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少女与龙的飞行恋爱物语——杂谈《甘粕与玛索丹》中的军事设定(上篇·上)

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

在2018年的4月新番中,有这么一部独特的作品——《甘粕与玛索丹》(原名《ひそねとまそたん》又名《桧曾根与间租谭》),它由骨头社制作,樋口真嗣担任总监督、小林宽担任监督、冈田磨里担任系列构成、河森正治担任机体设计,讲述了心理不成熟的少女自卫官驾驶由空自管理的“拟态”为飞行器的龙,并在飞行中不断加深“羁绊”的故事。尽管有机战大佬樋口、制药六厂冈妈以及设计局总师河森的光环,但在空自的全力协助下,这部作品中的军事元素依旧十分抢眼,片中“拟态”而成的飞行器甚至成为了真正的第二主角。借此机会,笔者将从动画中的飞行器、女主的部队和基地以及航空自卫队本身出发,来杂谈一下这部“少女与多拉贡飞行恋爱物语”背后的军事设定。

著名战斗机杂志JWINGS 一次出乎意料却皆大欢喜的采访

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

一、主角不仅仅是多拉贡

(一)不行,我绝对不要和玛索丹分开

变形结构由河森设计局出品

动画中的2等空曹甘粕所搭档的龙就叫做“玛索丹”,萌萌的样子可以说是完全抓住了观众的心,他在飞行时则拟态为空自的F-15J,选择F-15J作为主角的“座机”,这也从侧面说明了F-15J/DJ对于空自的意义。

“02-8999”不存在的F-15J

1974年,日本开始为F-104J和F-4EJ战斗机寻找接班人,这也就是所谓的“第3次F-X选定作业”。次年空自考察了美国的F-14、F-15、F-16、YF-17,法国的幻影F1,瑞典的萨博37“雷”和英德联合研制的“狂风”IDS。出于政治因素和实际作战性能的考虑,空自倾向于在F-14、F-15、F-16三种战斗机中进行选择,而F-16又在当时被作为一种“轻型昼间战斗机”,并不符合空自的严峻防空压力(特别是在别连科驾驶mig25飙进函馆机场之后),最后进入决赛圈的便只有“猫”和“鹰”,这也是继伊朗战斗机选型后两位冤家的再一次对决。F-14A拥有强大的AWG-9雷达和AIM-54“不死鸟”导弹,可以说是当时最强的截击战斗机,但在日本人眼中,复杂的VG翼(几何形状可变机翼)增加了维护成本,日常坑人的TF30发动机一方面可靠性存疑,另一方面推力也不如F-15A的F100(见对比表)。虽然格鲁曼公司发动了美国海军的关系让企业号航母上的F-14A前来展示,但在成本和实用性的考量下,精明的空自最终选择F-15A作为自己的F-X。

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

发动机推力比较

模型玩家制作的洋上迷彩大猫(http://gndrive70s.sblo.jp/article/106414564.html)

1977年12月,日本航空自卫队正式宣布采购F-15J/DJ,美方将其称为“和平之鹰”计划,日本也成为唯一获得许可证制造F-15的国家,三菱公司被选为主承包商。麦道公司制造了首批两架 F-15J以及12架F-15DJ(1980年交付了首架F-15J),而三菱首先使用麦道提供的套件组装了8架F-15J,并独立生产剩余的飞机。1999年12月10日三菱重工交付了最后一架 F-15DJ,最终空自装备了213架 F-15,其中165架F-15J,47架F-15DJ。

日本制造商名单

在“和平之鹰”计划开始的时候,空自的F-15升级为与美国空军早期批次F-15C/D类似的配置,F-15J就是单座型的F-15C,F-15DJ就是双座型的F-15D。美国人为F-15J/DJ提供了原装的AN/APG-63(这让空自得到了了梦寐以求的下视下射能力),但其没有提供诸如ICS(电子干扰系统)和EWWS(雷达告警系统)等敏感电子设备,还顺便去掉了挂载核弹的挂架,于是日本自研了雷达告警装置J/APR-4和J/APQ-1、电子对抗设备J/ALQ-8以及J/ASW-10数据链以代替被卡脖子的部分。

发射红外诱饵弹的F-15J

F-15J/DJ最开始和其美国空军的兄弟一样,只能发射AIM-7M半主动雷达制导导弹、AIM-9以及90型(AAM-3)红外制导导弹。随着时代的进步,美国的F-15进行了分阶段的升级计划,使其拥有了主动雷达制导导弹的发射能力。相对的,日本也推出了自己的J-MSIP即多阶段改进计划,逐步对编号82-8899以后生产的F-15J和编号52-8063以后生产的F-15DJ(这批飞机机龄较新,改进性价比高)进行升级,包括改装新型雷达系统(AN/APG-63(v)1),安装各类新型综合电子战系统,升级中央任务计算机,加装雷达告警装置等等,还将部分飞机的发动机更换为全权限的F100-IHI-220E型涡扇发动机。改进的数量可以参考防卫省的《平成20年行政项目审查项目编号0044》文件,升级后的F-15J/DJ共计有102架(截至2014年8月,包括已坠毁数量)。

04型AAM-5

目前,空自还一边对F-15机队进行机体延寿,一边继续推进改进计划(在定期维修(IRAN)时展开),包括升级中央任务计算机使其能够发射与99型AAM-4、AIM-120两种主动雷达制导空空导弹与04型AAM-5红外全向格斗导弹,利用多功能显示器改装老式武器操作面板,改造武器挂架以及进一步升级告警与电子战设备。

99型AAM-4

经过改进的座舱,注意左侧的显示器

F-15J/DJ换装的十分彻底,基本上将原来属于防空任务的F-4EJ/F-104J全部替换,目前以下部队装备了F-15J/DJ:

千岁基地 第2航空团:第201飞行队、第203飞行队

滨松基地 第1术科学校

小松基地 第6航空团:第303飞行队、第306飞行队

航空战术教导团:飞行教导群(即假想敌部队)

岐阜基地 飞行开发实验团(即动画中玛索丹所在的部队)

新田原基地 第5航空団:第305飞行队

飞行教育航空队:第23飞行队(另装备了T-4)

那霸基地 第9航空团:第304飞行队、第204飞行队(另装备了T-4)

飞行开发实验团的F-15J注意垂尾标志

仅有一架的IRST红外探测验证机

值得一提的是,空自的飞行教导群是第一个使用F-15DJ战斗机模拟假想敌苏-27战斗机的部队,在20世纪90年代初就以此设置正常编制,给空自的其余部队(甚至包括美国空军)都留下了非常深刻的印象。此外,这支部队的涂装也极富个性,在战斗机爱好者群体中颇具人气。其在日本的各类ACGN作品当中也是鼎鼎大名,比如muv-luv中使用“不知火”战术机与F-22战术机展开缠斗的“富士教导队”就是融合了这支“入侵者”中队和陆自的富士教导团所创作出来的。

飛行教導群所属のF-15DJ、機番別機体の写真です。

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

飞行教导群部队标志

muv-luv中的不知火战术机和富士教导队的“入侵者”不知火

另外一个值得一提的地方是在动画当中,将F-15战斗机进气道的二维压缩进气口给表现了出来(读者可以仔细观察有F-15出现的动画场面)。F-15的进气口可向下偏转改变进气口截面面积,其迎角由计算机自动控制,可在4度到-11度之间调节,同进气道内部的可动斜板一起保证在不同空速下为发动机提供正确的进气量。

注意两侧进气口的不同截面积

F-15可调进气道示意图

可变的进气口还能提供一定操控能力,类似于鸭翼,在超音速状态下相当于平尾三分之一的配平力矩,某种意义上这一点拯救了以色列的一名飞行员。

训练中与A-4相撞后返航的“片翼的妖精”

总的来说,得益于F-15系列战斗机在设计上就较为注重长期使用寿命,加上日新月异的延寿手段,F-15J/DJ服役到2035年应该是没有多少悬念的(笔者需要吐槽的是,不能把空自的机龄和PLAAF的机龄相提并论,PLAAF的机龄之年轻是世界罕有的,这是欠账太多补课的结果,老是黑F-15机龄长,笔者都不知道你到底在黑谁了,况且和美俄的同类飞机比起来,空自的大部分F-15可以说是正值壮年)。再加上空自的不断近代化改修,其作战能力与其假想敌的同代战斗机相比也不落下风,在日本的新F-X计划落地之前,“玛索丹”们还得继续在天空中飞行。

当然,我觉得垂直起降、漂移入库、擦地起飞...应该是做不到的吧233233

嗷呜

(二)所以,别死啊,诺马

“F-2,E-FU-TSU,FU-TSU(普通),英文就是NORMAL,所以叫诺马。”动画中,星野绘瑠空曹长所搭档的龙被称呼为“诺马”,所拟态的战斗机是日本自行开发的多用途战斗机F-2A(空自已经废除了支援战斗机的称谓),不过比较有意思的其实是她所取的名字——诺马,由英文的普通演变而来,某种意义上也代表了日本航空工业和F-2这一款战斗机所经历的波折吧。

诺马的龙状态

动画的空战镜头蛮讲究的

上世纪八十年代,由T-2教练机所发展而来的F-1支援战斗机性能逐渐落伍,寿命也接近末期,而苏联红军展开大规模两栖登陆占领北海道的威胁依然存在,航空自卫队迫切需要一种能够执行空对面精确打击任务的战斗机。为此,1982年国防会议批准通过了昭和56年度中期业务评估,其中重要的一项便是“下一代支援战斗机FS-X”。泡沫经济黄金年代下的日本航空工业对此雄心勃勃,特别是有着“让‘日之丸’战斗机再次翱翔”梦想的三菱公司,时任三菱重工总裁和董事长的饭田悠太郎甚至这样说过:“如果没有在国防工业上帮助自己的国家,那三菱的存在是没有意义的,这样做不是因为有利可图,而是命运指引我这样做。”(「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战斗机(第三少女飞行队所属)

普通而正常的三菱F-1支援战斗机

1985年初,当时的防卫厅技术研究本部向国内航空企业提出了FS-X的基本性能指标:要求其能挂载4枚反舰导弹或者2到4枚短距空空弹和中距空空弹,并在挂载4枚反舰导弹的同时作战半径要达到 450海里,同时要具备先进的电子战能力。日本工业界对此的答复是“国内开发是可行的,但是发动机需要进口。”同年三月,川崎与三菱各向防卫厅提交了自己的FS-X设计方案,其中三菱的设计方案为类似于双发鹰狮的鸭式布局(JF210),川崎的方案则有着大边条类似于F/A-18。

川崎FS-X方案三视图

川崎的概念图之一

三菱FS-X方案三视图

三菱另一个类似方案的概念图

三菱方案的计算机模拟图

与此同时,日本政府方面也对引进国外现有战斗机的可能性进行了考察,初步选定的机体是F-16、F/A-18以及第二次陪跑的欧洲“狂风”(对地攻击版本),1986年防卫厅方面发现这三款战斗机并不能满足他们的需要(当然各厂商很快提出可以按照日本需求进行改进),他们更倾向于自行研制战斗机。

然而开发和采购战斗机和去菜市场买萝卜喂赛马娘是不一样的,当时美日之间不断激化的贸易摩擦以及双方特殊的政治军事关系开始影响这个项目,美国方面希望通过向日本销售战斗机来缓解与日本的严重贸易逆差(甚至有美国官员在F-2计划尘埃落定后表示“我们把汽车市场让给了日本,所以这架飞机是个好项目。”)。日本单独从美国引进发动机也因为会被美国国会阻挠而被视为不可能完成的任务。最终,在美国方面巨大的压力下,日本在1987年初为研发计划确定了新的原则:一是从技术专业角度选择最适合日本防卫政策的机体;二是要重视日美防卫合作;三是要消除国内外因素对国防工业的影响。之后美方派遣国防部小组对日本的战斗机研发能力进行了调查,日本方面的复合材料与相控阵雷达技术给他们留下了较为深刻的印象,但其依旧认为日本不可能独立研发战斗机。于是在1987年6月28日,日美两国防长就联合开发交换了意见,这也意味着日本独立研发战斗机梦想的幻灭(当然也意味着狂风战斗机再次获得陪太子读书的“奖杯”)。

日美双方随后开始探讨基于F-15、F-16和F/A-18的研发方案,其中F-15方案除了RCS(雷达反射截面)不佳外,其他性能最好,相应也最贵;F/A-18方案在性能上是达标的,但由于是在舰载机基础上进行改进,使得制造开发费用和后续维护费用较高;F-16方案在性能上不能完全达标,但是研发难度、开发成本与量产费用最低。最终,日本方面放弃了初始方案中的双发战斗机,选择了成本较低的基于F-16的开发方案。

1987年10月,日本方面宣布以F-16C/D为基础研FS-X,并在1988年11月确定了日本方面的主承包商为三菱重工,国内合作承包商为川崎重工、富士重工,海外合作承包商为通用动力(1992年洛克希德收购通用动力飞机部门,项目同时移交),双方的设计和生产份额为日本60%、美国40%。然而美日贸易战在这个时候依然继续对该项目产生负面影响,次年3月份由于美国国会的压力,美方拒绝提供F-16的线传飞控系统源代码(这迫使日方与霍尼韦尔公司合作,利用由T-2 CCV变稳测试机开发线传飞控软件)。不过幸运的是,在经过一番“磨牙”之后,GE公司的F110-GE-129最终还是交由石川岛播磨重工(現在的IHI)进行许可证生产。

T-2教练机改装的ccv验证机

尽管看似和F-16C/D类似,但F-2实际上进行了很多结构上的改动:采用新型共固化成形复合材料的机翼增加了翼展、翼根弦长与翼面积(增多25%),这种机翼实际是通用动力公司为“敏捷隼”所设计的;平尾面积增加了20%;修改了前缘边条外形并加长了机身中段;加大并修改了雷达罩外形;将整体式座舱盖改为无框风挡外加传统蛤壳式座舱,以应对低空掠海飞行时撞鸟的危险。此外, F-2的机鼻、前缘边条以及进气口处还采用了雷达吸波材料,并在尾部加装了减速伞舱。

两者不同之处的示意图

减速伞舱清晰可见

机头细节

值得一提的是,制造F-2主翼所使用的共固化成形技术是当时日本所独有的,其在自动调温炉内一次性完成复合材料的成型和加工,让部件光滑无缝,提高了飞机的气动性能。同时由于复合材料本身的特性,机翼强度增加的同时重量减轻,还降低了RCS值。不过,F-2在1998年的试飞过程中发生过机翼因振动飞行环境而发生结构龟裂的问题,在1999年5月的静力测试中也出现了主翼内部发生裂纹的情况,再加之其他一些气动设计上的问题,使F-2项目一直存在延期和超支的情况,不过这也是现代战斗机研发的常态了。另外值得一提的是,日本也是波音787客机复合材料部件的主要供应商之一,恐怕这与在F-2项目中获得的技术积累密不可分。

共固化成形技术试制的主翼

在航电方面,最为抢眼的莫过于三菱电机J/APG-1有源相控阵雷达,这是战斗机中第二种批量装备的相控阵雷达(第一种是米格31装备的无源相控阵),也是战斗机中第一种批量装备的主动相控阵雷达。然而,在使用中发现该雷达的有效跟踪目标范围不到40千米,与厂商宣传的空空模式74千米、空面模式148千米相距甚远。不过目前F-2机队已经逐步接受了改装J/APG-2雷达的改进,使其探测能力得到恢复和增强,估计该款雷达的整体性能与雷声公司的APG-79有源相控阵雷达相当,这也使得F-2战斗机在综合能力上能够接近F/A-18E/F超级大黄蜂(或许现在的超级塑料虫才更符合当年FS-X计划的要求吧)。

J/APG-1有源相控阵雷达

另外,相比F-16,F-2采用了更多的随控布局技术以及日本自研的四余度数字式电传操纵系统。其实在最开始的方案中,F-2是要加装两片类似于YF-16 CCV(随控布局验证机)和AFTI F-16(先进战斗机技术集成项目)的大型鸭翼,其技术直接继承于T-2 CCV,但由于重量和阻力问题而被取消。如果这个计划能够得到实施的话,F-2将借由这两片鸭翼获得更强的控制能力,比如可以在不改变飞行姿态的情况下从一个平面运动到另一个平面,类似于漂移(当然也会更像从机战动画设定集里飞出来的)。

F-2初始方案想象图

AFTI F-16

加装了反尾旋伞的YF-16 CCV

多个方向上控制机体

以上三图可以很直观的表现出CCV技术对飞机机动力的提高,即“漂移”

在这里不得不提的是,作家夏海公司的小说《飞翔吧!战机少女》(ガーリー・エアフォース)(其也是《奋斗吧!系统工程师》的作者)中也出现了驾驶所谓“F-2A-ANM Viper Zero”的战斗机少女,尽管机体设定上有很多累赘的地方,但是其再现了F-2安装大型鸭翼的样子(以及新型ASM-3超音速反舰导弹)。需要说明的是,这小说男主是中国人来着,不过“女主”并不是F-2而是瑞典的JAS-39(F-2:届不到、届不到)。

技mix出品的预涂装模型还原了CCV鸭翼和ASM-3反舰导弹

F-2的武器系统较为先进,可以携带4枚99式AAM-4主动雷达制导空空导弹以及其改进型AAM-4B,这使其具有超视距空战能力;从2010年开始,其也逐步获得了发射04式AAM-5红外空空制导导弹的能力,该弹是具备全向攻击和大离轴角发射能力新一代格斗导弹;在空面任务中,F-2可以挂载四枚93式ASM-2和80式ASM-1反舰导弹,而这两款导弹也会被使用冲压发动机、采用主/被动雷达与红外复合制导的新型ASM-3超音速反舰导弹所取代;此外,F-2装备有瞄准吊舱,具备投放激光制导弹药的能力,而在2015年,大部分F-2也获得了投放GPS制导的JDAM弹药的能力。

ASM-3超音速反舰导弹

F-2挂载和试射ASM-3超音速反舰导弹,该弹预计2019年服役

挂载的部分武器展示

2011年9月27日,随着最后一架F-2被交付给空自,F-2A/B战斗机的数量被定格94架(单座A型62架、双座B型32架,包括四架原型机),实际上该机在最开始的预订数量为141架,然而随着成本的飙升和苏联的解体,原本用于飞行教导群和蓝色冲击波表演队的份额被砍(就航空迷的观点看,实在是很可惜),用于储备的份额也遭大幅消减。(相关数据统计见图表)

不同年度的交付数量调整情况

总装备数量调整

编号统计

目前,装备F-2A/B的部队如下:

三泽基地 第3航空团:第3飞行队

松岛基地 第4航空团:第21飞行队

岐阜基地 飞行开发实验团

滨松基地 第1术科学校

筑城基地 第8航空团:第6飞行队 第8飞行队(即动画中诺马所在的部队)

值得一提的是,驻扎在松岛基地的第4航空团第21飞行队是一支训练部队,该部队在2011年东日本大地震引发的海啸中被淹没了18架双座F-2B战斗机,造成如此巨大损失的原因有两个:一是该部队不担负紧急起飞的防空任务,因此无法第一时间内起飞,基地司令最终选择让人员避难;二是基地设施设计上缺乏应对海啸措施,且机库和跑道受到损害,如大门导轨变形无法关闭。日本方面一开始仅选择修复6架状况较好的战斗机,其余则作为“器官捐献者”,但到了2013年,修复数量被提升为13架。2016年3月,该飞行队包含被修复的6机在内的10架F-2战斗机从三泽基地返回到松岛。2018年2月28日,最后一架被修复的F-2B(编号为33-8117)抵达松岛,标志着这一庞大修复工程的最终结束。

除了本身的技术性能外,F-2A/B战斗机被航空迷津津乐道的还有它的涂装和绰号。F-2A/B四架原型机的涂装就非常亮眼,分别为红白配色、蓝橙白配色、红蓝白配色和蓝色配色,特别是前两架F-2A和第三架F-2B,相比美国原型机,在日本飞机上见到这种涂装往往会给人一种高达或者VF战斗机试作机的感觉。量产型F-2A/B使用的是较为独特的“洋上迷彩”,这是因F-2战斗机的对舰攻击任务而专门使用的海上伪装涂装,在自卫队的UH60J和一部分F-4EJ上也可以见到。在坊间,F-2战斗机会被称为“平成の零戦”或者“蝰蛇零战”,前者继承于昭和年间出品的“超音速零战”F-1,后者则是把蛋战和F-16的昵称“蝰蛇”相联系。

初号机A型

二号机A型

三号机B型

四号机B型

总的来说,F-2A/B是F-16战斗机家族当中改动最大的量产机(战斗机黑手党会认为是异端),其性能也基本达到了空自对多用途战斗机的需求,具备较强反舰、对地攻击能力,也能和敌方战斗机进行空战(毕竟F-16也是空战绕圈机器之一)。目前已经有F-2机队开始担负防空任务,以补充F-15的数量不足。然而,正如星野绘瑠空曹长取的名字一样,相对于开始FS-X计划时的雄心壮志,被美国各种限制和介入之下诞生的这架“平成の零戦”就显得普普通通了,某种意义上这也是无法摆脱美国人过度控制的无奈吧。无论如何,在被F-35和“F-3”替代之前,F-2A/B将会继续在日本的海岸线上空飞行。

Van♂全一致,F-2起落架滑行时自行收起事故(诺马过热事故)

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