但由於是在艦載機基礎上進行改進,使得製造開發費用和後續維護費用較高;F-16方案在性能上不能完全達標,但是研發難度、開發成本與量產費用最低。最終,日本方面放棄了初始方案中的雙發戰鬥機,選擇了成本較低的基於F-16的開發方案。


1987年10月,日本方面宣布以F-16C/D為基礎研FS-X,並在1988年11月確定了日本方面的主承包商為三菱重工,國內合作承包商為川崎重工、富士重工,海外合作承包商為通用動力(1992年洛克希德收購通用動力飛機部門,項目同時移交),雙方的設計和生產份額為日本60%、美國40%。然而美日貿易戰在這個時候依然繼續對該項目產生負面影響,次年3月份由於美國國會的壓力,美方拒絕提供F-16的線傳飛控系統源代碼(這迫使日方與霍尼韋爾公司合作,利用由T-2 CCV變穩測試機開發線傳飛控軟體)。不過幸運的是,在經過一番「磨牙」之後,GE公司的F110-GE-129最終還是交由石川島播磨重工(現在的IHI)進行許可證生產。



T-2教練機改裝的ccv驗證機


儘管看似和F-16C/D類似,但F-2實際上進行了很多結構上的改動:採用新型共固化成形複合材料的機翼增加了翼展、翼根弦長與翼面積(增多25%),這種機翼實際是通用動力公司為「敏捷隼」所設計的;平尾面積增加了20%;修改了前緣邊條外形並加長了機身中段;加大並修改了雷達罩外形;將整體式座艙蓋改為無框風擋外加傳統蛤殼式座艙,以應對低空掠海飛行時撞鳥的危險。此外, F-2的機鼻、前緣邊條以及進氣口處還採用了雷達吸波材料,並在尾部加裝了減速傘艙。



兩者不同之處的示意圖



減速傘艙清晰可見



機頭細節


值得一提的是,製造F-2主翼所使用的共固化成形技術是當時日本所獨有的,其在自動調溫爐內一次性完成複合材料的成型和加工,讓部件光滑無縫,提高了飛機的氣動性能。同時由於複合材料本身的特性,機翼強度增加的同時重量減輕,還降低了RCS值。不過,F-2在1998年的試飛過程中發生過機翼因振動飛行環境而發生結構龜裂的問題,在1999年5月的靜力測試中也出現了主翼內部發生裂紋的情況,再加之其他一些氣動設計上的問題,使F-2項目一直存在延期和超支的情況,不過這也是現代戰鬥機研發的常態了。另外值得一提的是,日本也是波音787客機複合材料部件的主要供應商之一,恐怕這與在F-2項目中獲得的技術積累密不可分。



共固化成形技術試製的主翼


在航電方面,最為搶眼的莫過於三菱電機J/APG-1有源相控陣雷達,這是戰鬥機中第二種批量裝備的相控陣雷達(第一種是米格31裝備的無源相控陣),也是戰鬥機中第一種批量裝備的主動相控陣雷達。然而,在使用中發現該雷達的有效跟蹤目標範圍不到40千米,與廠商宣傳的空空模式74千米、空面模式148千米相距甚遠。不過目前F-2機隊已經逐步接受了改裝J/APG-2雷達的改進,使其探測能力得到恢復和增強,估計該款雷達的整體性能與雷聲公司的APG-79有源相控陣雷達相當,這也使得F-2戰鬥機在綜合能力上能夠接近F/A-18E/F超級大黃蜂(或許現在的超級塑料蟲才更符合當年FS-X計劃的要求吧)。



J/APG-1有源相控陣雷達


另外,相比F-16,F-2採用了更多的隨控布局技術以及日本自研的四餘度數字式電傳操縱系統。其實在最開始的方案中,F-2是要加裝兩片類似於YF-16 CCV(隨控布局驗證機)和AFTI F-16(先進戰鬥機技術集成項目)的大型鴨翼,其技術直接繼承於T-2 CCV,但由於重量和阻力問題而被取消。如果這個計劃能夠得到實施的話,F-2將藉由這兩片鴨翼獲得更強的控制能力,比如可以在不改變飛行姿態的情況下從一個平面運動到另一個平面,類似於漂移(當然也會更像從機戰動畫設定集里飛出來的)。



F-2初始方案想像圖



AFTI F-16



加裝了反尾旋傘的YF-16 CCV



多個方向上控制機體





以上三圖可以很直觀的表現出CCV技術對飛機機動力的提高,即「漂移」


在這裡不得不提的是,作家夏海公司的小說《飛翔吧!戰機少女》(ガーリー?エアフォース)(其也是《奮鬥吧!系統工程師》的作者)中也出現了駕駛所謂「F-2A-ANM Viper Zero」的戰鬥機少女,儘管機體設定上有很多累贅的地方,但是其再現了F-2安裝大型鴨翼的樣子(以及新型ASM-3超音速反艦導彈)。需要說明的是,這小說男主是中國人來著,不過「女主」並不是F-2而是瑞典的JAS-39(F-2:屆不到、屆不到)。





技mix出品的預塗裝模型還原了CCV鴨翼和ASM-3反艦導彈


F-2的武器系統較為先進,可以攜帶4枚99式AAM-4主動雷達制導空空導彈以及其改進型AAM-4B,這使其具有超視距空戰能力;從2010年開始,其也逐步獲得了發射04式AAM-5紅外空空制導導彈的能力,該彈是具備全向攻擊和大離軸角發射能力新一代格鬥導彈;在空面任務中,F-2可以掛載四枚93式ASM-2和80式ASM-1反艦導彈,而這兩款導彈也會被使用衝壓發動機、採用主/被動雷達與紅外複合制導的新型ASM-3超音速反艦導彈所取代;此外,F-2裝備有瞄準吊艙,具備投放激光制導彈藥的能力,而在2015年,大部分F-2也獲得了投放GPS制導的JDAM彈藥的能力。



ASM-3超音速反艦導彈




F-2掛載和試射ASM-3超音速反艦導彈,該彈預計2019年服役



掛載的部分武器展示


2011年9月27日,隨著最後一架F-2被交付給空自,F-2A/B戰鬥機的數量被定格94架(單座A型62架、雙座B型32架,包括四架原型機),實際上該機在最開始的預訂數量為141架,然而隨著成本的飆升和蘇聯的解體,原本用于飛行教導群和藍色衝擊波表演隊的份額被砍(就航空迷的觀點看,實在是很可惜),用於儲備的份額也遭大幅消減。(相關數據統計見圖表)



不同年度的交付數量調整情況



總裝備數量調整



編號統計


目前,裝備F-2A/B的部隊如下:


三澤基地 第3航空團:第3飛行隊


松島基地 第4航空團:第21飛行隊


岐阜基地 飛行開發實驗團


濱松基地 第1術科學校


築城基地 第8航空團:第6飛行隊 第8飛行隊(即動畫中諾馬所在的部隊)


值得一提的是,駐紮在松島基地的第4航空團第21飛行隊是一支訓練部隊,該部隊在2011年東日本大地震引發的海嘯中被淹沒了18架雙座F-2B戰鬥機,造成如此巨大損失的原因有兩個:一是該部隊不擔負緊急起飛的防空任務,因此無法第一時間內起飛,基地司令最終選擇讓人員避難;二是基地設施設計上缺乏應對海嘯措施,且機庫和跑道受到損害,如大門導軌變形無法關閉。日本方面一開始僅選擇修復6架狀況較好的戰鬥機,其餘則作為「器官捐獻者」,但到了2013年,修複數量被提升為13架。2016年3月,該飛行隊包含被修復的6機在內的10架F-2戰鬥機從三澤基地返回到松島。2018年2月28日,最後一架被修復的F-2B(編號為33-8117)抵達松島,標誌著這一龐大修復工程的最終結束。



除了本身的技術性能外,F-2A/B戰鬥機被航空迷津津樂道的還有它的塗裝和綽號。F-2A/B四架原型機的塗裝就非常亮眼,分別為紅白配色、藍橙白配色、紅藍白配色和藍色配色,特別是前兩架F-2A和第三架F-2B,相比美國原型機,在日本飛機上見到這種塗裝往往會給人一種高達或者VF戰鬥機試作機的感覺。量產型F-2A/B使用的是較為獨特的「洋上迷彩」,這是因F-2戰鬥機的對艦攻擊任務而專門使用的海上偽裝塗裝,在自衛隊的UH60J和一部分F-4EJ上也可以見到。在坊間,F-2戰鬥機會被稱為「平成の零戦」或者「蝰蛇零戰」,前者繼承於昭和年間出品的「超音速零戰」F-1,後者則是把蛋戰和F-16的昵稱「蝰蛇」相聯繫。



初號機A型



二號機A型



三號機B型



四號機B型


總的來說,F-2A/B是F-16戰鬥機家族當中改動最大的量產機(戰鬥機黑手黨會認為是異端),其性能也基本達到了空自對多用途戰鬥機的需求,具備較強反艦、對地攻擊能力,也能和敵方戰鬥機進行空戰(畢竟F-16也是空戰繞圈機器之一)。目前已經有F-2機隊開始擔負防空任務,以補充F-15的數量不足。然而,正如星野繪瑠空曹長取的名字一樣,相對於開始FS-X計劃時的雄心壯志,被美國各種限制和介入之下誕生的這架「平成の零戦」就顯得普普通通了,某種意義上這也是無法擺脫美國人過度控制的無奈吧。無論如何,在被F-35和「F-3」替代之前,F-2A/B將會繼續在日本的海岸線上空飛行。




Van♂全一致,F-2起落架滑行時自行收起事故(諾馬過熱事故)

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