我国目前受限于发动机 歼20尚未使用矢量推力
在功率指标越来越高的情况下，为了减小液压系统的体积和重量，对于第四代战斗机来说，液压系统的工作压力从每平方厘米210公斤提升到280公斤已经是通行的设计标准。F-22、歼-20、T-50的液压系统都是采用这个标准作为恒定工作压力。日本作为传统的液压强国，泵、阀、密封件等关键环节上一向技术先进，要做到这点不存在任何难度。
实际上因为设计时间的差异，四代机的技术并不一定就全面比所有的三代机先进。比如F-18E/F液压系统采用的就是每平方厘米210~350公斤的可变压力工作体制，一般飞行情况下使用低压，而进行高机动飞行时自动转换到最大压力。心神将来的液压系统是和目前四代机一样采用28兆帕恒压工作体制，还是采用35兆帕的智能变压工作体制，还要等将来日方披露信息后才能知晓。
而对于负责信号传输处理的电传部分来说，心神很有可能采用3-4余度数字电传系统，无模拟电传备份。这基于两个原因：首先是现代数字电传系统的可靠性已经非常高，保留额外的备份系统没有必要。其次采用先进气动设计的现代战斗机本身控制律就较为复杂，而且研制过程中反复修改调参更是无法避免的现象；要在软、硬件修改无法分离的模拟电路中完成这些工作，技术难度非常高，无谓花费的人力、时间、财力代价都太大。
心神样机从一开始就具备矢量推力系统，日本官方宣传视频中也刻意强调了超机动飞行能力；通过这两点分析，心神的电传功能肯定会包括建立在飞行控制系统、发动机控制系统交联基础上的过失速区域控制能力。考虑到我国目前受限于发动机问题，歼-20尚未使用矢量推力发动机，日本甚至有可能在一些关键技术上比我国更早开始试飞探索。
资料图：高机动下的气动分析计算至今是人类难题在F-22和JAS-39的时代，由于设计手段和飞机设计人员的思维习惯、技能传统所限，飞机控制律编写都是在传统的单回路设计方法上展开的；设计难度大，而且效果越来越不能满足先进气动设计飞机进行复杂机动飞行的需要。日本在数学和自动控制理论领域一向有非常高的水平，心神在控制律设计中应用新的多变量控制理论，对飞控进行系统化的多变量、多回路综合处理将会是必然选择。
但是电传飞控的特殊之处在于，控制律软件其实本质上就是设计单位将飞机气动设计以数学形式展现出来，即所谓的飞控气动一体。但是现阶段人类气动水平仍然非常有限，对于过于复杂的流场(比如过失速下机翼气流分离后的状态)无法进行模拟计算，这一方面只能依靠风洞试验和实际试飞经验的反复经验积累来指导气动、飞控的设计修改。
因此就算在先进设计方法、工具上日本并不欠缺，甚至在具体性能比歼-20等新型先进战斗机所应用的还要好一些；最终控制律的设计水平高低，依然极大的取决于研制单位的经验积累程度。在这一方面，日本的三菱公司要远远落后于我国的611研究所。
总的来说，心神飞行控制系统的硬件系统和指导理论、设计工具都将会是相当先进完善的；但具体的性能，仍然要以实际试飞为准。而且对于日本来说，要将心神的飞行控制发展到他们预期的完善程度，这将是一个非常漫长而艰巨的任务。
四。四代机结构设计制造日本有优势
日本在现代战斗机结构制造上，一直拥有着非常高的水平。比如在重型三代机的生产能力突破上，日本生产F-15J/DJ就要远远早于我国的歼11系列；在这个过程中，日本掌握了非常强的钛合金加工能力。
资料图：F-15结构不惜工本，制造难度非常高作为冷战时期，美军在越战遭受巨大损失后不惜血本搞出来的主力制空机型，F-15在结构设计上很少考虑成本问题。F-15机体材料中，钛合金比例达到26.5%，而且这些关键的承力部件往往制造难度非常大。
比如F-15机身承力隔框就是用6AL-4V钛合金在3万5千吨锻压机上锻造的，宽度达到3.05米。在其中心腹板的厚度只有1.5毫米的情况下，腹板两侧筋条厚度1.3~2毫米，高度却达到64毫米。腹板两面的凹槽共计42个。然而形状如此复杂的承力构件，精加工余量却只有2.3毫米，加工难度之大远非苏-27可比。
资料图：复合材料的纤维和基体，日本一直是世界最高水平然而F-15J/DJ毕竟只是美国授权给日本生产的产品，对于提升日本的自主设计能力帮助不大，这种局面在F-2战斗机研制时得到了改观。在二战以后，日本航空并未像德国一样一蹶不振，而是迅速复苏并自行研制了多款战术飞机。有了这些设计经验作为基础，日本在F-2研制过程中很快就吃透了F-16的相关设计规范，不仅掌握了传统金属材料结构的损伤容限设计等三代机结构技术，而且他们还利用自身全球领先的化纤水平优势，为F-2更换了复合材料机翼。
虽然此后日本一直没有开发过新的战术飞机，但是在飞机复合材料结构设计制造上，日本积累经验、探索先进设计理论的脚步却从未停止过。日本拥有世界上最顶级的高性能纤维和基体材料提供商，他们在与各大航空企业合作的过程中既是原料提供者，又是复合材料结构的代工制造者，也是相关设计研发的参与者，同时更是复合材料结构出现失效后的反馈信息接受者。在飞机的复合材料结构设计制造领域，日本有着极强的技术能力。
资料图：心神验证机为了降低成本，几乎没有使用复合材料结构，绝大部分结构都是铝合金材料这些能力现阶段并未直观的体现在心神验证机上，根据日本公布的视频来看，这架验证机为了降低成本，几乎没有使用复合材料结构，绝大部分结构都是铝合金材料。但可以肯定的是，如果心神能继续发展去下，它在结构设计制造方面不会遇见大的难题。
五。未来的发动机选择令人疑惑，是最大悬念
心神在发动机上最为引人瞩目的外形特征，就是它采用折流板结构的矢量推力控制系统。这种系统由于结构简单可靠，易于实现，以往也常用在验证机上，比如著名的X-31验证机。但对于装备型号来说，折流板对于发动机的推力损失太大，自身形成的超声速干扰阻力又太高，极不适合于超声速飞行，因此从未实用过。
资料图：XF5-1发动机的偏流板结构基于正常的技术规律来说，笔者可以肯定在未来的完全体心神上，其矢量推力结构必然要更换为类似苏30MKI的轴对称偏转喷管，或者类似F-22的二元喷管设计。然而问题的关键也在这里，心神在发动机上究竟有多大的选择余地？
心神现阶段使用的发动机是重量644公斤的小型涡扇发动机。根据日本公布的结构示意图，以及日本发动机引进历史来看，它的基本设计应该是源于英法联合研制的阿杜尔发动机。通过改善结构，比如增加风扇和压气机的级数；使用先进的材料减重，并达到极高的1900K涡轮前温度，心神的发动机推力从不到3.5吨增加到了5吨。可以肯定的是，这台小发动机受基本结构和尺寸所限，不可能再有大幅度的推力增加。
然而5 x 2的10吨推力绝不可能承担起一款真正四代机的动力要求。对于心神的未来发展来说，目前看起来有一定可行性的唯一途径，是换成两条在F-2战斗机所采用的通用电气F110-GE-129发动机基础上进行仿制改进的新型发动机，增加矢量推力结构。这款发动机日本不仅使用维护经验丰富，而且本身就具有一定的生产组装能力。
资料图：日本公布的发动机结构示意图如果这一假设成真，在具体的矢量推力结构选择上，虽不能确定日本人的观点如何，但至少他们制造具备实用水平的两元喷管应该不成问题。根据俄罗斯中央空气动力流体研究院撰写的《超声速飞机空气动力学和飞行力学》所述，苏联早年在矢量推力的选择上更倾向于两元喷管，因为喷管和后机身一体化设计带来的高速减阻效果十分优越。但是在关键的耐热陶瓷材料上苏联始终无法突破，体积太大、重量超重数百公斤以至于毫无使用价值。
然而当心神达到这种高度时，必然会对美国F-35形成非常严重的冲击。即使日本不对外销售心神，仅仅是F-35对日销量的萎缩，也会对美国造成严重的经济损失和干预能力下降。
已有的事实证明，美国在这方面是非常敏感的，比如挪威在F-35与JAS-39改进型号中犹豫的过程中，美国就通过停止向瑞典提供相关雷达部件的措施来破坏瑞典和挪威的交易。也难怪很多人认为，心神在很大程度上是一款政治型号，只是向外宣示日本军事发展决心和实力，而且又能在美日军贸中为自己添加重量的一个砝码。
资料图：F110发动机结语：
当心神从现在的验证样机发展成完全体的中型甚至重型四代机时，它的性能将会超达到怎样的程度？美国会支持日本发展到哪一步，最后能否容忍完全体的心神战斗机出现，冲击F-35的对日销售？心神飞机目前披露出来的信息仍然太少，我们只能在保持警惕的同时，静观后续发展。(作者署名：空军之翼 候知健)
本栏目所有文章目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。凡本网注明版权所有的作品，版权均属于新浪网，凡署名作者的，版权则属原作者或出版人所有，未经本网或作者授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
新浪军事：最多军迷首选的军事门户！
