F‑15E“攻击鹰”

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北海上空——7月19日一次训练任务期间,来自英国皇家莱肯希思基地第494战斗机中队的一架F‑15E“攻击鹰”,在完成空中加油之后转向脱离。F‑15E“攻击鹰”被认为是世界上最先进的双座战术飞机。该机雷达系统可在80多英里之外,就在雷达显示屏上识别出桥梁、机场等目标。

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全部F‑15在设计时都具备对地攻击潜力,机身布线预留挂载对地弹药的条件。该机最初定位为双用途战机,但对地攻击功能在1975年被搁置,相关配套软件始终没有安装。F‑15对地改型的试飞工作始于1982年:麦克唐纳‑道格拉斯公司自筹资金,将第二架TF‑15A改装为“攻击鹰”验证机。该机型作为增强战术战斗机(ETF),用来替代通用动力F‑111战斗轰炸机,在选型竞争中击败了采用折变机翼的F‑16XL战隼。这架“攻击鹰”验证机还与F‑15C、F‑15D一同开展大量测试,搭配各类燃油、弹药载荷,测试大多在安装保形油箱(CFT)的状态下进行。最终F‑15E项目于1984年2月24日获批,首架量产机1986年12月11日完成首飞。麦克唐纳公司的“攻击鹰”这一官方名称得到沿用,同时该机还有一些非官方绰号,例如“比格尔”(轰炸鹰)与“泥母鸡”。

尽管F‑15原始设计团队的口号是“一磅重量也不为对地攻击”,但F‑15长久以来被公认拥有出色的对地攻击潜力。1987年,这份潜力在F‑15E“攻击鹰”身上变为现实。攻击鹰的使命和它的空优同族一样简洁:把炸弹投到目标头上。F‑15E专门针对纵深打击任务优化,深入敌大后方,使用多种弹药打击高价值目标。攻击鹰在空优型F‑15基础上拓展能力,后座增设一名武器系统官(WSO),同时配备一整套全新的对地航电设备。

F‑15E是双座、双发双用途战斗机,最大速度可达2.5马赫。可昼夜、全天候执行对空与对地任务,包括战略打击、空中遮断、进攻性制空(OCA)、防御性制空(DCA)。虽然核心定位是纵深遮断平台,也可以执行近距空中支援(CAS)与护航任务。攻击鹰配备蓝盾(LANTIRN)吊舱系统,强化夜间精确制导武器投放能力。机翼内侧、外侧挂点以及机身中线可以挂载各类武器。机翼外侧挂点无法承载重型载荷,专门用于挂载电子战吊舱;其余挂点可搭配多重弹射挂架挂载多种弹药。

每套多重弹射挂架可挂载6枚Mk‑82炸弹/“蛇眼”减速炸弹,或者6枚Mk‑20“石眼”集束弹药;也可挂载4枚CBU‑52B、CBU‑58B或CBU‑71B集束弹药;或是单枚Mk‑84(907千克)炸弹。F‑15E同样可以使用“智能弹药”:基于Mk‑84改造的CBU‑10激光制导炸弹,以及CBU‑12、CBU‑15,还有其他激光、光电、红外制导炸弹(包括AGM‑65“小牛”空地导弹)。

保形油箱最早应用于F‑15C,用来提升战机航程。保形油箱成对使用,紧密贴合机身两侧,每侧机翼下方各一具。保形油箱的外形经过设计,尽可能降低对气动的干扰,相比同等载油量的传统副油箱,阻力小很多。更低的阻力直接转化为更远航程,这对于F‑15E这类纵深打击战斗机尤为重要。但和所有技术方案一样,F‑15使用保形油箱也存在取舍:即便油箱空置,自身重量与阻力依旧会损耗性能;普通副油箱可以在需要时抛弃,保形油箱不可投放,只能由地勤人员拆卸。因此保形油箱多用于航程收益大于性能损失的任务场景。对于F‑15E,保形油箱释放出原本要挂普通副油箱的挂点,用来挂载对地弹药。总体上,保形油箱是F‑15E的标准配置,而F‑15C/D大多只在特定任务才使用。

F‑15E“攻击鹰”的战术电子战系统是一套一体化对抗系统。雷达、雷达干扰机、告警接收机、箔条/红外干扰弹投放器协同工作,探测、识别并对抗敌方威胁。举例:如果告警接收机先探测到威胁,就会把威胁信息传递给干扰机。攻击鹰的战术电子战系统可以干扰高频雷达,例如部分近程地空导弹、防空火炮以及空中威胁所用雷达。该系统持续升级,提升对抗敌方雷达的能力;代号为1.5波段的软硬件升级套件补齐能力,可以干扰中低频雷达,例如远程预警雷达。这套升级设备计划于1999年末投入全面量产。

美国国防部计划维持F‑15E生产线至少两年,1998财年、1999财年各采购3架。如果没有1998财年采购订单,在没有新增海外订单的情况下,F‑15生产线将会关停。这新增的6架,加上国会1997财年批准采购的6架,能够维持现有132架作战编制,直至大约2016财年。按照现有规划,到2030年,最后一批F‑15C/D将从美军序列全部退役,由F‑22替代。

机体使用寿命

F‑15A‑D系列设计始于20世纪60年代,70年代投产,服役时间已经超过20年。“鹰”系列的气动与机动性能依旧不输新式战机,但集成电路技术飞速迭代,原版F‑15的航电设备已经落伍。多级改进项目(MSIP)的目标,就是让“鹰”适配当代飞速发展的信息处理系统。部分F‑15C/D(尾号84‑001及之后)出厂就已经完成MSIP升级。所有尾号早于84‑001的F‑15A/B/C/D,都会在F‑15维修基地接受MSIP改装。MSIP升级内容在A/B和C/D机型之间有所区别;C/D的MSIP升级已经全部完成。所有对空型F‑15都获得升级雷达、中央计算机、武器火控系统以及威胁告警系统。

F‑15多级改进项目(MSIP)的目的,是让战机在90年代后期以及未来复杂的敌对环境中,依旧拥有顶尖制空能力。总计427架“鹰”完成这套航电升级;加上后期生产的新机,完成MSIP升级的战机合计526架,供空战部队使用。 MSIP升级引入MIL‑STD‑1760航空武器标准电气接口总线,提供数字接口,支持AIM‑120先进中距空空导弹等新式武器;同时配备MIL‑STD‑1553数字时分指令响应数据总线,让机载各系统互相通信协同工作。

全新中央计算机大幅提升运算速度与存储,把F‑15的电子设备从70年代水准提升到90年代,满足新型雷达与其他设备的运算需求。早期F‑15的计算机算力甚至比不上90年代的民用轿车。部分改装工作为后续接入联合战术信息分发系统(JTIDS)预留空间,提供对应的供电、冷却,保证新航电可以在战机恶劣工作环境运行。全新可编程武器控制装置(PACS)搭配多功能彩色显示器(MPCD),拓展武器控制、监控与投放能力,配备触控屏幕方便飞行员操作武器。数据传输模块(DTM)导入预规划任务数据,战机按照任务规划计算机生成的航线飞行。

升级后的APG‑63雷达强化多目标探测、电子抗干扰(ECCM)、非合作目标识别能力,让飞行员在被敌方发现、敌方开火之前识别并锁定敌机。可最多挂载8枚的AIM‑120先进中距空空导弹升级,作为久经实战的AIM‑7“麻雀”导弹的补充,支持飞行员多目标接战、发射后不管,在敌机构成威胁前完成杀伤。F‑15C/D升级雷达告警接收机(RWR)与内置对抗套件(ICS),强化威胁探测、雷达干扰自卫能力,帮助飞行员规避敌方导弹锁定。

F‑15最初设计使用寿命为4000飞行小时。1973年完成的测试表明,机体理论可承受16000飞行小时。但实际使用载荷比原始设计规格更加严苛。战机年均飞行时长约270小时,到90年代初,F‑15C机队已经逼近4000小时的设计寿命上限。在顺利完成机体结构测试之后,F‑15C的使用寿命被延长至8000飞行小时。8000小时寿命可以保障现有F‑15C机队服役到2010年。F‑22项目立项之初,正是以F‑15可以达到8000小时寿命作为研判依据;部分使用强度最高的F‑15C,高达85%飞行小时都是高过载空战科目,而原始设计预期仅为48%。

1988‑1994年的全尺寸疲劳试验显示:使用强度最高的样机完成7600小时以上试验,其余样机超过12000小时。如果把寿命上限提升到10000小时,F‑15C可以服役到2020年;提升至12000小时则可延续至2030年。但APG‑63雷达、F100‑PW‑100发动机、机体结构三项升级是硬性前提。如果不更换这些子系统,美国空军无法将F‑15C安全使用到2014年及以后。三项改装总花费将低于30亿美元。升级可以大幅降低90年代中期18%的故障故障率,把F‑15C的服役周期远远推过2014年。

F‑15E机体设计寿命达到16000飞行小时,是早期F‑15型号的两倍。