Il Mitsubishi F-3 Stealth Future Fighter
Secondo le linee guida del Programma di Difesa Nazionale 2010, le unità da combattimento della Forza di Autodifesa Aerea giapponesi dovranno essere composte da 12 squadriglie di caccia con circa 260 aerei da combattimento. Dato che il numero dei caccia F-4 era già in calo, è stato necessario iniziare ad acquistare i nuovi caccia.
E’ sempre più importante migliorare la capacità di difesa aerea globale attraverso l'introduzione di nuovi caccia ad alte prestazioni, in cui i caccia e le loro funzioni di supporto agiscono in modo integrato, grazie alla modernizzazione della capacità militare nelle regioni circostanti il Giappone.
Il nuovo caccia dovrà affrontare efficacemente i caccia ad alte prestazioni, oltre ad essere equipaggiato per affrontare:
- i missili da crociera;
- svolgere le sue operazioni in modo efficace nella guerra networkcentrica;
- tutte le armi saranno multiruolo (multifunzionali).
I fattori destabilizzanti che circondano il Giappone stanno diventando sempre più diversificati, complessi e multistrato, perciò i nuovi caccia devono essere dotati non solo di capacità di combattimento di superiorità aerea, ma anche della capacità di effettuare interdizione d’aerea e capacità di attacco aria-terra.
Il Ministero della Difesa ha deciso nell'ottobre 2018 di sviluppare un nuovo velivolo per succedere al caccia F-2, poiché le proposte di tre compagnie americane e britanniche per una sostituzione non sono riuscite a soddisfare i costi e i requisiti di capacità del ministero. Nel 2019 il Giappone ha preso in considerazione la possibilità di iniziare lo sviluppo di caccia di nuova generazione nel 2020 - un anno prima del previsto - per succedere agli F-2 della Air Self-Defense Force, che dovrebbero andare in pensione nel 2030. Il Ministero della Difesa aveva previsto di stanziare i costi per lo sviluppo a partire dal bilancio dell'anno a partire dall'aprile 2021. I legislatori, tuttavia, hanno detto che potrebbe essere troppo tardi e che il ministero è pronto a spostare il programma di un anno.
Il nuovo cacciabombardiere bimotore è destinato a entrare in servizio nel 2030.
Il Giappone sta valutando proposte di cooperazione con partner britannici e statunitensi: il nuovo progetto giapponese ricorda ampiamente il Future Combat Air System di Francia, Spagna e Germania ed il Tempest italo-britannico-svedese.
L'F-3 sarà un aereo diverso dallo sperimentale ATD-X.
Con l'avvio del programma F-3 in risposta al rifiuto degli Stati Uniti di vendere al Giappone il Lockheed-Martin F-22 Raptor nel 2007, i media giapponesi hanno riferito che la Lockheed-Martin ha tentato di minare lo sviluppo con la fornitura di 42 F-35 Joint Strike Fighter nel 2011; il Giappone ha di recente confermato e ribadito che gli aerei statunitensi sono una soluzione provvisoria fino a quando Tokyo non sarà in grado di sviluppare e produrre il proprio caccia F-3 di quinta generazione.
Nel giugno 2016 il ministero della difesa giapponese ha emesso una richiesta di informazioni per il suo prossimo programma di caccia stealth, un primo passo verso l'acquisizione e per dare sostanza alle forze aeree del paese a metà del secolo.
Al ministero vengono richieste informazioni su tre alternative:
- creare un nuovo tipo di caccia,
- modificarne uno esistente
- o importarne uno.
Nessun caccia ora in produzione si avvicina a ciò che si desiderava: un grande aereo bimotore con una lunga resistenza e un trasporto interno di sei grandi missili aria-aria. Questo requisito è interessante, dato che l'F-22 americano può trasportare internamente sei Amraam A-120, mentre l'F-35 ha la possibilità di ospitarne quattro.
Per i nuovi progetti, l'agenzia del ministero per l'acquisizione, la tecnologia e la logistica ha richiesto informazioni sulle capacità degli intervistati e sulle ultime tecnologie. Per gli aggiornamenti e le importazioni dirette, vuole conoscere gli aerei attuali.
L'attuale flotta giapponese di aerei F-15J e F-2 si basa su progetti decennali modellati rispettivamente sull'F-15 della Boeing e sul derivato dell’F-16 della Lockheed.
Alcune società della difesa di Stati Uniti e Regno Unito hanno già da tempo iniziato a lavorare per partecipare al progetto. L'azienda americana Lockheed Martin è una di queste, proponendo lo sviluppo di un ibrido tra F-22 ed F-35.
Il governo giapponese starebbe cercando di acquistare il progetto di un aereo che fonde insieme l'F-22 Raptor, di cui è vietata l'esportazione e non più in produzione, e l'F-35 Lightning, che Tokyo sta già acquistando dal più grande appaltatore della difesa d'America. Il progetto incorporerebbe "l'F-22 e l'F-35 e potrebbe essere superiore ad entrambi", ha dichiarato una fonte a Reuters il 20 aprile 2018. Secondo la notizia, Lockheed è in attesa dell'approvazione del governo americano per offrire dettagli sensibili sulla più recente e grande tecnologia del Pentagono.
L'F-22 è conosciuto come uno dei caccia più avanzati al mondo, che vanta capacità stealth all'avanguardia e velocità di crociera supersoniche. Lockheed Martin ha intenzione di combinare tutto questo con la tecnologia di rete dell'F-35. Ma ci sono preoccupazioni che gli Stati Uniti non divulgherebbero alcuna informazione di progetto, il che renderebbe difficile per il Giappone costruire i caccia. Per questo motivo, alcuni nel governo e nel partito liberaldemocratico al potere si oppongono al progetto.
Nel frattempo, il Regno Unito è nelle fasi di sviluppo del proprio caccia di nuova generazione Tempest. Alcuni a Tokyo chiedono una partnership basata su questo modello, anche nella convinzione che il Regno Unito accetterebbe di più un progetto guidato dal Giappone. Ma ci sono profonde riserve, con alcuni che dicono che il Giappone dovrebbe dare priorità alle sue relazioni con il suo più stretto alleato: gli Stati Uniti.
Sviluppare un jet da combattimento è una proposta costosa, con la maggior parte delle stime che rientrano nell'ordine dei trilioni di yen. Ma nonostante un prezzo così alto, c'è poca trasparenza su come verrà stanziato il denaro. Il governo dice che questo è dovuto a problemi di sicurezza. Ma i critici dicono che questa non è una risposta accettabile in un paese democratico. È chiaro che l'opinione pubblica deve essere coinvolta nel processo. Non si può permettere che i politici e gli addetti ai lavori dell'industria della difesa abbiano la sola autorità sulle decisioni che pesano così tanto sul bilancio nazionale. È fondamentale che sia il governo che il popolo giapponese lavorino insieme per scegliere un progetto per la sua sicurezza.
Il Giappone sta già facendo passi da gigante verso la sua 6a generazione di Mitsubishi F-3 FIghter: vengono svolte ricerche avanzatissime su datalink ad alta velocità che potrebbero collegare in rete sensori e scambiare dati di puntamento con forze amiche per contrastare avversari numericamente superiori.
Dopo anni di esitazioni, Tokyo ha deciso di portare avanti lo sviluppo del proprio caccia stealth di sesta generazione Mitsubishi F-3 di sesta generazione, progettato a livello nazionale, piuttosto che acquistare un ulteriore progetto stealth straniero per integrare la sua crescente flotta di F-35.
Nel febbraio 2019, il Ministero della Difesa giapponese ha confermato esplicitamente queste intenzioni. Secondo quanto riferito, i requisiti di prestazione degli F-3 saranno rilasciati nel budget 2020, con uno sviluppo che inizierà ufficialmente nel 2021 e un primo volo previsto per il 2030.
Un servizio televisivo giapponese, nel marzo 2018 ha rivelato riprese ravvicinate dei motori turbofan XF 9-1 ad alta spinta avanzata e dei radar Active Electronically Scanned Array in fase di sviluppo per il programma F-3. Lo speciale ha anche rivelato un costo di sviluppo del programma previsto di 5 trilioni di yen equivalenti a quasi 45 miliardi di dollari. Il costo per aereo potrebbe facilmente superare le cifre precedentemente citate di 20 miliardi di yen (179 milioni di dollari).
L'XF9 è un progetto dell’ ATLA Research on fighter engine system (2015–2019) che ha seguito due progetti preliminari, Research sui componenti principali dei motori di nuova generazione (2010–2015) e Research on fighter engine elements (2013–2017). Iniziato dopo lo sviluppo del motore turbofan XF5 (1995–2008), questi progetti di ricerca sono lavori preliminari per il futuro programma di combattimento del Giappone o il successore del caccia F-2 Mitsubishi.
Il concetto di base è quello di produrre un motore "piccolo e ad alta potenza", creando così una maggiore capacità di ospitare carburante e armi all'interno della fusoliera del caccia stealth per ridurre la sezione del radar. Il concetto, soprannominato High-power Slim Engine, appare anche in un rapporto del MoD intitolato Una visione per la ricerca e lo sviluppo del futuro aereo da combattimento (2010) come propulsore per un futuro caccia giapponese concettuale.
Mentre il suo predecessore, l' XF5, era un piccolo motore, il prototipo XF9-1 è vicino alle dimensioni della General Electric F110 ed è paragonabile al Pratt & Whitney F119 in termini di classe di spinta. Con il nucleo che resiste alla temperatura di ingresso della turbina di classe 2.073 K (1.800 ℃), l'XF9-1 produce una spinta elevata, migliorando allo stesso tempo il risparmio di carburante. A partire dal 2018, il livello di spinta pubblicizzato ufficialmente era pari a "11 tonnellate (107 kN / 24.000 lbf) o più" in spinta militare e "15 tonnellate (147 kN / 33.000 lbf) o più" con postcombustore. L’XF9 è progettato per essere adattabile a un'ampia gamma di livelli di spinta, superiore o inferiore, a seconda delle esigenze; e il futuro programma di motori da combattimento è condotto tenendo conto di una spinta massima di 20 tonnellate (196 kN / 44.000 lbf), presentata all'ATLA Technology Symposium 2018.
L'XF9-1 è un turbofan con post-combustione a flusso assiale bilatero con un doppio FADEC ridondante, costituito da un FAN a 3 stadi, un compressore ad alta pressione a 6 stadi, un combustore di tipo anulare, una turbina ad alta pressione a singolo stadio, una turbina a bassa pressione a stadio singolo, un postcombustore e un ugello convergente-divergente.
Il concetto, piccolo e ad alta potenza, ha comportato una spinta superiore di circa il 30% per unità di sezione rispetto alla GE F110 di cui è equipaggiato il Mitsubishi F-2. Per raggiungere questo livello di spinta, erano necessarie una temperatura di combustione più elevata (classe 1.800 ℃) e un design aerodinamico ottimizzato, che a sua volta richiedevano tecnologie avanzate di analisi di materiali, fabbricazione, raffreddamento e fluidi.
Ciascuno dei rotori è un blisk per contribuire alla riduzione del peso e al ridimensionamento. Il combustore è dotato di bruciatori di nuovo tipo brevettati, Vortice grandangolare, per facilitare una combustione stabile e una distribuzione più uniforme del calore all'uscita. Per ridurre i costi, il disco della turbina ad alta pressione è prodotto mediante tecnica di forgiatura anziché mediante metallurgia delle polveri (PM) impiegata nell'XF5; il materiale è una superlega a base di nichel-cobalto, TMW-24, sviluppata da NIMS, la cui resistenza al calore è paragonabile a quella delle superleghe di PM. Le pale di una turbina realizzate con una superlega di cristallo singolo a base di nichel giapponese di quinta generazione sono saldate per attrito sul disco per formare il blisk, che è racchiuso nella copertura in compositi di matrice ceramica. Il postcombustore è un nuovo tipo per eliminare i convenzionali portafiamme anulari per migliorare l'efficienza.
Come altra caratteristica, l'XF9-1 incorpora un generatore di avviamento che eroga 180 kW, il che significa che un caccia bimotore con questo motore può essere alimentato con un massimo di 360 kW di elettricità dai soli motori. La capacità è piuttosto grande rispetto a quella dei tradizionali caccia di quarta o quinta generazione come il Boeing F-15E (76 kW), il Lockheed Martin F-22 (130 kW) e il Lockheed Martin F-35 (160 kW), consentendo l'avionica di prossima generazione e altri dispositivi e attrezzature di bordo ad alto consumo energetico (armi ad energia diretta).
Inoltre, dal 2016 al 2020 è stata condotta una ricerca per dimostrare il controllo vettoriale della spinta e la tecnologia di gestione dei guasti parallelamente allo sviluppo del motore. Questa ricerca ha lo scopo di ottenere una maggiore manovrabilità e superfici di controllo più piccole utili per aerei stealth. Per l'XF9-1 è disponibile l'ugello tridimensionale di spinta tridimensionale XVN3-1, che può deviare la spinta fino a 20 gradi in tutte le direzioni di circonferenza.
Il concetto di un ibrido della cellula dell'F-22 con l'avionica più avanzata dell'F-35 sembrava inizialmente particolarmente attraente; ma il conto per un aereo di questo tipo è rimasto estremamente alto, con una stima di 215 milioni di dollari per aereo. Il Giappone corteggiava anche la Grumman, che decenni prima aveva sviluppato il caccia stealth XF-23 "Black Widow", e la britannica BAe, che sta attualmente sviluppando il caccia stealth Tempest.
Entrambe le opzioni avrebbero significato impegnarsi a costruire più caccia di quinta generazione invece di guardare avanti a progetti di sesta generazione come il Tempest ed il FCAS.
Inoltre, le industrie avanzate dell'aviazione militare sono molto difficili da riavviare dopo una lunga interruzione, poiché gli ingegneri esperti vanno in pensione, le fabbriche chiudono e le tecnologie diventano obsolete. Se il Giappone non iniziasse a sviluppare un caccia stealth ora, potrebbe diventare impossibile farlo in futuro, affondando le speranze di Tokyo di rompere la sua dipendenza di lunga data dalle industrie della difesa statunitensi.
Molti analisti hanno previsto la scomparsa dell'F-3 dopo che Tokyo ha annunciato l'intenzione di acquistare altri 105 F-35A e F-35B Lightning stealth jet oltre ai 42 già ordinati. Tokyo potrebbe anche procurarsi alcuni degli F-35 più rapidamente e a basso costo dalle fabbriche americane invece di produrli in Giappone.
Tuttavia, l'F-35 è stato progettato soprattutto come un aereo da combattimento aria-aria in grado di colpire piuttosto che come un caccia di superiorità aerea come l'F-22 Raptor, che non è più in produzione.
Mentre il JASDF sta costruendo la sua capacità di attacco, le pattuglie aeree difensive sono di gran lunga la sua missione primaria. Nel 2018, la JASDF ha inviato dei caccia per intercettare aerei militari russi e cinesi in avvicinamento in media quasi tre volte al giorno. L’aeronautica militare cinese PLA Air Force supera il Giappone sei a uno, ed i suoi ultimi caccia come il J-11D e il J-20 si avvicinano al vantaggio qualitativo storico sul Giappone.
Caratteristiche desiderabili nei caccia per la difesa aerea sono:
- la lunga autonomia/resistenza lunghi pattugliamenti,
- l'alta velocità per ingaggiare rapidamente i velivoli in arrivo prima che rilascino le armi,
- la manovrabilità per annientare i caccia avversari nei combattimenti all'interno del raggio visivo.
In tutte queste caratteristiche di vecchia scuola, i caccia giapponesi F-15J Eagle, con oltre quarant’anni d’età, superano gli F-35.
Ciononostante, la sezione di attraversamento radar furtivo dell'F-35 e i potenti sensori collegati in rete lo rendono più resistente e pericoloso di un F-15 che può essere rilevato da decine di chilometri di distanza.
Ma il Giappone preferirebbe comunque un caccia stealth ed una macchina da combattimento aria-aria dedicata.
Quando un giornalista ha chiesto a un funzionario giapponese quali fossero le cinque priorità principali per gli F-3, questi ha elencato:
- la "capacità per la futura superiorità aerea”;
- la capacità di aggiornamento;
- la proprietà tecnologica nazionale;
- l'accessibilità economica.
Il Giappone potrebbe sperare di poter abbassare i costi esportando il caccia all'estero, dato che il parlamento giapponese ha legalizzato le vendite di armi nel 2014. Tuttavia, l'hardware militare giapponese tende ad essere piuttosto costoso e difficile da esportare.
Che aspetto avrà l’F-3?
Tutto ciò che è certo è che l'F-3 sarà un caccia bimotore in grado di montare sei armi interne. Al di là di questo, gli schizzi concettuali molto divergenti rilasciati dagli ingegneri giapponesi indicano che il progetto finale è ben lungi dall'essere selezionato.
Tuttavia, sono disponibili maggiori informazioni sulle varie tecnologie che gli ingegneri giapponesi sono ansiosi di incorporare nell'F-3.
Nel 2019, il Giappone ha iniziato a testare i turbofan a bassa pressione XF-9-1 sviluppati da Ishikawa Heavy Industries. Questi possono generare 11-12 tonnellate di spinta a secco, o 15-16,5 tonnellate "bagnate" (scarico del carburante nei postbruciatori) e tollerare 1.800 gradi Celsius di calore. Mentre i due turbofan dell'F-22 generano 13 tonnellate di spinta a secco e 17,5 tonnellate a umido, l'XF-9 è mezzo metro più corto e 30 centimetri più sottile dell'F-119, lasciando più spazio per le armi interne.
Separatamente, il ministero della difesa giapponese ha svolto ricerche sugli ugelli di spinta vettoriali tridimensionali che reindirizzano la spinta del motore fino a venti gradi in qualsiasi direzione. Se questi possono essere implementati senza compromettere la sezione di attraversamento del radar (difficile), questo suggerisce che il Giappone vuole che l'F-3 si collochi tra i moderni caccia a reazione più maneggevoli del mondo a fianco dell'F-22 e del Su-35, migliorando la sua capacità di eludere i missili e di superare le manovre degli avversari nei combattimenti a distanza ravvicinata.
Ogni XF-9 può generare oltre 180 kilowatt di elettricità, che potrebbe essere potenzialmente utilizzata per alimentare armi ad energia diretta come i laser o soprattutto armi a microonde basate su radar che potrebbero friggere letteralmente i circuiti dei missili balistici che si dirigono verso le isole giapponesi.
Il Giappone ha anche studiato la trasformazione del rivestimento della cellula dell'F-3 in un'enorme antenna radar "conformal" utilizzando sensori compositi smart-skin, e ha testato un sensore elettromagnetico ESM che non solo aiuta a rilevare gli avversari, ma che può minimizzare o distorcere le emissioni a radiofrequenza di un caccia stealth per autodifesa.
Per la strumentazione della cabina di pilotaggio, gli scienziati giapponesi stanno considerando di abbandonare il tradizionale "Head's Up Display" a favore di un sistema di visualizzazione su casco stile F-35 combinato con un unico grande display a cristalli liquidi. Si sta anche sviluppando un'intelligenza artificiale che utilizza l'interfaccia uomo-macchina per ottimizzare il flusso di dati alla situazione e alleggerire il carico di lavoro del pilota.
Il Giappone ha anche svolto ricerche su datalink ad alta velocità che potrebbero collegare in rete sensori e scambiare dati di puntamento con forze amiche. Questi sono specificamente destinati a contrastare gli avversari nemici numericamente superiori e gli aerei stealth come il caccia stealth cinese J-20 o il prossimo bombardiere stealth H-20.
Le tecnologie testate nell'X-2 che potrebbero riapparire nell'F-3 includendo avionica fly-by-wire in fibra ottica resistente agli EMP e sistemi di volo 'auto-riparabili' che rilevano e compensano automaticamente i danni alle superfici di controllo di un aereo.
Anche il ministero della difesa giapponese sta chiaramente invitando i trasferimenti di tecnologia e l'assistenza da parte di aziende come Lockheed, Boeing o BAe per facilitare il completamento del progetto.
Le tecnologie di cui sopra controllano molte caratteristiche dei jet da combattimento concettuali di sesta generazione (anche se non sono ancora stati menzionati l'equipaggio facoltativo e il controllo dei droni), e sono individualmente piuttosto impressionanti. Tuttavia, la loro integrazione in una piattaforma di volo capace rappresenta una sfida molto più grande, così come la loro produzione di massa in modo efficiente in termini di costi. L’F-35 statunitense, ad esempio, ha subito molti ritardi e sovra costi a causa delle difficoltà di integrazione delle sue numerose nuove tecnologie in fase di sviluppo. Così gli ingegneri giapponesi hanno il loro lavoro da svolgere mentre cercano di realizzare l'obiettivo di sviluppo quindicennale.
ENGLISH
Next-Generation Fighter - Mitsubishi F-3 Stealth Future Fighter
According to the 2010 National Defense Program Guidelines, the Air Self-Defense Force fighter units should consist of 12 fighter squadrons with approximately 260 fighter aircraft. Given that F-4 fighters were already decreasing in number, it was necessary to make a start on acquiring the new fighter aircraft. It was increasingly important to improve the comprehensive air defense capability through introducing new fighter with high performance, in which fighter aircraft and their support functions act in an integrated manner, due to the modernization of military capability in regions surrounding Japan.
The new fighter aircraft needed to be able to effectively deal with high-performance fighters, as well as being equipped with sufficient performance to deal with cruise missiles and the ability to carry out its operations effectively in networkcentric-warfare that has those functions as constituent elements. Moreover, with weapon systems becoming increasingly high-performance and expensive at present, all weapons are becoming increasingly multirole-focused (multifunctional), from the perspective of cost-effectiveness as well, and this trend is particularly pronounced in the field of fighter aircraft. Furthermore, in light of the fact that the security challenges and destabilizing factors surrounding Japan are becoming increasingly diverse, complex and multilayered, the new fighter aircraft are required to be multirole (multifunctional) aircraft equipped not only with air superiority combat ability, but also with the ability to carry out air interdiction (air-to-ground attack capability), at least.
The Ministry of Defense decided in October 2018 to develop a new aircraft to succeed the F-2 fighter, as proposals from three American and British companies for a replacement failed to meet the ministry's costs and capability requirements. In 2019 Japan considered beginning development of next-generation fighter jet in fiscal 2020 — one year earlier than planned — to succeed the Air Self-Defense Force’s F-2s, which are expected to be retired in the 2030s. The Defense Ministry had intended to earmark costs for the development starting with the budget for the year from April 2021. Lawmakers, however, said that might be too late and the ministry is set to move up the schedule by a year.
A change in the program name from Future Fighter to Next Generation Fighter (NGF), mentioned by Defense Minister Kono Taro on 17 December 2019 was confirmed in the defense ministry’s Japanese-language report on its budget for fiscal 2020. The twin-engine type is intended to enter service in the 2030s. Japan is considering proposals for cooperation with British and U.S. partners. An illustration of the design differed in planform from the most recent that has previously been shown, which was called 26DMU and prepared in fiscal 2014. The new Japanese design was reminiscent of concepts for the proposed Future Combat Air System [ by France and Germany] and Tempest [of Britain] fighter programs.
Japan's Prime Minister Shinzo Abe said the country should lead the development of new fighter jets to succeed the F-2s of the Air Self-Defense Force. Abe made the comment on 11 June 2019 in a meeting with lawmakers from the governing Liberal Democratic Party in Tokyo. The F-2 is to be retired starting in the 2030s. Under a midterm program for the coming five years, the Defense Ministry and Self-Defense Forces are to launch at an early date a Japan-led development project for the successor jets, with possible international collaboration.
In a letter to Abe, a former Lower House deputy speaker and other LDP lawmakers asked for the creation of a department in charge of development in the ministry, and securing of a budget next fiscal year. They also requested priority on the use of aircraft development technology of domestic companies. The lawmakers said Abe responded that he will study the recommendations. He said it's important for Japan to lead international development for the new fighters, and that they must be able to work with US fighter aircraft.
The F-3 will be a different plane from ATD-X. By 2011, development of the new F-3 fighter jet was not a definitely settled matter. At that time there were several concepts. One is 23 DMU ( number 23 means it was designed in Heisei 23rd year or 2011. DMU means Digital Mock-Up). Another is 24 DMU. It is known that 25 DMU also exists, though it had not been publicly revealed. When F-3 is produced, it will replace every F-2 and F-15J.
By January 2016 delays on the ATD-X prototype, originally scheduled to be fully developed by 2018 (and to make its maiden flight last year), put into question the F-3 schedule. Japan's indigenously developed and produced fifth-generation air superiority fighter, designated the F-3, was expected to begin serial production in 2027.
With the F-3 program starting up in response to the United States' refusal to sell Japan the Lockheed-Martin F-22 Raptor in 2007, Japanese media reported that Lockheed-Martin attempted to undermine the ATD-X's development. Purchasing 42 F-35 Joint Strike Fighter aircraft in 2011, Japan indicated that the American planes were an interim solution until Tokyo can develop and produce its own F-3 5th generation fighter.
TRDI is working on another next-generation fighter project called the "i3 Fighter" (Informed, Intelligent and Instantaneous) which will build on the technologies tested by the ATD-X. The i3 Fighter concept was expected to form the basis of a production fighter should Japan proceed with plans for a domestically built platform after 2018.
In June 2016 Japan’s defense ministry released a Request for Information for its next fighter program, an early step toward the acquisition to shape the country’s air force in the middle of the century. The ministry is sought information on three alternatives: creating a new fighter type, modifying an existing one or importing. In seeking the data, it did not use the conventional term “request for information,” but that was what the exercise amounts to. Responses were due by 05 July 2016.
It seemed the ministry could only be satisfied with a new type, since no fighter now in production came close to concept designs that showed what it really wanted: a large, twin-engine aircraft with long endurance and internal carriage of six big air-to-air missiles. This requirement is interesting, since the American F-22 can carry six A-120 internally, while the adn F-35 has accomodation for four missiles. For new designs, the ministry’s acquisition, technology and logistics agency requested information on respondents’ capabilities and latest technology. For upgrades and straight imports, it wants to know about the current aircraft.
Japan's current fleet of F-15J and F-2 aircraft are based on decades-old designs modeled off Boeing's F-15 and Lockheed's F-16, respectively. The future of Japan's next-generation fighter jet program remains murky. "We are considering domestic development, joint development and the possibility of improving existing aircraft performance," a Japanese Defense Ministry spokesman said, "but we have not come to any decision yet." Lockheed Martin stands ready as always to build more weapons of war. A company spokesman told Reuters 20 April 2018, "we look forward to exploring options for Japan's F-2 replacement fighter in cooperation with both the Japanese and US governments." Contractors from the US and UK have already started working on sales pitches to get in on the project. American firm Lockheed Martin is one, proposing the development of an F-22 and F-35 hybrid.
The Japanese government is seeking to buy a design for an aircraft that melds together the F-22 Raptor, which is prohibited from being exported and no longer in production, and the F-35 Lightning, which Tokyo is already buying from America's largest defense contractor. The design would incorporate "the F-22 and F-35 and could be superior to both of them," a source told Reuters on 20 April 2018. According to the news outlet, Lockheed is awaiting approval from the US government to offer sensitive details about the Pentagon's latest and greatest technology.
The F-22 is known as one of the most advanced fighter jets in the world, boasting cutting-edge stealth capabilities and supersonic cruise speeds. Lockheed Martin plans to combine this with the networking technology of the F-35. But there are concerns the US would not divulge any design information, which would make it difficult for Japan to eventually build the jets on its own. For this reason, some in the government and ruling Liberal Democratic Party are voicing opposition.
Meanwhile, the UK is in the early stages of developing its own next generation fighter, dubbed the Tempest. Some within Tokyo are calling for a partnership based on this model, partly in the belief that the UK would be more accepting of a Japanese-led project. But there are deep reservations, with some saying Japan should prioritize its relationship with its close ally, the US.
"In the year ahead, we need to work out what kind of concept we want," former Defense Minister Satoshi Morimoto Morimoto said in January 2020. "The project will require collaboration between Japanese companies, the government and political parties. It's important to draw on the combined wisdom of the Japanese people to build a new state of defense readiness. I believe such efforts will help shape Japan's future."
Developing a fighter jet is an expensive proposition, with most estimates falling in the trillion-yen range. But despite such a big price tag, there is very little transparency into where the money is allocated. The government says this is due to security concerns. But critics say this is not an acceptable response in a purportedly democratic country.
The public clearly needs to be involved in the process. Politicians and defense industry insiders cannot be allowed to have sole authority over decisions that weigh so heavily on the national budget. It is crucial that both the Japanese government and people work together to choose a fighter project that balances cost-effectiveness with the country's commitment to self-defense and the realities of its current security situation.
Japan Is Already Making Strides Towards Its 6th Generation Mitsubishi F-3 FIghter
Japan has also been researching high-speed datalinks that could network sensors and exchange targeting data with friendly forces to counter numerically superior enemy adversaries.
Japan’s 2019 Mid-Term Defense review quietly revealed that after years of hesitation, Tokyo has decided to press ahead with development of its own domestically designed sixth-generation Mitsubishi F-3 air-superiority stealth fighter, rather than purchasing an additional foreign stealth design to supplement its growing fleet of F-35s.
In February 2019, the Japanese Ministry of Defense explicitly confirmed these intentions to Jane’s. Reportedly, F-3 performance requirements are set to be released in the 2020 budget, with development officially beginning in 2021 and a first flight targeted for 2030.
The new F-3 jets would then begin replacing Japan’s over one hundred home-built Mitsubishi F-2 single-engine fighters—heavily upgraded (and over-priced) F-16s—starting in the mid to late 2030s.
Later, a Japanese television feature in March 2018 revealed close-up footage of advanced high-thrust XF 9-1 turbofan engines and Active Electronically Scanned Array radars under development for the F-3 program. The special also revealed a projected program development cost of 5 trillion yen—equivalent to nearly $45 billion U.S. dollars. Cost per-plane could easily exceed earlier-cited figures of 20 billion yen ($179 million).
In 2016, Japan achieved a technological milestone when it flew its Advanced Technology Demonstrator, the X-2 Shinshin. In development since 2007, the ATD cost $350 million and featured innovative composite ceramic/silicon carbide skin and powerful vector-thrust turbofans for extreme maneuverability and super-cruising flight speeds. The Shinshin, described in greater detail in this article, supposedly had a radar cross-section the size of a ‘giant beetle.’
But the ATD was a tech-demonstrator, not a prototype for an actual fully-equipped fighter plane. When Tokyo initially balked at the estimated $40 billion, it froze further development and issued Requests For Information to foreign aviation firms.
The concept of a hybrid of the F-22 airframe with the F-35’s more advanced avionics seemed particularly attractive; but the bill for such a plane remained extremely high at an estimated $215 million per aircraft. Japan also courted Grumman, which decades earlier developed an XF-23 ‘Black Widow’ stealth fighter, and British BAe, which is currently developing the Tempest stealth fighter.
Either option would have meant committing to build more fifth-generation fighters instead of looking ahead to sixth-generation designs such as the Tempest and European FCAS.
Furthermore, advanced military aviation industries are very difficult to start up again after lengthy interruption as experienced engineers retire, factories close and technologies become outdated. If Japan didn’t start developing a stealth fighter now, it might become impossible to do so in the future, sinking Tokyo’s hopes of breaking its long-standing dependence on U.S.-based defense companies.
F-35 versus F-3
Many analysts predicted the F-3’s demise after Tokyo announced its intention to purchase 105 more F-35As and F-35B Lightning stealth jets in addition to the 42 already ordered. Tokyo may even procure some of the F-35s more quickly and cheaply from U.S. factories instead of producing them in Japan.
However, the F-35 is designed foremost as an air-to-air capable strike plane rather than air superiority fighter in the vein of the F-22 Raptor, which is no longer in production.
While the JASDF is building up its surface strike capability, defensive air patrols are by far its primary mission. In 2018, the JASDF dispatched fighters to intercept approaching Russian and Chinese military aircraft on average nearly three times per day. The PLA Air Force outnumbers Japan’s six-to-one, and its latest fighters like the J-11D and J-20 come close to matching Japan’s historical qualitative advantage.
Characteristics desirable in air defense fighter are long range/endurance for lengthy patrols; high speed to swiftly engage incoming aircraft before they release their weapons; and maneuverability to defeat opposing fighters in within-visual-range dogfights. In all of these old-school characteristics, Japan’s forty-year-old F-15J Eagle fighters out-perform the F-35.
Nonetheless, the F-35’s stealthy radar-cross section and powerful networked sensors make it more survivable and dangerous than an F-15 that can be detected from dozens of miles away. But Japan would still prefer a fighter that was both stealthy and a dedicated air-to-air combat machine.
When Jane’s asked a Japanese official what the top five priorities were for the F-3, he listed “capability for future air superiority” first.
The other qualities included capacity for upgrades, domestic technological ownership, and affordability. Japan may hope it could lower costs by exporting abroad, as Japan’s parliament legalized arms sales in 2014. However, Japan’s military hardware tends to be quite pricey and it has yet to have much export success. Stealth fighters, though, remain high in demand and difficult to acquire, with only the F-35 having been exported so far.
What will the F-3 look like?
All that’s certain is that the F-3 will be a twin-engine fighter capable of mounting six internal weapons. Beyond that, highly divergent concept sketches released by Japanese engineers indicate a final design is far from being selected.
However, there is more information available of various technologies Japanese engineers are eager to incorporate in the F-3.
In 2019, Japan began testing XF-9-1 low-bypass turbofans developed by Ishikawa Heavy Industries. These can reportedly generate 11-12 tons dry thrust, or 15-16.5 tons ‘wet’ (dumping fuel into the afterburners) and tolerate 1,800 degrees Celsius of heat. While the F-22’s two F119 turbofans generate 13 tons dry and 17.5 wet thrust, the XF-9 is a half-meter shorter and 30 centimeters slimmer than the F-119, leaving more room for internal weapons.
Separately, Japan’s defense ministry has been researching three-dimensional thrust-vectoring nozzles which redirect the engine’s thrust up to twenty degrees in any direction. If these can be implemented without compromising radar-cross section (difficult), this suggests Japan wants the F-3 to rank amongst the world’s most maneuverable modern jet fighters alongside the F-22 and Su-35, enhancing its ability to evade missiles and out maneuvers adversaries in within-visual range combat.
Each XF-9 can generate an extraordinary 180 kilowatts of electricity, which could be potentially be used to power directed-energy weapons such as lasers or especially radar-based microwave weapons that could fry circuitry in ballistic missiles streaking towards Japanese islands.
Japan has also studied turning the F-3’s airframe skin into a huge ‘conformal’ radar antenna using composite smart-skin sensors, and tested an electromagnetic ESM sensor that not only helps detect adversaries, but which can minimize or distort a stealth fighter’s own radio-frequency emissions for self-defense.
For cockpit instrumentation, Japanese scientists are considering ditching the traditional ‘Head’s Up Display in favor of an F-35 style Helmet Mounted Display system combined with a single large liquid-crystal display. An artificial-intelligence using man-machine interface is also being developed to optimize data flow to the situation and lighten pilot taskloads.
Japan has also been researching high-speed datalinks that could network sensors and exchange targeting data with friendly forces. These are specifically intended to counter numerically superior enemy adversaries as well as stealth aircraft like China’s J-20 stealth fighter or forthcoming H-20 stealth bomber.
Technologies tested in the X-2 that could reappear in the F-3 include EMP-resistant fiber-optic fly-by-wire avionics, and ‘self-repairing’ flight systems that detect and automatically compensate for damage to an aircraft’s control-surfaces.
Japanese defense ministry also clearly is inviting technology transfers and assistance from firms like Lockheed, Boeing or BAe to ease the project’s completion, despite the lead taken by domestic firms.
The above technologies check off many characteristics of conceptual sixth-generation fighter jets—(though optional-manning and drone-control have yet to be mentioned), and are individually pretty impressive. However, integrating them into a capable flying platform poses a much greater challenge, as does mass-producing them in a cost-efficient manner. The U.S. F-35, for example, suffered many delays and cost overruns due to difficulties integrating its many new technologies under concurrent development. Thus Japanese engineers have their work cut out for them as they seek to realize the fifteen-year development goal.
Sébastien Roblin holds a master’s degree in conflict resolution from Georgetown University and served as a university instructor for the Peace Corps in China. He has also worked in education, editing, and refugee resettlement in France and the United States. He currently writes on security and military history for War Is Boring. This article first appeared last year.
(Web, Google, Wikipedia, Globalsecurity, Nationalinterest, You Tube)
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