基本介紹
武器裝備:1門M61A1型6管20毫米轉管航炮;9個外掛點在使用復合掛架的情況下,最多可掛4枚雷達制導空對空導彈和4枚紅外制導空對空導彈,對地攻擊時可掛12枚MK-82自由下落式常規(guī)炸彈,最大載彈量7000千克。
美國麥克唐納·道格拉斯公司(該公司已經(jīng)被波音公司兼并)研制的F-15“鷹”式戰(zhàn)斗機是世界上最出色的戰(zhàn)斗機之一,是戰(zhàn)后第三代噴氣戰(zhàn)斗機的代表之一。F-15是一種全天候高機動性戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機,用于空中優(yōu)勢作戰(zhàn)任務。日本引進F-15,源自始于1974年(昭和49年)開始的第三次【次期戰(zhàn)斗機(F-X)】計劃,該計劃的目的是尋找一種代替F-104J/DJ和F-4EJ的戰(zhàn)斗機。
1975年(昭和50年)2月調研工作正式開始,列入候補的機種為:F-14F-15YF-16YF-17JAS-37幻影F-1狂風IDS
經(jīng)過多次調研,進入最后選考的機種為F-14和F-15兩種,但就在防衛(wèi)廳得出最終結論之前的1976年(昭和51年)9月6日,發(fā)生了震驚世界的別連科駕機叛逃事件,因F-15對于高速低空目標可以進行有效攔截的能力,使得防衛(wèi)廳和航空自衛(wèi)隊在F-14和F-15當中選擇了后者。日本引進的F-15戰(zhàn)斗機,由三菱重工公司為總承包商按照美國許可證進行全機的組裝和部分部件的生產(chǎn),生產(chǎn)單座的F-15J型戰(zhàn)斗機和雙座的F-15DJ戰(zhàn)斗教練機,該機現(xiàn)已停產(chǎn)。至停產(chǎn)為止,連同因各種事故報廢的機體在內,航空自衛(wèi)隊共裝備了單座型F-15J計165架(其中2架為美國原廠機,8架為根據(jù)美國部件組裝機,其余為日本國產(chǎn)機)、雙座型F-15DJ計48架(其中12架為美國原廠機,8架為根據(jù)美國部件組裝機,其余為日本國產(chǎn)機)。
航空自衛(wèi)隊的F-15J/DJ,其規(guī)格與美國F-15C/D早期型相似,該機的主要系統(tǒng)與美國戰(zhàn)斗機相同,但與美國空軍自用型不同的是,機上并無左側垂尾頂端的戰(zhàn)術電子戰(zhàn)系統(tǒng)(TEWS)和兩側機翼翼梢前方、兩垂尾頂端后部4個雷達告警天線,因此日本自己研發(fā)了J/ALQ-8型電子支援系統(tǒng)(只裝備J型)和J/APQ-1型雷達預警接收機等小型電子戰(zhàn)裝備(極初期因研制進度過慢,前者于1983年度采購機體開始加裝,后者從1987年采購機體開始加裝,此前生產(chǎn)的各機則在年度返廠檢修時加裝)。因引進機的原型較為落后,航空自衛(wèi)隊在1980年代中期參照美國空軍對F-15C/D進行的多階段改良升級計劃(縮寫為MSIP),制定了本國的J-MSIP計劃,計劃的主要內容是:安裝Link16數(shù)據(jù)鏈、機載中央計算機的升級換代,座艙內武器控制面板從傳統(tǒng)儀表更換為多功能顯示器。但并不是所有的F-15J/DJ都進行J-MSIP升級,只有從1987年度預算開始(含1987年度)采購的機體(6位生產(chǎn)編號中后4位為8899~8965的F-15J和8088~8098的F-15DJ)才進行此計劃。為了區(qū)別進行了J-MSIP計劃的機體,未升級的舊機稱為Pre-MSIP機,但Pre-MSIP機中的8832號在1991年著陸時因起落架故障導致機體與跑道接觸,在返廠大修時按照J-MSIP標準進行了改裝。
除J-MSIP計劃外,航空自衛(wèi)隊還對機載電臺進行了升級,初期型號裝備的AN/ARC-164特高頻(UHF)電臺統(tǒng)一升級為后期型號使用的AN/ARC-182甚高頻/特高頻(V/UHF)電臺,同時搭載了同航空自衛(wèi)隊防空管制系統(tǒng)相連接的J/ASW-10數(shù)據(jù)鏈;從1984年度采購的8958號F-15J開始,在右垂尾根部加裝延伸至盤口后方的J/APQ-1后方雷達告警接收機;從1991年度開始,在新生產(chǎn)的機體上安裝更換了數(shù)字燃油控制系統(tǒng)的新型F100-IHI-220E型發(fā)動機,而此前生產(chǎn)的使用F100-IHI-100發(fā)動機(電子燃油控制)的機體,在發(fā)動機到達使用年限后進行返廠大修期間更換220E型發(fā)動機。
從1997年度開始,空自還對J-MSIP標準機體的F-15J/DJ進行名為“近代化改修”的中期改進工作,首架完成改進工作的12-8929號F-15J于2003年10月交付空自岐阜飛行開發(fā)試驗團進行各項測試和試飛,并從2004年度開始,對現(xiàn)有機體開始進行改裝。然而隨著日本周邊國家空軍實力的增強,原改進計劃已經(jīng)落伍,于是空自在原改進計劃基礎上又推出了新計劃,為了區(qū)分新舊,將原計劃稱之為“I型”,新計劃稱之為“II型”。
形態(tài)I型的改進內容:
安裝新型飛行記錄儀,安裝改進型彈射座椅,安裝新型中央數(shù)據(jù)計算機,提高通訊設備的抗電子干擾能力,換裝新型發(fā)電機和空調、制冷系統(tǒng),雷達由APG-63型換裝為APG-63(V)1型,具備發(fā)射99式(AAM-4)中距空空導彈的能力,預留北約標準戰(zhàn)術數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)所需設備空間和內部布線,
形態(tài)II型的改進內容(在形態(tài)I型基礎上進行):
安裝綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng),安裝北約標準戰(zhàn)術數(shù)據(jù)交換系統(tǒng),干擾彈發(fā)射裝置從AN/ALE-45J型換為AN/ALE-47型,為飛行員配備04式(AAM-5)近距空空導彈配套的頭盔瞄準具,2021年6月,關于計劃搭載在航空自衛(wèi)隊主力戰(zhàn)機F-15上的2種美國產(chǎn)遠程巡航導彈,日本政府已經(jīng)朝著放棄搭載反艦導彈的方向展開協(xié)調。[1]
F-15戰(zhàn)斗機
發(fā)展沿革
研制背景
1945年,第二次世界大戰(zhàn)結束后,美國政府和軍方認為,未來的戰(zhàn)爭必將是一場核大戰(zhàn)。傳統(tǒng)的空戰(zhàn)機動變得陳舊過時,取而代之的將是攔截。因此戰(zhàn)斗機設計重點也發(fā)生巨大轉變,轉而強調核武器投射能力和防空截擊能力。
1950年,朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā),美國空軍的許多戰(zhàn)斗機因強調大型化、多用途化導致機動性下降,在空戰(zhàn)中不占優(yōu)勢。十余年后,隨著美國全面介入越南戰(zhàn)爭,美國空軍被迫在一個與想定條件完全不同的環(huán)境里作戰(zhàn)。空軍不得不使用機動性差的戰(zhàn)斗轟炸機與北越的米格戰(zhàn)斗機進行空中格斗,原來的攔截和核武器投射能力未能派上用場。先進的空對空導彈不適應越南潮濕氣候,故障頻頻,而越戰(zhàn)初期多數(shù)美國空軍戰(zhàn)斗機都沒有裝備機炮,以至多次出現(xiàn)占據(jù)有利位置卻不能擊落敵機的情況。此外,由于敵我識別的問題,發(fā)生了多起誤傷事件。
美國空軍自朝鮮戰(zhàn)爭后不久就取消了空戰(zhàn)訓練課程,飛行員普遍沒有進行空戰(zhàn)訓練,導致空戰(zhàn)能力下降。作為補救措施,美國空軍開始給戰(zhàn)斗機加裝航炮吊艙應急。但這種吊艙射擊精度不好,對機動性影響也大。后來美國空軍又在新的F-4E上采用了內置機炮,取得了一定效果。但這些飛機并不是專用的空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機,一線部隊迫切需要一種真正的用于奪取空中優(yōu)勢的戰(zhàn)斗機??。
建造沿革
1962年,美國空軍展開了F-X(Fighter-Experimental)計劃,1966年4月,美國空軍指定麥克唐納·道格拉斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和三家公司參與F-X計劃競爭。在F-X計劃進行期間,NASA作為技術發(fā)展研究的先行者,也在進行相關戰(zhàn)斗機構型研究。研究工作主要在蘭利研究中心進行。當時一共提出了4個方案,包括:LFAX-4(可變翼方案),LFAX-8(LFAX-4的固定翼方案),LFAX-9(雙發(fā)上單翼方案)和 LFAX-10(和蘇聯(lián)米格-25外形相似的方案)。
1967年,蘭利中心發(fā)布了它們的研究成果,即LFAX-8。1968年,在時任美國國防部研究工程局總監(jiān)的約翰·佛斯特博士的促使下,正式要求NASA參與F-X發(fā)展計劃。佛斯特認為,NASA提出的飛機方案使得F-X計劃采用的先進技術更加具體化,同時可以作為廠家方案的技術上限;其次NASA及其解決問題的專業(yè)意見,有助于最大限度的減小F-X計劃發(fā)展過程中的風險和問題。此后,NASA的4個方案被進一步深入研究。合作期間,各廠商設計團隊相繼訪問NASA,針對其各個構型的優(yōu)點、缺點以及技術成熟程度進行不斷改進。最終,麥道公司的設計團隊選擇了以LFAX-8為基礎的設計方案(LFAX-4方案被格魯門公司采用,成為F-14戰(zhàn)斗機的基礎),這個方案已經(jīng)具有后來F-15的部分特征,這些特征包括:縮短動力組件長度以減輕重量;發(fā)動機安裝位置前移以便平衡;采用水平調節(jié)斜板的發(fā)動機進氣道,以便在大迎角下獲得良好的進氣性能;平尾安裝在遠遠向后伸出的尾撐上,以獲得更好的安定性和控制能力;發(fā)動機間距和整流罩經(jīng)過優(yōu)化設計,以減小亞音速巡航阻力。不過,麥道設計團隊也對該方案進行了修改。由于空軍更加強調高亞音速機動性,麥道的方案中機翼采用了前緣錐形扭轉設計。而為了安裝大型雷達天線(NASA的方案中機頭整流罩太小),麥道綜合考慮之后決定采用大型機頭整流罩。
1968年9月30日,經(jīng)過長期爭論之后,空軍終于發(fā)布詳細的F-X方案需求(RFP)。RFP指出新型戰(zhàn)斗機應該具有低翼載荷、高推重比,在0.9馬赫速度附近具有良好的機動性能;裝備脈沖多普勒雷達,具有下視下射能力;足夠的轉場航程,可以無需空中加油自行部署到歐洲基地;最大飛行速度要求達到2.5馬赫(不過,這一條要求只在理論上達到過:由于代價高昂以及復雜性,F(xiàn)-X/F-15在掛彈后速度被限制在1.78馬赫);單座構型;在空戰(zhàn)時的重量要求不超過18144千克;以及其它一些和疲勞壽命、維護性、可視性、自啟動能力等相關的要求。
1968年10月24日,空軍將F-X定名為ZF-15A。1968年12月30日,空軍F-15系統(tǒng)計劃辦公室(SPO)已經(jīng)收到麥克唐納·道格拉斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和三家公司的投標方案,標價均為1540萬美元。這三種方案并沒有顯著不同,只是北美和費爾柴爾德的方案均采用單垂尾設計。其中后者得到來自長島的國會議員的大力支持——因為該方案如果中標將在長島生產(chǎn)。
1969年12月23日,經(jīng)過詳盡的評估之后,美國空軍系統(tǒng)司令部(AFSC)宣布麥克唐納.道格拉斯所提出的設計方案在F-15計劃競爭中獲勝,成為該計劃主承包商。
1970年1月1日,F(xiàn)-15發(fā)展合同正式生效,麥道開始進入全尺寸研制階段。初始合同要求生產(chǎn)20架飛機用于工程發(fā)展,其中包括10架試驗型F-15A和2架TF-15A(后改稱F-15B)雙座教練型,還有8架全尺寸發(fā)展型FSD飛機,全部是F-15A。由于麥.道曾經(jīng)研制過F-4戰(zhàn)斗機,因此F-15的早期研制工作于其中獲益良多。喬治·格拉夫被任命為設計小組負責人,負責工程研制工作。項目經(jīng)理唐·馬文則負責處理組織工作的實際問題,并確保項目進度。1971年4月8日,F(xiàn)-15評審工作最終完成。
1972年6月26日,第一架原型機YF-15A(71-0280,代號F-1)出廠。1972 年7月27日,麥·道首席試飛員歐文·L·保羅斯駕駛YF-15F-1從愛德華茲空軍基地起飛,開始這只“雛鷹”的首次飛行。此次飛行持續(xù)時間50分鐘,最大飛行高度3658 米,空速463千米/小時。此后,9架單座原型機(F-2/10)和2架雙座原型機(TF-1/2)相繼試飛。
服役歷程
美國
1976年1月起,美國內利斯空軍基地的第1戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊下屬中隊開始換裝F-15A/B,擔負戰(zhàn)斗值班。
1977年,駐德國比特堡空軍基地的第36戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊換裝F-15后開始具備初始作戰(zhàn)能力。
F-15淺灰色“羅盤幽靈”空優(yōu)涂裝
1977年12月,駐新墨西哥州霍羅門空軍基地的第49戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊,成為第三個換裝F-15的聯(lián)隊,主要擔負戰(zhàn)斗值班。內利斯基地的第57戰(zhàn)斗機武器聯(lián)隊稱為第4個換裝F-15的聯(lián)隊,該聯(lián)隊主要擔負高級訓練、評估測試以及戰(zhàn)術研究任務。
1978-1979年間,但由于發(fā)動機的原因,F(xiàn)-15大批停飛,交付推遲,造成嚴重后果。出廠的F-15一度沒有安裝發(fā)動機,直到F-100恢復生產(chǎn)才重新安裝。第一批F-15A交付的時候噴涂著淺藍色的空優(yōu)涂裝。但這種涂裝方案很快就放棄了,由于西歐的天空卻是淺灰色的,之后(在F-15E出現(xiàn)之前)所有的F-15全部換成了淺灰色的“羅盤幽靈”空優(yōu)涂裝。?
1978年9月13日,駐荷蘭索斯特堡基地的第32戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機中隊為了對抗蘇聯(lián)在歐洲的威脅,繼美國國內部隊之后,開始換裝F-15A/B,該中隊雖是美國空軍部隊,但受荷蘭空軍指揮執(zhí)行北約賦予的作戰(zhàn)任務。
1978年12月,美國佛羅里達州埃格林基地33戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊也開始換裝F-15。
1979年9月,F(xiàn)-15C投產(chǎn)并首先裝備第18戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊。此后,F(xiàn)-15C/D逐步取代F-15A裝備一線部隊。
20世紀80年代中期,美國第21混合聯(lián)隊(現(xiàn)改編成戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊)開始換裝F-15A/B。最后裝備F-15A/B 的是戰(zhàn)術空軍司令部下屬的4個戰(zhàn)斗截擊機中隊(第5、48、57、318中隊),但它們卻為北美防空司令部執(zhí)行防空任務。隨著大批F-16A Block15進入戰(zhàn)斗截擊機中隊服役,取代了F-15A的防空主力地位。
1987年8月1日,盧克基地的第405戰(zhàn)術訓練聯(lián)隊開始組建美國空軍第一支F-15E訓練部隊—第461戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機訓練中隊。1988月,該中隊具備初始作戰(zhàn)能力。
1989年10月,第4戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機聯(lián)隊(現(xiàn)更名為第4聯(lián)隊)下屬第336戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機中隊開始換裝F-15E后開始具備有限的作戰(zhàn)能力,1990年8月1日達到初始作戰(zhàn)能力。此后又有三個聯(lián)隊相繼裝備F-15E。
1990年10月1日,第48中隊撤編,此后美國本土再也沒有一個裝備F-15的一線防空中隊。
| 美國空軍F-15裝備情況 |
型號 | 狀態(tài) |
F-15A | 共365架,現(xiàn)役46架,損失46架,退役96架,出售15架,封存153架 |
F-15B | 共59架,現(xiàn)役9架,損失6架,退役18架,出售8架,封存18架 |
F-15C | 共408架,現(xiàn)役334架,損失52架,退役1架,出售20架,封存1架 |
F-15D | 共62架,現(xiàn)役52架,損失5架,出售5架 |
其他
F-15基于其高昂的價格,除美國外,早期使用的國家只有以色列(F-15與F-15I)、日本(F-15J與F-15DJ)、沙特阿拉伯(F-15C與F-15S)等三國,之后有新加坡(F-15SG)等國家提出采購需求。另外還有以F-15E為基礎,售予韓國的F-15K,這是第一個使用GE(General Electronic,通用電氣)引擎的F-15,在這之前的F-15都是使用普惠(P&W,即Pratt and Whitey)的引擎。為美國空軍和其它外國客戶生產(chǎn)的各型F-15都已經(jīng)交付完畢。
2019年11月,美國國防安全合作局稱,美國國務院已經(jīng)批準向日本出售F-15J戰(zhàn)斗機升級包的申請,以滿足日本航空自衛(wèi)隊98架老式F-15J戰(zhàn)斗機的升級需要??。
| 其他空軍F-15裝備情況 |
國家 | 數(shù)量 |
以色列 | F-15A38架,F(xiàn)-15B6架,F(xiàn)-15C16架,F(xiàn)-15D11架 |
沙特阿拉伯 | F-15C49架,F(xiàn)-15D21架 |
日本 | F-15J165架,折損8架;F-15DJ48架,折損3架 |
韓國 | F-15K59架 |
展開表格技術特點
氣動結構
結構
F-15戰(zhàn)斗機機身為全金屬半硬殼結構,機身由前、中、后三段組成。前段包括頭部雷達罩、座艙和電子設備艙,主要結構材料為鋁合金。中段與機翼相連,部分采用鈦合金件承受大載荷,約占此段重量的20.4%,前三個框為鋁合金結構,后三個為鈦合金結構。后段為鈦合金結構發(fā)動機艙。鋸齒形前緣的平尾為全動平尾,面積大,可滿足高速飛行和機動需要。
機翼
F-15機翼設計采用切尖三角翼翼形,可以改善機翼結構、增大機內容積,同時可以使飛機在跨音速區(qū)的阻力增加變得更加平緩,飛機跨音速時焦點移動量也較小,減小了配平阻力。為了改善飛機亞音速性能并考慮重量、制造工藝和系統(tǒng)復雜性方面,F(xiàn)-15采用了無前后緣機動襟翼和前緣固定錐形扭轉設計,前緣后掠45度,機翼相對厚度為6%/3%(翼根/翼尖),而沒有采用當時已經(jīng)得到普遍應用的前緣機動襟翼。
F-15機翼采用高達3的展弦比,配合為5的根梢比,有利于推遲翼尖分離,明顯減小了機翼誘導阻力;同時較大的展弦比提高了機翼升力線斜率,改善了機翼升力特性。同時展弦比增大,超音速零升阻力系數(shù)也增大,增大了跨/超音速的波阻。這個缺點,則利用強大的發(fā)動機推力和其它方面的設計來彌補。翼面積56.48平方米,下反角1°,安裝角0°。機翼上僅有后緣高升力襟翼和副翼共4個操縱面。?
機翼結構為多梁抗扭盒型破損安全結構,前梁為鋁合金,后三梁為鈦合金。內側整體油箱的下蒙皮采用鈦合金壁板,其余為鋁合金機加工整體壁板。機翼前后緣、襟翼、副翼均為全鋁蜂窩夾層結構。機翼的破損安全結構,配合承力蒙皮,只要有一根翼梁仍然完好,就可以支持飛機繼續(xù)飛行,大大提高了飛機的生存能力。
材料
F-15垂直安定面和平尾均為硼纖維復合材料、鈦合金抗扭盒和全厚度鋁夾芯和硼-環(huán)氧復合材料面板構成的蜂窩壁板蒙皮,夾層結構。兩者的抗扭盒為鈦合金結構,前后緣為全鋁蜂窩結構。方向舵采用碳纖維-環(huán)氧復合材料梁肋和硼-環(huán)氧面板和鋁夾芯蒙皮。平尾和方向舵均可以左右互換。垂尾采用大展弦比、中等后掠角設計,前緣后掠角37°,外傾2°,高度較大,大迎角下可以明顯改善飛機的航向穩(wěn)定性,從而保證F-15可以有效的進行大迎角機動。平尾為大后掠全動低平尾設計,前緣后掠角50°,具有前緣鋸齒和翼尖斜切設計??。
座艙
飛行員座艙為了提供良好的視界而使用整體風擋,座椅位置也安排得較高,飛行員幾乎1/3個身子露在機身外,使得飛行員具有上半球360度環(huán)視視界,正前方下視角達到15°。
進氣道
進氣道外側有凸出的整流罩,從機翼根部前緣向前延伸,大迎角下可以產(chǎn)生渦流,推遲機翼失速和提高尾翼效率,相當于邊條翼,但由于整流罩前緣半徑較大,具有較大吸力,氣流不易分離,其效果不如邊條翼好。整流罩結構經(jīng)過機翼向后延伸,形成尾部支撐桁架(尾撐)結構,除了提供尾翼安裝空間外,大迎角下還能產(chǎn)生一定的低頭力矩,改善飛機的大迎角性能。
單塊減速板位于機身背部,最大開度35°,可以在任何速度下打開,并不會改變飛機的俯仰姿態(tài)。F-15的尾部采用雙發(fā)小間距布局,減小了飛機阻力。
動力系統(tǒng)
F-15戰(zhàn)斗機早期裝兩臺普·惠公司F100-PW-100渦扇發(fā)動機,1991年后換裝推力為129千牛/級的F110-GE-129或F100-PW-229渦扇發(fā)動機。普拉特.惠特尼研制的F100-PW-100發(fā)動機單臺靜推力65.2千牛,加力推力高達11340千克,為F-15的優(yōu)越性能提供了堅實的基礎。這是一種軸流渦扇發(fā)動機,涵道比0.7,雙軸3級風扇+10級高壓壓氣機+2級渦輪。該發(fā)動機設計相當先進,推重比7.8,可以左右互換安裝,在理想條件下拆卸時間只需要20分鐘。低阻力的保形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特別為C/D型研發(fā)的,裝設在兩邊進氣道外側,主翼下方的位置,可以裝載約3200升的油料,這個裝置使得F-15能夠減少空中加油所需的時間,因而增加其在戰(zhàn)場上執(zhí)行任務的時間,有助于其全球部署行動??。
武器系統(tǒng)
F-15戰(zhàn)斗機有六個翼下掛點、四個機身外側掛點、一個機身中線掛點,總外掛可達7300千克,F(xiàn)-15的主要武器是AIM-7空空導彈、AIM-9空空導彈和AIM-120空空導彈等,其中進氣道下方外側可以掛載AIM-7和AIM-120,機翼下的多功能掛架可以掛載AIM-9和AIM-120。還可以掛載美國空軍各種航空炸彈,包括自由落體核彈,以及2000千克GBU-28碉堡穿透炸彈。輔助武器為右側進氣道外側安裝的一座M61A1火神機炮。
F-15搭載有自動化的武器系統(tǒng)與手置節(jié)流閥與操縱桿(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的設計,讓飛行員只需使用節(jié)流閥桿和操縱桿上的按鈕,就可以有效地進行空戰(zhàn)。而所有的設定與視覺導引都會顯示在抬頭顯示器上。
航電系統(tǒng)
F-15戰(zhàn)斗機具有多功能的航電系統(tǒng),包含了抬頭顯示器(Head-Up Display,HUD)、超高頻(Ultra-High Frequency,UHF)通訊、戰(zhàn)術導航系統(tǒng)與儀器降落系統(tǒng)(Instrument Landing System,ILS),休斯公司的AN/APG-70(C/D型)或AN/APG-63(A/B型)火控雷達,AN/ASN-108姿態(tài)/方向參考系統(tǒng),AN/ALQ-119電子干擾吊艙,AN/ARN-118塔康系統(tǒng),AN/ASN-109慣性導航系統(tǒng),AN/AWG-20火控系統(tǒng),AN/ASK-6大氣數(shù)據(jù)計算機,CP-1075/AYK中央數(shù)據(jù)計算機等。
F-15的AN/ASN-109慣性導航系統(tǒng)(INS)可以在全球任何位置為F-15提供導航。它可以和AN/ASN-108姿態(tài)/方向參考系統(tǒng)一起綜合提供飛機的實時位置、俯仰/滾轉、姿態(tài)、航向、加速度和速度等相關信息。電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以同時提供威脅告警以及對選定的威脅實施電子對抗。拖曳誘餌則是作為傳統(tǒng)雷達干擾手段的補充,用于對付現(xiàn)代雷達制導導彈——該誘餌可以模擬敵方雷達信號,誘使制導頭鎖定自己而非飛機。
F-15的多功能脈沖多普勒雷達可以向下俯視搜索目標,利用多普勒效應能避免目標的訊號被地面雜訊所掩蓋,可以追縱從視距外到近距離、樹梢高度的小型高速目標。目標反射的雷達訊號會傳到中央電腦,在近距離纏斗下,雷達可以自動捕獲目標,并將目標資訊投射到抬頭顯示器上。戰(zhàn)術電子戰(zhàn)系統(tǒng)(TEWS)、敵我識別器(Identification Friend of Foe,IFF)以及電子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)裝置提供威脅來源的警告,并且自動進行反制。平顯和雙桿操縱系統(tǒng)(HOTAS)中抬頭顯示器會顯示出由航電系統(tǒng)整合提供的飛行相關資料,它可以在任何飛行環(huán)境下判讀,提供飛行員飛行、追縱及獵殺敵機或其它目標的必要而即時的資訊,而不需要低頭看座艙內的儀表,大大減輕了飛行員搜索、跟蹤、攻擊目標時的操縱負擔,并簡化了操縱程序。
F-15A加裝的是AN/APG-63全天候多模式雷達系統(tǒng)。APG-63雷達工作在X波段,探測距離遠,具有下視下射能力。探測信息自動送往中央計算機,并和計算結果一起實時反饋給飛行員(通過平顯和下顯)。APG-63具有多種對空工作模式,可以根據(jù)不同的搜索方式或選擇的交戰(zhàn)模式來選擇不同的脈沖重復頻率(PRF):遠程搜索,使用中/高PRF,根據(jù)飛行員選擇的搜索距離(18.5至296千米)確定PRF,以期獲得較好的迎頭和尾追搜索效果;速度搜索,使用高PRF,專用于迎頭高速接近的目標;近距搜索,使用中PRF,用于格斗時為響尾蛇導彈和航炮提供數(shù)據(jù),具有16、32、64千米三種探測范圍,可以跟蹤多個目標。作為以上三種模式的備份,APG-63還有一種非PD模式,使用低PRF,只能提供上視能力,因為非PD模式無法過濾地面雜波。此外,APG-63還有多種提供特殊功能的模式,包括:信標模式,用于向空中飛機的敵我識別系統(tǒng)(IFF)發(fā)射詢問信號;手動跟蹤模式,作為自動跟蹤模式的備份;被動模式,用于監(jiān)測外部雷達輻射信號,同時自身只發(fā)送微弱脈沖,以盡可能減小自我暴露的可能性;地圖測繪模式。
1973年,APG-63雷達投入使用。1979年,該雷達裝備了可編程信號處理器,這是其首次在機載雷達上應用。這使得系統(tǒng)通過軟件編程就可以適應新的戰(zhàn)術、使用模式以及武器系統(tǒng),而無需進行大規(guī)模硬件改進。1986年,APG-63停產(chǎn),共生產(chǎn)大約1000臺,裝備所有F-15A/B型和早期F-15C/D型。但是APG-63并不完善。其平均維修間隔時間(MTBM)不到15小時。對該系統(tǒng)的航線可更換件(LRU)的技術支持日益困難。原因之一是很多部件采購困難,而采用新技術部件則往往要求重新設計系統(tǒng)而被迫放棄。另一方面,持續(xù)惡化的可靠性影響了飛機的部署。如果航空站沒有二級維修能力,就無法對雷達故障提供技術支援。此外,由于設計時的局限,APG-63事實上沒有多余的處理能力和存儲能力來升級軟件,應付日益增大的威脅。為此,從F-15C/D后期型開始換裝APG-70雷達。
APG-63(V)1則是針對APG-63缺點所做的重大改型,在可靠性和可維護性方面有了明顯提高,以滿足用戶要求。作為美國空軍雷達換裝計劃的一部分,APG-63(V)1將取代APG-63裝備F-15C/D,以保證美國空軍雷達方面的優(yōu)勢。(V)1系統(tǒng)更換了發(fā)射機、接收機、數(shù)據(jù)處理器、低壓電源和信號數(shù)據(jù)轉換器。在系統(tǒng)能力增強的同時,可靠性提高了近10倍,MTBM達到120小時。
性能數(shù)據(jù)
| F-15戰(zhàn)斗機 |
基本參數(shù) |
乘員 | 1人(A/C)2人(B/D/E) |
機長 | 19.45米 |
翼展 | 13.05米 |
機高 | 5.65米 |
展開表格衍生型號
F-15A
F-15戰(zhàn)斗機的單座制空戰(zhàn)斗型,裝備F-100-PW-100發(fā)動機和AN/APG-63雷達,1972年7月27日首飛,于1974年11月交付使用。20世紀90年代中期以后,F(xiàn)-15A開始從一線部隊退役,轉給空中國民警衛(wèi)隊。有6個州的空中國民警衛(wèi)隊裝備有F-15A。F-15A/B兩機型共裝備了7個空中連隊和6個空中國民警衛(wèi)隊中隊,以及以色列空軍的一個空軍中隊。
F-15B
F-15A型的雙座教練型,初稱TF-15A,后改稱F-15B。其結構重量增加了363千克,具有F-15A的全部作戰(zhàn)能力,但沒有裝備A的AN/ALQ-135電子干擾設備。外觀上主要區(qū)別是增加了一個后座教員席。后座教員席具有全部操縱能力,視界良好,可以在飛行包線內完成任何動作,包括起飛和著陸。由于B型主要用于訓練,因此后座無能力控制用于作戰(zhàn)的航電系統(tǒng)和武器設備。
F-15A/B MSIP
F-15A/B的壽命中期改進計劃,于20世紀90年代開始實施。其主要目標是將F-15A/B升級到F-C/D的標準,包括更換AN/APG-70雷達、換裝新的航電設備、用新型數(shù)字計算機取代老舊的模擬計算機等。
F-15C
F-15A型基礎上改進的單座制空戰(zhàn)斗型。其內部載油量增加了1.116噸,采用改進型APG-63雷達,可在進氣道兩側加裝保形油箱。除了可裝載2.211噸JP-4燃油外,也可換裝偵查傳感器、雷達探測、干擾設備、激光標定裝置、微光電視設備和偵查照相機等設備。最初型仍采用F100-PW-100發(fā)動機,后來大部分改用F100-PW-220。最大起飛重量有所增加。
F-15D
F-15C型的雙座教練型。同樣具有C型的全部作戰(zhàn)能力以及保形油箱。其關系類同B型與A型之間的關系。
F-15C/D MSIP
F-15C/D的中期改進計劃。其航電設備全面升級,包括:換裝雷達、座艙顯示器、電子戰(zhàn)系統(tǒng)以及數(shù)字計算機。
TF-15A
第二架TF-15A改裝的雙座專用戰(zhàn)斗轟炸型驗證機。他有麥道公司自行投資研制,用于和F-16XL(后改稱 F-16E)競爭空軍F-111后繼機計劃,并在此基礎上研制出F-15E。
F-15E
F-15E“打擊鷹”是麥克唐納-道格拉斯公司在F-15的基礎上改型設計的以對地攻擊為主要任務的雙座超音速全天候戰(zhàn)斗轟炸機,是根據(jù)1982年美國空軍計劃研制并投產(chǎn)的F-111后繼機,兼具對地攻擊和空中優(yōu)勢能力,稱為雙重任務戰(zhàn)斗機。該機在外形上與F-15D基本相同,機身結構加強,重新設計了發(fā)動機艙,座艙以及部分結構,使航程增加了33%。重點改進航電設備,包括換裝APG-70雷達,加裝藍盾吊艙,以保證目標發(fā)現(xiàn)與識別以及改進武器發(fā)射精度,原來的二余度模擬CAS改進為具有自動地形跟隨能力的數(shù)字式三余度電傳飛控系統(tǒng)和先進的電子座艙顯示系統(tǒng)??,改用環(huán)形激光陀螺慣導系統(tǒng)等??。武器掛架增加了1倍,除原掛架外,在每個保形油箱邊還有6個掛架,后期型發(fā)動機升級為F100-PW-229。
F-15F
為沙特準備的F-15E單座方案,換裝新型發(fā)動機、雷達和座艙顯示器設備。沙特原準備在48架F-15S雙座型基礎上訂購24架F-15F,后全部改為F-15S。F-15F最終未能投產(chǎn)。
F-15H
用于競爭希臘空軍戰(zhàn)斗機計劃的F-15E出口型。
F-15I
以色列空軍裝備的F-15E出口型。它用以色列自行研制的SPS-2000系統(tǒng)取代了美國產(chǎn)的戰(zhàn)術電子戰(zhàn)系統(tǒng),其他基本不變,發(fā)動機為后期型的F100-PW-229。前后共計訂購25架。
F-15J/DJ
日本根據(jù)許可證生產(chǎn)的F-15C/D。計劃生產(chǎn)233架,前14架在美生產(chǎn),其余由日本三菱重工制造。和F-15C/D相比,主要是換裝了一些日本國產(chǎn)的航電設備。
F-15K
韓國訂購的F-15E出口型。和F-15E的主要區(qū)別是:改進了航電設備,加強了機身結構,改進了座艙顯示設備,航程增加了三分之一。
F-15MANX
基于NASA的主動推力矢量控制計劃的無尾隱形方案。為后來的F22隱形設計提供了一些經(jīng)驗,為B-2的控制系統(tǒng)提供了一些經(jīng)驗。
F-15N
F-15的海軍型方案,因起降距離太長,重量太重,下降時對航母甲板沖擊過大,資金太高而被迫放棄。
F-15S
沙特訂購的F-15E簡化型,發(fā)動機為F100-PW-229,但航電設備水平降低,大量采用F-15C/D上的設備。雷達雖然是APG-70,但取消了地面測繪能力,此外還取消了部分電子對抗設備,降低了藍盾吊艙的性能。這一系列的改動使得該型的對地攻擊能力大打折扣。
F-15SA
F-15SA配裝AN/APG-63(V)3有源相控陣雷達、先進的數(shù)字式電子戰(zhàn)和雷達告警套件、最新的座艙顯示系統(tǒng),并能攜帶“虎眼”(Tiger Eyes)紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)。由于該型機在機翼下增設了2個外側掛點(1號掛點和9號掛點),為補償由此帶來的作戰(zhàn)飛行穩(wěn)定性降低,波音公司為該型機采用了基于模型的電傳(FBW)飛控系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時還降低了整機重量,提高了飛控系統(tǒng)的可靠性,還可提高飛機出動率??。
F-15S/MTD
美國空軍在F-15B的基礎上改裝的短距起飛/精確著陸技術驗證機。它采用三翼面布局,換裝數(shù)字電傳飛控系統(tǒng)。發(fā)動機為F100-PW-220,但改用二元矢量噴口。
F-15XX
在F-15C基礎上發(fā)展的制空型。重點改進了航電設備和系統(tǒng),以作為F-22計劃的一個低成本備份方案。
NF-15B
NASA改裝的F-15B,作為主動控制技術的驗證機,采用三翼面布局。它由F-15S/MTD驗證機直接改裝而來,換裝了新研制的軸對稱推力矢量噴口——這是它和F-15S/MTD在外觀上的最大區(qū)別。
RF-15
F-15專用偵察型方案,后因黑鳥偵察機實驗成功,偵察衛(wèi)星相繼發(fā)射而不被采用,只生產(chǎn)一架驗證機。
F-15/PDF
由F-15C改進的防空壓制型方案,具備精確打擊能力。
F-15SG
F-15E的新加坡版本,配備了主動相控陣雷達、頭盔顯示系統(tǒng)、高精度瞄準吊艙等先進設備。
F-15SE
具備部分隱身性能的F-15戰(zhàn)斗機的最新改進型??。
服役動態(tài)
1981年7月9日,敘利亞聲稱一架米格-25PD用兩枚R-40擊落了一架F-15,殘骸落入地中海。
美軍地勤人員檢修F-15C的APG-63(V)1雷達
1982年,黎巴嫩戰(zhàn)爭,以色列空軍擊落許多敘利亞的俄制米格-21(報告中的數(shù)量從80到92架不等)與米格-23和少量的米格-25,其中一部份是F-15的戰(zhàn)績。但俄羅斯也聲稱敘利亞的米格-21比斯也于1982年8月6日用一枚AA-8“蚜蟲”空對空導彈擊落了一架以色列的F-15A,但以色列稱那架F-15帶傷飛回了基地并得到了修復。同時也有俄羅斯資料指出1983年10月3架以色列空軍的F-15被敘利亞空軍的米格-23ML擊落。
1984年,沙特阿拉伯皇家空軍(Royal Saudi Air Force)的F-15戰(zhàn)斗機在與伊朗的小規(guī)模沖突中擊落二架F-4,海灣戰(zhàn)爭中擊落二架伊拉克幻影F1。
F-15正在發(fā)射空對空導彈
1985年9月13日,美國第6512試驗中隊的一架F-15A從愛德華茲空軍基地起飛,躍升到24384米高空,發(fā)射了一枚反衛(wèi)星導彈(ASAT),成功擊毀美國1979年2月發(fā)射的P78-1號伽馬頻譜儀衛(wèi)星。這是F-15反衛(wèi)星計劃第15次發(fā)射試驗,也是第一次實彈發(fā)射。原本計劃在第48、318中隊部署 ASAT,兩個中隊已經(jīng)接受了3~4架經(jīng)過改裝的F-15,但由于美蘇簽訂了關于禁止在太空中試驗武器的協(xié)議,該計劃于1986年正式取消。
1990年3月,美國第21混合聯(lián)隊一架F-15在空戰(zhàn)演習時誤射一枚AIM-9M實彈,擊傷另一架F-15。隨后該聯(lián)隊隊長H·S·斯托爾上校被解職。
1991年,在海灣戰(zhàn)爭中,120架F-15C/D型飛機出動5900架次,48架F-15E型飛機出動2200架次,共擊落伊拉克各型飛機36架(一說33架),而自己卻沒有一架在空中受損,但因遭到地面炮火的攻擊而損失兩架。在這場戰(zhàn)爭中,F(xiàn)-15被用于對地攻擊的比重和空優(yōu)任務相當。
1995年,日本的一次實彈空戰(zhàn)訓練中,一架F-15J因為AIM-9安全裝置失常而擊落另一架F-15J。
1999年科索沃戰(zhàn)爭中,美軍F-15C使用AIM-120B共擊落4架南斯拉夫米格-29。?
2001年,2架以色列空軍F-15C擊落2架敘利亞空軍米格-29。
2003年,美伊戰(zhàn)爭中也有一架F-15可能是被地面炮火擊落。
2018年1月8日夜,沙特空軍的一架F-15S在也門領空被胡塞武裝以DIY模式進行改造的美國Ultra 8500光電監(jiān)視系統(tǒng)與AA-10和AA-11結合的地空導彈系統(tǒng)擊落。??3月22日,胡塞武裝以視頻新聞方式宣布,第二次擊落F-15S戰(zhàn)斗機一架,后查實為擊傷F-15S一架。?
2020年8月4日上午10時30分左右,美軍嘉手納基地的一架F-15戰(zhàn)斗機在飛行途中掉落了一個名為“鷹爪”的零件,重約3.6公斤,但直到當天晚8時45分,美軍才正式通知沖繩縣政府,但未說明事故原因和具體細節(jié)。事發(fā)次日,嘉手納基地照常進行F-15戰(zhàn)機訓練。
2021年2月2日,美國波音公司宣布,該公司為美空軍研制的F-15EX戰(zhàn)斗機已于當天完成首飛。
2022年11月1日起,美國空軍開始從日本嘉手納空軍基地撤出全部兩個中隊的F-15C/D戰(zhàn)斗機。[2]
2022年12月1日上午,隸屬于駐日美國空軍嘉手納基地的十余架F-15C/D戰(zhàn)機在空中加油機的陪同下從該基地起飛赴美,準備退役。[3]
總體評價
F-15戰(zhàn)斗機是世界上第一種成熟的第三代戰(zhàn)斗機,在設計之初便強調高推重比、低翼載荷,它的設計思想是替換在越南戰(zhàn)場上問題層出的F-4戰(zhàn)斗機,并要求對1975年之后出現(xiàn)的任何敵方戰(zhàn)斗機保持絕對的空中優(yōu)勢。針對奪取和維持空中優(yōu)勢而誕生的F-15戰(zhàn)斗機,設計之初要求其“沒有一磅重量用于對地”,但1986年誕生的F-15E證明了F-15在對地作戰(zhàn)中也有非常不錯的表現(xiàn)??偟膩碚f,F(xiàn)-15是一款極為優(yōu)秀的多用途戰(zhàn)斗機。
F-15戰(zhàn)斗機的優(yōu)勢是以比以往任何一種戰(zhàn)斗機都要優(yōu)越的機動性、操縱性、航程、火力和電子設備。F-15的電子和武器系統(tǒng)無論在有支援的本方空域,還是敵占區(qū)域,都能有效的發(fā)揮作用。而其他的一些戰(zhàn)斗機往往過于依賴地面基地的支援。