P-1海上巡邏機:發展沿革,研製背景,計畫確定,研發進度,第一階段,第二階段,第三

川崎P-1海上巡邏機（日語：KHI P-1洋上哨戒機，英語：Kawasaki P-1 Maritime patrol aircraft）是日本防衛省技術研究本部和川崎重工為日本海上自衛隊研製的四發渦扇海上巡邏機。

P-1海上巡邏機研製始於2000年的反潛/運輸機聯合研發計畫（MPA and C-X Engineeiring Team），其中哨戒機計畫稱為P-X，而運輸機則稱為C-X（即現C-2運輸機）。P-1海上巡邏機在計畫驗證階段稱為P-X（Patrol aircraft-X），原型機試作階段稱為XP-1，2013年（平成25年）3月12日機體開發工作完全完成後定名為P-1。

P-1海上巡邏機在規劃上非常注重提高速度與擴大作戰半徑，同時也力求強化機上的任務裝備，有效的執行反潛、反艦、指管通情等機能，配備日本東芝新開發的HPS-106主動相控陣雷達（AESA），機腹總共設有30個聲納浮標投放口，機腹設定一個內置式彈艙，能容納制導魚雷、反潛炸彈等武器，兩邊主翼最多總共能掛載8枚反艦飛彈。因此，P-1與P-3C一樣，兼具反潛與反水面作戰功能。

基本介紹

中文名：P-1海上巡邏機
外文名：Kawasaki P-1 Maritime patrol aircraft
生產：川崎重工業
設計：KHI、TRDI
首飛：2007年9月28日
數量：預定80架

發展沿革,研製背景,計畫確定,研發進度,第一階段,第二階段,第三階段,第四階段,設計特點,設計理念,基本構型,航電武裝,操作設計,基本數據,

發展沿革

研製背景

從上個世紀80年代開始，日本海上自衛隊陸續裝備超過100架由美國洛克西德（Lockheed）授權日本川崎重工（Kawasaki）的P-3C反潛巡邏機，不僅是P-3C最大的海外用戶，也成為西太平洋上美、日同盟的主要反潛/洋面監視兵力。日本最初將P-3C稱為反潛巡邏機，但在1996年以後改稱“巡邏機”，這是因為冷戰結束後，艦隊反潛作戰不再是日本海自的唯一主要任務；在日趨多元化的周邊態勢之下（包括朝鮮的威脅、中國海上實力擴張以及與日本的領海、領土摩擦），海自P-3C機隊除反潛之外，還要擔負更多洋面巡邏監視任務，隨時掌握可疑不明船隻或鄰國水面艦隊動態。

上個世紀90年代後期，鑒於P-3C的役齡即將來到20年，日本海自遂開始規劃新一代的反潛/洋面哨戒機。當時美國本身也有自己的 P-3C替換計畫，不過第一個計畫P-7反潛巡邏機曾遭到取消；而日本方面考慮到時下歐美並無滿足其需求的現成新一代反潛機設計（無論是美國P-3C或英國獵迷的基本設計都已經老舊），加上同時間日本也需要替換航空自衛隊現役的國產C-1運輸機，考慮到發展本國研發大型飛機的技術能量，日本遂決定自行開發新一代的哨戒機，與新一代國產運輸機使用相同的載台設計，儘可能共用技術與零件來降低成本。

計畫確定

在2000年，日本開始針對這項反潛/運輸機聯合研發計畫進行相關的可行性研究；同年5月3日，防衛省委託日本航空業界進行相關可行性研究，初步預算為874億日元。在同年7月10日，日本航空相關廠商將這份研究報告提交給防衛省，報告中指出海自巡邏機與空自運輸機的性能需求截然不同，如果硬要使用相同的機體平台設計，就會得到一種低效率的飛機，在整個壽期生涯中將浪費大量燃料與後勤維修成本，對任何一方的性能表現也會降低；因此，這份報告建議巡邏機、運輸機需分開進行，各自在設計上滿足其任務特性。

此外，兩機型可增加機體部件、裝備的共通性，在研發過程中也儘可能共享資源，並一同進行相關的實驗測試，以這類較為合理的方式來節約成本並加快進度，這樣初步估計能比兩者完全獨立開發節省將近50%的費用。依照這項研究報告，防衛省遂正式決定戒機、運輸機的計畫分頭進行，其中巡邏機計畫稱為P-X，而運輸機則稱為C-X。在規劃中，P-X與C-X共用的組件包括機翼外段、水平尾翼、座艙附近的機體部位、機上的航電設備（包含飛控電腦系統、碰撞警告系統、操縱系統等）等，占P-X自身重量的25%。

研發進度

P-X的研發工作分為四個階段：第一階段在2001開始，至2004年完成，主要是確定初步設計方向與整體系統架構，包括機翼、機體的形狀與構造等等，並進行風洞測試等實驗項目來蒐集數據。第二階段在2004年開始，2005年完成，主要進行機體基本設計與一部分細部設計，並進行必要的基礎研究與數據蒐集。第三階段在2005開始，2007年完成，除了繼續細部設計與研究之外，也開始進行技術測試。第四階段在2006開始，除了繼續進行相關實驗工作之外，也開始進行原型機的建造與試飛工作。至2007年，P-X/C-X總共花費了3450億日元（約29億美元），而P-X/C-X共同開發的部分，總共節省了大約250億日元的經費。

第一階段

在2001年開始的中期防衛力整備計畫中，日本就開始規劃P-X/C-X的初步設計，包括機體形狀與構造等。同年5月25日，防衛省正式宣布向日本航空業界提供相關方案，隨後並在5月31日召集日本8家廠商舉行說明會，而各廠商提供設計規格的期限則在同年7月31日。在7月31日提案截止時，總計有川崎重工、三菱重工、富士重工、日本飛行機等廠商提案競爭成為P-X/C-X的主承包商，而爭取成為次承包商的則有7家。同年11月26日，防衛省確定以領域內最具經驗與實力的川崎重工（P-3C與C-1都由該公司生產，也只有該廠有能力同時開發兩種飛機）作為P-X/C-X的主承包商，而三菱重工、富士重工與日本飛行機則作為協助開發的角色，首席設計師為久保正幸。

在P-X/C-X的初步設計階段，川崎、三菱、富士、日本飛行機等四家主要廠商派遣設計團隊組成了反潛/運輸機工程團隊，並在川崎重工岐阜工場內一同工作；而所有的設計成果則由防衛省技術研究本部加以審查。在P-X機體製造分工方面，川崎重工負責製造前機身與水平尾翼，三菱重工負責機體中段和後段的機身，富士重工負責主翼與垂直尾翼，而日本飛行機則製造機體整流罩。機上設備方面，川崎重工負責系統整合與地面測試工作，東芝負責機上搭載的雷達，日本電子公司（NEC）負責聲納信號處理，神鋼電機負責指揮管制裝備，三菱電機開發電戰自衛系統，島津制所負責機上空調設備，而住友精密工業則開發起落架。

2002年3月，P-X/C-X的機體設計工作展開，總共為時2年。在2002年4月，防衛省技術本部調用一架C-1運輸機進行改裝，作為「001號渦輪扇噴氣式發動機」（後來成為XF7-10）的測試平台。在2003年6月12日，防衛省技術本部對P-X/C-X的審查評估出爐，判斷兩者基本設計妥當。在2003年6月13日，研發工作正式進入細部設計階段。在2004年1月21至30日，P-X與C-X的設計圖通過了審查，也宣告基本設計階段結束，而MCET團隊的各廠人員帶著完成的設計方案回到原公司，進入實驗性製造2002年10月28日，防衛省決定P-X採用石川島播磨（IHI）開發的XF7-10渦輪扇發動機（共四具，單機推力60kN），而C-X則使用美國GE的CF-6-80C發動機（共二具，單機推力266kN）。

第二階段

在2004年11月10日，島津公司為P-X、C-X建造的機上設備實驗場正式完工；同年12月2日，防衛省首度公開在川崎歧阜工廠內的XF7-10渦輪扇發動機全尺寸模型。在2005年3月，P-X的01號靜態機體應力測試機展開組裝。同年5月31日，日本經濟產業省舉行民間機開發推進關係省廳協定會，而川崎重工則在會議中取得國土交通省頒發的“C-X/P-X相關的防衛省試驗數據”的形式證明書，這是川崎為了將P-X的技術用於研發125人座客機而埋下的伏筆；為此，川崎重工還特別要求國土交通省到現場參觀在防衛省的實驗設施，而防衛省也表明原則同意川崎可以轉移相關技術。

2005年9月28日舉行的日美第25次裝備技術定期會議中，確認雙方在P-3C後繼機型（P-X與MMA）採用共通電子裝備。在同年10月6日，P-X的01號靜態強度測試機的完工審查結束，防衛省技術本部認定結果合格，而這架應力測試機也在10月13日交付防衛省技術研究本部。在2006年3月，P-X的01號靜態強度測試機搬入防衛省技術本部的第3研究所（該所在4月改編入航空裝備研究所），並在10月6日判定合格。隨後，P-X/C-X開始設計全機疲勞靜態測試機（02號機）。到2006年9月底，日本P-X與美國MMA的電子裝備共同化研究工作告一段落。

第三階段

依照原計畫，P-X/C-X的首架飛行測試用機（機號5501）計畫在2007年3月6日出廠，並在同年進行首次試飛。在2007年2月2日，川崎重工向防衛省報告，因為P-X/C-X部分由美國生產的鉚釘（長度13.5mm）不符合強度要求，使得機體上數千個接點需要檢查更換，使P-X/C-X的第一架飛行測試機出廠時間無限期延後；在當時，這項延誤引發日本媒體各種猜測，包括美國方面刻意阻撓P-X/C-X的陰謀論、川崎遇到技術困難而以鉚釘品質作為藉口來拖延，或者是日本排除美國組件等臆測的說法。

在2007年2月，XF7-10的發動機室外測試在北海道廣尾郡大樹町多目的航空公園展開。同年5月，防衛省技術本部首度公布P-X的1號飛行測試機照片。隨後在地面測試中，P-X的1號機又發生髮動機內部軸承受損，為此更換了發動機。2007年年7月4日，P-X的1號飛行測試機在川崎重工岐阜廠舉行出廠典禮；在同年7月30日，P-X在靜態強度測試時，發現機體底板與一部分水平尾翼發生變形；因此，川崎重工在8月29日決定推遲第一次試飛的時間。在同年9月29日，P-X的1號飛行試驗機從川崎重工岐阜場進行了首次試飛，改名為XP-1，而服役後的正式編號則為P-1。隨後在同年10月17日、24日與11月19日，XP-1的1號機分別進行了第二至第四次試飛。

第四階段

在2008年6月19日，第二架XP-1飛行測試機（機號5502）完成首度試飛。同年8月29日，防衛省正式購入XP-1的飛行測試1號機，並在9月5日轉移到厚木航空基地；而第二架飛行測試機也在同年11月6日轉移到厚木航空基地。此後，飛行測試1號機實施靜強度試驗，5502則實施機體疲勞強度試驗，並透過各項試飛工作確認性能（包括飛行性能、特性、載重能力、系統性能等）。至2011年，XP-1總共進行了約500次飛行測試工作。在2011年8月8日，防衛省對外表示，先前兩架P-1的地面靜態強度測試機在測試時，於油箱、機體中部蒙皮等處發現裂痕，而研發單位隨即針對相關部位進行強化。

在2007年8月31日，防衛省宣布在2008年度編列首批四架P-1量產型的預算，總值679億日元（約5.65億美元），平均每架高達1.415億美元，大約是P-3C的五倍，其中首架量產型在2012年9月25日首度試飛，這四架到2012年結束時都已經交付海自。在平成22年度（2010年）防衛預算中，日本海自訂購一架P-1。在平成23年度，日本海自訂購3架P-1。在平成25年度（2013年），日本海自訂購兩架P-1，價格高達445億日元。在2013年3月12日，防衛省宣布P-1的機體開發工作完全完成，而首批兩架量產型P-1（在2008年訂購）也隨後於3月29日正式配置於海自厚木航空基地。總計在整個開發階段，P-1共耗費了3500億日元。

在2013年5月13日，一架P-1為了測試超速警報器而從10000公尺高空進行俯衝測試，然而衝到8000公尺高度時突然發生四發動機全停的情況，之後機組人員在空中以手動操作重新啟動發動機並安全返航；而在2012年10月，一架P-1也發生過數個發動機同實在空中熄火的事故。此次事故後，P-1暫時停飛，而原在2013年6月將訂首批量產型後二架交付厚木基地的時程也告延遲。事後調查顯示P-1突然減速時，注入發動機的燃料會減少而導致熄火，隨後便針對燃油供應系統進行修改，進行若干地面測試後，P-1於2013年10月中旬恢復飛行。由於P-1價格較為昂貴，無法一對一替換80架P-3C；不過由於其速度與作戰性能較高，能用較少的數量達成原本P-3C機隊的任務能量。日本海自打算採購約65至70架P-1，在2020年左右全面替換P-3C機隊。

設計特點

設計理念

日本規劃P-1時，非常注重提高速度與擴大作戰半徑，同時也力求強化機上的任務裝備，有效遂行反潛、反艦、指管通情等機能。以往採用渦輪螺旋槳發動機的P-3C由於飛行速度較慢（約620km/hr），需要花費更多時間抵達目標區，增加了目標潛艇逃逸的時間；而採用渦輪扇噴氣式發動機的P-1的速度更快（巡航速度速度833km/hr），巡航高度也較高（達13000m以上，P-3C只有8800m），能在更短時間抵達目標區，並在相同時間內巡邏更廣大的空域，整體作戰效能大幅提高。

基本構型

考慮到任務特性、基地設施以及水上迫降的安全性等考慮，P-1繼續沿用P-3C的下單翼構型；而C-X運輸機則依照不同的任務需求，採用比較合適的上單翼布局。P-1的機體造型十分細長，以減少空氣阻力。P-1是世界上第一種採用光纖線傳飛控系統（Fly By Light）的飛機，採用光纖傳遞飛控信號不僅對電磁脈衝（EMP）免疫，而且重量也比傳統線傳飛控的電纜線大幅減輕。

航電武裝

裝備方面，P-1配備日本東芝新開發的HPS-106主動相控陣雷達（AESA），天線分別位於機首內部、前起落架艙門兩側等處，對海面小型目標的搜尋能力比P-3C大幅增加。HPS-106使用第三代氮化鎵（GaN）半導體技術來製作天線收發（T/R）組件，是全世界第一種實用化、使用氮化鎵半導體技術的空載主動相控陣雷達。機腹總共設有30個聲納浮標投放口，除了備便投擲的聲納浮標外，機內另外儲存70枚聲納浮標。機首下方設定與SH-60K反潛直升機相同的AN/AAS-44前視紅外線（FLIR）偵搜儀，平時收縮至機體內減少阻力，使用時才伸出；此一FLIR能在日/夜間識別海面目標，並能發現如伸出海面的潛艇潛望鏡之類的小型目標。

機尾設定一具與美國P-8相同、由CAE生產的磁異探測器（MAD），駕駛艙後方的機身上部有一個電子截收裝置（ESM）天線的球型外罩，機體中段頂部也有一個突出的衛星通信天線，機首下部設定通信、導航、聲納浮標接收、敵我識別器（IFF）等天線。武裝方面，P-1的機腹設定一個內置式彈艙，能容納制導魚雷、反潛炸彈等武器；此外，兩邊主翼最多總共能掛載8枚反艦飛彈。因此，P-1與P-3C一樣，兼具反潛與反水面作戰功能。

操作設計

P-1編制兩名駕駛機組人員，機艙另有11名負責作戰任務（反潛、洋面監視、指管通情等）的人員。P-1擁有全新開發的先進任務/作戰管理系統，具有人工智慧功能，整合機上以及從資料鏈中獲得的所有資訊進行實時處理和顯示，並具備輔助決策等功能，大幅減輕了機上人員的工作負荷，使之能將精神專注於作戰任務上。飛機駕駛艙與後方反潛任務顯控台都採用彩色大型液晶顯示器，捨棄了傳統的機械儀表。P-1的反潛作戰顯控區域的布局與P-3C相似，與美國P-8有相當的共通性，反潛指揮控制區的各控制台之間可以互相交換或取代功能。機上的整合式反潛聲學探測系統擁有極高的系統整合度與信號處理能力，能強化探測低噪音潛艇的距離。

基本數據

P-8、P-1與P-3C比較表

	P-3C	P-8	P-1
全長	35.6 m	39.5 m	38 m
全幅	30.4 m	37.6 m	35.4 m
全高	10.3 m	12.83 m	12.1 m
最大起飛重量	63.4 噸	85.8 噸	約80噸
実用上升限度	8,600 m	12,500 m	13,520 m
發動機	T56A-14×4 渦漿	CFM56-7B×2 渦扇	XF7-10×4 渦扇
巡航速度	328kn (607km/h)	440 kn (815 km/h)	450 kn (833 km/h)
巡航距離	3,600海里 (6,600 km)	未知	4,300海里 (8,000 km)
作戰半徑	2,380海里 (4,410km)	2,000海里 (3,700 km)	未知
乗員	11名	9名	13名
現狀	現役	現役	現役

P-1海上巡邏機