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系列分析文章日本的能力
系列分析文章--日本的能力
一、战备能力
作者:
曹晨
由于二战后日本不能明目张胆地发展军事工业,日本的军工生产便藏军于民——战车、战机、舰艇乃至导弹,基本都可由民企迅速转产。
据日本一家研究机构测算,如果日本介入国际军品贸易,它可控制军用电子设备市场的40%、军用车辆市场的46%、航空航天市场的25%~35%和舰船市场的60%。
二战期间,日本曾动员部分汽车企业转产军用飞机。
日本近年汽车产量多在1000万辆以上,工业界通常将350辆汽车的资金和物质消耗折合为1架军用飞机。
按此计算,日本若将30%的汽车生产能力转产飞机,便可年产1万架以上。
日本的机械制造业有雄厚的转产潜力,按45辆汽车转产1辆坦克算,日本汽车业以15%的能力转产坦克,就可年产3万辆。
日本主要有三菱重工、日本制钢和小松制作所三家企业生产坦克,仅三菱就能年产2000辆。
在日本生产导弹元件的企业中,生产电机和洗衣机电机的厂家占有很大比例,这为战时转产导弹提供了极大便利。
美国“爱国者”导弹中使用的日本半导体元件,实际比美国国产元件还多,有些元件在全世界也只有日本能提供。
日本自卫队的导弹有90%是国产,其性能均达国际先进水平。
据称,日本生产的“惠子”肩射对空导弹性能优于美制“毒刺”。
法律禁止日本以军事目的进行航天开发,但日本的空间运载火箭等航天产业很容易转到军事轨道上来,各种固体燃料火箭只要稍加改造,就能变成各种中远程导弹:
TR-lA火箭只要将实验舱换成700千克的弹头,就能变成射程超过750千米、可覆盖整个朝鲜半岛的中程导弹;M-3S2火箭的第三级和卫星舱换成弹头后,就可以成为具备攻击东南亚地区能力的中远程导弹。
另外,日本还建有亚洲最大的预警机队。
1998年前,日本已拥有13架E-2C,其中5架已在2003年前完成升级。
从1996年开始,4架E-767预警机相继服役。
在“合作对抗2003"多国空战演习中,日本1架E-767预警机伴随6架F-15J战斗机,经过空中加油,飞越太平洋抵达美国阿拉斯加,显示日本已具有窥探世界各地的能力。
兰德公司认为,日本的核能力不在中国之下。
早在2005年日本就有核电机组54台,到2008年已突破70台,其中11台是第三代机组。
日本还计划每年兴建2台到5台第三代核电机组。
目前,日本以核电站需要为名,共保管约1万吨铀-238。
在石墨减速反应堆或重水减速反应-堆中对铀-238进行3~6个月的照射、冷却、再处理和冶炼加工就可以得到钚一239。
据估,到2010年,日本钚的储存量达80~90吨,足以制造约12000枚原子弹。
目前日本火炮的年产能力近万门。
日军现装备各种火炮5000余门。
二战时,如1941年,日本用于生产火炮的钢材占当年钢产量的3%。
如以2006年日本钢产量1.16亿吨为准计算,以3%即348万吨钢制造火炮,按每门火炮用钢10吨估算,可年产火炮35万门左右。
如果日本将目前造船能力的20%转产军舰,按5吨商船转产1吨军舰算,每年可生产70万吨军舰,这几乎是现有海自舰艇总吨数的2倍,足以让日本海军成为东北亚地区最庞大的舰队。
其多艘大型登陆舰可在48小时内改成轻型航母。
在导弹防御系统建设方面,日本建立的是“标准”3和“爱国者”3型两级拦截体系。
目前预警主要由28个固定雷达站和12个机动雷达站及“宙斯盾”舰组成。
28个固定雷达站主要配FPS-3相控阵雷达,它对远近程目标都有较强探测能力,能发现小雷达截面积的飞行目标,还备有反欺骗诱饵系统。
具有抗干扰性能。
日本从2008年开始。
每年部署一座具有跟踪弹道导弹能力的新型“未来警戒管制雷达”(FPS-XX),部署地点分别是青森县的大凑、鹿儿岛县的下甑岛和冲绳的与座岳等地区。
日本对现有预警雷达网进行的改造,标志着日本导弹防御系统进入实质运作阶段。
日本未来在西南地区部署的两座FPS-XX雷达,就是针对中国的中程弹道导弹。
美军方认为,尽管美国的预警卫星能发现并确认东亚国家发射导弹。
但由于在远东地区缺乏固定雷达装置,难以确定导弹飞行轨道,而日本的FPS-XX雷达具有这方面的优势,因此强烈要求与日本分享该型雷达搜集到的任何情报。
日本还大力发展天基侦察预警系统。
2003年发射两颗侦察卫星,2008年又发射3颗。
二、超级计算机能力
作者:
赵欣
自1976年美国克雷公司推出世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机以来。
超级计算机一直体现着一国的综合国力,在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核工业和航天等领域广泛应用。
日本长年来对超级计算机的研发下了很大工夫。
1982年,日立公司开发出运算速度每秒6.3亿次的超级计算机,并用其创下计算圆周率的世界纪录。
在20世纪90年代中期,仅日立、NEC和富士通这三家企业所拥有的超级计算机,就占到全球总额的20%。
2002年,NEE研制成功的“地球模拟器”的运算速度达到36万亿次,在两年半时间中维持了世界第一的地位。
2004年10月20日宣布开发出世界运算速度最快的超级计算机SX-8,其每秒运算次数可达58万亿次,是“地球模拟器”的1.8倍。
SX-8由512台计算机连接在一起,搭载有日本电气公司开发的、科学计算专用的中央处理器。
日本由于近年来经济始终不见起色,研发资金一再掉链,致使日立、NEE和富士通这三家企业所拥有的超级计算机占全世界的比重锐降至1.4%。
作为超级计算机重要组成部分的半导体,日本在20世纪80年代曾在全世界占有半壁江山,而到2005年已落后于美国,占全球的份额退至25%。
日本民主党上台执政后,面临着严峻的经济形势和难以为继的拮据财政状况。
为了尽快走出这一困境,在编制2010年度的财政预算过程中,鸠山政府无奈之下对各政府部门的预算申请项目严格审查,许多被视为可上可不上的项目纷纷被大幅削减预算,甚至被冻结。
超级计算机也不例外。
为改变超级计算机开发江河日下的现状,日本文部科学省曾经从2006年起开始致力推动研制新一代超级计算机,其目标是在2012年实现每秒运算1亿亿次的目标,预定研发费用为1230亿日元,研发主体是理化学研究所,机房设在神户。
为了实现这一目标,日本相关企业的科研队伍正竭尽全力,携手攻关,富士通等三家企业已为此投资高达330亿~400亿日元。
然而就在这一向上冲刺的节骨眼上,鸠山政府猛砍预算项目的急风暴雨将这一项目申报的270亿日元经费削减殆尽。
实际上,这意味着该项目已被打入冷宫。
用审核预算官员的话来说,失去第一名的领先地位,天也不会塌下来,自己没有的可以去引进嘛!
2005年美国超级计算机研制经费还不到10亿美元,2009年已猛增为16亿美元。
而日本2010年的预算盘子还不到美国的五分之一,居然还成为冻结对象,日本的超级计算机真是一年不如一年。
瘦死的骆驼比马大。
在如此困难的条件下,日本仍然在前沿计算机的开发方面取得了成就。
日本国立材料科学研究所研制出了世界最小的计算机,由17个四甲基苯醌分子组成,分子直径小于1纳米,只有可见波长的几百分之一。
他们在一196℃的真空环境里,将1个四甲基苯醌分子放置在中央,作为控制部件,其它16个分子环绕它排成一圈,完成后就能在室温下工作了。
和半导体晶体管的两个状态不同,这种“分子晶体管”有4个碳氢圆锥体结构,本质上就有4个不同的方向,从而拥有四种逻辑状态,其运算速度是普通计算机的16倍。
如将分子装置从二维16分子环状结构扩展至三维的1024分子球状结构,就能同时执行1024个指令,比普通电脑快1024倍。
此外,日本于2009年7月合成出了世界首个人造DNA分子。
这种DNA结构拥有的化学特性和异乎寻常的稳定性将使该系统具有信息存储和扩展功能,可能成为DNA计算机的理论基础。
三、航空能力
作者:
李振宇
日本二战期间扩张到最后,一度领先亚洲的航空工业也在战略轰炸中趋于崩溃。
朝鲜战争和冷战爆发为日本航空工业的恢复创造了条件。
早期日本航空工业从为美国军方维修飞机作为起点,之后逐步过渡到引进生产军机和自行设计中、小型民机产品。
日本从60年代开始进入经济快速增长的阶段,航空工业从科研和生产环节上都得到了整体恢复。
日本依靠YS-11、PS-1、C-I和F-!
/T-2的研制与装备,在军用和民用航空产品上都完成了最初的积累。
随后的T-3/4、OH-1和F-2研制成功进一步夯实了日本航空的基础。
本世纪日本研制的P-X和C-X先后首飞和ATD-X项目的进行,证明日本航空工业体系已经开始对第三波产品的全面开发,在完成恢复后已表现出扩张趋势。
优势和基础条件
从上世纪70年代日本将航空工业确定为拉动经济增长的新兴产业后,经过30年发展,自用机型和与国外合作项目的经济与技术收益非常显著,航空技术进步对经济的贡献累计已达到航空工业产值的9倍。
日本航空生产企业以三菱重工、川崎重工、富士重工、新明和、石川岛为代表。
三菱重工的重点和优势是引进生产和主导研制喷气式作战飞机,川崎重工则在多发动机的中型军、民用飞机研制上处于领导地位。
日本航空产品主要以这些大型企业为基础开发研制,其它近百家成规模企业也承担配套和航空附件、成品的供应。
重点企业的集中和供应系统的分散较好地平衡了整个生产体系。
目前,日本航空工业已建立了由生产整机、动力和相关系统构成的生产体系,大学和专业研究机构也拥有以空气动力和材料为代表的完整科研设施。
本世纪初日本航空工业的生产规模和产值逐年增长,航空动力系统和电子设备在产值比例中的增幅已超过机体。
日本航空系统利用本身较强的加工能力和先进材料技术。
在大型民机和航空动力系统的合作研制上成绩非常明显,同时因为日本的航空生产体系中有很多内容具有较先进水平,因此在合作中日本企业大都可占据重要比例。
日本在CF34发动机的合作研制中涉及核心技术并占据30%的比例,大型民机上从波音767到787的份额逐步提高,已达35%,生产份额已与波音相同。
军机方面日本已具备教练机的整体生产配套能力,国际三代水平的F-2也实现了主要项目的自主生产。
工业基础和体系
日本航空工业的整机生产能力在二战后的恢复速度很快。
军机通过引进生产美国产品的方式完成了几次换代,从E-1开始又在装备类型上突破了国产喷气作战飞机的空白。
民机发展从YS-11起步,虽然后续产品的发展受到西方航空生产企业垄断性的压制,但在民机的材料和大部件研制上仍取得明显进步,近年来先后完成的P-X和C-X实现了基本国产化。
航空材料和电子成品是日本较优势的部分,在碳纤维复合材料方面具备技术先进性和较大的市场占有率,复合材料飞机结构件的生产和品质保证也经受住了市场检验。
日本航空发动机的生产已实现从引进仿制到自研的过渡。
虽然在军用高性能和民用大推力发动机上还存在空白,但在中、小推力等级喷气发动机的研制上已取得效果。
日本研制的T-4中级喷气教练机算是最早完成基本国产化的军机产品,T-4装备的XF3-30发动机实现了自主供应,配套P-X的XF7-10发动机也突破了大涵道比中等推力发动机的关口。
当初在研制FS-X时选择引进美国发动机导致丢失主导权后,日本在研制第四代ATD-X战斗机时配套开发了XF5-1涡扇发动机,这是推重比10标准的发动机。
日本的航空科研设施已形成较完整的系统。
现在有种观点是用日本的基础科研设施与中国对比,来证明日本基础条件上的“缺陷”,但这些对比疏忽了两国航空科研上的不同条件。
日本可借助西方国家(也包括俄罗斯)的基础设施,大量航空产品的设计和试验都可在其它国家完成。
这种方式投资要比独立建设小得多。
中国很难利用西方的设施,俄罗斯能提供的也存在很多制约,中国必须自己建设尽可能完善的试验系统,因此单纯从试验条件规模对比并没有现实意义。
日本工业和科研体系每年都有大量与航空相关的成果和专利数量。
尤其在材料工艺和热处理上成果很多。
精密加工和先进
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