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f-15战斗机-F-15战斗机将发射小卫星 或促进小卫星广泛使用(二)

发布时间:2018-01-09 所属栏目:战斗机

一 : F-15战斗机将发射小卫星 或促进小卫星广泛使用(二)

不过时的制空型三代战机,F-15仍担当美军主战机型

F-15“鹰”式战斗机是一种全天候、高机动性的战术战斗机,是美国空军现役的主力制空战斗机,可用于夺取战区制空权,也可对地面目标进行攻击。(www.61k.com)与美国第二代喷气式战斗机相比,F-15的最大改进是具有高度的机动性和加速性能,摆脱了F-4等战斗机机动性能与小型喷气式战斗机相比存在一定缺陷的困境;其推重比极高,超过1,而单位翼载荷则很低。单位翼载荷(飞机重量与翼面积的比值)是决定机动性的关键因素,加上F-15的发动机推重比很高,使得F-15即便是在高速转弯的时候也并不会丧失速度。

F-15 机身为全金属半硬壳式结构,分为三段。前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱,主要结构材料为铝合金。中段与机翼相连,前三个框为铝合金结构,后三个为钛合金结构。后段为发动机舱,全钛合金结构。空机重量12973千克,最大起飞重量30845千克(制空战斗机20244千克),最大燃油重量(机内)6103千克(外挂2个保形油箱和3个副油箱)9818千克,最大外挂武器载荷10705千克。F-15可以使用多种对空武器。自动化的武器系统加上平显和HOTAS使飞行员可以高效率的进行空战,而无需将精力浪费在繁杂的武器操纵程序上。如果飞行员更改当前的武器选择,平显上的武器发射指引也将随之自动改变。F-15可使用四种不同的空对空武器:其机腹可携带四枚AIM-7F/M“麻雀”导弹或AIM-120 AARAAM先进中距空空导弹,机翼下的两个挂架共可携带四枚AIM-9L/M“响尾蛇”近距空空导弹或AIM-120导弹,右翼根下固定安装有一门M61A1 20mm加特林机炮。

F-15采用APG-63或APG-70多普勒通用火控雷达系统,具有上视上射能力,也具有在地面杂波干扰的条件下发现低空目标的能力。该雷达能在超视距到近距离、高空到贴地高度的范围内搜索和跟踪普通敌机或高速的小型目标,例如空空导弹。该雷达将探测到的信息送到中央计算机,以更有效的运用武器。在近距格斗中,该雷达自动跟踪敌机,并将信息显示在平视显示仪上。F-15的电子战系统能自动提供告警,并对选定的目标实施自动电子对抗。

作为一种优秀的战斗机,F-15能携带一系列的空对空武器。机上的自动武器管理系统能使得飞行员安全而有效的进行空中作战。在作战中,F-15的飞行员只需盯住平视显示仪,双手分别控制操纵杆和油门杆上的各个武器及电子设备按钮即可。当飞行员改变当前选定的武器时,平视显示仪上会立即显示该武器所对应的虚拟导引线。

美国空军为F-15发展了A/B/C/D/E等多种改型,其中,A/B/C/D实用升限达19800米,E型实用升限达15000米,各自的作战用途有所不同,A型是单座制空战斗机,B型是A型的双座教练型,C型是A型基础上改进的单座制空战斗型,D型是C型的双座教练型,E型是双座全天候战斗轰炸机。为了出口,美国还设计了其他一些机型,如:F型是为沙特准备的F-15E单座方案,换装新型发动机、雷达和座舱显示器设备;H型是用于竞争希腊空军战斗机计划的F-15E出口型;I型是为以色列空军装备的F-15E出口型;J/DJ是日本根据许可证生产的F-15C/D,和F-15C/D相比,主要是换装了一些该国产的航电设备。

拉15战斗机 F-15战斗机将发射小卫星 或促进小卫星广泛使用(二)

低成本的“空射辅助太空进入”技术或促进小卫星的广泛使用

据美国哥伦比亚广播公司(CBS)2015年2月6日报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)公布了一段利用战斗机携带的小型火箭发射卫星的视频。(www.61k.com]该计划被称为“空射辅助太空进入”(ALASA)项目,目标是能够以100万美元的单次发射成本发射100磅(约45公斤)重的卫星。专家认为,这或许将为低成本小型卫星的广泛使用铺平道路。同时该火箭在更换载荷之后,亦能执行反卫星任务。

DARPA公布的视频显示,一架F-15重型战斗机在机腹中心携带一枚小型火箭升空。战斗机加速到空中一定高度后,火箭脱离,然后加速上升。这是一种小型的二级火箭,第一级的四个外置喷口位于火箭前部,距离火箭头部不足火箭全长的1/3,第一级发动机结束工作后分离,以减轻重量。第二级发动机将把小型卫星送入近地轨道。

CBS报道称,ALASA的目标是发射大约100磅甚至重量更小的小型卫星,能够在一天内发射入轨并回传信号。而利用现有的系统,规划一次发射需要几年。报道称,这一项目不需要常规发射卫星所必需的固定发射阵位和大量人力资源。只需要一架重型战斗机,在机腹挂载一枚火箭。由于F-15将在超过一万米高度发射火箭,相当于为火箭省掉第一级,降低了火箭成本,而F-15的一次飞行成本相比航天发射来说可忽略不计。

实际上,将飞机作为卫星发射平台并不是最近才有的技术。CBS报道称,这一技术和轨道科学公司的“飞马座”火箭相似,后者是DARPA于上世纪90年代研发的。而ALASA使用了更先进的推进系统,并意味着能够携带更多的先进卫星。CBS称,发射廉价、小型卫星的市场越来越大。大型卫星重达数万磅,在轨时间很长,1枚卫星价值高达10亿美元。而小型卫星的发射成本也居高不下,如今也需要大约5000万美元发射一枚小型卫星,DARPA的目标是将这个数字降低到100万或者更低。文章称,ALASA载荷中的小卫星代表着航天发射市场中增长最快的部分,DARPA预期这一趋势将会继续,因为小型卫星的功能变得越来越强大。目前,DARPA已经选择波音公司作为该项目下一阶段的主承包商,在这一阶段将进行12次试射。

有专家认为,作为一种低成本、快速响应的发射技术,ALASA一旦成功,将为小卫星的广泛使用铺平道路。届时,小卫星有望像现在的无人机那样,成为广泛运用的战术系统,大量用于战场侦察、无线电通信等领域。另外,ALASA项目的小型火箭,也令人联想到上世纪80年代美国利用F-15进行的反卫星试验。显然,把这种火箭的载荷由卫星改为一种拦截器,那么它就能成为一种快速响应的低成本反卫星武器,这一点也需要引起足够警惕。(窦豆/谢武)

(原标题:F-15战斗机将发射小卫星 或促进小卫星广泛使用)

二 : 攻势制空(二 家族)——麦道F-15“鹰”战斗机

“鹰”的家族

F-15A

F-15A 是“鹰”的第一种生产型。(www.61k.com]因为该机在采购上还属于边生产边改进的老体制,所以没有 XF-15 原型机。麦道共生产 384 架单座的F-15A,其中包括了 18 架 FSD 飞机。

首个 F-15 采购合同为 20 架 FSD 飞机,其中包含 I 类的 10 架单座F-15A(71-0280~0289)和两架双座的 TF-15A(71-0290 和 71-0291);8 架 II 类 F-15A(72-0113~0120)。I 类飞机由麦道自行试飞,II 类飞机由空军系统司令部和战术空军司令部进行联合试飞。III 类是由部队在外场进行的作战试飞以及评估。

“鹰”研发过程中麦道制作了几个 3/8 的大比例无动力模型,由 NASA 的 NB-52B(52-0008)在代顿飞行研究中心进行投放试飞。这些模型为铝、木盒玻璃纤维制造,每个重 1,100 千克,长 7.01 米。在投放后地面人员使用无线电遥控模型飞行,做出大迎角、失速和尾旋等机动,在结束试飞后,张开降落伞并由直升机在中空进行回收。

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NB-52B(52-0008)负责投放 F-15 滑翔模型

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F-15 滑翔模型在座舱内安装了摄像机

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F-15 3/8 无动力模型正在遥控着陆

首架 F-15A(有时也被称作 YF-15A,“Y”指作战试飞状态)序列号 71-0280,于 1972 年 6 月 26 日在圣路易斯进行了下线仪式。随后该机被拆解并用 C-5A 运输到加州爱德华兹空军基地。1972 年 7 月 27 日该机首飞,试飞员是麦道的欧文·巴鲁士。

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正在麦道圣路易斯工厂进行组装的 F-15 FSD 飞机

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首架 F-15A 71-0280于 1972 年 6 月 26 日在圣路易斯下线,全机采用了空优蓝涂装

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第二架 F-15A 71-0281 在圣路易斯被拆解后由 C-5A 运至爱德华兹空军基地进行试飞

首批 10 架 I 类单座 F-15A 都有各自的试飞任务,如下所示:

序  列号 首飞日期 任务
71-280 1972 年 7 月 27 日 扩展飞行包线,评估操纵品质,验证外部挂载
71-281 1972 年 9 月 28 日 试飞 F100 发动机
71-282 1972 年 11 月 4 日 航电研发,校准空速试飞。该机第一个安装 APG-63 雷达
71-283 1973 年 1 月 12 日 结构试飞
71-284 1973 年 3 月 7 日 首架安装 M61A1 机炮的 F-15。用于机炮、副油箱投放和武器试飞
71-285 1973 年 5 月 23 日 第二架航电试飞机。用于航电、飞行控制系统、导弹火控系统的试飞
71-286 1973 年 6 月 14 日 武器和副油箱等外部挂载试飞
71-287 1973 年 8 月 25 日 尾旋恢复、大迎角和燃料系统试飞
71-288 1973 年 10 月 20 日 飞机/发动机综合性能试飞
71-289 1974 年 1 月 16 日 战术电子战系统、雷达和航电评估试飞

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第四架 F-15A 71-0283 在 1973 年 5 月 16 日的爱德华兹空军基地公开日中进行展示。该机在空优蓝涂装上加上了红色条纹便于目视识别

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第七架 F-15A 71-0286 试射“麻雀”导弹

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第九架 F-15A 71-0288 在爱德华兹空军基地,1977 年 11 月 13 日

一些 I 类飞机后来交付美国空军。

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F-15A 可维护性展示,全机维护口盖众多

到 1973 年 10 月 29 日,12 架 I 类“鹰”里已经有 11 架开始试飞,最大速度已达到 2.3M,最大高度达到 18,288 米。该机在试飞中暴露的问题很少,但在初期阶段,在特定高度出现了抖振和翼载荷问题,通过斜切掉 0.37 平方米的翼尖解决了这一问题。麦道在风洞试验中又发现了颤振问题,为此在平尾前缘增加了锯齿。另外机背减速板在全部打开时会引起严重的抖振问题,为此减小了打开角度并增加了减速板面积。

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F-15 FSD 飞机机翼没有切尖,平尾没有锯齿,可于下图的生产型进行对比

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1973 年 3 月麦克唐纳开始生产首批 30 架 F-15A/B。首架交付美国空军作战部队的“鹰”是 TF-15A 73-0108,1974 年 11 月 4 日在亚利桑那州卢克空军基地,由福特总统主持了交付仪式,正式交付第 58 战术训练联队(TTW)的第 555 战术训练中队(TFTS)。在 F-15 进入部队服役的最初阶段,第 58 TTW 是 F-15 的换装训练单位(RTU)。

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1974 年 11 月 4 日在亚利桑那州卢克空军基地,由福特总统主持了隆重的交付仪式,TF-15A 73-0108 正式交付第 58 战术训练联队

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1974 年 11 月 4 日在交付仪式上的 TF-15A 73-0108,TAC1 代表战术空军司令部接收的的第一架 F-15

1974-75 年冬季,麦克唐纳改装了 F-15A 72-0119 以冲击限时爬升世界纪录,该项目名称“条纹鹰”行动。为了减重,“条纹鹰”拆除了所有非任务关键系统,包括襟翼和减速板,武器、雷达和火控系统,甚至去除了涂装,裸露出蒙皮,这样“条纹鹰”比标准 F-15A 轻了 816 千克。随后“条纹鹰”趁冬季在北达科他州大福克斯空军基地进行破纪录飞行,这样可充分利用高密度冷空气的优势。在破纪录飞行时,该机仅载刚够返回基地的少量燃油。最终该机打破了由 F-4B 和米格-25 保持的 8 项速度爬升纪录。

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F-15A 72-0119“条纹鹰”尽一切努力进行减重

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1974-75 年冬季,“条纹鹰”利用冷空气高密度的优势开始了破纪录飞行

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“条纹鹰”的三位试飞员

高度 耗时 日期 飞行员
3,000 米 27.57 秒 1975 年 1 月 16 日 R·史密斯少校
6,000 米 39.33 秒 1975 年 1 月 16 日 W·R·麦克法兰少校
9,000 米 48.86 秒 1975 年 1 月 16 日 W·R·麦克法兰少校
12,000 米 59.38 秒 1975 年 1 月 16 日 W·R·麦克法兰少校
15,000 米 77.02 秒 1975 年 1 月 16 日 D·W·彼得森少校
20,000 米 122.94 秒 1975 年 1 月 19 日 R·史密斯少校
25,000 米 161.02 秒 1975 年 1 月 26 日 D·W·彼得森少校
30,000 米 207.80 秒 1975 年 2 月 1 日 R·史密斯少校

“条纹鹰”现在俄亥俄代顿师莱特·帕特森空军基地的美国空军博物馆外露天展出。该机的多数记录后被苏联“P-42”打破,后者是用一架苏霍伊苏-27 原型机改装的。

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与“条纹鹰”采用相同手段减重的苏-27 P-42 原型机

1976 年 1 月“鹰”开始交付首个作战联队——弗吉尼亚兰州利空军基地的第 1 战术战斗机联队(TFW),取代了该联队的 F-4E。1977 年德国比特堡的第 36TFW 换装 F-15A/B,这也是“鹰”的首次海外部署。同年新墨西哥州霍洛曼空军基地的第 49TFW 开始换装“鹰”。1977 年内华达州内利斯空军基地第 57TFW 换装 F-15A/B,旗下第 433 战斗机武器中队(FWS)担负了为其他“鹰”中队训练飞行员的任务。

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访问荷兰苏斯特堡第1 TFW 第 71 TFS 的 F-15A 75-0033,摄于1978 年 9 月 18 日。此时 F-15 已换成双色空优迷彩涂装

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1977 年 8 月 1 日驻德国德国比特堡的第 36TFW 第 525 TFS 的 F-15A 双机,下方是著名的科赫姆古堡

1978 年荷兰苏斯特堡的第 32 战术战斗机中队(TFS)换装“鹰”,第 32TFS 接受荷兰空军的指挥执行北约任务。同年弗罗里达州埃格林空军基地的第 33TFW 换装 F-15A/B。

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1980 年第 32 TFS 的 F-15B 77-0158 参加英国费尔福德航空展

F-15 进入美国空军服役的过程并不是一帆风顺。卢克空军基地 TTW 的飞行员发现他们无法完成计划中的飞行架次。该机在配件和维护上遭遇困难,但出问题最多的还是发动机。

80 年代中期第 21 混成联队(CW,后改编为 TFW)接收 F-15A/B“鹰”。该联队在 1990 年 3 月 19 日发生一起令人尴尬的事故,在训练中一架 F-15 误射一枚“响尾蛇”实弹击伤另一架 F-15。此次事故导致联队指挥官被解职,受伤的飞机安全降落,验证了 F-15 的高结构强度和高生存力。

其余的 F-15A/B 装备了战术空军司令部(TAC)下辖用于美国本土防空的战斗截击机中队(FIS)。FIS 原本隶属防空司令部,该司令部在 1979 年 10 月解散后其部队都移交 TAC 管辖。TAC 为此在科罗拉多州斯普林斯成立了防空战术空军司令部(ADTAC),稍后其总部又搬迁至兰利空军基地,1985 年 ADTAC 改组为第一航空军(AF)。4 个 TAC 中队(第 5、48、57 和 318 FIS)换装 F-15A/B 执行截击任务,取代了康维尔 F-106“三角标枪”。这些中队的部分“鹰”还具备发射沃特反卫星导弹的能力。

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第 318 FIS 的 F-15A 76-0111,指挥官座机

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第318FIS 装备的 3 代喷气机

“鹰”执行美国本土防空任务的时间很短,很快就被 F-16ADF“战隼”所接替。90 年代初美国空军开始解散“鹰”截击机中队,其装备的飞机被移交给国民警卫队。

1982 年美国空军开始了 F-15A/B 的多阶段改进项目(MSIP),与 F-15C/D 的 MSIP(现被称为MSIP II)同时进行。但是由于成本太高,F-15A/B MSIP 被取消。

最后美国空军觉得将一些状况较好的 F-15A/B 进行 F-15C/D 的 MSIP II 升级还是值得的,但这种升级没有安装 APG-70 雷达,而是采用成本更低的 APG-63(V)1 雷达,只是换装了改进型 ECM 电子战套件并实施了座舱改进,F100-PW-100 发动机升级成 -220E 标准。1997 年一架 F-15 测试了 APG-63(V)1 雷达,该雷达使用了 APG-70 的技术,在处理速度和可靠性上大大高于 APG-63。

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经过 MSIP 升级的 F-15A/B 仪表面板左侧增加了一个多功能显示器

那些不适于进行 MSIP II 升级的早期 F-15A/B 被封存在航空维护与重建中心(AMARC),部分提供给以色列作为备件。美国空军的 F-15A 不包括 FSD 飞机在内总数 364 架,现役 46 架,损失 46 架,出售 15 架,退役 96 架,封存 153 架。

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封存在航空维护与重建中心的早期型 F-15A/B

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F-15A ASAT

70 年代末早在星球大战计划(SDI)启动之前,F-15“鹰”就担负起了反卫星(ASAT)任务。(www.61k.com]

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ASAT 项目概念图

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ASAT 项目 logo

ASAT 武器的设计目标是在战争中摧毁敌方的军事卫星,特别是低轨道侦察卫星、电子情报(ELINT)卫星、海洋监视卫星。苏联也有反卫星项目,就是杀手卫星,在轨道接近目标后爆炸。美国则给 F-15“鹰”装备了反卫星导弹,F-15 爬升至 24,384 米的高空发射反卫星导弹来摧毁低地球轨道在轨卫星。

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沃特 ASM-135A 反卫星导弹

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ASM-135A 反卫星导弹的第一级

1979 年美国空军与沃特签订合同研制一种空射低地球轨道反卫星载具。沃特研制的 ASM-135A 是两级结构,第一级派生自 AGM-69 SRAM-A(短程攻击导弹)导弹,第二级来自“牵牛星”III 火箭。ASM-135A 发射重量 1,225 千克,长 5.49 米。内部装载一部小型动能杀伤战斗部,使用红外制导通过撞击来摧毁目标。

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ASM-135A 的动能杀伤战斗部

F-15A 76-0086 被改装用于沃特 ASM-135A 的测试。ASM-135A 挂载在 F-15 的机腹中线挂架,载机经过特别布线以兼容 ASM-135A,并安装了备用电池、微处理器、以及用于中继制导的数据链。

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F-15A 76-0086 改装后进行了几次 ASAT 试射,但真正实弹射击是由 F-15A 77-0084 完成的

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80 年代初开始了导弹的挂载试飞,验证了 F-15A 跃升爬升至 24,384 米高空的可行性。1984 年 1 月 F-15 进行了第一次 ASM-135A 的试射,导弹瞄准了太空中的预定点。随后又进行了 3 次 ASM-135A 试射,瞄准了红外发光天体。

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F-15A 77-0084 以跃升爬升方式发射 ASM-135A

1985 年 9 月 13 日进行了第一次也是唯一一次 ASM-135A 攻击卫星的试射,爱德华兹空军基地第 6512 实验中队的 F-15A 76-0084 从范登堡空军基地起飞后跃升爬升至 24,384 米高度,瞄准“太阳风”P78-1 卫星发射了 ASAT。“太阳风”P78-1 是 1979 年 2 月发射的伽马射线光谱卫星。导弹的一二级点火顺利,小型动能杀伤载具分离后导向目标,通过撞击摧毁了卫星。

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“太阳风”P78-1 卫星

这次试射成功地证明了基本概念的可行性。但却违反了美苏签署的禁止研制和测试反卫星武器的条约。太阳科学家也对这次测试不满,“太阳风”P78-1 是用于研究太阳的科研卫星,还在服役期内。

美国空军最初的计划是改装 20 架 F-15A 反卫星机,分别装备兰利空军基地的第 48TFS 和华盛顿州麦科德空军基地的第 318TFS,这两个中队将各自装备 3-4 架经过重新布线的 F-15A/B。但美国国会不希望进一步测试该系统,1988 年 ASAT 项目正式终止。

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F-15B

F-15B 是 F-15A 的双座教练型,保留了 F-15A 的机身结构,没有重大的结构改变,两者在尺寸上也保持一致。[www.61k.com]该机最初型号为 TF-15A,为了容纳第二个座椅,拆除了 F-15A 座舱后部的内置电子对抗设备(ICS),并稍稍降低了油箱容积,改用更大的双座座舱盖。F-15A/B 在具备相同的作战性能,总体性能也一致。

f-15e 攻势制空(二 家族)——麦道F-15“鹰”战斗机

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F-15A 飞行员座椅后的电子设备舱除了 ICS 外还有很大的空间,改成双座型很方便

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F-15 单双座几乎只是座舱盖的不同,结构变动很小

有两架双座型参与了 I 类试飞。

序列号 首飞日期 备注
71-0290 1973 年 7 月 7 日 首架双座型
71-0291 1973 年 10 月 18 日 最后一架 I 类试飞机

首架 TF-15A(71-0290)是麦道生产的第 8 架 F-15,TF-15A 的型号很快就改成 F-15B。自该机起,单、双座机保持 7:1 比例。

1976年 TF-15A(71-0291)涂上了红-白-蓝 200 周年纪念涂装并开始了环球促销之旅,其中一站是英国的范堡罗航空展。后来 71-0291 被作为 F-15E“攻击鹰”展示机,并测试了“鹰”的 FAST 保形油箱。

f-15e 攻势制空(二 家族)——麦道F-15“鹰”战斗机

安装了 FAST 包的 TF-15A(71-0291)涂上了 200 周年纪念涂装并开始了环球促销之旅

f-15e 攻势制空(二 家族)——麦道F-15“鹰”战斗机

1976 年 4 月TF-15A(71-0291)又涂上了法国空军机徽开始为法国空军演示,但最终未获青睐

1973 年 3 月美国空军宣布了首批 30 架生产型 F-15A/B 的订单,首架交付美国空军的“鹰”是 TF-15A 73-0108。F-15B 总产量 58 架,现役 9 架,损失 6 架,退役 18 架,出售 8 架,封存 18 架。

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F-15C

F-15C 是“鹰”的第二种单座型,在外观上与F-15A保持一致,但内部却进行了数项重大改进以提高战力。(www.61k.com]

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Block18 批次的最后 1 架 F-15A

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Block21 批次,第一架 F-15C 78-0468,1979 年 5 月 30 日交付

在外观上两者最大的不同之处就是 F-15C 可在机身两侧安装燃油和传感器战术包(FAST pack),现在称为保形油箱(CFT)。油箱与机身两侧气动外形融为一体,阻力较小,对飞机性能的不利影响也小。拆除 FAST 包后,F-15C 几乎与 A 型没有区别,两者仅能通过序列号来辨识。实际上 F-15C 也很少安装 FAST 包。

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F-15A 和 F-15C 区别之一,即使经过 MSIP 升级的 F-15A,也无新生产的 F-15C 右尾撑尾端的告警接收机

每个 FAST 包可装载 3,214 升燃油,还可安装侦察照相机、红外传感器、雷达告警接收机、干扰机、激光指示器、微光夜视仪等设备,当然要挤占一些燃油的容积。1974 年 7 月 27 日 FAST 包首次在 F-15B 上进行了测试,15 分钟内就可安装或拆卸 FAST 包。

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F-15C/D 的 FAST 包与 F-15E 使用的有所不同,只有底部纵列的“麻雀”挂架

FAST 包下方安装有双联纵列挂架,F-15C/D 在安装 FAST 包之后还可在机身两侧挂载 4 枚“麻雀”或者 AMRAAM,或者 1,996 千克的空地导弹或炸弹。

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不得不承认,F-15 上的 FAST 包保形油箱是航空史上的一大创新

两个 FAST 包的燃油总容量略低于 3 个外挂副油箱,但安装 FAST 包的飞机可以飞得更快,FAST 包加上 3 个副油箱使 F-15C 的最大转场航程达到了 5,552 千米。

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麦道为 FAST 包设计了许多种用途,最后在 F-15E 上发扬光大

F-15C 从生产之初就去掉了发动机尾喷管的“火鸡羽毛”整流片,大大简化的维护工作,服役中的 F-15A/B 也同时在外场拆除了“火鸡羽毛”。

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这就是“火鸡羽毛”整流片

F-15C 内部增加了机翼前后缘油箱,机身中段增加内部油箱,内油总容量增加到 7,836 升(不包括 FAST 包容量)。增加的燃油使 F-15C 的正常起飞重量增加到 30,844 千克,为此加强了轮胎、机轮和刹车。

F-15C 最大的改进在与电子设备,其 AN/APG-63 雷达增加了可编程信号处理器(PSP),就是一台特别用途的高速计算机。雷达可通过软件来切换雷达模式,而不是以前的硬跳线方式,这可实现雷达模式的迅速切换,提供最大的作战灵活性。PSP 的引入使 APG-63 具备了升级合成孔径测绘模式的能力,在以前雷达测绘需要在任务结束后将数据拷贝到地面大型高速计算机进行事后运算,当时机载计算机的运算速度无法进行实时雷达测绘。合成孔径波束锐化测绘技术可向飞行员提供前方 160 千米远处地面目标的雷达视图。

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F-15C 座舱布局,与 F-15A 后期批次基本一致

F-15C 可挂载 18 枚集束炸弹或 MK82,可在超音速状态下投放。

早期 F-15C 安装普惠 F100-PW-100 发动机,后来换装可靠性更好但推力稍微下降的 F100-PW-220(最大加力推力从 10,809 千克降低到 10,637 千克),该型发动机在 F-15A 71-0287 上进行了试飞。-220 发动机引入了单晶涡轮叶片,先进多区加力燃烧室,加大进气量的风扇以及发动机数字控制系统。1985 年 11 月新发动机投产,1986 年春服役。F-15 飞行员第一次可以信心满满地将油门杆从军推一下子推到最大加力,然后 4 秒后发动机达到最大推力状态,整个过程中无需担心发动机失速。

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F100-PW-220 发动机,牺牲了一点推力换取可靠性

80 年代初 F-15C/D 开始交付美国空军,首先装备了荷兰苏斯特堡的第 32TFS,替换了 F-15A/B。随后是冲绳嘉手纳空军基地的第 18TFW(这也是“鹰”首次部署在亚太地区),冰岛凯夫拉维克的第 57FIS,以及阿拉斯加空军司令部的第二个中队——第 54TFS。除第 49 联队外,F-15C/D 取代了先前“鹰”部队的 F-15A/B。共有 408 架 F-15C 和 61 架 F-15D 交付美国空军。随着时间的推移,国民警卫队的 F-15A/B 也逐渐被 F-15C/D 取代。F-15C 总产量 408 架,现役 334 架,损失 52 架,退役一架,出售 20 架,封存 1 架。

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第 131TFW 指挥官座机垂尾 LOGO 的来历

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尾码为 IS 是第 57FIS 的 F-15C/D,驻地冰岛,早已撤编。该中队是唯一一个常见挂 FAST 包执行任务的中队。执行监视、截击任务时,只挂两枚麻雀,进气道外侧左右前方各一枚。估计是考虑到一般都是拦截 TU-95/142 之流,没必要挂更多,但又经常需要长时间伴飞,才会经常挂 FAST 包。目前网上所见的 IS 中队的图全部都是挂 FAST 包的

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F-15D

F-15D 是 F-15C 的双座型。[www.61k.com]麦道共为美国空军制造了 61 架 F-15D,以色列 8 架、日本 12 架(F-15DJ),沙特 16 架。F-15D 作战能力与 F-15C 一样,但没有安装 ALQ-135 ECM 系统。

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F-15C/D 座舱对比

首架 F-15D(78-0056)于 1979 年 6 月 19 日首飞。

出口的 F-15D 没有安装电子战告警设备(EWWS)或战术电子战系统(TEWS)。

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参加“红旗”演习的 F-15D

F-15 多阶段改进项目

多阶段改进项目(MSIP)是麦道和美国空军佐治亚华纳·罗宾斯后勤中心的联合项目。MSIP 项目负责将 F-15 的改进逐步引入生产线,并对早期飞机进行的相同的升级。

MSIP II 是 F-15C/D 的升级项目,属于 MSIP 的一部分。MSIP II 的主要工作是为 F-15C/D 安装 APG-70 雷达,增加 AIM-120 AMRAAM 的发射能力。电子战告警设备(EWWS)被改进为更先进的战术电子战系统(TEWS),包括 ALQ-135 电子对抗装置和升级型 ALR-56C 雷达告警接收机,和改进型 ALQ-128。并安装了过载告警系统,防止飞行员在战斗机动中超过 9g 的限制。

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一部分经过 MSIP II 升级的 F-15C/D 在机鼻上方增加了突起,推测是 RWR 天线

“寻求对话”项目是 MSIP II 的一部分,旨在降低在敌方干扰下 F-15 UHF 无线电漏洞,为此引入了扩频技术以及零控天线。另一个是联合战术信息分发系统(JTIDS),旨在为司令部、控制中心和各部队间提供高容量、可靠的抗干扰信息分布系统。MSIP II 的另一个内容是为 F-15 增加全球定位系统(GPS)。座舱内安装了新的多功能显示器武器控制面板。安装了新的操纵杆和油门杆把手。

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经过 MSIP II 升级的 F-15C,座舱,与经过 MSIP 升级的 F-15A 一致

MSIP II 的重头戏是安装升级型 AN/APG-63 雷达,由于改进重大所以型号也改为 AN/APG-70。新雷达的数据处理器内存从 16K 扩展到 24K,处理速度增加 3 倍,火控系统内存从 96K 增加到 1,000K,处理速度也提高 3 倍。安装了可编程武器控制装置(PACS),这个单元具有多带宽,专为合成孔径高分辨率地面测绘模式准备。雷达还增加了几个新的雷达模式,例如边跟踪边扫描模式,允许同时向不同的目标发射 4 枚超视距导弹。APG-70 还有的低截获率(LPI)能力,这使其在探测和攻击敌机时不容易引起敌机的注意。APG-70 增加的能力可应用非合作目标识别(NCTR)技术,在辨识敌我方面可靠性更佳。NCTR 技术高度机密,已知的技术细节较少,据说该技术可以避免许多误击事故。

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AN/APG-70 雷达

首架 MSIP II 飞机是 F-15C 84-001,1985 年 6 月 20 日首飞。1991 年海湾战争时 MSIP II 项目仍在进行中,AIM-120 AMRAAM 还未部署。但 MSIP II F-15C 被迅速部署到海湾地区,在猎杀伊拉克飞机上令人印象深刻,NCTR 系统运作良好,可以辨识飞机的型号甚至子型号。不过由于资金限制,只有最后 43 架 F-15C 安装了休斯 APG-70 雷达,另有 161 架 F-15C 自 2001 年初开始改换装 APG-63(V)1,其余的 F-15 则仍旧使用 APG-63 PSP 雷达。MSIP II 后期又加入了 JHMCS 头瞄和 AIM-9X 的发射能力,大大提高了“鹰”的空战能力。

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挂载 4 枚AIM-120B 和 4 枚 AIM-9M 的 F-15C

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现在美国空军的 F-15C 都装备了JHMCS 头瞄和 AIM-9X

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美国空军现役的 F-15,尾部发动机喷管间的“海狸尾”整流段(上图)都已拆除,而 F-15E 生产出来就没有此结构

原计划 F-15A/B/C/D 都进行 MSIP 升级,F-15A/B MSIP 除了不能安装 C 型的保形油箱,其他升级内容与 F-15C/D 基本一致,但由于成本太高而放弃。非常早期的 F-15A(1973、74 和 75 财年订购的)予以退役。

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美国空军的 F-15 在左垂尾顶部安装有机密的 ALQ-128 电子战吊舱,外销型一概没有此装备

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相控阵雷达

2004 年 10 月,美国空军表示第三联队第 12 和第 19 中队的 F-15C 战斗机飞行员现在已经在用 APG-63(v)2 有源相控阵雷达进行值班飞行。虽然这种雷达的大部分性能数据还是保密的,但是作为世界上第一部在战斗机上执勤的 AESA 雷达,即雷声公司制造的 APG-63(V)2 雷达可以探测到 90 千米以外的小型巡航导弹和隐身飞机,而在这个距离上原来的 F-15C 雷达只能发现常规尺寸的有人驾驶战斗机。五角大楼的雷达专家用另外一种说法,即 F-15C 的原装雷达在 90 千米处发现的目标,对于 X 波段的 AESA 新雷达 V2 而言,在 180 千米处即可发现同样的目标。APG-63(V)2 雷达的优点还不止是增加了作用距离和分辨率,更重要的是它具有同时跟踪多个目标的能力。因为要打击的目标,即巡航导弹大多数情况下是采用多发齐射方式。F-15C 原雷达一般情况下只能对一个,最多两个巡航导弹进行跟踪;而 APG-63(V)2 雷达可以同时以更高的精度跟踪多个目标,并制导多枚先进中距空空导弹(AMRAAM)实施攻击。

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安装 APG-63(V)2 雷达的 F-15C“金鹰”

APG-63(V)2 雷达的天线口径还是由数百个第一代 AESA“砖块”结构的收/发模块组成,而第二代收/发模块的尺寸小于 1 平方英寸。该雷达约有 3,600 个接收和发射单元,排列在一个接近正方形的天线框架上。AESA 雷达波束快速运动能力,使之可以同时跟踪多个目标,并发射和制导导弹进行拦截。雷达可以在很远的距离上发现小型或具有隐身能力的巡航导弹和飞机,使得 F-15C 战斗机有足够的时间在对方还没有来得及发现自己时,将其击毁。它可以向挂载 AIM-120C 增程先进中距空空导弹的 F-15 战斗机提供先验目标信息。在导弹飞行过程中,雷达还可提供修正信息,以便提高命中精度。过去对远距离小型目标的探测任务是由米波雷达来完成的,但是它的精度较低;目前 E-10A 的 AESA 雷达可以实现既能远距离,又有高精度的探测。新型的 AESA 雷达还为它的载机 F-15C 本身的雷达截面积的减小做出贡献。因为对于传统的机械扫描雷达,当它的天线探测到目标时,正好是它的天线平面对准目标,因此,也就形成了很强的反射;如果说在前一时刻敌方还没有发现你,这时他将发现了你。而 AESA 雷达天线阵面是固定安装的,并同飞机纵轴有几度的夹角,如同 F-22 的雷达一样,其天线阵面的反射是很小的。

尽管 APG-63(V)2 雷达有上述种种优点,但将被更为先进的 APG-63(V)3 所代替。因为前者需要太多的冷却和供电。飞机要为装载这样的雷达进行大量的改装工作。另外,由于雷达太重,还要在飞机尾部加装 600 磅(272 千克)的配重,以便平衡飞机的重心。这时改装后的飞机将比原来飞机增重 1,000 磅(454 千克)。这对飞机的航程和油耗没有太大的冲击,但对飞机的机动性却有一定的影响。这将通过配备高机动的 AIM-9X 近距空空导弹(射程为 22~30km)和头盔瞄准系统加以弥补。雷声公司研发的新型 APG-63(V)3 雷达同 F-15C 原型的机械扫描雷达 V1 相比重量基本相同,因此不需在飞机尾部加装配重;同时,原型飞机的供电也可以满足 APG-63(V)3 雷达雷达的要求。APG-63(V)3 雷达的后勤保障需求大为降低,极大地增加了部队的机动能力。APG-63(V)2 雷达的AESA天线采用"砖块"结构;APG-63(V)3 雷达则采用"瓦片"结构(即为F/A-18E/F 改装 APG-79AESA 雷达所采用的一种更小型的 AESA 结构形式)。V3 型的 AESA 阵面将可减重 240 磅(109 千克)。同时,V3 型雷达的故障诊断能力也有大幅度的改善。

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APG-63(V)3 雷达

尽管 APG-63(V)2 雷达采用的是第一代AESA技术,飞行员们还是对其褒奖有加,并希望把它配载在更多的飞机上。空军官员关切的是如何在战术使用上更有效的发挥 AESA 雷达的作用,是否能够形成对多个来袭巡航导弹的攻击几何图形,是否有足够的空空导弹实施攻击。因为你已经有了不会漏掉任何一个目标的探测手段。空军官员还表示,准备增加 F-15 的外挂载荷,把现在还没有利用的翼尖挂点挂载 AMRAAM 导弹或是把内侧的 AIM-9X 近距导弹移至翼尖挂架,而把腾出来的内侧挂架挂载 AMRAAM 导弹。战斗机雷达的另外一个不足是其有限的视场。虽然 V2 已经比原来装载的雷达视场有所增加,但是仍然不能达到全方向。飞行员希望用数字雷达告警接收机,如 ALR-69A(V)来填补那些雷达还不能覆盖的空域。
2007 年 10 月,波音公司获得一项 7,000 万美元的合同,用于改进美国空军和空中国民警卫队的 F-15C 战斗机雷达。改进后的雷达型号为 APG-63(V)3,它是一种有源相控阵(AESA)雷达,改进计划将于 2009 年第一季度开始。雷声公司研制的 APG-63(V)3 AESA 雷达把经过实战考验的 APG-63(V)2 AESA 雷达软件和 F/A-18E/F “超黄蜂”战斗机的 APG-79 AESA 雷达先进的硬件结合起来,从而形成一种高性能的新系统,它具有极佳的可靠性和经济性。波音公司的官员表示,AESA雷达极大地改进了 F-15C 战斗机的环境感知能力以及目标定位能力和定位精度。AESA 雷达可以使 F-15C 战斗机在 21 世纪仍然保持其空战优势。由于可靠性的提高,也使 F-15C 战斗机的维修成本大幅度降低。APG-63(V)3 是计划中的 F-15C 战斗机最新改装项目。这项改装还包括飞机之间的数据链、GPS 导航和联合头盔提示系统以及网络中心战中的最新空对空武器系统。

2007 年 11 月一架美国空中国警队所属的 F-15 于空战训练时解体坠毁,飞行员安全逃生。2007 年 11 月 4 日美国空军宣布 F-15 战斗机基于“适航性疑虑”,将停飞部分“非关键性飞行任务”,但其后于 11 月 5 日晚间宣布扩大停飞,停飞所有非战斗值勤的 F-15 战斗机,所有例行性日常战备训练任务暂停。而部署在阿富汗执行反恐作战任务的 F-15 战斗机亦需停飞,停飞令适用于部署于全球各地的 F-15 鹰式战斗机。F-15E 在不久后即回复正常飞行及战备任务,而 A-D 型机则继续停飞。2008 年 1 月美国空军已经完成 90% A-D 型战机的结构检查,其中 60% 通过检查回复正常飞行及战备任务。而约有 180 架发现纵梁裂缝,有可能让这 180 架战机提早退役。每架战机更换纵梁成本约 26 万美元。

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F-15E“攻击鹰”

70 年代末麦道和休斯飞机合作投资研究 F-15“鹰”用在对地攻击任务的可能性。(www.61k.com]其实早在 60 年代末 F-15 就被规划为多用途战斗机,但是空优被列为首要任务,到 1975 年空地任务已被搁置。

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截击

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超视距空战

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硬目标轰炸

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“野鼬鼠”任务

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精确轰炸

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侦察

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反舰

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火力圈外武器投射

麦道和休斯飞机的合作研究中,充分利用保形油箱大大扩展了 F-15 多用途能力,奠定了“攻击鹰”的基础。图中的模型在机腹还安装了 FLIR 转塔,在 F-15E 上演变成了 FLIR 吊舱

作为项目的一部分,麦道将第二架 F-15B(71-0291)进行了改装,项目名称“攻击鹰”。改装后该机于 1980 年 7 月 8 日首飞,安装了具有合成孔径技术的改进型 APG-63 雷达,后座为武器系统官(WSO)座位,负责武器的投放。该机安装了 F-15C/D 的 FAST 保形油箱。

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F-15B(71-0291)“攻击鹰”演示机,涂上了“欧洲”1 号绿色迷彩涂装

“攻击鹰”演示机后来挂载了中线挂架机炮吊舱,左侧进气口下方安装了“铺路钉”激光指示吊舱,使其可以自主引导激光制导武器。

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“攻击鹰”演示机沿用了 F-15C/D 的保形油箱,挂载能力有限

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挂载机炮吊舱的“攻击鹰”演示机

“攻击鹰”演示机参加了 1980 年 9 月的范堡罗航展以吸引潜在客户。此时美国空军开始研究用于替换通用动力 F-111 的增强战术战斗机(ETF),希望获得一种无需其他战斗机护航,以及电子干扰飞机和预警机的支援,能单独执行打击任务的战斗机。出于成本的限制,美国空军希望能在现有 F-15 或 F-16 基础上研发 ETF 飞机,而不是重新研制全新的飞机。美国空军也考虑过帕纳维亚“狂风”,但由于航程的缺陷和非美国制造的政治因素很早就被排除在外。

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美国空军的确动过“狂风”的脑筋,但性能还是差强人意

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F-16XL 也是相当优秀的战斗轰炸机

ETF 的研究最终导致在 F-15 和曲线前缘箭式翼的 F-16XL 之间进行试飞竞争。麦道提供了 4 架“鹰”用于试飞,其中一架就是“攻击鹰”演示机。4 架“鹰”中 F-15D 80-0055 在埃格林空军基地进行武器投放试飞;“攻击鹰”演示机在爱德华兹空军基地进行合成孔径雷达的效果评估试飞;F-15C 78-0468 在爱德华兹空军基地进行了几次仪表飞行和飞行品质评估;F-15D 81-0063 在爱德华兹空军基地完成了 36 次作战评估飞行。通用动力提供了两架 F-16XL 参与竞争。

1984 年 2月 24 日美国空军宣布 F-15 成为双任务战斗机竞争的赢家,部分原因是 F-15 ETF 的研制成本更低,生产型“攻击鹰”型号为 F-15E。1984 年麦道开始了 F-15E 的全尺寸研发,1986 年 12 月 11 日首架 F-15E(86-0183)首飞,试飞员加里·詹宁斯。

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美国空军战斗轰炸机发展史

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第一架 F-15E(86-0183),此时保形油箱尚未最终定型,LANTIRN 吊舱也是模型。该机在 F-15E 的发展过程中担负了重要的试飞任务,最近还被改装成 F-15SE 演示机

F-15E 在外形和尺寸上与双座的 F-15D 一致,但 F-15E 的结构进行了加强以承受高达 36,741 千克的起飞重量,机身结构寿命 16,000 小时,是其他 F-15 的两倍;由于安装了额外的电子设备,内油容量减至 7,643 升;整个后机身使用了超塑成形和扩散焊接钛合金技术,发动机舱更整洁、轻量和开阔。

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F-15E 的后机身采用了超塑成形和扩散焊接钛合金技术,取消了传统的梁肋结构

F-15E 电子设备的核心是 AN/APG-70 雷达,其设计目的是难以被敌防空系统探测。雷达可快速切换至合成孔径模式,可对飞行路径前方两侧 45 度的地面进行单扫描地图测绘,几秒后迅速关机,使敌人无法通过雷达辐射来追踪到 F-15E 的位置和飞行路径。雷达绘制的地图可“冻结”在显示器上,然后在飞机更接近目标时再一次扫描时进行更新。雷达显示终端通过对接收到的信号进行处理,产生地面鸟瞰地图,分辨率远超之前的雷达,在 160 千米远时就可以分辨出道路、桥梁和机场,随着 F-15E 接近目标,图像的分辨率更加清晰,诸如卡车、飞机和坦克这类的小型目标也清晰可见。

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AN/APG-70 雷达的合成孔径模式可测绘高分辨率地图

F-15E 武器投送系统的另一个关键设备是马丁·玛丽埃塔低空导航、目标指示和红外夜视(LANTIRN)系统,随动于 AN/APG-70 雷达。LANTIRN 系统包含有两个吊舱,每侧进气道下方各安装一个。右侧是 AAQ-13 导航吊舱,内部安装前视红外(FLIR)传感器,可在 HUD 上显示前方地形的高质量红外视频图像,使飞机具备了夜间晴好天气下的低空高速飞行能力。导航吊舱内部还安装了地形跟踪雷达,可在恶劣天气下使用。飞行员可依据导航吊舱的图像手动驾驶,也可在 61 米高度进行自动地形跟踪飞行。左侧是 AAQ-14 目标指示吊舱,内部安装了高分辨率跟踪 FLIR,导弹校靶相关仪,以及激光指示器。导弹校靶相关仪用于引导“小牛”空地导弹,激光指示器用于为激光制导武器指示目标。

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LANTIRN 吊舱安装位置示意图

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AAQ-13 导航吊舱结构图

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AAQ-14 目标指示吊舱结构图

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AAQ-13 导航吊舱为宽视场 HUD 提供的红外图像

F-15E 的前后座舱都进行了升级,重新设计了飞行员座舱的操纵系统,换装了宽视场 HUD,安装了 3 个多功能阴极射线显示器,用于导航、武器投放和系统操作。后座 WSO 有 4 个阴极射线显示器,用于显示雷达信息、武器选择和监视敌方防空系统。

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Kaiser IR-2394/A 宽视场 HUD

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F-15E 前座布局

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F-15E 后座布局,比 C/D 先进了许多

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WSO 还可以操作改进型 ALQ-135B 电子战系统,该系统具备一部新型宽波段干扰机。[www.61k.com]前机身经过了重新布置,容纳了内置式 ALQ-135B 电子战系统,而 F-15B/D 未安装该系统。该系统有两个尾撑末端天线,而不是其他 F-15 上的一个天线,其他天线安装在左垂尾顶部和两翼前缘根部,取消了其他 F-15 机鼻下的刀形天线。

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F-15E 的尾撑末端有两个 ALQ-135B 电子战天线

F-15E 保留了 F-15C/D 的保形油箱,在油箱两侧增加了 6 个武器挂架,最大可挂载 10,659 千克武器。F-15E保留了 20 毫米 M61A1 火炮,但是备弹数下降到 512 发。F-15E 保留了 F-15C/D 的全部空空作战能力,可在保形油箱下方挂架挂载 4 枚 AIM-7M“麻雀”或 AIM-120 导弹,在翼下挂载 4 枚 AIM-9M“响尾蛇”或 AIM-120 空空导弹。

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F-15E 的保形油箱每个都有 6 个武器挂架,充分利用了油箱侧面的空间,而且是纵列布置阻力较小

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在保形油箱挂载空空导弹时需要加装 LAU-106/A 弹射挂架

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F-15E 的 M61A1 火炮取消了弹鼓供弹方式,降低了载弹量

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F-15E 的炮弹装填口,位于鼻轮后、两进气道底部之间

F-15E 同样沿用了 F-15C/D 的 10,886 千克静态推力的普惠 F100-PW-220 涡扇发动机,但是发动机舱经过了重新设计,可换装 13,608 千克推力级别的涡扇发动机。首批 134 架F-15E 安装 -220 发动机,从第 135 架 F-15E(90-0233)开始换装 13,200 千克推力的 F100-PW-229 发动机。

1990 年 6 月,F-15E 参加了美国空军的“长枪”射击比武,首次与其他型号的飞机同台竞技,包揽了前两名。

由于翼载较低,F-15E 的低空飞行稳定性不及 F-111,但 F-15E 在俯冲投弹和低空高速冲刺优势明显,可持续进行低空高速飞行。该机在内华达沙漠进行了低空高速武器投放试飞中遭遇高温乱流,引起的颠簸令飞行员感到不适,但是全天候武器投放的精度和准确度非常优秀。

在完成了爱德华兹空军基地的作战试飞和埃格林空军基地的“寻鹰”武器挂载和投放试飞后,F-15E 开始交付卢克空军基地第 405TTW 第 425TFTS 用于飞行员训练。1989 年初第 4TFW 第 336TFS 成为首支装备 F-15E 的战斗部队。1989 年 1 0月 F-15E 达到有限作战能力,计划在 1990 年 8 月具备完全作战能力。

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进行夜间加油的 F-15E,座舱盖后侧有照明灯

但 F-15E 的 LANTIRN 系统与 APG-70 的雷达整合上遇了预料之外的问题,在“沙漠风暴”行动开始时 F-15E 仍未具备完全作战能力。F-15E 只能使用 LANTIRN 导航吊舱,目标指示吊舱还无法使用,所以该机仍然只能投掷铁炸弹,部署到海湾的 48 架 F-15E 还不具备完全作战能力。该机与其他飞机协同执行了“飞毛腿”导弹猎杀任务,取得了很大成功。F-15E 也获得了许多攻击其他伊拉克目标的机会,但多数攻击都是在中空进行的,没有机会展示其低空性能。在海湾战争快结束时,全部 LANTIRN 系统才能投入使用,但目标指示吊舱仍然问题多多,无法在战斗中发挥全部性能。在海湾战争尾声时,只有一部分 F-15E 挂载了双吊舱,飞行员声称 F-15E 投掷的激光制导炸弹有 80% 的命中率。

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海湾战争中部署在沙特的 F-15E 机群,此时还不具备完全作战能力

爱德华兹空军基地的 F-15 联合试验部队(CFT)负责 F-15E 的发动机、软件、雷达和 LANTIRN 系统的发展,他们充分吸取了 F-15E 的战时经验。战争结束后,F-15E 仍然忙着扩展可挂载武器的种类,包括 Mk20“石眼”、CBU-87 集束炸弹、Mk82 和 Mk84 227 千克和 504 千克炸弹、AGM-65“小牛”导弹、GBU-10 和 GBU-15 激光制导炸弹等。

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AGM-130 投弹测试,右侧机翼下方布置了很多摄像头

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GUB-28

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EGBU-15

1994 年第 200 架也是最后一架 F-15E 交付美国空军,但后来在 1997 和 1998 财年又购买了一些补充替换机。

1994 年中期由于 F100-PW-229 的问题导致许多 F-15E 长时间停飞。发动机的第 4 级涡轮叶片出现应力裂纹,埃尔门多夫、莱肯希思和内利斯空军基地的 75 架 F-15E 停飞。1998 年 1 月英国莱肯希思基地的 F-15E 又遭停飞,因为压缩机失速和一些重要发动机部件出现损伤。

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F-15 的放油口布置在两翼翼尖后缘

由于 F100-PW-229 的可靠性问题,1998 年 6 月美国空军开始评估 GE F110-GE-129 IPE(增强性能发动机)发动机作为 F-15E 替换发动机的可行性。F110 发动机的最大静态加力推力为 10,866 千克。内利斯基地第 422 测试和评估中队驾驶安装 F110 发动机的 F-15E 87-180、86-189 和 88-1678 进行了试飞。

2001 年 4 月 13 日,波音宣布与美国空军签署了最终合同,生产 10 架新的 F-15E,这样 F-15E 的总数量为 236 架。新生产的 F-15E 可投射 JDAM、联合防区外发射武器和风修正弹药布撒器 JSOW 等。此外,飞机还将安装增强型夜视装置和三个新型主动矩阵液晶显示器。

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美国空军接收的最后一架 F-15E 01-2004

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F-15E 投放 GUB-31 907 千克 JDAM(BL-109 战斗部)

2004 年 8 月,隶属埃格林空军基地第 46 测试联队的一架 F-15E 在测试中成功投放了一枚小直径炸弹。该型小直径炸弹由美国波音公司研制生产,这种炸弹属于 113 千克级别弹药,性能接近于 JDAM。通过提高精度,这种小炸弹能够达到以往 227 磅炸弹的同等效果,且易于装入隐身战斗机的内部弹舱。

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F-15E 测试投放 GBU-39 小直径炸弹

2004 年 9 月,美国空军准备对其 224 架 F-15E“攻击鹰”进行性能升级,包括具有投放 GBU-39 小口径制导炸弹(SDB)的能力,安装新型瞄准吊舱,还准备加装有源相控阵(AESA)雷达。2005 年 12 月,美国空军订购 400 套“狙击手”瞄准吊舱。该系统除装备 F-15 外,还将用于 A-10、B-1 和 F-16。空军官员称赞安装在 F-15E 上的“狙击手”与他们过去使用的低空导航和瞄准红外夜视吊舱 LANTIRN 相比,看地面物体更清晰、距离更远。

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“狙击手”瞄准吊舱可完全取代 AAQ-14 目标指示吊舱

2006 年 8 月,驻扎在英国莱肯赫斯空军基地的 3 个 F-15E 联队开始装备小直径炸弹(SDB)。2006 年 10 月,波音公司公布了 F-15E新改型 F-15E+“超级鹰(Super Eagle)”的细节,希望它能博得国内和海外客户的兴趣,特别是 F-35 的生产如果出现延迟时。“超级鹰”的外形与现有的 F-15E 一致,但飞机内部采用的技术却截然不同。新机型将具有更强的进攻能力和在愈加复杂的防空环境中的生存能力。"超级鹰"将在为韩国和新加坡提供的现代型 F-15E“攻击鹰”的基础之上,增加有源电子扫描阵列(AESA)雷达、拖拽诱饵、新型导弹告警和发射器定位系统以及供飞行员和武器官使用的联合头盔提示系统(JHMCS)。新改型保留了 F-15E 的内部机炮,并将具 有19 个武器挂点可携带精确制导武器,而现在的 F-15E 为 15个。该机还将成为少数几个能携带 2,270 千克 EGBU-28 炸弹的攻击平台之一。另外"超级鹰"还将装备一台地形跟随雷达并具有携带波音"鱼叉"反舰导弹攻击海上目标的能力。波音认为"超级鹰"这种"四代半"平台是满足未来许多作战场景需求的具有成本效力的选择,特别是反恐作战,因为完成这种任务隐身和低可探测性特性不是非常重要。虽然波音将"超级鹰"作为一种新制飞机推出,但新部件可通过开展升级项目安装到已有F-15E上。

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F-15E+“超级鹰(Super Eagle)配置

2006 年 12 月,波音公司表示其研制的 SDB GBU-39 小直径制导炸弹受到了美空军飞行员们的欢迎。美空军第一支实战使用该炸弹的部队是第 48 联队的第 494 远征战斗机中队,装备有 F-15E 战斗轰炸机,从 2006 年 9 月开始轮替美空军其他部队,从常驻的英国皇家空军莱肯希斯基地转场部署到西南亚,以支援在伊拉克的作战行动。该中队飞行员马修·斯文森上校(Capt. Matthew Swanson)表示,SDB 是一种令他们激动的武器,真正很好地填补了 227 千克级航空炸弹与 20 毫米航炮之间的火力空白。SDB(小直径炸弹)为 113 千克级,美空军在 2006 年 9 月宣布该炸弹已达作战就绪状态。该炸弹将采用增量式渐进升级改进发展途径,目前装备的 GBU-39 是"增量"1 型(IncrementⅠ),只采用 GPS 加惯性导航,未采用寻的导引头或接收目标坐标更新的数据链。斯文森表示该炸弹是战区地面指挥官和地面部队真正需要的武器,他所在中队的 F-15E 于 10 月 5 日首次搭载该炸弹在伊拉克上空进行了战斗飞行,但直到 6 天后,该机在提供近距空中支援时才首次实战使用了该炸弹,被攻击的目标位于巴格达南部不远处。按美空军的说法,SDB GBU-39 的命中精度可达 6 英尺(1.5米)以内,最大投射距离超过 40 海里(74 千米,应是加装欧洲"钻石背"增程组件后的性能)。该炸弹投射后将展开弹翼滑翔,而出色的机动性使之不但可攻击载机前方,也可攻击载机后方和侧方的目标。斯文森描述说,由于该炸弹很小,故其机动性较好,不仅可 180 度转弯,还能完成"令人相当惊异"的 360 度盘旋。此外,其高命中精度和小战斗部可降低间接毁损。

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GBU-39 SBD 炸弹,每个多联挂架上可挂载 4 枚,F-15E 可在翼下、机腹和保形油箱下挂载 7 组这样的SBD

按斯文森的说法,目前 F-15E 能在 3 个外挂点上,利用新型的 BRU-61A 炸弹挂架同时挂载 12 枚 SDB GBU-39;到明年,该机将能在 7 个外挂点上安装 BRU-61A 炸弹挂架,同时挂载 SDB GBU-39 的数量将达到 28 枚。由于该炸弹投射后不用管,每枚炸弹的瞄准又是独立进行的,因此载机可用齐射或连射的方式同时攻击多个地面目标,也可制造"炸弹流"攻击一个目标。斯文森还说,SDB GBU-39 进一步丰富了 F-15E 的武器品种,现在他们每次出航都同时搭载几种不同的武器,每种都搭载数枚。这些武器除 SDB GBU-39 外,通常是 227 千克级的"宝石路"系列和 JDAM GBU-38 制导炸弹等。斯文森同时指出,SDB GBU-39 并不是一种将替换其他制导炸弹的全能武器,而只是它们的补充。在有些情况下仍然需要更大的制导炸弹,以及能实时调整精确瞄准点的半主动激光制导炸弹。而该中队的 F-15E 除装备 SDB GBU-39 之外,还换装了名为"先进显示核心处理机"(ADCP)的中央计算机、新的"组件"5(Suite 5)作战飞行软件和一套新型任务规划系统,并可搭载美国洛克希德·马丁公司的"狙击手"瞄准吊舱。其中,瞄准吊舱使 F-15E 可在不使用自身雷达的情况下获得目标的地理空间坐标,并作为火控参数提供给 SDB 或 JDAM,也可直接为"宝石路"提供激光照射导引。按美空军的计划,SDB 系列制导炸弹还将被综合到 F-16、F-22、F-35 等多用途战术战斗机和 B-1B、B-52H 重型轰炸机。

2009 年9 月雷声公司向波音的 F-15E“攻击鹰”(Strike Eagle)战斗轰炸机提供了新的有源相控阵雷达(AESA),新雷达在美国空军内的正式编号为 APG-82(V)1。新雷达采用 F/A-18E/F 与 EA-18G 战斗机的 APG-79 技术,以及美国空军(USAF)F-15C 的 APG-63(V)3 技术,将为 F-15E 系列飞机提供空对空、地对空的雷达能力。

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APG-82(V)1 是 F-15E 未来升级的选择

2010 年 8 月第 336TFS 成为第一支在阿富汗战场上拥有 JHMCS 能力的 F-15E 中队,在作战中中已实现了从飞机座舱通过裸眼发现目标、再简单地保持住凝视一会儿就锁定了目标。

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JHMCS 头盔

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JHMCS 头盔视场符号

F-15E 预计要服役至 2030 年,到现在为止美国空军还没有提出研制后继机。

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F-15SE

2009 年,为了满足未来国际市场上客户对先进战斗机的需求,波音公司在圣路易斯展示了一种 F-15 战斗机的最新改型— F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)。[www.61k.com)2009 年底,该机开始雷达反射截面测试。

众所周知,F-15 是第三代战斗机中的佼佼者,其型号从A/B、C/D型一直发展到兼有强大对地攻击能力的F-15E“攻击鹰”。最近几年,F-15E 不断改进,并向韩国出口了其改进型 F-15K,以及为新加坡生产的 F-15SG。最新的第四代战斗机强调 4S 能力(即超机动性,超低可探测性能,超视距空战和超音速巡航能力)。但 4S 能力当中,三代机理论上通过改进无法达到的只有全隐身能力一项。在目前的四代机中,只有美国的 F-22 战斗机正式服役,而美国为了保持自身的优势并防止技术外泄,对 F-22 的出口一直不放行。美国牵头、多国联合研制的 F-35 目前研制进度缓慢,问题丛生。而 F-35 之前引以为傲的低价格目前看也极难保证。因此,F-15SE 的出现一方面可以满足一些国家对美制三代半战斗机的需求;另一方面,也为失去四代机大订单的波音公司战斗机研制生产力量找到了发挥余热、赚取利润的途径。

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2009 年波音公司在圣路易斯展示了 F-15SE 演示机,该机是拿 F-15E1 改装的

与老式的 F-15 系列飞机相比,F-15SE 在隐身方面做了重大改进:对局部外形进行技术处理,在机体表面覆盖吸波涂层,同时采用了一种可以内置武器挂架 的保型油箱(CFT),这使得该机对波音公司的潜在客户非常富有吸引力。将来随着执行任务的不同,F-15SE 既可以使用带有内置武器挂架的保型油箱,也 可仍然使用装载燃油并带有外部武器挂架的传统保型油箱。当采用前面一种配置方式时,F-15SE 可以在内部挂架上携带诸如 AIM-9“响尾蛇” 近距空空导弹和 AIM-120 中距空空导弹之类的空战武器,也可携带包括“联合直接攻击弹药”(JDAM)和 “小直径炸弹”(SDB)在内的对地攻击武器。当采用传统保型油箱时,F-15SE 则可以携带目前 F-15 各种型别所能携带的标准武器弹药。

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F-15SE 演示机上的外倾双垂尾只是一个模型,并不具备真正的结构

除作隐身改进之外,F-15SE 还在其它多方面做了改进,其中包括:采用了新设计的向外倾斜的垂尾,在提高飞机气动效率、增加升力的同时,还减轻了机体重 量;采用新型数字式飞控系统,在提高飞机可靠性的同时也有助于减轻机体重量;F-15SE 上还安装了一套能够与有源相控阵雷达(AESA)协调运行的新一代“数字式电子战系统”(DEWS——Digital Electronic Warfare System)。DEWS 据称由 F-22/35 战斗机上的电子战设备发展而来,其中包括一套综合雷达干扰机和雷达告警接收机。

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F-15SE 演示机除了保形弹舱和外倾垂尾外,没有其他的隐形措施,进气道也没有屏蔽装置

武器内置还可以使飞机的飞行性能有些许提高。不过,外挂式保形油箱也使 F-15SE 的航程有所缩减,其航程因此减少了约 333~370 千米。此外,F-15SE 武器内置无法与传统外置武器挂架并存,在必要时,可卸载掉新式油箱,改换为传统外挂架。当然,采用外挂架会使武器内置带来的隐身效果荡然无存。 波音公司负责 F-15 项目的副总裁马克?巴斯(Mark Bass)声称,具有创新设计的 F-15SE“沉默鹰”将能满足未来战斗机市场上客户对高效费比隐身技术及大重量、多种类武器载荷的需求,该机在用户可负 担性和提高战场生存力两方面实现了平衡。

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保形弹舱是 F-15SE的核心装备,使用 F-15E 的保形油箱重新设计而成

由于有国际合作伙伴的参与,供 F-15SE 使用的内部武器挂架的设计、研发和试飞将比较顺利。首架 F-15SE 原型机是在波音公司 F-15E1 验证机的基础上改装的,后者是波音公司向美国空军租用的一架 F-15E,用于各种先进技术的演示验证。原型机的保形油箱由美国空军提供,波音公司自己将它改造成了弹舱,其弹舱的舱门都采用复合材料制造。波音公司还透露,F-15SE 原型机上采用的外倾双垂尾只是用于展示,实际上它还没有与飞机的机身结构集成在一起。采用这种设计是因为它可以像 F-22A、F-35 和 F/A-18E/F 的类似设计一样降低RCS,同时在客观上还能增加飞机后机身的升力(尽管这不是设计着眼点),这使工程师们能够减少该机前部的配重。

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F-15SE 可挂载的武器种类,任务弹性好于 F-15E,但与真正的隐身飞机还是无法相提并论

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F-15SE 的作战半径有所降低

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战争首日,F-15SE 以隐身构型可内置的武器种类

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F-15SE 的弹舱容量有限,相当于 F-35A 的标准

2010 年 1 月波音完成了 F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)准隐身(semi-stealthy)战斗机原型机的雷达反射截面(RCS)性能试验,F-15SE 的 RCS 测试工作于 2009 年 8~9 月间在波音公司的圣路易斯测试厂房内进行,共持续了两周时间。在测试中对 F-15SE 可能采用的多种吸波涂层进行了评估,最终选择了其中一种并将其应用到在 F-15SE 机体的某些部位上。值得注意的是,参加此次 RCS 测试的 F-15SE 试验机仍然采用了标准垂尾,并没有外倾 15 度。

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2010 年 7 月 8 日 F-15SE 演示机在圣路易斯国际机场完成首飞,并没有安装外倾垂尾,期间测试了左侧保形武器舱的开闭动作

2010 年 2 月波音公司已经取消为 F-15 隐身型“沉默鹰”的原型机和生产型加装独特倾斜尾翼的计划。2010 年 7 月 8 日 F-15SE 在圣路易斯国际机场完成首飞,E1 号机进行了 80 分钟的首次飞行,期间测试了左侧保形武器舱的开闭动作。7 月 14 日,E1 号机又进行了首次武器发射试验,一枚 AIM-120 空空导弹成功发射。

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2010 年 7 月 14 日 F-15SE 进行了首次武器发射试验

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RF-15“窥视鹰”

在“鹰”项目最初期,麦道计划发展一种 RF-15 侦察型。(www.61k.com]RF-15 的新机鼻内安装了照相机,机载侧视雷达、电视摄像机和多频谱扫描仪,但该方案被美国空军否决。

在麦道自投资金的“窥视鹰”计划中,第二架 TF-15A 测试机(71-291)被改装成安装保形机腹侦察吊舱的测试机,吊舱内安装了侦察照相机、成像设备、数据链,该计划同样没有后续发展。

1995 年一架 F-15D(82-046)被改装用于机腹中线劳拉-费尔柴尔德 ATARS 多传感器吊舱的试飞,实施了两次试飞,之后同样没有下文。

F-15C“野鼬鼠”

1994 年美国空军授予麦道一项合同,研究将 F-15C 用于防空压制任务(SEAD)的可行性,该任务也被称为“野鼬鼠”,当时由 F-4G“鬼怪”来实施。作为项目的一部分,8 架 F-15C 被改装以发射 AGM-88 HARM 反辐射导弹。SEAD 任务所需的航电安装在机鼻下的鼓包内。

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F-15“野鼬鼠”想象图,注意机鼻下的“野鼬鼠”电子设备鼓包

1996 年 F-15C 78-527 被用于测试翼下增加的 HARM 导弹挂架。

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1996 年 F-15C 78-527 被用于测试翼下增加的 HARM 导弹挂架

但是美国空军对 F-15C“野鼬鼠”心存疑虑,倾向使用双座飞机来担负此任务,那么只有 F-15E 可以胜任了,但用 F-15E 的话采购费用太高。最后美国空军在看到以色列将经过特殊改装的双座 F-16 成功用于 SEAD 任务后,转而采用 F-16。这就是后来的 F-16CJ Block50/52D,现在是美国空军标准的“野鼬鼠”战机。

F-15XX

1985 年 9 月美国空军颁布了先进战术战斗机(ATF)的 RFP,要求该机具备隐身、超音速巡航能力,机动性和航程也要大大超越 F-15。麦道和诺斯罗普组队提交了 YF-23“黑寡妇”方案,1991 年 4 月 23 日美国空军部长宣布洛克希德/波音/通用动力的 YF-22 获胜。在 ATF 的项目中,美国空军系统司令部曾考虑 F-15XX 作为 ATF 的低成本方案,这是在 F-15C 基础上发展的制空型,重点改进了航电设备和系统,以作为 F-22 计划的一个低成本备份方案。1992 年该计划被放弃。

根据预测,750 架 F-15XX 的全部研发、生产费用是 330 亿美元。今天的 ATF 工程是 187 架 F-22 超过 700 亿美元。诚然币值发生了较大的变化,但当初 ATF 预计生产 750 架 F-22 的时候,大约是 450-600 亿美元,因此说 F-15XX 相对 F-22 而言,属于低成本的“备胎”。

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F-15XX假想模型图,除了机翼外没有大的气动外形变化

F-15XX 的基本框架类似F-15E,外形也有一定的修改,比如翼面积增加到 62.2 平方米,和苏-27 差不多大。内油增加了 1,360 公斤,倘若是针对 F-15C 而言,则总量将达到 7,400 公斤。 按照计划,F-15XX 很可能采用 ATF 工程的四代电子技术和动力,具有一定的低可探测性技术(隐身外形没看出来,可能是指进气道修改以及主动对消等技术)。从给出的三视线图看,F-15XX 保留了外挂。不过不清楚是否存在内弹舱。对比 F-15XX 和 F-15C 正面,可以发现机身宽度明显增加,两侧有类似“茧包”的轮廓,有可能为实现武器内载留下空间,具体细节待考。根据传言,F-15SE 即采用了一定的 F-15XX 的技术。

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模糊不清的 F-15XX 三面图

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麦道参加了阿联酋飞机采购计划的竞争,推出了 F-15U/U+ 改进方案,增大了主翼面积,并且进一步提高了战斗力,但是由于研制风险较大被放弃,但最终败给 F-16 Block60

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波音参加韩国 KFX 战机招标时提出的 F-15K 方案,进行了彻底的隐身化设计,是迄今为止所有 F-15 纸面方案中最激进的一种

F-15N“海鹰”

在“鹰”的研发阶段,1971 年 7 月美国国防部指示美国海军研究一下“鹰”改为舰载型的可行性,型号为 F-15N。当时美国海军正沉醉于格鲁曼的 F-14A“雄猫”,该机正处于试飞阶段,对所谓的“海鹰”不以为然。

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F-15N 想象图

F-15N 估计将比美国空军的 F-15A 增重 1,043 千克,海军对 F-15N 不能挂载和发射 AIM-54A“不死鸟”远程空空导弹感到不满,如要增加这项能力,F-15N 还需进一步增重。最终 F-15N 在概念阶段就被终止了。

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F-15N-PHX 可在机身两侧挂载 4 枚“不死鸟”导弹

美国参议员在 1973 年 3 月又重新提出 F-15 舰载型,但此时美国海军已经决定使用 F-14“雄猫”和 F/A-18“大黄蜂”进行高低搭配,F-15N 再一次被抛弃。

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F-15J/DJ

到现在为止,唯一获得许可证制造 F-15“鹰”的国家是日本。[www.61k.com]1975 年 6-7 月,日本官员在爱德华兹空军基地对 F-15A/B 进行了两次试飞评估。1977 年 12 月,日本航空自卫队宣布采购“鹰”用来取代 F-104J“星战士”。日本的“鹰”型号为 F-15J,双座型为 F-15DJ,分别对应 F-15A 和 F-15B。此项军售计划被命名为“和平之鹰”,为日自购买 220 架“鹰”,其中 180 架单座型,40 架双座型。

日本也获得了 F-15 的生产许可证,三菱被选为主承包商。原计划由麦道的圣路易斯工厂制造首批 2 架单座型和 12 架双座型,随后三菱在小牧工厂制造剩余的飞机,这与日本当初引进 F-4“鬼怪”时的安排类似。

制造开始启动后,日本的 F-15 升级为与美国空军的早期批次 F-15C/D 类似的配置,但没有安装敏感的电子对抗设备,例如 ICS 和 EWWS。取而代之的是日本自制的雷达告警系统,包括 J/APR-4 RWR、J/ALQ-8 ECM、AN/ALE-45 箔条/红外干扰弹布撒器、J/APQ-1 RWR。去掉了核弹投放能力,增加了数据链和 MER-200P 炸弹挂架。

首批两架 F-15J 由麦道制造(美国空军序列号 79-0280/0281,自卫队序列号 02-8801/8802。02-8801 在 1980 年 6 月 4 日首飞),接下来的 8 架(自卫队序列号 12-8803,22-8804~22-8810)由三菱使用麦道套件组装,其中首机(12-8803)于 1981 年 8 月 26 日在小牧工厂首飞。

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麦道制造的首架 F-15J02-8801

12 架 F-15DJ 双座型由麦道制造,剩余的(从 1988 财年起)由三菱制造。

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三菱使用麦道套件组装的 12-8803 和 22-8803

本州岐阜基地的航空试飞联队对“鹰”进行了作战评估,1981 年 3 月首架飞机交付航空自卫队。日本的首支“鹰”部队是第 5 航空团(相当于联队)的第 202 航空队(相当于中队),基地位于九州的新田原。在 1981-82 年间接收了首批“鹰”,取代了 F-104J。202 航空队随后成为换装训练部队以协助其他航空队接收“鹰”。1986-87 年,“鹰”也开始取代航空自卫队的部分 F-4EJ,在小松基地的第 303 航空队首先换装。

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第 204 航空队的 F-15J,2006 年 7 月百里基地

以下部队装备了 F-15J/DJ:

千岁基地第 2 航空团第 201 航空队,1986 年接收“鹰”,替换了 F-104J
新田原基地第 5 航空团第 202 航空队,1981 年接收“鹰”,替换了 F-104J,作为换装训练部队。2000 年夏解散,被在新田原基地新成立的第 23 航空队取代
千岁基地第 2 航空团第 203 航空队,1983 年接收“鹰”,替换了 F-104J
百里基地第 7 航空团第 204 航空队,1985 年接收“鹰”,替换了 F-104J
小松基地第 6 航空团第 303 航空队,1986/87 年接收“鹰”,替换了 F-4EJ
福冈基地第 8 航空团第 304 航空队,1990 年接收“鹰”,替换了 F-4EJ
百里基地第 7 航空团第 305 航空队,1993 年接收“鹰”,替换了 F-4EJ

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第 202 航空队的 F-15J双机编队起飞,参加美日联合军演

新田原基地的飞行教导队是一支“入侵者”中队,装备了 6 架 F-15DJ。其原先装备的三菱 T-2 由于动力不足且事故率高而被 F-15DJ 取代。

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飞行教导队的 F-15DJ

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02 年的 F-15J,仍然是 F-15C 的老式座舱布局及 HOTAS

日自的“鹰”最初安装普惠 F100-PW-100 发动机,从 1991 年起升级为 F100-PW-220。

1997 年日自决定升级 F-15J 机队。包括了雷达和中央计算机的升级,将日自的 F-15 升级至美国空军 MSIP-II F-15 的标准。另外还升级了 J/ALW-8,新的 FLIR 和 IRST 系统。升级后的 F-15J 可发射 AAM-4 主动制导超视距空空导弹。

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F-15J IRST 试验机 928 号,仅此一架

1999 年 12 月 10 日三菱重工交付了最后一架 F-15,该机是 F-15DJ 双座型。最终日自获得了 213 架 F-15,三菱制造了 163 架单座型,36 架双座型,麦道制造了 2 架 F-15J 和 14 架 F-15DJ。

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经过 MSIP-II 升级的 F-15J/DJ 进气口两侧增加了综合电子战 鼓包

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经过 MSIP-II 升级的 F-15J/DJ 座舱

日自的 F-15 采用复杂的 6 位序列号,首位对应采购年代的最后一位数字(例如 1980=0,1981=1),第二位表示飞机的级别(2=多发动机),第三位表示飞机的用途(8=全天候),最后三位是则是飞机的序列号。

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F-15S

海湾战争结束后,沙特政府觉得有必要在国防上减少对外国军队的依赖。(www.61k.com]沙特需要更多的战斗轰炸机机来补充第 7 和第 66 中队“狂风”IDS 数量的不足。由于美国空军 F-15E 在海湾战争中的出色表现,沙特皇家空军决定购买“攻击鹰”。

但是向沙特出售 F-15E 在美国国内引起了诸多的反对声音,亲以色列的犹太人对向沙特出售如此先进的战机心存疑虑,认为这会极大地威胁到以色列的国防安全。整个 1992 年看起来已无可能批准该项军售,但是麦道和供应商,以及他们工会展开强力游说。F-15 项目的供应商超过 2,000 家,遍及美国 47 个州,雇佣了 40,000 余人。他们说如果沙特无法获得 F-15E 的话,欧洲竞争对手就会乘虚而入席卷沙特市场。最终乔治·布什总统批准了军售计划,但只允许出口 F-15E 的降级版,型号为 F-15XP(XP 表示出口)。

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F-15S采用了 F-15C/D 的空优迷彩,而不是 F-15E 的暗灰色涂装。本图拍摄于 2005 年内利斯“红旗”军演

1992 年 12 月 23 日麦道宣布从美国空军获得 1.22 亿美元合同,用于订购制造沙特 72 架 F-15XP 所需的材料。1993 年 5 月 10 日签订了 72 架飞机的要约与承诺书,此时该机的型号也从 F-15XP 改为 F-15S(S 表示沙特)。

F-15S 基于 F-15E 的机体,但由于美国空军 F-15E 的许多航电非常敏感不得出口,F-15S 只能安装性能受限的航电,总体水平相当于 F-15C/D。例如 F-15S 的 APG-70S 雷达被调整为与 F-15C/D 的 APG-63 雷达性能相当,没有计算机地图测绘能力,且带宽也只有 APG-63 的 60%,只有 16 通道而不是 32 通道。AWG-27 武器控制系统经过了重新编程以防止挂载特定的武器,ASW-51 自动驾驶仪删除了自动地形跟踪模式。该机安装了一个环形激光惯导陀螺,没有安装军用级 GPS 系统,沙特只能选择商用 GPS 系统。一些敏感的 ECM 系统或被更老的型号取代或拆除。拆除了美国空军 F-15E 上的核弹布线。一些早期的报道说 F-15S 将不会安装 CTF 以及油箱挂架,但事实证明这是错误的。沙特还购买了 48 具降级的马丁·玛丽埃塔 LANTIRN 吊舱,型号为 AN/AAQ-19“神射手”和 AN/AAQ-20“探路者”,后者与 AAQ-13 导航吊舱类似,但不能用于 AGM-65“小牛”导弹的制导,并删除了一些空空模式。

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F-15S 是 F-15E 的简化版,甚至简化了 LANTIRN 吊舱,是 F-15E 家族中最差的型号。本图摄于 2008 年“红旗”军演

该机的电子对抗套件也经过的降级,虽然与美国空军的 F-15E 无法相比,但还是大大强于周边国家的苏制战机。

F-15S 的发动机是 F100-PW-229,最大加力 13,200千克静态推力。

1993 年 10 月第一架 F-15S(美国空军序列号 93-852,沙特序列号 5501)开始组装。1995 年 6 月 19 日该机在圣路易斯兰伯特国际机场进行了首飞,试飞员是加里·詹宁斯和查尔斯·范·戈登,首飞持续了 1 小时 12 分。该机首飞时没有涂装,后来涂上了空优迷彩并在垂尾外侧标上了美国空军序列号。9 月 12 日该机涂上了沙特空军的机徽正式移交给沙特政府官员。F-15S 生产速度为每月 1 架,1999 交付第 72 架也是最后一架。

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F-15S 按 F-15SA 的标准升级后将成为最先进的 F-15E 改型之一,大大提高了作战能力

F-15S 装备了沙特空军哈立德国王空军基地的第 55 中队和阿卜杜尔·阿齐兹国王空军基地的第 92 中队。

2011 年 12 月 30 日美国政府宣布一项价值 294 亿美元的合同,向沙特阿拉伯出售 F-15SA 战斗机。合同内容包括 84 架 F-15SA 战斗机;并对现有的 70 架 F-15S 进行升级,以及提供弹药、备用零部件、训练、维护和后勤服务。

具体清单如下,从中也可以看出 F-15SA 的大致配置:

170 套 AN/APG-63(V)3 主动相控阵雷达(AESA)
193 部 F110-GE-129 性能提升型发动机
100 部 M61 火神机炮
100 套 16 号数据链多功能信息分布系统(MIDS)低容量终端
193 套兰盾导航吊舱(第三代“虎眼”)
338 套 JHMCS 联合头盔提示系统;462 套 AN/AVS-9 夜视镜(NVGS)
300 枚 AIM-9X 响尾蛇导弹;25 枚 CATM-9X 空中训练导弹
25 枚 NATM-9X 特种空中训练导弹
500 枚 AIM-120C-7 先进中程空对空导弹(AMRAAM)
25 枚 AIM-120 训练导弹
1,000 枚双模(激光/GPS)制导弹药(227 千克)
1,000 枚双模(激光/GPS)制导弹药(908 千克)
1,100 枚 GBU-24“铺路”III 激光制导炸弹(908 千克)
1,000 枚 GBU-31B(V3)联合直接攻击弹药(JDAM,908 千克)
1,300 枚 CBU-105D/B 传感器引爆武器(SFW)/风力修正弹药布撒器(WCMD)
50 枚 CBU-105 惰性弹药
1,000 枚 MK-82 通用炸弹(227 千克)
6,000 枚 MK-82 惰性训练炸弹
2,000 枚 MK-84 通用炸弹(908 千克)
2,000 枚 MK-84 惰性训练炸弹(908 千克)
200,000 发 20 毫米炮弹
400,000 发 20 毫米训练打靶弹
400 枚 AGM-84(BLOCKII)“鱼叉”反舰导弹
600 枚 AGM-88B 哈姆反辐射导弹
169 套数字电子战系统(DEWS)
158 套 AN/AAQ-33“狙击手”先进目标瞄准吊舱
169 套 AN/AAS-42 红外搜索与跟踪(IRST)系统
10 套 DB-110 侦察吊舱
462套 JHMCS 系统头盔
40 套远程操作视频增强接收机(ROVER)
80 套空战战术训练评估吊舱。

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现在外销的 F-15 越来越多地使用 F110 发动机,图为 GE 与 PW 发动机喷管的不同之处

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AN/APG-63(V)3 主动相控阵雷达(AESA)

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“虎眼”与 AN/AAQ-33“狙击手”先进目标瞄准吊舱的组合

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DB-110 侦察吊舱

F-15SA 大致相当于新加坡的 F-15SG 和韩国的 F-15K,沙特空军拥有该机势必会改变中东地区的空中力量平衡,首当其冲的就是以色列空军和伊朗空军。除了发动机外,F-15S 也按 SA 的标准进行升级。

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F-15I

1991 年海湾战争中,以色列城镇遭受了伊拉克“飞毛腿”导弹的袭击,以色列国防军空军深感装备远程遮断和打击飞机的重要性。[www.61k.com)1993 年他们提出了装备两个中队的多用途战斗机的信息征求书(RFI)。

作为对 RFI 的回应,洛·马提交了 F-16C/D,麦道提交了 F/A-18C/D 和 F-15E 的改型以满足以色列的要求,型号为 F-15I。1994 年 1 月 27 日,以色列政府宣布 F-15I 中选,洛克希德沃斯堡分部向以色列推销 F-16ES(战略增强)的最后一分钟努力宣告失败。

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安装有保形油箱和内置 FLIR 的F-16ES,尽管这次输给了 F-15I,但继承其衣钵的 F-16I 却扳回一局

以色列的订单被迅速核准,1994 年 3 月 12 日美以政府签订了要约与承诺书,授权麦道为以色列空军制造 21 架 F-15I,军售计划名称“和平之狐”V,外加 4 架意向订单(“和平之狐”IV)。1995 年11月意向订单转为正式订单,使 F-15I 订购总数达到 25 架。

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波音生产线上的 F-15I

1997 年 9 月 F-15I 在圣路易斯进行了首飞。1997 年 11 月 6 日进行了正式的下线仪式,以色列空军正式接收了首架 F-15I。1998 年 1 月第一架 F-15I 进入哈则瑞姆基地的第 69“铁锤”中队服役。F-15I 的交付速度基本上保持在每月 1 架,1999 年 9 月最后一架交付。F-15I 的以色列绰号是“雷电”。

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1997 年 11 月 6 日下线仪式上的 F-15I,前机身两侧的机徽还没有贴上

F-15I 基本上与美国空军的 F-15E 相同,但内部的航电应以色列的要求做了调整,采用了许多以色列制造的部件。为了确保夜战能力,F-15I 开始配备了为以色列 F-16 机队准备的 30 具“神射手”吊舱。“神射手”的性能不及 LANTIRN,但以色列最终被批准购买 LANTIRN,最终交付 了30 套 AN/AAQ-14 和 AN/AAQ-13 吊舱。

F-15I 和 F-15E 之间最明显的区别是 F-15I 没有安装 TEWS 自卫系统。以色列的传统是在战机上安装自己的电子战设备。F-15I 没有 AN/ALQ-128 电子战告警系统和 AN/ALQ-135 ICMS,后机身上表面没有安装向上发射的箔条和红外干扰弹布撒器。取而代之的是以色列自己的 Elisra SPS-2110 综合电子战系统、中央计算机和嵌入式 GPS/INS 系统。该机的所有传感器可随动于埃尔比特系统公司的 DASH 头盔瞄准具,赋予两名飞行员高效的目标寻的能力。据说 F-15I 在地面就可以开启雷达,在跑道尽头等待起飞时就可以搜索天空中的敌机。

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从 F-15I 开始,两侧尾撑底部各增加两组 CMD(箔条和红外干扰弹)投放器(F-15K/SG 也均如此)

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CMD 以“盒装”为单位,装填很方便

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DASH 头盔瞄准具

F-15I 都安装 F100-PW-229 发动机,不过尾喷口保留了“火鸡羽毛”整流片,这与以色列的其他 F-15 不同。

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F-15I 的 F100 尾喷管保留了“火鸡羽毛”整流片,不过已改用碳纤维材料制造了

F-15I 装备了著名的第 69“铁锤”中队,取代了 F-4E“重锤”。该机在 1999 年 1 月 11 日进行了首次实战。F-15I 可发射 AIM-9L 和拉斐尔“怪蛇”4 红外制导空空导弹,后者发射时的偏离角度可达视轴的 90%,飞行员仅需使用头盔瞄准镜看向并锁定目标就可发射。在 BVR 攻击时,该机可使用 AIM-7“麻雀”和 AIM-120 AMRAAM 导弹。该机在进气道下方可挂载 LANTIRN 吊舱用于全天候精确攻击,飞行员在夜战中可佩带夜视镜,座舱灯光也为夜视镜做了优化。

1999 年以色列宣布采购更多战斗机的意向,但这一次 F-15I 败给了 F-16I。

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在 F-35 服役前,F-16I 是以色列空军最先进的战斗轰炸机

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F-15K

1997 年韩国政府宣布开展远程打击战斗机的招标,称为 F-X。(www.61k.com]打击战斗机需要有极高的性能,并需要向韩国航空工业转移技术。

1997 年末韩国发布了 RFI,提出 F-X 最大武器挂载量 6,800 千克,最大过载 9g。参与竞标的有达索“阵风”、欧洲战斗机“台风”、苏霍伊苏-35、波音 F-15K“攻击鹰”。韩国空军随后向这 4 家厂商发出了 RFP,追加了安装现代化红外搜索与跟踪系统的要求。

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交付仪式上的 F-15K

2002 年初韩国政府宣布“阵风”Mk2 和 F-15K 入选。尽管美国政府在 F-15K 上施加了很大的压力,韩国人认为“阵风”的机动性更好并安装了最先进的航电。

2002 年 4 月 19 日韩国政府宣布 F-15K 胜出,采购数量 40 架。达索立即向汉城法院申请禁制令,试图阻止遴选程序,达索称在竞标中存在偏向美国的不公平竞争。韩国国防部为此辩解道之所以选择 F-15K 是基于该机的多任务能力、载弹量、作战半径、性能和 F-15E 经过实战考验等多方面因素。

F-15K 选择 GE 的 F110-GE-129 发动机,使该机成为第一种安装该发动机的 F-15 改型。F110-GE-129 发动机最大静态推力 13,381 千克,这使 F-15K 的性能稍好于 F-15E。作为贸易补偿协议的一部分,三星航宇负责制造组装该发动机。

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F-15K 外挂武器展示

F-15K 是最复杂的“攻击鹰”出口型之一,在许多方面要优于美国空军自用型号。该机不仅安装了许多其他 F-15 出口型省略的设备,还安装了美国空军 F-15E 上也没有的设备,以及应韩国要求安装的独家设备。

F-15K 安装雷声公司的 APG-63(V)1 雷达,增加了海面搜索和地面移动目标指示模式。美国国防部也允许 F-15K 安装 APG-63(V)2 AESA 相控阵雷达,该雷达探测距离加大,探测速度更快,在同时能攻击 8 个目标。该机座舱兼容 JHMCS 头盔瞄准具,安装了磁性头部跟踪器,飞行员看向目标就能使传感器和武器瞄向目标。该机安装了额外的箔条和红外干扰弹,座舱内灯光兼容夜视镜。该机使用一部先进显示核心处理器取代了中央计算机和多功能显示器。武器硬点都安装了 MIL-STD 1760 数据总线,使 F-15K 可投射 GPS 制导武器。

由于 F-15K 的主要作战模式是反舰,该机可发射 AGM-84D“鱼叉”和 AGM-84E SLAM 导弹。除此之外该机还可发射 AIM-120C 和 AIM-9X 空空导弹,具有很强的空战能力。F-15K 还挂载了洛·马公司生产的 AN/AAQ-13 和改进型 AN/AAQ-14 目标吊舱,由“蓝盾”吊舱和美国海军“红外探测攻击系统”技术发展而来,改进型 AN/AAQ-14 绰号“虎眼”。整个吊舱包括带有地形跟踪雷达的中波前视红外(FLIR)导航吊舱、带有激光和电荷耦合器摄像机的中波 FLIR 目标定位吊舱和一套远程 IRST 系统。吊舱使空对地武器的精确打击变得更加容易。AAQ-13 可在 30 米以下高度提供手动地形跟踪飞行能力,在飞行员 HUD 上投射 FLIR 图像。AAQ-14 吊舱主要改进之处是增加了第三代前视红外传感器,外观区别就是挂架部分有个额外的镜头。该吊舱还有导弹校靶相关仪,允许自动切换目标,并有几种空空模式。

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AN/AAQ-13 导航吊舱

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改进型 AN/AAQ-14 吊舱,其中的“虎眼”可单独与其他吊舱搭配使用

2005 年 F-15K 开始交付,2008 年交付完毕。2006 年 6 月 7 日一架 F-15K 在执行训练任务时坠毁,两名飞行员死亡。韩国政府称该机由于机械故障坠毁,要求波音公司赔偿全部经济损失,总计 1 亿美金。后来事故调查小组的报告指出,当时正在执行演训任务的战斗机驾驶员由于过载过大而突然“黑视”而坠毁,波音公司得以恢复 F-15K 型战斗机生产,同时按照原定计划向韩方交付剩余战斗机。韩国购买的 F-15K 数量最终达到 60 架。

F-15SG

新加坡国防部于 2005 年 12 月 12 日与波音公司签订 12 架 F-15SG(SG 指代新加坡)战机。F-15SG 是波音公司专为新加坡生产的战机,是 F-15E 最先进的改型,将作为新加坡空军下一代多任务战机投入使用。合同还包括未来购买其他 8 架战机的附加项。

f-15e 攻势制空(二 家族)——麦道F-15“鹰”战斗机

首架 F-15SG 在进行工厂试飞,尚未涂装

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2008 年 11 月 3 日下线仪式上的 首架F-15SG

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注意座舱两侧的电子战鼓包

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进气道下方的“虎眼”+“狙击手”吊舱

F-15SG 取代已退役的 A-4SU“天鹰”战机,该机装备了先进的航空和武器系统。新加坡国防科技局(DSTA)负责管理 F-15SG 项目。

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F-15SG 的新 F110 和尾撑,左右均布置了告警接收机

与 F-15K 一样,F-15SG 也选用了 F110-GE-129 发动机。还装有雷声 APG-63(V)3 主动相控阵雷达、洛马公司“狙击手”吊舱、红外搜索及追踪传感器,据报道还有以色列提供的电子战系统。

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F-15SG 侧面的新鼓包,可能就是以色列提供的电子战系统天线

2009 年 5 月 8 日新加坡空军分队在美国爱达荷州的芒廷霍姆空军基地接收了首批 4 架 F-15SG 中的首架。新加坡飞行员于 2008 年 7 月开始使用美国空军的 F-15 进行训练,在 2009 年 5 月第一批 F-15SG 交付后,训练转移到芒廷霍姆空军基地使用 F-15SG 进行训练。F-15SG 装备了新加坡巴耶利峇空军基地的第 149 中队。

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在美训练的 F-15SG 标有美国空军尾码和序列号

新加坡最终购买了 24 架 F-15SG,在 2011 年交付完毕。其中一些飞机留在芒廷霍姆空军基地。新加坡国防部称,新加坡空军将在未来 25 年内一直使用该基地。

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IFFC/“萤火虫”III F-15

1981 年一架后期型 F-15B(77-0166)被改装为综合飞行火控(IFFC)/“萤火虫”III 项目的测试机。[www.61k.com]IFFC 项目是麦道按美国空军合同进行的,旨在改进“鹰”的火控和飞控系统,可接受飞行员和 IFFC 飞控系统的控制输入,为各种武器投放模式调整飞行控制响应。同时进行的“萤火虫”III 项目由 GE 按空军的合同实施,进一步发展用于攻击地面目标的火控系统。

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F-15B(77-0166)是 IFFC/“萤火虫”III 项目的测试机,注意进气道下方安装的自动跟踪激光照射系统(ATLIS)II 吊舱

IFFC 和“萤火虫”III 系统交联后允许 F-15 在光电目标指示吊舱探测到目标后对飞机进行自动姿态定位。作为项目的一部分,这架 F-15B 在左前导弹挂架上挂载了马丁·玛丽埃塔自动跟踪激光照射系统(ATLIS)II 吊舱,通过计算机与飞机的线传系统相连。指示吊舱允许飞机在三维飞行路径的机动中投放空地武器,避免直接飞越目标将自身暴露于敌地面防空火力之下。

IFFC/“萤火虫”III 项目并没有被生产型 F-15 采用,但是该系统对 F-15E“攻击鹰”的 LANTIRN 导航和目标指示吊舱的研制帮助很大。

NF-15B “敏捷鹰”

1984 年 10 月 3 日美国空军航空系统部飞行动力学实验室与麦道签订合同研制一种先进短距起降(STOL)高机动性演示(MTD)试验机。该项目背后的基本概念是研制一种能在恶劣天气、严重横风、且没有主动地面导航设施的被炸毁跑道的一段上起降的飞机。第一架 F-15B 双座型(71-290)被选来改装成 STOL/MTD 演示机。项目名称“敏捷鹰”。

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F-15 STOL/MTD 示意图,基地被炸毁后,该机可利用剩余的跑道起降

在项目的第一阶段,F-15 STOL/MTD 在进气道两侧上沿安装了全动鸭翼,鸭翼具有 20 度的上反角,可差动。该机还安装了一套四通道线传综合飞行/推进控制系统(IFPC),改进型座舱控制和显示系统(与计划使用 在F-15E 上的类似)。另外 F-15B 的 APG-70 雷达具备高分辨率地图测绘模式,可是飞行员在很远的距离就能定位机场,同时安装了 LANTIRN 吊舱,在最后的着陆进场阶段可将机场的图像投射在 HUD 上。

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麦道提出的 NF-15B 方案想象图

IFPC 系统由麦道研发 GE 生产,该系统管理飞机所有的控制参数,使用了新型计算机和诸如 Ada 这样的高级计算机语言编程,该系统旨在分担飞行员操纵飞机的常规工作。IFPC 有 5 个工作模式——常规、短距起飞/进场、短距降落、巡航以及作战。油门、操纵杆和脚蹬上的位置传感器向 IFPC 系统输入电信号,计算机将其传换成四余度线传动作器的控制指令,将控制翼面偏转到所需角度。

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正在进行调整的 F-15S/MTD 风洞模型

改装后的 71-0290 于 1988 年 9 月 7 日首飞,试飞员是麦道的拉里·沃克,飞机型号改为 NF-15B,“N”表示该机经过重大改装已无法还原。在此构型下该机进行了 43 次试飞。

在项目的第二阶段,标准的圆形收敛-扩散尾喷管被矩形二元推力矢量/反推喷管取代。该喷管由普惠使用化学铣削、焊接蜂窝构件制造。喷管具有上下偏转片,用于调节喷口截面积或使喷流上下偏转各 20 度。在喷管上下各有一组反推叶片。

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普惠为 F-15S/MTD 研制的的方形喷口为日后的 F-22 做了技术积累

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2D-CD 喷口的几种状态,分别是收敛、下偏、减速、反推

1989 年 5 月 16 日该机安装推力矢量喷管后进行了首飞,随后转移至爱德华兹空军基地进行美国空军和麦道的联合试飞。1990 年 3 月 23 时进行了二元喷管的首次测试,试飞表明新喷管的矢量推力效果达到预期,并证明需要修改 IFPC 系统的软件以兼容新的推力矢量喷管。推力矢量减少 25% 的起飞滑跑距离,反推系统可使 F-15 降落在 500 米长的跑道上。另外在飞行中也可使用反推系统进行快速减速,这在近距离空战中非常实用。在试飞期间 F-15 STOL/MTD 进行了多次推力矢量起飞,抬前轮速度低至 67.6 千米/时,最短的降落距离低至 416 米,而标准F-15的降落距离为 2,286 千米。

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F-15S/MTD 巨大的前翼实际上是 F/A-18 的尾翼

1991 年 8 月 15 日项目结束,达到所有预定目标。推力矢量喷管被还给普惠。

推力矢量试飞完成后,NF-15B 安装了新的矢量喷管,被称为俯仰/偏航平衡梁式喷管(P/YBBN),可向任意方向偏转 20 度,配合 F100-PW-229 IPE 发动机。该项目被称为先进控制技术集成验证机(ACTIVE)。旨在探索超音速条件下矢量推力的应用,以及使用矢量推力取代垂尾的可能性 。1996 年 2 月开始了初始试飞,不久后开始第一次矢量推力试飞,1996 年 4 月 24 日进行了首次超音速矢量推力试飞,1996 年 10 月 31 日该机在 1.95M 时演示了矢量推力。

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F-15S/MTD 换装了P/YBBN 喷口,开始了 ACTIVE 实验

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P/YBBN 喷口的几种工作模式

NF-15B 现在是 NASA 837 号机。

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F-15 ACTIVE 所做的改动

NASA 的 F-15A/B

NASA 使用了 3 架 F-15 用于实验研究项目。

1975-1976 年间两架 I 类 F-15A(71-281 和 71-287)被移交给爱德华兹空军基地的 NASA 代顿飞行研究中心,用于几个实验项目。

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1976 年,沙漠上空的 F-15A 71-281,还保留着原型机的浅蓝色涂装

1975 年 12 月 17 日 71-281 被借给 NASA,用于测试航天飞机内翼段前缘的隔热瓷砖,在内翼段前缘安装了瓷砖。安装在 F-15 右翼的瓷砖用来模拟航天飞机机翼前缘,安装在左翼的用来模拟航天飞机翼身交界处。安装在 F-15 上的瓷砖遭受的最大动压是航天飞机发射时的 1.5 倍。71-281 在 1983 年 10 月 28 日归还给美国空军,先展示在弗吉尼亚州兰利空军基地。

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71-281 在隔热瓷砖测试期间,右翼前缘安装了瓷砖

71-287 在 1976 年 1 月 5 日被借给 NASA,NASA 编号 835。该机参加了一系列数字电子发动机控制系统和用于普惠 PW1128 涡扇发动机的先进发动机技术的试飞,PW1128 是 F100-PW-100 改进型,最终发展成了 F100-PW-220。后来该机又参加了 NASA/美国空军的高度集成电子控制(HIDEC)项目的试飞,飞控系统可判断飞行故障,并自控重新配置飞机的控制翼面作出相应的补偿。该机现封存在 NASA 做为备件。

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1982 年 F-15A 71-287 在数字电子发动机控制(DEEC)试飞期间

F-15B 74-141 1994 年起在 NASA 代顿投入使用,作为测试载机取代了 F-104。该机在机腹下安装了板状挂架,内部安装了用于试飞的仪器。

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F-15B 74-141 836 号机最近正在测试可变截面超音速进气口(CCIE)

攻势制空(一 起源)

攻势制空(二 家族)

攻势制空(三 战史)

三 : 攻势制空(一 起源)——麦道F-15“鹰”战斗机

麦道 F-15“鹰”是当今最著名的制空战斗机之一,尽管该机在 60 年代末 70 年代初研制,但至今仍是美国空军的主力空优战斗机,并且还要要继续服役许多年。[www.61k.com)该机在诸多国家的空军中服役,空战绩近百架,且据称在空战中无一被击落。

历史

F-15 的历史要追溯到 60 年代中期,当时美国空军邀请国内航空工业界企业开始研究 F-4“鬼怪”的后继机。要求该机对 1975 年之后出现的任何敌方战斗机保持空中优势,其主要任务是空空作战,次要任务是空地作战。

越战期间美国空军的主力战斗机是麦克唐纳 F-4“鬼怪”,该机在当时来说属于大型双发双座战斗机,原本是为美国海军研制的多用途舰载战斗机,具备超视距攻击能力,装备的大功率火控雷达可在很远的距离上探测到威胁并引导“麻雀”半主动制导空空导弹实施攻击。由于导弹至上论,该机一开始没有安装内置机炮,在越战中面对小巧灵活的米格-17 和米格-21 时并不占优势。在 1965-1968 年美国空军与北越空军的空战交换比仅为 1.5:1,低于朝鲜战争时期 F-86 对米格-15 的交换比。其中原因的之一美军严格的交战规则,规定在北越上空必须目视识别敌我后才能发射导弹,使“鬼怪”的雷达和“麻雀”导弹无用武之地;另一个原因是在与米格机狗斗时,“鬼怪”的机动性较差,且美国空军的“鬼怪”飞行员没有接受空空作战训练,不懂得扬长避短打击敌人。

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F-4“鬼怪”是一种毁誉参半的战斗机

吸取了越南空战的教训后,美国空军认为未来战斗机必须要注重近距离空战,单纯依靠先进雷达和远程空空导弹是无法确保胜利的。一开始美国空军对需要什么样的战斗机也没有概念,最初颁布的方案征求书(RFP)也很模糊和宽泛,更多是依靠航空工业界来告诉他们买什么样的战斗机。

1965 年 10 月 6 日,美国空军颁布了定性作战要求书(QOR)65-14F,这就是知名的 F-X(战斗机-实验)项目。1965 年 12 月 8 日又向工业界发布了 RFP。美国空军最初将 F-X 定义为一种近距支援多用途战斗机,安装两台先进涡扇发动机,并具有可变后掠机翼。波音、洛克希德、北美、格鲁曼和麦克唐纳都想从中分一杯羹,并开始了初始概念研究。

1966 年 3 月在评审了各公司的初始概念后,美国空军与三家公司签订了概念规划研究(CFS)合同,分别是波音、洛克希德和北美。尽管格鲁曼和麦克唐纳没有获得合同,他们仍自筹资金进行类似的研究。

在 FX 计划进行期间,NASA 作为技术发展研究的先行者,也在进行相关战斗机构型研究。研究工作主要在兰利研究中心进行。当时一共提出了 4 个方案,包括:LFAX-4(可变翼方案),LFAX-8(LFAX-4 的固定翼方案),LFAX-9(双发上单翼方案)和 LFAX-10(和苏联米格-25 外形相似的方案)。1967 年,兰利中心发布了它们的研究成果,即 LFAX-8。

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NASA 提出的 4 种战斗机气动布局方案。其中 LFAX-4 后来为海军 F-14 战斗机所继承,LFAX-8 则已经具备了相当多的 F-15 的特征

美国空军没有看中任何方案,这些方案的气动布局和涡扇发动机的旁通比有欠考虑。1966 年中期-1967 年秋期间 F-X 的进展缓慢。1967 年 4 月 28 日麦克唐纳并购道格拉斯公司,成为麦道公司,继续在圣路易斯工厂进行 F-X 的研究。

美国空军偏好单座战机,因为它不像双座机会有两位飞行员默契配合的问题,不需要耗费时间沟通,少了一个座位也使得重量得以减轻,还可以把宝贵的空间拿来放燃油或其它装备,飞行人力的需求也减半。但是单座意味着许多装置,特别是搜索与射控系统必须自动化,而这反而会增加航电系统的重量与复杂度,当然也增加成本。另外在空战中,两双眼睛比一双眼睛更容易看到目标,这在越战中已经证实。双发则是在初期就达成共识,以确保单台发动机故障或损坏时,战机仍能靠另一台发动机回到基地,而且双发也能提供更大的推力,缺点则是会使系统复杂度与结构重量增加。

空军也希望新战机上能有性能强大的雷达与导弹,但是远程雷达又大又重,当然也很贵,导弹也有相同的情形,而 F-4 也因此而必须设置一名武器系统官来操作雷达与导弹。那么新飞机势必在这方面做出妥协,避免过大的雷达与导弹,而必须加强机动性以进行空战,当然机炮也不能漏掉。

主翼构形也产生了争论。通常针对高速飞行设计的主翼在低速下会较为不利,反之亦然,而新战机却必须兼顾二者,因此可变后掠翼成了空军的理想方案。可变翼可以根据不同飞行条件调整后掠角与展弦比等特征,因此能够同时满足高速与低速两种截然不同的飞行条件。然而可变翼会造成系统复杂度与重量大幅增加,当然成本与操作费用也同步增加,出动率反而降低,简直把它的优点都抵消了。当时麦唐纳、洛克希德、NASA 等的研究,都认为可变翼并不能带来更多的优势,战机黑手党教父伯伊德在经过交互分析后,确定了他们能够用复杂的固定翼设计,用较轻的重量与较低的成本,获得令人满意的性能,而不必采用可变翼。在空军内部意见尚未统一时,伯伊德到国会听证会出席,竟然就先表示空军决定采用固定翼,最后空军决定照做以保全战机研发案。而海军在取消 F-111B 后开发的 F-14,仍然使用可变翼设计,一方面是因为航舰起降的特殊需求,那么空军也就不用担心在 F-4 之后,海军战机会再次入侵了。

1967 年 7 月苏联在莫斯科附近的多莫杰多沃机场展示了米格-25“狐蝠”战斗机,为双发双垂尾布局,最大速度 2.8M,这是超越美国任何一架现役战机的新型截击机。而且它还配有大功率的大型雷达,让它可以在更远的距离就发现并锁定美国战机。虽然事后证实美国方面高估了米格-25 的性能,该机的出现震惊了美国空军官员,立刻提高 F-X 的优先级。1967 年 8 月美国空军颁布了第二轮 CFS 的 RFP,这次空军已经有了清晰的概念,要求该机侧重于空战而不是对地攻击任务。放弃了最大重量限制在 27,216 千克(60,000 磅)以下的可变后掠翼多用途方案,而转向 18,144 千克(40,000 磅)的固定翼专用空优战斗机。

格鲁曼、洛克希德、北美罗克韦尔、费尔柴尔德·希勒共和分部、通用动力和麦道都为第二轮 CFS 提交了方案。1967 年 12 月通用动力和麦道获得了合同,费尔柴尔德-共和、格鲁曼、洛克希德和北美罗克韦尔继续自费研究。

f 15 攻势制空(一 起源)——麦道F-15“鹰”战斗机

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1967 年麦.道构型,着重于优化最大速度和加速能力,对机动性特别是持续转弯性能没有过多强调

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1968 年初,麦.道提出了这个超过 27 吨的可变后掠翼构型,该构型与费尔柴尔德的颇为相似,发动机短舱分开距离很大以降低阻力,但整体性能低于预期

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1968 年中期的麦.道方案,特征是三角翼,进气口下唇更靠下,具有类似于 F-15S/MTD 的二元喷口

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1969 年 1 月的麦.道构型,三角翼后缘改为前掠,进气口与 MiG-25 极为相似,仍保留了二元喷口

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最终获胜的麦.道方案,与现在的 F-15 基本一致。注意进气道两侧前部串联挂载了两枚 XAIM-82 近距空空导弹,并有双腹鳍

这一时期工业界在两种概念中摇摆不定,一种是安装先进雷达和远程导弹的大型双发飞机,另一种则是米格-21 尺寸的仅安装必要航电的单发轻型飞机,但能获得最高的性能和高机动性。但由于美国空军出于对洛克希德 F-104A 的不愉快经验吗,选择了双发方案。

1968 年 5 月第二轮 CFS 完成,9 月初 FX 概念研究获得授权。1968 年 9 月 30 日 8 家公司获得项目定义阶段(PDP)的 RFP,分别是麦道、波音、费尔柴尔德-共和、通用动力、格鲁曼、洛克希德、凌-特母科-沃特以及北美罗克韦尔。这次的 RFP 更加具体。规定新战斗机必须具备如下特性:低翼载,0.9M 时可做无振颤机动,高推重比,具有下视/下射功能的脉冲多普勒雷达,足以支持部署到欧洲无需空中加油的转场航程,最大速度 2.5M,双发布局的高可靠性。RFP 还规定采用单座座舱布局,因为美国空军认为随着更先进的计算机系统、雷达和电子设备的出现,已无需雷达拦截官;正常起飞重量不超过 18,144 千克,在视距内和超视距空战中都要优于任何已知或未来的苏联战斗机。

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北美的 FX 概念图,双大型腹鳍,单垂尾,翼身融合,和苏-27 很神似

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北美的 FX 全尺寸模型,机腹进气。进气道两侧挂载两枚“麻雀”导弹,另外两枚半埋挂载在机腹

费尔柴尔德-共和、麦道、北美罗克韦尔在 1968 年 12 月 30 日获得了 PDP 合同。费尔柴尔德-共和和北美罗克韦尔的方案都是单垂尾。费尔柴尔德-共和的方案发动机短舱悬吊在升力体机身下方。麦道的方案是一种大型双发双垂尾单座战斗机。

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费尔柴尔德-共和的升力体方案

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麦.道 FX 构型的演进,第四排第一个明显是 F-4“鬼怪”的改进型,而在其余的构型中又可以发现与 F-14 和 F-22 的相似之处

至此 F-X 已经被赋予了 F-15 的军方型号,三个竞争者正埋头苦干。

1969 年 12 月 23 日,麦道的方案赢得竞标,并获得进一步设计和研发阶段的合同,制造 20 架全尺寸发展(FSD)飞机,随后生产 107 架单座的 F-15 和双座的 TF-15。

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麦道为 FX 项目准备了堆积如山的设计资料和图纸

麦道总设计师乔治·格拉夫负责监督 F-15 的主要设计工作,项目经理唐·马尔文负责组织工作并推动整个项目的前进。麦道设计团队在很早的时候就否决了可变后掠翼设计,因为其太复杂太重太昂贵,所以选择了大面积 45 度后掠角固定翼设计,同时采用先进航电以达到空军的单座要求。发动机选择了普惠的带加力涡扇发动机,两侧进气。武器为挂载在进气道两侧边角的 4 枚“麻雀”半主动制导空空导弹、挂载在机翼挂架的 4 枚“响尾蛇”红外制导空空导弹,以及右侧翼根前缘的 20 毫米 M61A1 机炮。尽管该机的首要任务是空空作战,但飞机还可挂载 3 个 2,271 升(600 加仑)副油箱或超过 4,082 千克的空地弹药。

f 15 攻势制空(一 起源)——麦道F-15“鹰”战斗机

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在进行了风洞测试后,NASA 对麦道的构型提出如下建议:去掉腹鳍,加高垂尾,对喷管进行整流设计,平尾加装锯齿,主翼尖进行斜切。于是在原型机上没有看到腹鳍,但后两项改进直到生产型上才得以应用

F-15 还在绘图板上时美国空军就开始了采购,此时甚至还没制造出一架原型机,也缺乏其他厂商的竞争。这引起了相当大的争议,许多媒体担心再一次出现预算超支。在面对国会和媒体对该项目可能会出现 C-5A“银河”和 F-111 项目那样的超支和拖延的质疑时,美国空军引入了项目里程碑制度,只有在验收合格后,承包商才会收到下一阶段的资金。以 F-15 为例,项目里程碑从 1970 年 9 月的初步设计审查一直持续到 1974 年 11 月首架飞机交付空军试飞。

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麦道发布的 F-15 最终想象图,已具备生产型 F-15A 的一切特征

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F-15 的机身和飞控系统

F-15 是大型双发战斗机,采用固定式上单翼,双垂尾布局,空重低于 F-4“鬼怪”,发动机推力又高出许多,爬升性能惊人。(www.61k.com]

F-15 全长 17.75 米,机身为传统的半硬壳结构,采用中央机身和两侧尾撑布局。F-15 的机身结构重量的 25.8% 为钛合金,发动机舱和机翼内侧的部位大量使用钛合金。三个主翼梁和与之连接的壁板、以及发动机舱都是钛合金结构,前主翼梁后的机身采用钛合金蒙皮,发动机舱两侧用于承载平尾和垂尾的悬臂式尾撑也是钛合金结构,平尾接头和垂尾翼梁同样是钛合金。两台发动机间采用钛合金防火墙,避免一台发动机起火后波及另一台。

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F-15 在机身两侧有大型悬臂式尾撑结构

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F-15 的发动机舱,两舱之间有钛合金防火墙

飞机结构的核心是横跨机身中段的 4 个主隔框,每个隔框两侧都开有进气道的开孔,末端形成了机翼的主连接点,后三个隔框与三个翼梁连接,前一个格框与前缘组件连接。后机身的切削钛合金隔框保持了结构的整体性并提供了发动机的安装点。

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冲压成型的 F-15 机身钛合金隔框

机翼翼梁和进气口中间的机身内安装有 8 个独立的油箱,总容积 6,776 升,机身中线挂架和两侧翼下挂架还可以挂载 3 个 2,271 升副油箱。

该机配备有三套独立的液压系统,可自检测并隔离泄露的子系统,每套液压系统都能独立操纵飞行。两套 40/50 KVA AC 发电系统都可独立运行。

该机还安装有一套灭火系统,F-15 是少数安装该系统的战斗机,包括一个安装在发动机防火墙间的一个非腐蚀性阻燃剂压力罐,上有三个喷嘴可将灭火剂喷向发动机和发动机之间的空间。

主起落架收入机身,主起落架向前收同时旋转 90 度,机轮平放入机腹下的轮舱,轮距较窄,只有 2.74 米,但如果改成类似于 F/A-18 那样的外八字起落架的话,又会增加可观的重量。在横风降落时窄轮距会导致安全性问题,迎风一侧的机翼容易上扬,而为纠正姿态飞机需要向横风一侧偏转以偏移姿态着陆,窄轮距主起落架在接地时易造成飞机侧翻。前起落架向前收入前机身下方的轮舱中,前轮可自主做左右 15 度的转向。发动机尾喷管之间的尾部安装有可收放机场拦阻钩,在降落时刹车失灵的情况下进行紧急制动。

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F-15 前起落架,转向机构在起落架舱内,没有防扭杆

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F-15E 收起起落架的全过程

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F-15 的紧急尾钩

F-15A 采用了大型悬臂式上单翼,前缘后掠角 45 度。翼面积 56.49 平方米,翼载较低实现了较好的机动性能。机翼没有安装角,有一度的下反角以降低滚转面的稳定性,机翼为三翼梁多隔舱加强蒙皮结构。与其他现代战斗机相比,F-15A 仅在机翼后缘安装了传统的外侧副翼和襟翼,除此之外没有其他控制面,特别是没有扰流板和前缘增升装置。该机的机翼面积足够大,并被虐称为“飞行的网球场”,所以不需要采用开缝或吹气之类的增升措施就能达到较低的起降速度。麦道设计团队最终否决的了安装前后缘襟翼的变弯度机翼,而采用外形复杂的固定锥形扭转前缘,仅增加少许超音速阻力,降低一点亚音速性能,但却大大简化了生产、降低了重量并易于维护。

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F-15 的机翼设计尽量简单化,以最小的代价达到最高的效能,翼载仅有 358 公斤/平方米

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三翼梁多隔舱加强蒙皮结构

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机翼固定锥形扭转前缘清晰可见

在项目发展初期,制造商从第4架飞机开始斜切掉 0.28 平方米的翼尖,以解决飞机在 0.9-0.95M 速度范围,9,144 米以上高度,6g 以上机动时出现的严重抖振问题,从而形成了 F-15 独特的翼尖外形。

F-15A 的尾翼都是全金属结构,垂尾和方向舵的蜂窝结构外覆有硼纤维复合材料蒙皮。双垂尾靠外侧,可充分利用翼根产生的涡流,垂尾的高度也可确保大迎角时的方向安定性。以重量为代价的双垂尾比大型单垂尾大迎角性能更好,生存能力也高。全动平尾安装在垂尾外侧,位置比机翼略低以避免受到机翼气流的影响并保证在大迎角状态下的效率。F-15 的平尾和方向舵可以左右互换,平尾可用于俯仰控制也可差动结合副翼用于滚转控制。

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F-15 垂尾的钛合金翼梁

在试飞阶段,F-15 平尾前缘增加了锯齿以产生涡流增加平尾的效率,同时期望有助于解决颤振和抖振问题。

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平尾前缘锯齿

F-15A 的外部特征之一就是背部的大型减速板,该减速板可在任何速度下打开而不会引起俯仰变化。在试飞阶段发现减速板从打开到全部展开过程中会产生让人无法接受的抖振,所以减小了最大展开的角度并将面积从 1.86 平方米增加到 2.93 平方米。

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F-15 机背减速板的变化

飞行员座舱在前身上方,视野极佳,前方采用单片式风挡,蛤壳式座舱盖也只有一根隔框。座舱内安装一个麦道的 ACES II 弹射座椅,具备零-零救生能力。在零空速时,弹射机构在 0.3 秒内启动,0.45 秒火箭启动,1.3 秒后人椅分离,2.3 秒后开伞。

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F-15 的气泡式座舱盖视野极佳

F-15A 有双重飞行控制系统,一套是传统的液压控制系统,操纵杆的移动量与液压动作机构的阀门开合大小相对应,从而控制操纵翼面偏转角度。其中的俯仰-横滚控制组件是一套机械系统,该系统可以调整操纵系统的响应速度,并且具备副翼-方向舵交联功能以使方向舵随动于平尾,使飞行员仅用操纵杆就可以实施机动。该系统在接地后自动关闭,以避免在降落中方向舵出现重复动作,而这种情况在早期试飞中经常出现。另一套系统是自动控制增益系统(CAS),CAS 是线传操纵系统,利用电子型号和伺服马达控制液压阀门。CAS 系统监测俯仰和偏航率、迎角、动压传感器和加速计系统的连续纵向和横向加速度等数值,通过系统计算机计算出在任何速度和加速度情况下操纵翼面偏转的正确角度。CAS 还监测飞行员的杆力并转换成相应的电子信号使操纵翼面偏转到正确的角度。CAS 为双重备份,两个通道的信号互相比较,如果差异超过预设值,CAS 系统就被认为故障而自动关闭,由机械液压系统接管操纵。

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发动机

F-15A 安装两台普惠的 F100-PW-100 加力涡扇发动机,普惠公司型号 JTF22A-25A。(www.61k.com)该发动机是轴流式涡扇结构,旁通比 0.7:1,双轴结构,一根轴承载两级涡轮驱动的三级风扇,另一根承载 10 级主压缩机和两级涡轮。正常干推力 5,634 千克,最大军用推力 6,654 千克,最大加力推力 10,809 千克,左右发动机可完全互换。与 F-14 不同,F-15 的两个发动机紧密并列,以降低单台发动机失效时的推力不对称效应。

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F100 的研发可追溯到 1968 年 8 月,美国空军与普惠和通用电气公司签订合同研制下一代战斗机的发动机,1970 年美国空军选中普惠的方案进行进一步的发展。普惠在 F100 的基础上还同时为美国海军的 F-14 研制 F401,但是由于 F-14 机队的规模由于预算不足而缩减,F401 也随之取消。

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换装两台 F401 发动机的 F-14B 原型机

F-15 机身两侧安装有平直的进气道,带二元压缩进气口。进气口稍稍远离前机身以避免吸入附面层,从而省略了复杂的附面层隔板设计。进气口前缘斜切,在大迎角时可获得充足的进气量。进气口底部有铰链可在飞行中向下偏转以改变进气口面积,进气口下壁板的迎角可从 4 度到-11 度之间调节。在飞行中大气数据计算机自动控制进气口的偏转,以保证发动机获得正确的进气量,除此之外进气口内部安装有可动斜板可控制进气量。进气口的另外一个功能是提供额外的操控能力,在某种意义上类似于鸭翼的作用,在超音速状态下,进气口能提供相当于平尾三分之一的配平力矩。F100 的采用了收敛-扩散尾喷管,起初喷管有被称为“火鸡羽毛”的整流片,在服役中因维护问题全被拆除。

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F-15 复杂的可调进气道

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1、一级斜板,既可动式进气道口
2、二级斜板
3、三级斜板
4、扩张斜板
5、绕流斜板
6、发动机

红线部分就是二级、三级、扩张斜板所能达到的最大打开程度。1、2、3、4 就组成了 F-15 所谓的“四波系进气道”

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红箭头所指是进气道内的气流传感器,分布在两侧进气道外侧内壁。用于测量进气道内的气流流速等状况,以便给电脑提供可靠的数据,使电脑能根据这些数据自动调节进气道的打开程度。最大限度地优化进气质量,保证发动机能够在较大的速度范围内稳定工作,毕竟 F-15 在设计时就要求高速性能

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以色列 F-15 能独翅着陆,进气道产生的升力功不可没

F100 发动机遭遇一系列的研发问题,当然对于如此先进的发动机来说研制风险肯定较大。美国空军最初严重低估了 F-15A 每架次飞行中的发动机动力循环次数,他们不了解“鹰”在机动飞行中油门的剧烈变化程度。由于设计上的缺陷,导致发动机关键部件加剧磨损甚至出现裂纹,例如第一级涡轮叶片频频故障。大多此类问题可以通过更仔细的维护和生产过程中更严格的质量控制来解决,但最严重的发动机失速问题成为 F100 的痼癖。

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F-15A 结构图,发动机紧密并列安装在后机身内部

由于发动机的压气机叶片是翼型剖面,如果吸入的气流迎角超过临界值会引起压气机失速,从而阻断了进入燃烧室的气流。在 F-15A 进行大迎角机动时最容易出现压气机失速,导致流经压气机的气流突然中断,使核心机降转,涡轮过热。如果不迅速解决这一故障,涡轮将会损坏或引发发动机起火。这在 F-15 类的双发飞机上尤为危险,因为飞行员可能不会马上注意到有一个发动机出现了故障,为此 F-15 安装了涡轮温度的语音报警系统。

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F100-PW-100 发动机在 F-15 服役后,尾喷管整流片被全数拆除以简化维护

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完成简化的尾喷管,收敛-扩散动作机构一览无余

还有一种发动机失速是由于“硬”加力引起的,是由于加力燃烧室内的一次小规模爆炸引发的。“硬”加力是因为加力点火失败引起的,此时发动机后部充满了大量未点燃的燃油,然后燃油被核心机的高温燃气引爆,冲击波向前传播至风扇,先导致风扇失速,有时也会导致压气机前几级失速。此类型的发动机失速通常是在高空高马赫数情况下出现。

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喷口收放的对比

在遭遇发动机时速时飞行员的标准处置流程是先关闭发动机,让发动机降转,等涡轮温度降到红线以下就立即点火重启动。如果在空战中碰到发动机失速,飞行员就麻烦大了。

普惠在解决上述问题期间,F-15A 因发动机故障而频繁停飞,被赐美名“机库皇后”。雪上加霜的是,普惠的两个主要分包商发生工人罢工,延误了发动机的交付,1979 年末开始美国空军被迫接收没有发动机的 F-15A,存放起来等待发动机。普惠在付出了惊人的努力之后发动机的问题有所缓解,但短缺问题还将持续很长一段时间。

为了解决“硬”加力故障,普惠在 F100 加力燃烧室一侧增加了一个石英窗口以便火焰传感器监测加力燃烧室火焰,判断是否加力成功,避免喷入过多的燃料。普惠还改进了燃料控制系统,降低了失速发生的频率。1976 年 F-15 机队在每 1,000 飞行小时内发生 11-12 次发动机失速,到 1981 年底降低到 1.5 次,但 F100 至今仍是一台在特定条件下喜怒无常的发动机。

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F-15A 的航电

F-15A 电子设备的核心是休斯 AN/APG-63 X 波段(8-12GHz)相干脉冲多普勒雷达,具有下视下射能力,最大探测距离大于 161 千米。[www.61k.com)

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AN/APG-63 雷达

该雷达有几种空空模式,分别根据不同的搜索类型使用不同的脉冲重复频率(PRF):在远距离搜索模式使用高和中 PRF,飞行员可选择的搜索范围为 16-322 千米,能对迎头和尾追的目标提供折中后最佳的空空跟踪。速度搜索模式使用高 PRF,专用于迎头高速接近的目标。近距离搜索模式使用中 PRF,通常使用在“响尾蛇”导弹或机炮攻击近距离机动目标时。还有一个询问其他战机敌我识别(IFF)应答器的信标模式。如果雷达无法很好地进行自动跟踪,还有一个作为备份的手动跟踪模式,以及用于探测干扰源的“嗅探”模式,后者可发射低能量脉冲信号以尽量降低自身辐射。该雷达的后期型号还有雷达测绘模式。

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最早期的 F-15A 座舱布局,仪表板左上方是霍尼韦尔垂直态势显示器,后期型在右上角增加了 RWR 告警方位显示器

APG-63 雷达的数据被处理成数字格式提供给 IBM CP-1075 中央计算机,雷达信息可显示在霍尼韦尔垂直态势显示器或 AVQ-20 HUD 上。垂直态势显示器是一个安装在仪表面板左上方的一个阴极射线管,主要用在远程接敌时,显示经过过滤的雷达图像并提供目标的高度、IFF 应答、低速等数据。在近距接敌和交战时,飞行员通常使用 HUD,在上面显示带有重要飞行数据的目标信息。

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F-15 平显投影影像

雷达的主控制面板安装在飞行员左侧的控制台上,关键功能可通过操纵杆和油门上的按钮来控制。操纵杆上有一个按钮用于切换近距空战自动截获系统的三种模式:首先是“瞄准线”模式,雷达会自动锁定进入 F-15 瞄准线的第一架敌机,并在 HUD 上显示机炮准星。接下来是“超级搜索”模式,雷达会自动锁定进入 HUD 视野的第一架敌机。最后是垂直扫描模式,雷达自动锁定进入飞机前方垂直区域的第一个目标。转向和武器信息都显示在 HUD 上提供给飞行员。

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F-15A HUD 的空空机炮、空空中距导弹、自动(空地)、CDIP(连续显示弹着点,空地)模式

F-15A 安装了黑泽汀 APX-76 IFF 询问机和利顿应答鉴别仪,还装有 Teledyne APX-101 IFF 应答机。F-15A 安装的利顿 ASN-109 惯导系统是一种全无源式板载系统,不需要任何的外部装置,同时还有各种陆基导航设备作为辅助,诸如 ARN-118 塔康、自动测向装置(ADF)、ARN-112 仪表着陆系统(ILS)接收机,这些辅助导航设备可用于校准惯导系统,另外还有霍尼韦尔 ASN-108 飞行姿态与方向基准系统(AHRS)。

其他导航和通讯接收机包括柯林斯水平位置指示器(HSI),Magnavox ARC-164 收发器,Dorne and Margolin 下滑道航向道天线,以及 Teledyne 迎角传感器。

F-15 上安装有美国空军机密的电子战设备,被称为战术电子战系统(TEWS)。自卫性航电包括诺斯罗普 ALQ-135(V) 内置式对抗系统,该系统根据劳拉 ALR-56C 和 Magnavox ALQ-128 雷达告警套件提供的信息对敌雷达威胁进行主动干扰。劳拉 ALR-56 雷达告警接收机(RWR)系统在两个垂尾顶部和每侧翼尖都安装有接收天线,在前机身下方安装有第 5 个刀形天线。全固态 ALR-56 是数字控制的双通道接收机,扫描范围 6-20GHz,通过升级软件可扩展威胁的种类。该机还安装了 Tracor ALE-45 箔条/红外干扰弹布撒器。

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F-15 ALR-56 天线组,其中两侧垂尾顶部和两侧翼尖各一个

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翼尖的 ALR-56 天线

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F-15A/B/C/D 的武器

“鹰”的武器主要有 3 种,用于超视距空战(BVR)的 AIM-7“麻雀”和 AIM-120 AMRAAM、用于近距空战的 AIM-9“响尾蛇”和内置机炮。[www.61k.com)

“麻雀”

F-15 的两侧进气道外边角可挂载 4 枚 AIM-7“麻雀”半主动雷达制导空空导弹。进入美国空军服役的第一批“鹰”挂载的是 AIM-7F。AIM-7F 采用了固态电子元件取代早期型号的微型电子真空管。电子设备的小型化使战斗部前移至弹翼部位,整个弹体后部全被火箭发动机占据,使得双推力助推/自持火箭发动机的采用成为可能,在迎头接敌情况下“麻雀”的有效射程增加了两倍(增至 40~48 公里)。

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麻雀导弹外形与组成部分

1982 年投产的 AIM-7M 换装新的自动驾驶仪,新引信以及在恶劣天气下更有效的逆处理数字脉冲引导头,更难被探测和干扰,下视下射能力增强。

AIM-7P 改进了引导电子设备,采用了超大规模集成电路计算机。增强了攻击小目标的能力,例如巡航导弹和掠海反舰导弹。

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并不多见的攻击鹰发射 AIM-7

AIM-7M 的长度为 3.66 米,发射重量为 227 千克。导弹有两组三角形弹翼,尾部是一组固定弹翼,中部是一组用于操控的可动弹翼。40 千克战斗部安装在一个不锈钢圆筒内,爆炸碎片超过 2,600 片,大大增加了杀伤概率。“麻雀”可由碰撞或近炸引信引爆。

AIM-120 AMRAAM

1991 年后大多数“鹰”的“麻雀”导弹被 AIM-120 AMRAAM(先进中程空空导弹)所取代,该弹是一种“发射后不管”的武器,而“麻雀”在整个接战过程中都需要载机持续照射目标。

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地勤正装载 AIM-120B,能清楚的看见抓弹臂

AMRAAM 可通过机载惯导系统自行引导至目标附近,如有必要还可以通过数据链与载机通信更新目标位置。在接近目标的最后阶段,AMRAAM 主动式雷达引导头切换至高 PRF 模式锁定目标,该弹无需载机持续照射目标。如果目标释放干扰,AMRAAM 的引导头可切换至中 PRF 抗干扰模式。尽管 AIM-120 是主动雷达制导体制,在飞向目标的初始阶段仍需要载机对目标的照射。

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AIM-120A 结构图

AMRAAM 弹长 3.65 米,翼展 52.58 厘米,直径 17.78 厘米,发射重量 159 千克,比“麻雀”轻得多。该弹安装有 22 千克重的定向破片战斗部,最大速度 4 马赫,最大射程 56~72 公里。

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AIM-7M 与 AIM-120 对载机的依赖性对比

1981 年 AMRAAM 开始试射,当时预计在 80 年代中期进行初步部署。但是 AMRAAM 研发过程中遭遇的困难比预想的要多,暴露出的一系列问题需要花费时间和巨资来解决。计划表上的时间不断拖延,成本不断上升。1986 年国会对 AMRAAM 项目表示不满,他们郑重威胁如果单价超过原定的 440,000 美元,将取消整个项目。90 年代初 AMRAAM 终于开始部署,少量 AMRAAM 参加了海湾战争的最后阶段,但没有在实战中发射。但是 AMRAAM 在海湾战争后的一次误伤事件中名声大噪,F-15击落了两架“黑鹰”直升机,造成严重伤亡。

“响尾蛇”

F-15 的翼下挂架可挂载4枚AIM-9“响尾蛇”空空导弹,发射滑轨安装在主挂架两侧,可在挂载副油箱或炸弹的同时挂载 4 枚“响尾蛇”。

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不多见的采用传统涂装的入侵者联队的 F-15C ,左翼下混挂着 AIM-9M 和 AIM-9X,很少见的挂载方式

“响尾蛇”红外制导空空导弹于 1956 年问世,此后就在不断地发展。早期 F-15A 挂载 AIM-9J,是越战后“响尾蛇”第一个重大的升级型号。J 型具有更大的不可逃逸区,允许在目标后半球的任何位置发射,而不是先前只能对准尾喷管发射。与越战时期的 AIM-9G 相比,J 型的发动机推力更大,并改进了战斗部。J 型还引入了“响尾蛇”扩展截获模式(SEAM),在“狗斗”模式中引导头可随动于载机雷达,引导头可朝向雷达锁定的特定目标,并在发射前对其保持跟踪。AIM-9H 的改进较少,1979 年出现的 AIM-9L 是一种“全向”攻击导弹,这意味着载机无需再目标的后半球占位攻击。L 型的引导头更加灵敏,可捕捉飞机机头和机翼前缘空气摩擦产生的热量,并能区别红外诱饵弹和飞机产生的红外辐射,该型号还采用了高冲量发动机,以及大威力战斗部。使用激光近炸引信以提高杀伤率。1982 年投产的 AIM-9M 还采用了低烟发动机,大大减少了发射时的目视特征。其电子管数量减少至 2 个。

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AIM-9M-8/9 展示弹,注意激光引信窗口比旁边的 -L 要大一圈

AIM-9“响尾蛇””弹长 2.86 米,翼展 63.5 厘米,直径 12.7 厘米。弹尾有 4 片弹翼,每片弹翼尾部都有陀螺舵,陀螺舵在飞行中由于气流的冲击而高速旋转以提供滚转稳定性,引导头后方安装有 4 片鸭式弹翼以控制方向。“响尾蛇”导弹发射重量 81.6 千克,最大有效射程 16 公里。爆炸碎片战斗部重 10 千克,可由碰撞或者近炸引信引爆。尽管问世已久,具有全向攻击能力的 AIM-9L 仍是非常致命的武器,在 AIM-9X 问世前,也许只有结合了特殊气动设计和矢量燃气舵的俄制 R-73 才能超过 L 型。

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响尾蛇”的最新型号 AIM-9X

机炮

在近距狗斗中,机炮是必备的武器。F-15 右侧翼根前缘内安装一门 20 毫米 M61A1 机炮。在大型机背减速板铰链下方的机身内部安装了容量为 940 发的弹鼓。左侧翼根前缘是硬杆时空中加油接口。

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拆掉机炮整流罩,让你把M61A1看个清楚。注意已经下偏的进气道口

“鹰”原计划安装一门 25 毫米的福特-飞歌 GAU-7 机炮,发射无壳弹。无壳弹的优点是备弹多和弹道平直。另外还无需处理弹坑。但是 GAU-7 的供弹系统始终无法正常运作,这意味着该机炮不能高速射击以免卡壳。另外无壳弹也比传统弹药难于储存,发射药有受热自燃的危险。所以机炮的各部分(包括弹鼓在内)不得不衬以装甲,这增加了重量。因此最终还是采用了久经考验的 M61A1 机炮。

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最矮的就是 GAU-7 25mm 无壳弹

炸弹

尽管 F-15A/B/C/D 是空优战斗机,但该机还可挂载 7257 千克炸弹、副油箱和导弹执行对地任务。

翼下两个主挂架可通过多重弹射挂架(MER)挂载 12 枚 227 千克炸弹,机腹中线挂架也可挂载 MER,F-15 共可挂载 18 枚 227 千克炸弹,每组 MER 上挂载 6 枚。

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F-15 对地挂载展示

F-15A/B/C/D 也可挂载诸如 GBU-10E/B“铺路”II 或 GBU-12D/B“铺路”II 这样的激光制导炸弹,但没有自主引导能力,需要其他飞机或地面人员进行激光照射。

攻势制空(一 起源)

攻势制空(二 家族)

攻势制空(三 战史)

四 : F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点

F-15鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空中优势重型战斗机,是世界上第一种成熟的第四代战斗机(根据苏联传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一,所以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准)。F-15的设计思想是替换在越南战场上问题层出的F-4战斗机,并要求新F-15对1975年之后出现的任何敌方战斗机保持绝对的空中优势,针对夺取和维持空中优势而诞生的F-15战斗机,设计之初要求其“没有一磅重量用于对地”。但1986年诞生的F-15E鹰式战斗机也证明了F-15在对地作战中也有非常不错的表现,总的来说,F-15是一款极为优秀的多用途战斗机。

f 15_F-15战斗机 -研发历史

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
美国F-15战斗机

1965年,美国空军开始考虑研制用于取代F-4“鬼怪”式战斗机,并于1968年正式发出研制超音速制空战斗机的招标。1969年6月指定麦道公司、费尔柴尔德和北美罗克韦尔三家公司提出设计方案。1969年12月选定麦道公司作为主承包商。并签订了制造20架原型机的合同,其中两架为双座教练机,3架供静力和疲劳试验用的机体。

F-15的首架原型机于1972年7月开始试飞,1974年9月首架生产型首飞,1974年11月开始交付部队。早期的F-15有A、B2种型号,A型为单座型,B型为双座教练型。随后,麦道公司对F-15A/B进行了改进,于1979年6月推出F-15C/D型。

为使F-15具备对地攻击能力,80年代麦道公司还研制了F-15E对地攻击战斗机。截至2004年底,美国空军共生产了355架F-15A,57架F-15B,408架F-15C、61架F-15D,226架F-15E。此外,美国还向日本、以色列、沙特和韩国出口了F-15型飞机。

f 15_F-15战斗机 -结构特点

机翼

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
F-15战斗机的座舱F-15采用固定式上单翼,平面形状为切角三角形,不带前缘和后缘机动襟翼,选用了固定弯度的普通锥形扭转机翼来提高空战机动性。前缘后掠角45°,展弦比为3,根梢比为4 ,相对厚度翼根处为6.6%,翼尖处为3%。上反角1°,安装角0°。为了选择F-15机翼,麦克唐纳·道格拉斯公司曾对10七种模型进行过风洞试验和分析研究。机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构。前梁为铝合金,后边的三根梁是钛合金的。内侧处一整体油箱部位的下蒙皮是钛合金壁板,其余部分为铝合金机械加工整体壁板。机翼的前、后缘,副翼和襟翼均为铝合金蒙皮的全铝蜂窝夹层结构。在C、D型上,内侧机翼的前部和后部都扩大成整体油箱。机翼无除冰系统。

机身

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
日本空军的F-15J战斗机座舱的视界、机头雷达罩、进气道及发动机的安排决定了F-15的机身底部外形略带弯曲。进气道和喷管外侧装有凸出的整流罩,整流罩除用来安装机炮外,还可以起到翼根整流和安装平尾及垂尾的作用。这个整流罩从机翼前缘根部向前伸出,大迎角时产生涡流,可推迟机翼失速和提高尾翼效率,起到边条作用。机身背部座舱后边装一块最大开度为35°的减速板。机身为全金属半硬壳式结构,由前、中、后三段组成。前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱,基本上是铝合金结构。中段是与机翼连接部分,其承受大载荷的构件为钛合金件,约占此段重量的20.4%,前3个框是铝合金的,后3个框是钛合金的。后段为发动机舱,除尾翼外,全为钛合金结构。

尾翼

全动式平尾带有锯齿形前缘,大面积的双垂尾可以满足高速飞行和空战机动的需要。平尾和垂直安定面均采用了硼纤维复合材料,它们的抗扭盒是钛合金的,蒙皮是全厚度铝夹芯和硼-环氧复合材料面板构成的蜂窝壁板。前、后缘为全铝蜂窝结构。方向舵的梁肋由碳纤维-环氧复合材料制成,而蒙皮由硼-环氧面板和铝夹芯构成。

起落架

克利富兰气动设备公司的液压收放前三点式起落架,装有油-气减震器,均为单轮,都向前收起,古德伊尔公司的前机轮及轮胎,轮胎规格为22×6.6-10,胎压17.93×105帕(18.28公斤/厘米2)。本迪克斯公司的主机轮,古德伊尔公司的主轮胎,轮胎规格为34.5×9.75-18,胎压23.44×105帕(23.90公斤/厘米2)。本迪克斯公司的碳吸热刹车。克伦公司液压气动分部的防滑刹车系统。

动力装置

两台普拉特·惠特尼公司的F100-PW-100加力式涡轮风扇发动机,单台最大推力为72.5千牛(7400公斤),加力推力 为111.1千牛(11340公斤),采用二元多波系可调进气道,具有一组调节板和1个放气门。可自动保证最

佳激波位置和进气量控制。从1989年起,新生产的F-15可换装通用电气公司的F110-GE-129涡轮风扇发动机(单台加力推力129千牛)。机身内有四个燃油箱,左右机翼内各有1个燃油箱。机内载油量A型为5185千克。C型为6103千克。此外在机身和机翼下最多还可带三个2309升副油箱。

座舱

气泡形座舱盖,具有向后180°的视界,前下视角为15°,风挡为整体式,用丙烯树脂和聚碳酸脂叠层成形。采用IC-7零-零自动弹射座椅。

电子系统

F-15的电子系统由平视显示仪、APG-63(或APG-70)火控雷达、惯性导航系统、飞行控制系统、高频无线电通信设备、战术导航系统、自动着陆系统组成。另外还装有1个中央电子战系统、敌我识别系统、电子对抗装置和中央数字式计算机。

F-15的平视显示仪(下图飞行员前方绿色物体)能将机上综合电子系统收集到的各种基本飞行信息显示在飞行员面前的宽幅屏幕上。该显示仪能在任何光线条件下正常工作,它使得飞行员不需要低头查看驾驶舱内的各种仪表,就能够完成跟踪并击落敌机的过程。

APG-63或APG-70多普勒通用火控雷达系统具有上视上射能力,也具有在地面杂波干扰的条件下发现低空目标的能力。该雷达能在超视距到近距离、高空到贴地高度的范围内搜索和跟踪普通敌机或高速的小型目标,例如空空导弹。该雷达将探测到的信息送到中央计算机,以更有效的运用武器。在近距格斗中,该雷达自动跟踪敌机,并将信息显示在平视显示仪上。F-15的电子战系统能自动提供告警,并对选定的目标实施自动电子对抗。具体系统包括:

进攻性电子系统:AN/APG-63X波段脉冲多谱勒雷达(A/B型装)、AN/APG-70X波段脉冲多谱勒雷达(C/D型装)、AN/APX-76敌我识别问询机。

防御性电子系统:AN/ALQ-135(V)机内电子干扰设备、AN/ALQ-128雷达告警设备、AN/ALR-56雷达告警接受机、AN/ALE-45箔条弹投放器。

导航系统:AN/ARN-112仪表着陆系统、AN/ARN-118塔康系统、AN/ASN-109惯性导航系统。

通信系统:AN/ARC-190高频无线电通信电台、KY-58保密话音通信系统。

机载设备

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
F-15战斗机准备编队起飞

AN/APG-70火控雷达(C/D型,A/B型装AN/APG-63);AN/AJN-18失事地点指示器;AN/ASH-28信号数据记录仪;AN/ASN-108姿态/方向参考系统;C-10376机内通话控制板;AN/ALQ-119电子干扰舱;AN/ALQ-135电子干扰设备;AN/ALR-56雷达告警接收机;AN/ASW-38自动驾驶仪;MX-9287A干扰抑制器;AN/APX-101敌我识别应答器;AN-APX-76敌我识别询问机;AN/ARN-112仪表着陆系统;AN/ARN-118塔康系统;AN/ASN-109惯性导航系统;OA-5639超高频测向器;AN/ASK-6中央大气数据计算机;CP-1075/AYK中央计算机;AN/AVQ-20平视显示器;AN/AWG-20火控系统;CN-1377前置计算陀螺;AN/ARC-190高频无线电通信电台;KY-58保密话音通信系统。

武器配备

6个翼下、4个机身外侧、1个机身中线挂点,总外挂可达16,000磅(7,300公斤),武器包括:
机炮:一座M61A1火神式20毫米机炮,弹药940发/512发(F-15E)
导弹:四枚AIM-7麻雀导弹或四枚AIM-120先进中程空对空导弹,通常挂载于机身外侧挂点或适型油箱下挂点,四枚AIM-9响尾蛇导弹,通常挂载于翼下大型多功能挂架。
炸弹:F-15E可挂载各种美国空军空用炸弹,包括自由落体核弹,以及GBU-284,500磅(2000公斤)碉堡穿透炸弹

f 15_F-15战斗机 -型号

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
F-15战斗机正在进行地面保养

F—15A

第1种战斗机改型。

F—15B

A型的双座教练机改型,曾称作TF—15A。

F—15C

单座战斗机,油箱内还可带电子战,侦察及各种探测设备。

F—15D

C型的双座教练型。

F—15E

是1种战斗轰炸机。因为设备复杂,采用F—14那样的串列双座制。它换装了高分辨率APG—70火控雷达及前视红外/激光跟踪器,导航精度和地形跟踪(贴地飞行)功能大大提高。可外挂各种对空对地攻击武器,比F—15D多十二个外挂点(也采用保形油箱)。

F-15F

为沙特准备的F-15E单座方案,换装新型发动机、雷达和座舱显示器设备。沙特原准备在48架F-15S双座型基础上订购24架F-15F,后全部改为F-15S。F-15F最终未能投产。

F-15H

用于竞争希腊空军战斗机计划的F-15E出口型。

F-15I

以色列空军装备的F-15E出口型。它用以色列自行研制的SPS-2000系统取代了美国产的战术电子战系统,其他基本不变,发动机为后期型的F100-PW-229。前后共计订购25架。1997年9月12日首飞,同年11月6日交付。已交付完毕,装备以空军一个中队。

F-15J/DJ

日本根据许可证生产的F-15C/D。计划生产233架,前14架在美生产,其余由日本三菱重工制造。和F-15C/D相比,主要是换装了一些日本国产的航电设备。F-15J/DJ共装备七个中队,仍是日本航空自卫队主力战机。

F-15K

F-15K战斗机是美国空军现役的F-15E战斗轰炸机的最新发展型,在继承F-15C的优良空战性能同时,全天候对地攻击能力也大为增强,是优秀的远程多用途战机。为韩国空军主力战机。F-15K战斗机设计有十五个挂点,既可装备多型空对空导弹,又可挂装“斯拉姆”空对地导弹、“联合直接攻击弹药”等精确制导武器。作战半径达1800公里,可以连续飞行三个小时左右,航程达到4400公里。最大载弹量达10吨以上,可在独岛、马罗岛等朝鲜半岛全部区域内执行作战任务。

F-15MANX

基于NASA的主动推力矢量控制计划的无尾隐形方案。为后来的F22隐形设计提供了一些经验,为B-2的控制系统提供了一些经验。

F-15N

F-15的海军型方案,因起降距离太长,重量太重,下降时对航母甲板冲击过大,资金太高而被迫放弃。
F-15S

沙特订购的F-15E简化型。发动机为F100-PW-229,但航电设备水平降低,大量采用F-15C/D上的设备。雷达虽然是APG-70,但取消了地面测绘能力,性能和APG-63相当。此外还取消了部分电子对抗设备,降低了蓝盾吊舱的性能。这一系列的改动使得该机的对地攻击能力大打折扣。

1992年9月11日美国批准沙特的采购计划——原订购48架,后将F-15F单座型改为F-15S。1995年6月该机首飞,9月12日交付。已交付完毕。
F-15S/MTD

美国空军在F-15B的基础上改装的短距起飞/精确着陆技术验证机。它采用三翼面布局,换装数字式电传飞控系统。发动机为F100-PW-220,但改用二元矢量喷口。该机主要用于验证飞机在短距起飞和实用推力矢量控制(TVC)时,起飞、着陆以及空战机动性能。

F-15XP

沙特订购的F-15F/S的最初编号,后分别改为现编号。

F-15XX

在F-15C基础上发展的制空型。重点改进了航电设备和系统,以作为F-22计划的1个低成本备份方案。1992年该计划放弃。

NF-15B/F-15ACTIVEF-15ACTIVE主动控制技术验证机
NASA改装的F-15B,作为主动控制技术的验证机,采用三翼面布局。它由F-15S/MTD验证机直接改装而来,换装了新研制的轴对称推力矢量喷口——这是它和F-15S/MTD在外观上的最大区别。发动机是F100-PW-229,外加推力192千牛。主要用于验证不同迎角和马赫数下推力矢量工作情况。

RF-15

F-15专用侦查型方案,后因黑鸟侦查机实验成功,侦查卫星相继发射而不被采用,只生产一架验证机。

F-15/PDF

由F-15C改进的防空压制型方案,具备精确打击能力。

F-15SG

F-15E的新加坡版本,配备了主动相控阵雷达、头盔显示系统、高精度瞄准吊舱等先进设备,作战半径超过1800公里,最大载弹量10吨。

F-15SE

具备部分隐身性能的F-15战斗机的最新改进型。该机采用了与F/A-18“大黄蜂”战斗机类似的向外倾斜的垂尾,以及可以在内部设置武器舱的保形油箱(CFT)。

截止1997年,麦道公司共生产各型战斗机1358架。使用F-15的国家和地区有美国、日本、沙特阿拉伯和以色列。

f 15_F-15战斗机 -作战使用

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
双机编队飞行

F-15C的主要任务是利用飞机的高机动性和加速能力夺取并保持制空权。F-15C的作战任务一般在中空进行(6100米至9150米),在空中加油的情况下续航2小时。

F-15E主要是作为空对地攻击机使用,但它仍具有很强的空对空作战能力。这种双重作战能力使“攻击鹰”成了当代的1种可担负“双重任务”的战斗机。

其作战方式为:
1、搜索、跟踪空中目标;
2、使用机炮、“麻雀”、“响尾蛇”和先进中距空对空导弹等武器攻击空中目标;
3、搜索、跟踪地面目标;
4、使用各种空对地武器攻击地面目标;
5、导航

F-l5E在作战中,它执行任务可能的飞行范围,包括低至30米、高至1500米以上的低空,中空和高空,但大部分任务是在中空完成的。在执行任务时,机载雷达的有效作用距离64公里。“攻击鹰”不仅使用GBU-10和GBU-15等精确制导炸弹,还使用多种常规炸弹,其中包括227公斤Mk82集束炸弹和908公斤Mk84自由下落炸弹,CBU-52和CBU-58集束炸弹。以及Mk20“石眼”子母弹等。所有这些武器都是使用“蓝盾”系统投放的,要求驾驶员和武器系统操作员必须能熟练地掌握和使用常规炸弹和精确制导炸弹的投放操作。

F-15E通常以4机“箱”形巡逻编队飞行。这时,4架飞机横向间距610米,垂直方向间距300米左右。从更高的角度看这种编队,4机所构成的形状如同“箱”形。其好处是,可尽量为编队飞机提供良好的视界,最大限度地提供相互保护。另外,F-15E、F-l6与海军陆战队F/A-18一起作战。这些飞机可采用了连续计算弹着点的投弹方式,采用这种攻击方式,飞机可使用非制导的常规炸弹,使攻击精确度圆概率偏差为9至12米。据美空军前战术司令部司令官卢斯将军称,2架F-15E带上5448公斤的弹药所造成的毁坏程度相当于8架F-4带21792公斤弹药所造成的毁坏效果。

战时,F-15一般由本土转场至战区,在前沿地区作战。

f 15_F-15战斗机 -售价

根据美国空军提供的信息,F-15“攻击鹰”每架价格为3,110万美元。F-15D相对便宜,为2,990万美元,而第一代飞机只需要2,790万美元。

f 15_F-15战斗机 -使用国家

基于其高贵的价格,早期使用F-15的国家只有以色列(F-15与F-15I)、日本(F-15J与F-15DJ)、沙特阿拉伯(F-15C与F-15S)三国。之后开始有新加坡(F-15SG)等国家提出采购需求。另外还有以F-15E为基础,售予韩国的F-15K,这是第1个使用GE(GeneralElectronic,通用电气)引擎的F-15,在这之前的F-15都是使用普惠(P&W,即PrattandWhitey)的引擎。
F-15服役至今近40年,总生产数量1200余架,各种改型数10种,外销6个国家。参加大小战争100余场,击落敌机100余架,没有一架在战场上被击落的记录。至今仍是美国空军的主力空优战斗机,并且还要继续服役下去。
美国空军现在有396架正在使用,另外有126架配属于国民警卫队。


F-15A/B/C/D,包括外销用户的生产量分别为:

美国

F-15战斗机:F-15战斗机-研发历史,F-15战斗机-结构特点_f 15
F-15战斗机

F-15A:365架,现役46架,损失46架,出售15架,退役96架,封存153架
F-15B:59架,现役9架,损失6架,退役18架,出售8架,封存18架
F-15C:408架,现役334架,损失52架,退役一架,出售20架,封存1架
F-15D:62架,现役52架,损失5架,出售5架

以色列

F-15A:38架
F-15B:6架
F-15C:16架
F-15D:11架

沙特阿拉伯

F-15C:46架
F-15D:16架

日本

F-15J:165架,折损8架
F-15DJ:48架,折损3架

韩国

F-15K:40架

新加坡

F-15SG:24架

f 15_F-15战斗机 -发展年表

1965年4月29日空军司令部正式启动F-X计划,要求研制1种新型战术战斗机,具体工作由空军系统司令部(AFSC)负责。

1965年6月16日AFSC指定航空系统分部(ASD)完成F-X的预研工作。

1965年6月22日F-X初始想定发布,该机被描述成1种小型、廉价、高性能战斗机,可以执行视距内的空地/空空任务。空军要求70年代初形成初始作战能力。

1965年12月空军完成并将F-X研究方案递交可能的投标商。

1965年1月份空军从八家投标商收到竞标方案。

1965年4月份空军选择三家厂商参加F-X竞争:麦克唐纳·道格拉斯、北美·洛克韦尔和费尔柴尔德·共和。

1966年8月12日ASD正式建立系统计划办公室(SPO)负责F-X计划。

1967年6月份F-15概念表述文件发布。

1968年10月24日空军正式将F-X命名为ZF-15A.

1969财年F-XSPO重组,运作控制权移交系统管理部门。

1969年7月14日F-15计划办公室成为独立组织,直接向AFSC司令部负责。ASD继续提供行政、后勤工程援助。本杰明·N·比利斯被准将指定为F-15项目负责人。

1969年10月19日AFSC司令部指定F-15SPO负责F-15项目。所有计划内部门均直接向其负责。

1969年12月23日空军选择麦·道作为F-15主承包商。

1970年1月1日F33657-70-C-0300合同生效,麦·道进入F-15全尺寸发展阶段。

1970年2月27日普拉特·惠特尼公司被选中作为F-15发动机承包商。

1970年9月30日休斯公司被选中作为F-15雷达系统分包商。

1971年4月8日F-15设计二次评审完成。

1971年6月18日空军批准为F-15设计的F100发动机方案。

1972年5月31日政府批准F100发动机首次试车。

1972年6月26日第一架F-15出厂。

1972年7月27日F-15首次试飞成功。

1973年3月1日首批30架具备全部作战能力的F-15获准投产。

1973年7月份F-15B(TF-15A)首飞成功。

1974年11月14日麦·道向空军交付首批两架F-15B(73-108、73-109)。

1975年9月份第1个F-15中队形成初始作战能力(IOC)。

1977年4月27日23架F-15从兰利空军基地起飞,前往德国比特堡空军基地。这是F-15首次海外部署。

1977年12月28日日本宣布将在1978财年订购100架F-15.

1978年7月份美国政府同意向以色列和沙特阿拉伯交付F-15.

1979年6月份F-15对外军售计划启动,总计108架飞机,约25亿美元。

1980年12月份麦·道提出“攻击鹰”方案,为F-15双座战斗轰炸型。该提案还包括为空军的早期F-15翻新,并更新电子设备。这一提案涉及到防空司令部的114架F-15,战术空军司令部的206架F-15A/B,304架F-15C/D.此外,空军也计划订购204架F-15C/D,398架双重任务战斗机。

1981年6月2日巴比伦行动。以色列8架F-16远程奔袭伊拉克的巴格达核反应堆,F-15为之护航。行动完全成功,没有发生空战。

1984年4月27日空军司令部批准发展F-15E.

1986年12月11日F-15E首飞。

1990~1991年F-15SPO为将F-15C/D/E部署到海湾的“沙漠之鹰”行动提供全力支援,同时和华纳·罗宾斯航空后勤中心合作,尽快将第4战术战斗机联队缺编的F-15E交付使用。空军共有48架F-15E部署到沙特,但在对地攻击中损失2架。由于各方保障得力,F-15E在“沙漠风暴”中保持了95.5%的战备完好率。根据统计,F-15在空战中取得了26:0的战绩。

1991年8月16日首批两架F-15S根据“和平阳光”计划运交沙特。

1991年12月18日F-15I首飞(根据“和平之狐”计划出售给以色列的F-15E)。

1997年8月1日F-15研制生产厂商麦·道公司被波音公司兼并。

1998年1月份以色列空军开始接收首批两架F-15I.

1999年12月份空军宣布计划为F-15C换装APG-63(V)2主动相控阵雷达,期望在增强能力的同时降低维护费用。

2002年5月21日韩国空军宣布向波音订购40架F-15K,价值42.28亿美元。

2005年3月3日F-15K在美国圣路易斯首飞成功。

2005年10月7日韩国引进的40架美制新型F-15K战斗机的首批两架抵达汉城。

2005年12月12日新加坡国防部与美国波音公司签订合同,向波音公司购买12架F-15SG型战斗机,总价约为10亿美元。

2011年12月29日美国白宫方面宣布,已和沙特阿拉伯签署价值为294亿美元的合约,提供给沙特F-15战机。报道指出,这项交易除有利美国经济和就业外,也可能被解读为意在对付伊朗,增强对波斯湾的监看能力。

f 15_F-15战斗机 -影视形象

在第二次世界大战中,诺斯洛普(Northrop)建造了P-61黑寡妇战斗机的无武装型,称为F-15报告者式(Reporter)(在陆军航空队的命名系统中,F代表照像侦察机,使用到1947年美国空军创立)
F-15在电影作品中也是大出风头崭露头角,在影视中的地位和出场次数也绝不亚于其它战机,以下是出场的各个电影:
1984年推出的科幻卡通影片《变形金刚》当中,红蜘蛛、雷公和天钩三名狂派机器人都是变形成为F-15战斗机。
1996年的《独立日》一片中,F-15曾护卫过总统的空军一号,其后在最后对外星人的一轮大反击中亦有出现F-15,此外还出现了F/A-18、F-14和F-16等战机。
《空军一号》(AirForceOne)片中,一队F-15战斗机为了保护空军一号及乘坐于其上的美国总统,而与俄罗斯MiG-29战斗机交战,其中一架牺牲自己替空军一号挡下了一枚导弹,该片由哈里森·福特(HarrisonFord)主演
日本特摄电影哥吉拉系列、卡美拉平成系列中亦有出现F-15
2004年日本特摄电影超人力霸王THENEXT,主角真木舜一的座机为F-15
2005年的《世界之战》(WaroftheWorld)一片中,1个联队的F-15E以AIM-9攻击外星人的三足载具,但没有什么效果,因为对方有看不见的防护罩。俄罗斯的《幻影一号》中,给美国空军一号护卫的就是F-15。
2007日本电影“午夜鹰”中出现F-15J的剧情。
2008年日本科幻特摄大电影《大决战!超奥特8兄弟》一片中,日本航空自卫队出动7架F-15J战斗机前去消灭出现在横滨港的怪兽们。可是导弹对敌方毫无用处,最后再又一轮的进攻时,当它们再次飞过一头怪兽的面前后有一架不幸被怪兽头部发射的雷火攻击击中并在空中爆炸了。
2012年日本动漫《Fate/Zero》第二季,此作品中出现的F-15因为其载弹量和矢量喷嘴被指责不符合日本航空自卫队所有的F-15J的实际状况。
2012年8月15日,《R2B:返回基地》:Rain入伍前主演的最后一部作品,号称韩国版《壮志凌云》,描绘了韩国空军部队飞行员紧张刺激的战斗经历,以及发生在他们身上的爱情故事。

本文标题:f-15战斗机-F-15战斗机将发射小卫星 或促进小卫星广泛使用(二)
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