问题

为何日本研制kx战斗机那么费劲,而中国歼 20 研制起来进展顺利?

回答
关于日本KX战斗机研发过程的“费劲”和中国歼20研发“进展顺利”的说法,这其中涉及到许多复杂因素,并非简单的技术高低就能概括。要详细剖析这个问题,需要从几个关键维度入手,并且尽量还原当时的历史背景和决策过程,避免流于表面的技术堆砌。

日本FX(后来的F3)项目:漫长的探索与现实的掣肘

首先,我们得明确日本的KX战斗机项目,其官方名称在早期确实有过“KX”的代号,但后来更多地被称为“未来战斗机”(Future Fighter)或直接指代其发展方向。而我们通常谈论的日本下一代战斗机项目,主要指的是与美国合作的“下一代空中优势”(NGAD)计划中的日本部分,以及日本自身独立或主导的研发尝试,例如三菱重工主导的X2技术验证机(也称为心神)。

1. “心神”的定位与局限性:
日本早期的重点,例如三菱重工的X2“心神”计划,更多地被视为一项技术验证项目,而非一款完整的、能够直接投入实战的战斗机。它的主要目标是验证先进的技术,如电传飞控系统、高机动性设计、隐身技术整合等。这使得它在研发初期就带有“实验性”的色彩,其设计并非以大规模生产和部署为导向,自然不会有那么大的“推进力”。

而 KX 的后续设想,则是在吸取了“心神”经验后,更朝着实战化方向发展,但这种发展往往意味着更高的成本、更复杂的技术集成,以及更长的周期。

2. 技术积累与基础工业的深度:
尽管日本在航空制造方面有着深厚的基础,例如曾生产过大量的F104、F4、F15等先进战斗机,并且在民用航空领域也颇有建树(如波音787的部分制造),但在涉及新一代战斗机的核心技术上,日本确实存在一些“短板”。

发动机: 这是最关键的一环。虽然日本拥有优秀的涡扇发动机设计和制造能力(如IHI公司的XF5、XF9),但要研发一款性能达到五代机甚至六代机标准的先进发动机,尤其是需要兼顾推力、推重比、隐身性、燃油效率以及模块化维护等诸多指标,其难度是极高的。发动机的研发往往是战斗机研制的“瓶颈”,不仅技术难度大,而且耗时、烧钱,风险也高。日本在这一领域,相较于美国和中国,确实积累的经验和技术储备要少一些。
隐身技术: 隐身材料、吸波涂层、外形设计等,都是高度敏感且技术壁垒极高的领域。虽然日本通过X2等项目进行了一定的探索,但要达到类似F22、F35或歼20那样的高度成熟的隐身性能,需要大量的试验数据和工程实践。
传感器融合与态势感知: 新一代战斗机的核心竞争力之一在于强大的传感器网络及其融合能力,以及由此带来的超视距作战和态势感知优势。这需要极其复杂的软件算法和硬件集成,对研发团队的软件开发能力、系统集成能力提出了极高的要求。

3. 合作模式与自主性之间的博弈:
日本的新一代战斗机项目,很大程度上是在与美国的合作框架下进行的。例如,其目标是与美国的NGAD计划进行“协同作战”,共享技术和信息。

合作的优势是共享技术和降低风险: 与美国合作意味着日本可以借鉴美国在五代机研发方面的丰富经验和成熟技术,避免走弯路,降低研发成本和失败的风险。
合作的劣势是自主性受限与决策链条长: 然而,与美国合作也意味着日本在技术方向、关键零部件的选用、项目进度安排等方面可能需要听从美国的意见,甚至受到美国技术出口政策的限制。这种合作模式的协调、谈判过程往往是漫长而复杂的,容易导致项目延误和决策效率低下。如果美国不愿意分享最核心的技术,日本的研发进度自然会受到影响。

4. 研发哲学与风险偏好:
日本在工业制造和技术研发上,往往秉持一种严谨、细致、追求完美的态度。这使得他们在技术攻关时,倾向于将每一个环节都做到极致,但这也可能导致项目周期拉长,对风险的规避也相对较高。

“完美主义”与项目周期: 日本的工程师团队在追求技术的“完美”状态时,可能会花费更多的时间进行测试、验证和优化,而不敢轻易拍板进入下一阶段。这种谨慎的态度在某些方面是优点,但在需要快速迭代和部署的军工领域,可能会显得“慢”。

中国歼20的研发:聚焦、目标明确与集中优势资源

相比之下,中国歼20的研发过程,从公开信息来看,确实显得更为“顺利”和高效,但这背后是中国在特定历史时期,针对国家战略需求,集中优势资源进行攻坚的体现。

1. 战略需求与政治决心:
中国在21世纪初就明确了空军现代化的迫切需求,尤其是要对抗潜在对手的先进空中力量。发展一款能够与西方先进战斗机匹敌的新一代隐身战斗机,被提升到了国家战略的高度。这种明确的国家战略目标和坚定的政治决心,为歼20的研发提供了强大的驱动力,确保了项目能够获得充足的资源和不受干扰的推进。

2. 技术跨越与整合能力:
中国在研制歼20时,并非完全从零开始,而是通过多种途径在短时间内积累了关键技术。

学习与借鉴: 在这个过程中,中国在学习和借鉴方面做得非常出色。这包括对俄罗斯苏27系列及其衍生型号的深入研究(例如歼11、歼16、苏35等),以及对西方隐身技术和气动布局的分析。虽然具体细节外界难以得知,但可以推断,中国在航空电子、传感器、武器集成等领域,通过各种方式获得了宝贵的经验和技术启示。
发动机的突破: 中国在发动机领域虽然也经历了漫长的攻关过程,但通过对引进技术(如俄制AL31系列发动机及其国产化)的消化吸收,并在此基础上不断进行自主研发和改进,最终实现了“太行”发动机的成熟,以及为歼20量身定制的WS系列发动机的逐步成熟。相比于日本需要从头开始或者与他国深度合作来获取先进发动机技术,中国在发动机方面的自主突破,虽然也历经艰辛,但其研发路径更为直接和聚焦。
系统集成与软件开发: 歼20的研发,尤其体现了中国在复杂系统集成和软件开发方面的巨大进步。将气动外形、隐身设计、先进航电、传感器、武器系统等高度复杂的要素有机地整合在一起,并赋予其强大的智能化作战能力,这需要强大的软件工程和系统工程能力。中国的航空工业在过去几十年里,特别是在信息化战争的背景下,大力发展了这方面的能力。

3. 研发模式的灵活性与效率:
中国航空工业的研发模式,尤其是近二十年来,表现出一种高度的集中和快速迭代的特点。

集中国家力量: 关键型号的研发项目能够集中最优秀的人才、最先进的设备和最充足的资金,形成“国家队”模式。这种模式可以极大地提高决策效率和执行力。
快速迭代与试错: 相比于西方国家更为强调成熟度和风险控制的模式,中国在关键型号的研制过程中,展现出了更强的“试错”和快速迭代的能力。通过不断地试飞、改进、再试飞,能够更快地将设计转化为成熟的产品。虽然这种模式可能在初期存在一些不成熟之处,但其整体效率更高。

4. 对西方先进技术的“选择性”吸纳:
中国并非简单地复制,而是在分析和理解西方先进技术的基础上,根据自身的需求和能力进行“选择性”的吸纳和创新。例如,歼20在气动布局上既有西方战斗机的影子,也有俄罗斯的风格,但整体上形成了自己独特的风格。

总结一下,为什么会出现这种“费劲”与“顺利”的对比:

日本的研发更像是“独立探索与谨慎合作”: 日本在自身技术基础上,试图在不完全依赖外部,同时又要与盟友保持协调的情况下,稳步推进一项技术含量极高的新一代战斗机项目。这本身就意味着要平衡多方利益和技术挑战,必然导致研发过程的漫长和反复。
中国的研发更像是“国家战略驱动下的集中攻坚”: 中国的歼20项目,是在国家强烈的战略需求和政治意愿驱动下,集中优势资源,通过学习、借鉴、自主创新相结合的方式,快速实现的重大技术突破。其目标明确,且在执行过程中具有更高的灵活性和效率。

当然,“顺利”并不是说没有困难。歼20的研发也一定经历了无数的技术难题和挫折,但从公开的进度来看,其从立项到装备部队的速度,确实比日本的类似项目要快得多。这背后反映的,是中国国家体系在重大科技项目上的组织能力、资源调动能力,以及在关键领域突破困境的决心和能力。而日本项目则更多地受到技术基础、国际合作模式以及自身研发哲学的影响。

所以,与其说日本研制KX战斗机“费劲”,不如说其研发路径更为复杂且受制于多重因素;而说中国歼20“进展顺利”,则是因为其研发过程更具战略目标导向性、资源集中性和执行效率。

网友意见

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心神只是技术验证机,当年上这个项目就是为了让美国卖F22的,倒是真的搞出样机还准备试飞了让我很惊讶。

日本在11~12年决定买42架F35,13年决定再买100架,还引进了生产线让三菱特许生产。虽然最后应该不会实际装备这么多,这种搞法基本已经决定了心神进不了现役了。进度上讲,心神基本相当于MD的YF23和俄罗斯的米格1.44,只是做技术验证,离真正服役还要投入很多,不管是日本政府还是三菱公司都应该没有那个钱和精力了。反正有钱,又有人卖,还可以搞特许生产,是我我也选引进F35啊。

这个项目基本算是政府出钱给相关公司(三菱重工,三菱电机,IHI之流)和防卫省技术研究本部做个项目,让人才不至于解散,验证一下技术,下一代战机要是自己做的话不至于从零开始。这也是日本战后从组装F86F4F15再合作研发F2的一贯思路。再则三菱公司可能自己就不是很上心。去年年底三菱正式开始生(zu)产(zhuang)F35,工厂就是名古屋航空宇宙系统制作所,这里也是负责心神的部门。三菱的航空部门最近的重点是MRJ。三菱自己可能也不想给这个注定没有钱景的项目付出太多。自然就拖拖拖了。

再说日本的航空工业确实不强。战斗机方面组装倒是很熟练,但之前唯一的设计经验就是洛马带着搞了个F2,这次可以说是从零开始。另外XC-2至今问题缠身无法服役,P-1

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作者注:本文部分内容参考了空军之翼《蝰蛇的秘密》一文,作者Armstrong。

作者注2:因为某些原因,内容进行和谐处理,请大家理解。

J-20是战斗机,心神只是技术验证机,双方其实没有什么可比性。J-20在设计、制造上的难度远远大于心神,而J-20进度反而比心神快,为何?

说白了,和谐是厚积而薄发;友邦是赶鸭子上架。

和谐什么开始四代机预研工作?80年代中期,你没看错,就是80年代中期。看到美国开始搞ATF,和谐这边有识之士就开始做跟踪了。到90年代初,已经和米格设计局进行了技术交流,并且南北两边都有了初步的技术成果。

这之后和谐不断加大重视,四代机预研工作一直在推进。到了21世纪,和谐又组织相关院所搞了隐身技术验证,利用二代机做了隐身技术验证机。

到之后7XX工程自然就比较顺利,双方的方案都是多年来一直精心准备的。

富强所搞的三翼面方案,是从90年代一路发展过来的,一直是常规布局不断改良,最后为了提高性能搞成三翼面。


上图为富强所方案的某一构型,最终发展成为三翼面的竞标方案。

文明所搞的鸭式方案,可以说是文明所几十年一路下来一直苦心钻研的结果。从J-9,J-10到J-20,既有传承又有创新。J-20最后采用一种复杂的机头预压+鸭翼+边条翼+外倾双垂尾的气动布局,前无古人。

J-9某构型示意图,文明所在70年代末80年代初就在气动设计上取得了巨大成果。

J-10战斗机从气动设计上来说是一种典型的后期型三代机,近距耦合的设计仅有J-10与JAS-39采用,比阵风与EF2000的设计更先进。注意J-10主翼前缘的扭转。

上图红圈处分别为机头预压设计、进气道口涡流发生器、鸭翼、边条。采用如此复杂的气动设计需要冒巨大的风险,文明所成功的背后是众多航空人多年的探索与巨大的付出。

历史上与文明所方案最接近的一个是英国搞的EAP验证机:鸭翼与主翼近耦+双三角翼(原本计划使用外倾双垂尾设计,后为节约成本改为狂风战斗机的垂尾),而英国主导研发的EF2000台风战斗机最终采用的气动布局可以说相比EAP倒退了一大步:鸭翼与主翼远耦+扰流片,据说是为了降低飞控程序编写难度。

上图是EAP验证机三视图,图片转自空军之翼。注意鸭翼与主翼之间的距离。

上图是EF2000,鸭翼与主翼距离较远,中间增加了一对扰流片。这种设计与EAP相比可说是更加保守。

EF2000的鸭翼与主翼距离较远,且其扰流片气动影响远小于J-20的边条,上图红圈处即是扰流片。

最后再对比一下著名的阵风战斗机,阵风的鸭翼虽然和主翼近耦,但是鸭翼本身是从翼身融合体处伸出,而且鸭翼面积较小(本身受翼身融合体涡流影响、自身主动产生的涡流也较小,飞控设计会比较简单,但也带来了高速配平能力不足的问题)。阵风通过舍弃高速性能换来了一个综合性能较好的简便解决方案,这和J-10,JAS-39是有本质区别的。

小结一下,J-20如此顺利和成果,原因有几个:长期技术跟踪与积累;多家院所形成竞争机制;完整的独立设计经验。正所谓厚积而薄发。即使竞争失败的富强所也能很快拿出一个FC-31的方案,其技术成熟与先进程度除了发动机系统外都超过了心神(X-2)技术验证机。

下面再说说友邦为何是赶鸭子上架。

其实友邦战斗机的研制历史其实远长于和谐的,早在20世纪20年代起,友邦就开展了战斗机研制工作,通过自研+引进国外技术+仿(山)制(寨)国外产品的方式,到20世纪30年代形成了一定的研发能力(大家的发家史都差不多,谁也别说谁)。

那时候的友邦陆海军是各自招标,双方飞机的零件都不通用。陆军的主要供应商是中岛、川崎、三菱等;海军的主要供应商是中岛、三菱、爱知等。其中最大的供应商中岛飞行机在二战后被美国下令解体,其核心部分变成富士重工,下属汽车公司的斯巴鲁品牌大家应该比较熟悉。第二大供应商三菱至今依然是友邦非军队的重要武器供应商,今天我要说的就是三菱财团旗下专门负责武器系统开发的三菱重工。

上图是三菱研制的96式舰上战斗机,代号A5M(A表示舰载战斗机,5表示第5型,M代表三菱)。这是一款对友邦海军来说划时代的战斗机,全金属硬壳结构+下单翼布局跟上了当时的世界潮流,这款战斗机随友邦海军参加了XX战争,与和谐装备的霍克III等型号战斗机相比性能略占优势。

图则是三菱重工最著名的产品,大名鼎鼎的零式舰上战斗机,代号A6M。这款著名战斗机再此就不进行过多介绍了,只简单的说一句,由于后续机型A7M烈风战斗机开发不顺,零战成为冷战前三菱公司战斗机产品的绝唱。

二战结束后作为战败国的友邦解散了军队,停止了武器研发工作。但随着冷战的开始,友邦得到了再武装化的机会,三菱重工重建,随后开始了战斗机生产工作(注意不是研发)。由三菱重工牵头负责总装,石川岛播磨重工负责提供发动机等,先后进行了F-86F,F-104J,F-4EJ,F-15J的国产化生产,这些对美制战斗机的本土化许可生产对三菱的战斗机设计研发能力可以说没有什么帮助。

上图为F-104J,采用超小的翼展,极薄的双圆弧超音速翼型,T型尾翼。整机阻力较小,加速快,极速较高,飞行品质较差,机动性恶劣,实质上更接近截击机。

上图为F-4EJ,麦道公司的经典作品,主翼外侧上反,平尾下反的设计很有特点。

而友邦独立进行的战斗机研发工作也由三菱重工来完成,产品为别为F-1与F-2战斗机。

F-1战斗机是在T-2教练机的基础上研制的,基本上可以看成T-2的单座战斗型。1972年三菱开始研制,1977年成军。

而T-2又是三菱参(抄)照(袭)英法联合研制的美洲虎攻击机设计的。

看看双座型的美洲虎,再看看三菱的T-2,整体布局是不是很相似?

我们不难看出F-1战斗机实质上是一种单座型攻击机,相比于早前引进的F-4EJ,F-1没有什么优势,所以产量也不大。这型战斗机对三菱的研发经验积累可以说没有太大的帮助。

1982年友邦开始启动替换F-1战斗机的FS-X计划,雄心勃勃的三菱在85年提交的JF-210方案是这样的:

带边条的中近距离耦合鸭式布局,外倾双垂尾,一股浓浓的欧洲风情。图片转自空军之翼。

后来的FS-X迫于政治压力选择了与美国联合研制,由三菱重工与通用动力共同开发(后通用动力将战斗机业务打包出售给洛克希德·马丁)。FS-X变成以F-16C/D为蓝本,但是三菱还是有点追求。

上为FS-X概念图(图片转自空军之翼),在进气口下方增加了一对额外的气动面,很明显是参照了下图中的F-16CCV的设计。F-16CCV这种多气动面的设计虽然无法和应用复杂涡升力设计的鸭式布局相比,但也算是比较复杂且激进的,FS-X有意采用这种设计显然是对机动性能有很高的期望。

然而最后完成的F-2,只是参照了通用动力敏捷隼方案(增大主翼面积),又加大了平尾面积,气动设计上依然是普通F-16这种带固定式边条翼的常规布局,和之前的野望比保守太多,整体定位又回到了类似F-1的反舰导弹攻击机。

虽然友邦的三菱重工、富士重工、川崎重工、石川岛播磨重工等核心军工公司均参与了F-2的研制与生产,但是最终的整体设计,显然是通用动力和之后的洛克希德·马丁主导的,类似JF-210那样的先进设计最终只停留在纸面初步设计阶段,导致三菱依然没有什么独立设计经验。

2000年友邦开始ATD-X项目(又双叒叕由三菱重工负责研制),也就是题主所问的心神,后更名为X-2项目。注意这个项目和之前的F-1,F-2不同,一开始就是单纯的技术验证性质,显然没有独立研发过三代机的友邦也认识到直接研制四代机是不现实的,因此通过这个技术验证项目来积累研制四代机必须的部分技术。

上图为最早计划于2011年,最终2016年4月首飞的心神。作为一架先进技术验证机,心神上还是有一些亮点的,比如部分气动外形考虑了隐身要求,采用了新研制的涡扇发动机与TVC技术。但是关键的座舱、进气道并未看见隐身设计,也未见内置弹仓,其验证意义是极其有限的。

最初友邦媒体放出的心神实机图,进气道打上了马赛克,给人一种神秘感。

后来放出的心神地面滑跑图,让人大跌眼镜,看起来就是个普通的固定式进气道而不是F-22那种双斜切激波进气道或者J-20与F-35采用的DSI进气道。

从气动设计上看,也没有采用F-22或F-35那种多级预压+涡流发生器+边条的设计。

上图为F-22A战斗机,红圈处分别是机头预压设计、涡流发生器、边条。

为何心神这么一架技术水平,尤其是气动设计水平不高的技术验证机,三菱重工开发起来都如此费劲呢?因为这个东西没有明显的参照物,需要三菱独立开发。

还记得上一个三菱独立开发成功的战斗机是什么?

三菱零式舰上战斗机(A6M),哦,这个是旧三菱重工的产品。战后重组的新三菱重工呢?只通过模仿的方式研制过T-2教练机和F-1战斗机。

所以这个心神还是一股浓浓的攻击/教练机风格,而且还采用了部分T-2的零件。即使如此,研发过程也是磕磕绊绊,多次延期。心神研制计划的节点设定,实际上是超出三菱重工能力范围的,所以最后必然会拖期。

小结一下,友邦研制心神过程不顺,主要原因是:缺乏独立设计经验;缺乏必要技术积累;没有引入竞争机制。不要说和独立完整研制过三代机的文明所比,即使和只研制过三代、四代设计方案的富强所比,三菱重工相关设计单位的经验和技术也远远不如。

最后总结:和谐研制J-20顺利是因为厚积薄发;友邦研制心神不顺是因为赶鸭子上架,两者在先进战斗机研制领域巨大的经验与实力差距是问题出现的根本原因。

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大家领会下精神,一般科研都是金字塔形状,一般的科技逐步发展,托起来高精尖

日本像是右边那个,基础太少

这涉及到一个问题

说怎么搞好汽车

答,打输二战,因为打赢的都在搞导弹原子弹

中国在很长一段时间也是右边那个

欧美都第三次各级革命了,我们第一次还没影呢

靠着苏联的156个项目和人才的培训,我们搭起来了架子,就像是右边,用156根柱子撑起来,能自己研发出两弹一星,但是再往上走,就难了。所以八十年代就几乎没什么能拿得出手的了。得补课了

我们80后应该有印象

小时候家里做饭还是烧柴火

小学时候就是煤球

中学就液化气了

现在都电磁炉或者天燃气了

实际上就是我们补课的过程,逐步从农业社会走过三次工业革命

日本的工业被阉割过,搞心神几乎很多东西拿不出来

这个从头开始意味着什么呢

咱们国家造第一台万吨级水压机的时候,没大吊车,用几百台小吊车把大梁弄上去的

造不出来中间的大柱子,用几个拼到一起的

对的,。底蕴不够,需要的时候拿不出来

而四代机辣么多的零件,你说呢···


我以前举过一个燃料电池的例子

当时研究出来没什么用就放下了

后来发现卧槽AIP潜艇不就是这个么

直接拿出来改进,上潜艇

这就算是底蕴的一种

中国从歼十开始,逐步踏入了左边的正规

这时候不管是搞什么,都能找得到了

日本现在还是瘸腿,还是右边的样子,

看以后怎么发展咯

恩,最后要不要换一张茜茜公主的照片日常钓督工?

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