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作者:五色神光 当前章节:15396 字 更新时间:2026-6-15 17:12

重量数据:空重8,170千克,正常起飞重量13,380千克,最大起飞重量15,420千克,机内燃油量6,300升(可空中加油)。

性能数据:最大平飞速度(高度12,200米)M1.7/1,810千米/小时~M2.0/2,124千米/小时,巡航速度(高度12,200米)M0.9/956千米/小时~M0.95/1,010千米/小时,实用升限17,000米,爬升率130米/秒,作战半径370~800千米,转场航程2,250千米。

美国F-9黑豹战斗机 [本章字数:788 最新更新时间:2009-09-14 10:00:00.0]

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这款飞机是格鲁曼(Grumman)公司研制的海军飞机.

F9F-5 “黑豹”(Panther)战斗机是美国格鲁门公司研制的喷气式舰载战斗机。该机于40中期开始研制,1947年11月首次试飞。F9F的机翼开始的设计是平直机翼,到了后来的晚期型号,机翼被改成了后掠式,这种后掠式机翼的F9F战斗机被称为“美洲狮”(Cougar)。F9F战斗机是美国海军在朝鲜战争时期的主力战斗机之一。

美国海军飞行表演队 “蓝天使”成立于1946年,使用F6F-5型战斗机。早期的“蓝天使”使用的飞机很杂,常常混和使用多种飞机,而且这些飞机有一个特点:都是格鲁门公司研制的。在1946-1952年间使用F8F型战斗机,1949-1951年间使用F9F-2型战斗机,在1951-1954年间使用F9F-5型战斗机,1954年开始换装F9F-8“美洲狮”战斗机,1957年开始换装F11F-1“虎”(Tiger)式战斗机。随后,“蓝天使”一直使用麦道的飞机,分别在1969年和1974年换装F-4J“鬼怪II”(Phantom II)战斗机和A-4F“天鹰II”(Skyhawk II)攻击机作为表演机。从1987年起“蓝天使”开始换装F/A-18“大黄蜂”战斗/攻击机。“蓝天使”的标志总是随着不同的用机而变化,下面分别是在使用F9F-2、F9F-5和F/A-18时的“蓝天使”标志。

无论是第二次世界大战还是近期的伊拉克战争,格鲁门飞机公司设计制造的"猫"系列飞机都在美国海军航空装备中占有举足轻重的地位,其F6F地狱猫(Hellcat)是太平洋上空唯一能与日本零式匹敌的战斗机,已经开始退役的F-14雄猫(Tomcat)则是赫赫有名的经典变后掠翼战机.本文介绍的F9F系列战斗机是格鲁门公司研制的第一种喷气飞机,是美国海军第一种击落前苏联米格系列战斗机的飞机,也是机翼设计由平直翼向后掠翼转变的典型代表.

美国F-10空中骑士战斗机 [本章字数:297 最新更新时间:2009-09-15 09:00:00.0]

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F-10战机:

研制国家:美国,名称:空中骑士(SkyKnight)

一、概述:

F-10战机是道格拉斯公司研制的舰载夜间战斗机,也是世界上最早的喷气式夜间战斗机。双发并列双座,1946年开始设计,1948年3月23日首飞,共生产了268架。F-10是美国海军唯一参加过朝鲜战争和越南战争的飞机,于l978年退役。

二、性能指标

尺寸数据:翼展 15.24米,机长 13.84米,机高 4.9米。

重量数据:空重 8237千克,最大起飞重量 12556千克。

性能数据:最大速度 770千米/时,升限 13400米,航程 2200千米。

武器装备:4门20毫米机炮。

动力装置:两台西屋J46-WE-36,推力2X15.1千牛。

美国F-11虎战斗机 [本章字数:287 最新更新时间:2009-09-16 11:00:00.0]

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研制国家:美国,名称:虎(Tiger)

一、概述:

F-11是格鲁门公司在F-9F基础上研制的单发单座白天型轻型空优战斗机。1954年7月30日首飞,由于发动机不可靠,只建造了199架。曾做为美国海军“蓝天使”飞行表演队1957-1969年间的表演用机。

二、性能指标

尺寸数据:翼展 9.6米,机长 14.3米,机高 4.0米,机翼面积 23平方米。

重量数据:空重 6500千克,最大起飞重量 10900千克。

性能数据:速度 1212千米/时,升限 12800米,航程 2050km,最大爬升率 27米/秒。

武器装备:4门20毫米机炮。

动力装置:一台Wright J65-W-l8,推力 33.14千牛。

美国F-12黑鸟战斗机 [本章字数:1369 最新更新时间:2009-09-18 10:00:00.0]

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 F-12:

研制国家:美国,名称:黑鸟(Blackbird)

一、概述:

F-12是美国洛克希德公司“臭鼬工厂”在其A-12试验机发展而来,“臭鼬工厂”很早就开始考虑把A-12改为战斗机,但正式研制是从1959年9月开始的。当时,美国空军取消了北美公司XF-108“轻剑”战斗机研制计划。XF-l08是在仅以试制而告终的XB-70“瓦尔基里”轰炸机的基础上,按比例缩小来研制的一种速度为M3一级的截击战斗机。原计划该机将装备XB-70的ASG-18脉冲多普勒火控雷达和GAR-9空对空导弹(即后来的AIM-47),它们仍由休斯飞机公司继续研制。

由于研究、制造和使用经费过于庞大,空军取消了采用XF-108截击机的计划,相应配套的新式武器系统、ASG-18火控雷达和GAR-9导弹的研制工作也被搁置起来。在行将取消XF-108研制计划之前,当时正接受A-12研制任务的洛克希德公司说服了美国空军,用ASG-18火控雷达和GAR-9导弹来装备A-12,使它成为一种3倍音速的截击战斗机。这样做,既经济又可行。1960年3月16日,“臭鼬工厂”向空军提出了名为AF-12的战斗机设计方案,并签订了试制3架飞机的合同。

1962年10月,美国空军向洛克希德公司提交了AF-12的订货书,由此拉开了试制3架飞机的序幕。

AF-12将A-12的Q舱改为火控系统操作员座舱,是“黑鸟”系列继A-12B之后的第二种双座型飞机。除此之外,它与A-12的最大区别在于,由于其机头内装ASG-18雷达,故原来一直延伸到机头的机身边条在驾驶舱侧面中断。并在边条前端根部设置了红外跟踪传感器。在该传感器后面,边条下面机身左右两侧沿纵向设置了4个武器舱,每个可各装一枚GAR-9导弹。风洞试验结果表明,切断原A-12的机头边条致使飞机方向稳定性下降,为此在机体尾部下面加装了折叠式腹鳍,并在发动机短舱下面加装了固定式腹鳍。1963年8月7日,AF-12的1号机首次试飞,1963年11月26日,2号机首飞,1964年3月12日,3号机首飞。

在2号机首飞的阶段,这种试验机仍称为AF-12。1964年2月,该机被正式命名为YF-12A。美国空军认为,为了对付苏联研制超音速轰炸机,必须装备2倍音速的截击机,因此要求装备93架F-12B。F-12B是计划中YF-12A的生产型,为增大导弹挂载量,机身有所加长。1965年3月18日,YF-12A首次进行了发射导弹攻击试验,并击落了Q-2C靶机。

尽管YF-12A进行了一系列武器发射试验,并取得了成功,但当时的美国国防部长麦克纳马拉以资金困难为由,没有批准空军采用该机的生产型F-12B。结果,YF-12A仅以试制3架而告终。1968年1月,美国国防部发布通告中止执行该机研制计划,随之1号机被封存,2号机和3号机则由NASA一直使用到70年代末。3号机曾在1965年5月1日创造了24468.86米的飞行高度记录、3331.41千米/时的飞行速度纪录。

二、性能指标

尺寸数据:翼展 16.95米,机长 30.98米,机高 5.64米。

重量数据:最大起飞重量 56250千克。

性能数据:速度 3376千米/时,升限 24000米,航程 4000千米。

武器装备 :三枚AIM-47A导弹。

动力装置:2台 Pratt & Whitney J58,推力 290千牛。

美国第三代F-14雄猫舰载多用途重型战斗机 [本章字数:2771 最新更新时间:2009-09-19 09:00:00.0]

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F-14"雄猫"战斗机

F-14 TOMCAT双座双发变后掠翼舰载多用途重型战斗机,中文名“雄猫”,用于海军护航防空、遮断和空中支援。《TOP GUN》里TOM CRUISE驾驶的战机。F-14是第三代战斗机里第一个装备部队的,也是战后第三代战斗机(相当于苏联的第四代)中最早服役的战斗机,比苏联相应的战斗机提前十年出现,令美国海军获得了极大的领先优势。

右图是70年代末80年代初拍摄的,F-14涂着鲜艳的彩色图案,容易被敌人发现。后来由于苏联的威胁加大和迷彩色研究的进展,开始改用灰暗的浅灰色迷彩。当时的飞行员非常喜欢使用骷髅头等暴力或半裸美女之类的图案作徽志,够“自由化”(想起了《超时空要塞》)。后面的大型螺旋桨飞机是E-2C预警机,是海军各种战斗活动的空中指挥所。

其气动布局采用了NASA在60年代后期提出的双发双垂尾变后掠中单翼方案。广泛使用钛合金,部分采用硼复合材料,以便获得较高的强度重量比。机体的设计疲劳寿命为6000飞行小时。材料中铝合金占39.4%,钛合金占24.4%,钢占17.4%,有一定比例的复合材料。钛合金锻件机械加工材料利用率为25%。为了减少研制的风险,第一种生产型采用了原来为F-111B战斗轰炸机研制的TFE-30涡扇发动机和机载武器系统。

机翼为变后掠中单翼。设计要求是:减少翼载来保证机动能力;用前、后缘空战机动襟翼来改善跨音速机动性;尽量减少停放占用的面积。变后掠机翼外翼段较短,这样就可减轻转轴结构的重量,但增大了罩在中央翼盒上的“翼套”,转轴距机身对称面2.72米。飞行中机翼后掠角的变化范围为20°~68°,由机载设备根据飞行状态自动调节,最大变化速度为7°/秒。也可以由驾驶员手动调节。停放时后掠角最大可达75°以减少占用面积。可动段具有全翼展两段式前缘缝翼和三段式后缘单缝襟翼,在起降和机动飞行时使用。每侧上翼面各有3块扰流板,当后掠角小于57°时自动接通,用于辅助横侧操纵和着舰时减速用。为控制机翼后掠角变化时压力中心移动提供俯仰配平升力和降低翼载荷,在机翼固定段前缘设计了可动前置扇翼,最大转动角为15°。

全金属半硬壳式结构机身采用机械加工框架,钛合金主梁及轻合金应力蒙皮。前机身由机头和座舱组成,停机时机头罩可向上折起。中机身是简单的盒形结构可贮油。后机身从前至后变薄,尾部装外伸的排油管。后机身上下还有减速板,上一下二,在剧烈俯冲和发射导弹时打开,着陆时下减速板锁死。

尾翼由双垂尾和可差动的全动平尾组成。平尾的偏转角为+15°~-35°,差动平尾起副翼的作用。垂直安定面与后机身的钢质加强框连接。方向舵也采用蜂窝增强的化学铣切合金蒙皮。可收放前三点式起落架和A-6攻击机相同。主起落架向前收起时机轮转90°收入发动机进气道下部,前起落架向前收入机身舱内。机轮为无内胎轮胎,内充氮气,压力为16.9~24.1×105帕(17.2~24.6公斤/厘米2)。双轮式前起落架的撑杆用作弹射起飞时的挂钩。着舰钩装在后机身下面的整流罩内。从1981年春开始用古德伊尔公司的碳刹车装置取代了原先采用钢刹车装置,进一步减轻了重量。

采用直通道的二元外压式进气道,置于机身两侧固定翼段下方,距机身有25厘米的间隙,以消除附面层的影响。进气道内有多激波可调斜板系统,可以由机载设备在所有飞行条件下自动调节,保证发动机得到合适的气流。进气道结构大部分用铝合金蜂窝结构,长约4.27米。后短舱采用胶接钛合金蜂窝结构,长约4.88米。早期生产的飞机装两台普拉特? 惠特尼公司的TF30-P-412加力式涡轮风扇发动机,单台加力推力93千牛(9490公斤)。其安装管道可以开启,能在180°范围内进行保养。从1983财政年度开始生产的飞机改用TF30-P-414A发动机,其额定功率值不变。从1986年起采用F110-GE-400发动机,单台加力推力124.5千牛(12700公斤)。采用加雷特公司ATS200-50空气涡轮起动器。整体外翼油箱,每个油箱可载油1117升;后机身发动机之间载油2453升;机翼传载结构的前方载油2616升;另外有两个供油油箱,总共可载油1726升。机内油箱载油量9029升。在每个进气道下方可以携带一个副油箱,每个载油1011升。可收放式空中受油箱置于前座舱前方附近机身的右侧。采用气动引射式收敛?扩散喷管。

F-14A型是第一种生产型,装两台TF30-P-412发动机,单台加力推力93千牛(9490公斤)。83到85年交付的飞机换装了TF30-P-414A发动机。下面三图由上至下分别为VF101、VF102、VF111三个中队的F-14A。F-14+是A型的改型,改动不大,采用F110-GE-400发动机,推力增加,油耗降低。

RF-14A是A型外挂侦察设备吊舱而成的侦察机,不挂吊舱时战斗力仍与A型相同。该吊舱重748千克,置于机身腹部两个发动机舱中间,距机身0.38米。舱内有四种主要设备:头部装一台CAIKS-87B分幅照相机,向前或向下拍摄;费尔柴尔德公司的KA-99低中空三镜头全景照相机;霍尼韦尔公司的AN/AAM-5侦察装置;地面检查维护和控制数据显示装置。在1980~1981年共有49架F-14A改装成可载侦察吊舱的RF-14A。

-14C是B的改进型。采用更先进的火控系统,具有全天候空地武器投放能力。

F-14D更新了发动机和简化了电子设备和武器系统。动力装置是两台普惠公司TF30P412涡扇发动机,单台加力推力93千牛。后来使用通用电气公司的F110GE400涡轮风扇发动机,单台加力推力124.5千牛。F-14D上大约有60%的模拟电子设备更新为数字式设备,改装新的武器管理、导航、显示和控制系统,利顿公司AN/ALR-67威胁告警系统和目标识别系统由MIL-STD-1553B数据总线联结,机载威斯汀豪斯ITT AN/ALQ-165电子干扰机(ASPJ),联合战术信息发布系统,前视红外搜索跟踪传感器,电视摄像机。以上系统与F-18和最新的A-6上的系统有很好的兼容性。休斯公司新研制的AN/APG-71雷达取代了F-14标志性的AN/AWG-9雷达,其电子对抗能力有了很大提高,具有单脉冲角度跟踪、数字式扫描控制、目标识别和空袭效果评价能力。该雷达所采用的新型高速数字信号处理器是AN/APG-70雷达上数字处理器的改进型,AN/APG-70雷达用于美国空军的F-15多阶段改进计划。现役的F-14于1991年5月全部配备了Tape 115B计算机软件,具有用常规炸弹执行对地攻击任务的能力。在新的F-14D上采用ALR67威胁警告及辨认系统的自卫干扰机、联合战术信息分配系统,红外搜索和跟踪传感器和电-光侦察装置。F-14D采用先进中距空空导弹(AMRAAM)。

美国第三代F-15鹰式战斗机 [本章字数:15861 最新更新时间:2009-09-20 09:00:00.0]

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概述

F-15鹰式战斗机(F-15 Eagle),是全天候、高机动性的战术战斗机,针对获得与维持空优而设计的它,是美国空军现役的主力战机之一。F-15是由1962年展开的F-X(Fighter-Experimental)计划发展出来,1969年由麦道(McDonnell Douglas)公司得标,1972年7月首次试飞,1974年首架量产机交付美国空军使用,直到现在。它与F-16,美国海军的F-14、F/A-18,欧洲的“狂风”、法国的“幻影2000”等同归为第三代战斗机。F-15是美国空军当前的主力制空战斗机,可用于夺取战区制空权,也可对地面目标进行攻击。1965年,作为F-4的后继型号,麦道公司的设计得到批准,它就是F-15单座双发超音速重型喷气战斗机。按要求,它应能作高空高机动飞行和洲转场飞行;能单人操纵投放各种武器;可近距格斗,野战自助能力强。具有雷达下视能力,马赫数为2.5。1972年7月,原型机试飞。1974年11月开始服役,至今已生产一千多架。

F-15具有多功能的航电系统包含了抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、先进的雷达、惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)、飞行仪表、超高频(Ultra-High Frequency,UHF)通讯、战术导航系统与仪器降落系统(Instrument Landing System,ILS)。它也内建了战术电战系统、敌我识别器(Identification Friend of Foe,IFF)、电子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)装置与中央数位电脑系统。

抬头显示器会显示出由航电系统整合提供的飞行相关资料,它可以在任何飞行环境下判读,提供飞行员飞行、追纵及猎杀敌机或其它目标的必要而即时的资讯,而不需要低头看座舱内的仪表。

F-15的多功能脉冲多普勒雷达可以向下俯视搜索目标,利用多普勒效应能避免目标的讯号被地面杂讯所掩盖,可以追纵从视距外到近距离、树梢高度的小型高速目标。目标反射的雷达讯号会传到中央电脑,在近距离缠斗下,雷达可以自动捕获目标,并将目标资讯投射到抬头显示器上。电战系统提供威胁来源的警告,并且自动进行反制。

F-15能搭载多种空对空武器,自动化的武器系统与手置节流阀与操纵杆(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的设计,让飞行员只需使用节流阀杆和操纵杆上的按钮,就可以有效地进行空战。而所有的设定与视觉导引都会显示在抬头显示器上。

F-15能够携带AIM-7“麻雀”空空导弹、AIM-9“响尾蛇”空空导弹、AIM-120先进中程空空导弹,其中进气道下方外侧可以挂载AIM-7和AIM-120,机翼下的多功能挂架可以挂载AIM-9和AIM-120。而在右侧进气道外侧还有一座M61A1火神机炮。

低阻力的保形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特别为C/D型研发的,装设在两边进气道外侧,主翼下方的位置,可以装载约约3,200公升的油料,这个装置使得F-15能够减少空中加油所需的时间,因而增加其在战场上执行任务的时间,有助于其全球部署行动。[5]

源起

二战结束后,美国政府和军方对战争的态度有了极大转变。他们认为,未来的战争必将是一场核大战,因此所有的军事资源、军事理论都为此大幅度调整。在这场大变革中,战术空军司令部成为“重灾区”之一 在核战争中,战略空军是打击主力,战术空军也就沦入给人打下手的境地。

战斗机设计重点也发生巨大转变,转而强调核武器投射能力和防空截击能力。因为,根据五角大楼将军们的想法,在想定的核战争条件下,夺取制空权的不是战斗机,而是轰炸机 用核弹将对手的一切毁于地面。传统的空战机动变得陈旧过时,取而代之的是拦截。战斗机要求具备超音速能力、先进的传感器、导弹武器以及必要条件下的超音速机动空战能力。

这种想法并不是第一次出现。早在二战期间就有人认为,随着战斗机速度提高和可用过载增大,使得先进战斗机进行空战机动变得不可能 然而直到F-15出现,战斗机的亚音速可用过载仍未达到人体所能承受的极限(早期 F-15 的极限过载是7.33g)。然而不列颠空战证明,空战机动的技巧在空战中仍然是极其必要的,“空战无用论”随之销声匿迹。

无独有偶,就在美国军方再度提出类似观点之后不久,又一次检验机会出现 1950 年朝鲜战争爆发。美国空军在朝鲜空战中表现尚可。但也吃了米格-15 不少苦头。飞行员除了对米格-15的垂直性能表示欣赏外,对自己战斗机重型化、多用途化导致机动性下降的现状也颇为不满。然而这场空战的教训却被美国军方有意忽略了。军方认为,朝鲜战争只是战争规则的一个例外,今后也不会再有一场战争具有和朝鲜战争类似的特征和规模 然而此后数十年,几乎所有战争都是和朝鲜战争同类的有限规模、夺取有限胜利的局部战争 尤其是令美国人刻骨铭心的越南战争。事实上,朝鲜空战真正的遗产就只有一个 洛克希德F-104“星”战斗机,这是真正应飞行员的要求设计的空中优势战斗机(尽管它的高空高速特征往往让人将它和同期的美国战斗轰炸机混为一谈),当然这种飞机并不讨美国空军喜欢,很快退役。

十余年后,随着美国全面介入越南战争,美国空军开始尝到昔日错误判断的苦果。这又是一场局部战争,加上政治上的限制,使得美国空军被迫在一个与想定条件完全不同的环境里作战。空军不得不用重型战斗轰炸机和老式的北越米格战斗机进行空中格斗,原来的拦截和核武器投射能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候,故障频频,而越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮,以至多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况。敌我识别也是一大问题,多起误伤事件之后,为了避免再次击落己方返航机或国际无武装飞机,美军又加上“目视识别”原则,从而使得第二代战斗机的优势几乎荡然无存。美国空军自朝鲜战争后不久就取消了空战训练课程,飞行员普遍没有进行空战训练,结果可想而知。

作为补救措施,美国空军开始给战斗机加装航炮吊舱应急。但这种吊舱射击精度不好,对机动性影响也大。后来美国空军又在新的F-4E上采用了内置式固定航炮,取得了一定效果在 F-4E总计21个战果中,有7架是被航炮击落的。但这些飞机毕竟不是专用的空战战斗机,一线部队迫切需要一种真正的用于夺取空中优势的战斗机,因此F-15便应运而生。[15]

研制始末

F-X计划中NASA提出的4种战斗机气动布局方案 

1966 年4月,美国空军指定麦克唐纳?道格拉斯、北美?洛克韦尔和费尔柴尔德?共和三家公司参与F-X 计划竞争。

在 F-X 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。

1968年,美国国防部正式要求 NASA 参与 F-15 发展计划。促使国防部做出这个决定的关键人物是约翰?佛斯特博士,当时他正担任国防部研究工程局总监。佛斯特认为,首先 NASA 提出的飞机方案使得F-15 采用的先进技术更加具体化,同时可以作为厂家方案的技术上限;其次 NASA 及其解决问题的专业意见,有助于最大限度的减小 F-15 发展过程中的风险和问题。此后,NASA 的 4 个方案被进一步深入研究。合作期间,各厂商设计团队相继访问 NASA,针对其各个构型的优点、缺点以及技术成熟程度进行不断改进。最终,LFAX-4 方案被格鲁门公司采用,成为海军 F-14“雄猫”战斗机的基础。而 LFAX-8 方案,则给麦?道公司设计团队留下了深刻印象,他们的设计方案选择了以 LFAX-8 为基础。事实上,这个方案已经具有后来 F-15 的部分特征了。这些特征包括:缩短动力组件长度以减轻重量;发动机安装位置前移以便平衡;采用水平调节斜板的发动机进气道,以便在大迎角下获得良好的进气性能;平尾安装在远远向后伸出的尾撑上,以获得更好的安定性和控制能力;发动机间距和整流罩经过优化设计,以减小亚音速巡航阻力。不过,麦.道设计团队也对该方案进行了修改。由于空军更加强调高亚音速机动性,麦.道的方案中机翼采用了前缘锥形扭转设计。而为了安装大型雷达天线(NASA 的方案中机头整流罩太小),麦.道综合考虑之后决定采用大型机头整流罩 尽管 NASA 为此警告说,这种整流罩会增大飞机超音速阻力。

1968年9月30日,经过长期争论之后,空军终于发布详细的 F-X 方案需求(RFP)。RFP 指出新型战斗机应该具有低翼载、高推重比,在 M0.9 速度附近具有良好的机动性能;装备脉冲多普勒雷达,具有下视下射能力;足够的转场航程,可以无需空中加油自行部署到欧洲基地;最大马赫数要求达到 M2.5(不过,这一条要求只在理论上达到过:由于代价高昂以及复杂性,F-X/F-15 在挂弹后最大 M 数被限制在 M1.78);单座构型;最大空战起飞重量要求不超过 18,144 公斤;以及其它一些和疲劳寿命、维护性、可视性、自启动能力等相关的要求。

1968年10月24日空军将 F-X 定名为 ZF-15A。

1968年12 月30日,空军 F-15 系统计划办公室(SPO)已经收到麦克唐纳?道格拉斯、北美?洛克韦尔和费尔柴尔德?共和三家公司的投标方案,标价均为 1,540 万美元。

这三种方案并没有显著不同,只是北美和费尔柴尔德的方案均采用单垂尾设计。其中后者得到来自长岛的国会议员的大力支持 因为该方案如果中标将在长岛生产。经过详尽的评估之后,1969 年 12 月 23 日,美国空军系统司令部(AFSC)宣布麦克唐纳.道格拉斯所提出的设计方案在 F-15 计划竞争中获胜,成为该计划主承包商。

1970 年1 月1 日,F-15 发展合同(合同号 F33657-70-C-0300)正式生效,麦.道开始进入全尺寸研制阶段。初始合同要求生产 20 架飞机用于工程发展,其中包括 10 架试验型 F-15A(生产序列号 71-0280/0289)和 2 架 TF-15A(后改称 F-15B)双座教练型(71-0290/0291),还有 8 架全尺寸发展型 FSD 飞机,全部是 F-15A(72-0113/0120)。由于麦.道曾经研制过“鬼怪”战斗机,F-15 早期研制工作于其中获益良多。乔治?格拉夫被任命为设计小组负责人,负责工程研制工作。项目经理唐?马文则负责处理组织工作的实际问题,并确保项目进度。

1971 年4 月8日,F-15 评审工作最终完成。1972年6 月26日,第一架原型机 YF-15A(71-0280,代号 F-1)出厂。整个项目进展速度快得令人吃惊。当然,这一切很大程度上要归功于早期的大量预研工作。

1972 年7 月27日,麦?道首席试飞员欧文?L?保罗斯驾驶 YF-15 F-1 号机从爱德华兹空军基地起飞,开始这只“雏鹰”的首次飞行。此次飞行持续时间50分钟,最大飞行高度3,658 米,最大空速250节。此后,9架单座原型机(F-2/10)和 2 架双座原型机(TF-1/2)相继试飞。自此 F-15 长达30 余年的辉煌历史拉开了序幕。

[编辑本段]设计特点

F-15采用的大型气泡式座舱盖

视界

 为了提供良好的视界,,整体式风挡,座椅位置也安排得较高,飞行员几乎 1/3 个身子露在机身外,使得飞行员具有上半球 360 度环视视界,正前方下视角达到 15°,相当出色。

机身

 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。

进气道外侧有凸出的整流罩,从机翼根部前缘向前延伸,大迎角下可以产生涡流,推迟机翼失速和提高尾翼效率,相当于边条翼,但由于整流罩前缘半径较大,具有较大吸力,气流不易分离,其效果不如边条翼好。整流罩结构经过机翼向后延伸,形成尾部支撑桁架(尾撑)结构,除了提供尾翼安装空间外,大迎角下还能产生一定的低头力矩,改善飞机的大迎角性能。

单块式减速板位于机身背部,最大开度 35 度,可以在任何速度下打开,并不会改变飞机的俯仰姿态。

F-15 的机尾采用双发小间距布局,减小了飞机阻力。

机翼

 F-15 采用的机翼方案为:切尖三角翼,无前后缘机动襟翼,采用前缘固定锥形扭转设计。前缘后掠45 度,机翼相对厚度为6%/3%(翼根/翼尖),展弦比为3,根梢比为5,翼面积56.48 平方米,下反角1°,安装角0°。机翼上仅有后缘高升力襟翼和副翼共4个操纵面。

F-15 采用切尖三角翼翼形的原因是三角翼在改善机翼结构、增大机内容积方面有较大优势,同时可以使飞机在跨音速区的阻力增加变得更加平缓,飞机跨音速时焦点移动量也较小,减小了配平阻力。

为了改善飞机亚音速性能,F-15 采用了前缘固定锥形扭转设计,而没有采用当时已经得到普遍应用的前缘机动襟翼 这种设计主要是从重量、制造工艺和系统复杂性方面考虑的。

机翼采用高达 3 的展弦比,配合较小的根梢比,有利于推迟翼尖分离,明显减小了机翼诱导阻力;同时较大的展弦比提高了机翼升力线斜率,改善了机翼升力特性。这和能量机动理论中减阻增升的要求是一致的。当然,展弦比增大,超音速零升阻力系数也增大,增大了跨/超音速的波阻。这个缺点,则利用强大的发动机推力和其它方面的设计来弥补。

机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构,前梁为铝合金,后三梁为钛合金。内侧整体油箱的下蒙皮采用钛合金壁板,其余为铝合金机加工整体壁板。机翼前后缘、襟翼、副翼均为全铝蜂窝夹层结构。机翼的破损安全结构,配合承力蒙皮,只要有一根翼梁仍然完好,就可以支持飞机继续飞行,大大提高了飞机的生存能力。

尾翼

 垂尾采用大展弦比、中等后掠角设计,前缘后掠角 37°,外倾 2°,高度较大,大迎角下可以明显改善飞机的航向稳定性,从而保证 F-15 可以有效的进行大迎角机动。

F-15 的平尾为大后掠全动式低平尾设计,前缘后掠角 50°,具有前缘锯齿和翼尖斜切设计。

F-15 垂直安定面和平尾都是全金属蜂窝夹层结构。两者的抗扭盒为钛合金结构,蒙皮则是全厚度铝夹芯和硼纤维层合板构成的蜂窝壁板,前后缘为全铝蜂窝结构。方向舵梁肋为碳纤维复合材料,蒙皮则由硼纤维层合板和铝夹芯构成。平尾和方向舵均可以左右互换。

发动机

正在测试的F100-PW-100发动机

发动机是 F-15 的另一个关键。普拉特.惠特尼研制的 F100-PW-100 发动机加力推力高达 11,340 公斤,为 F-15 的优越性能提供了坚实的基础。这是一种轴流式涡扇发动机,涵道比 0.7,双轴 3 级风扇+10 级高压压气机+2 级涡轮。该发动机设计相当先进,推重比 7.8,可以左右互换安装,在理想条件下拆卸时间只需要 20 分钟。

航电设备

 F-15 装备了大型脉冲多普勒(PD)雷达,以提供先敌发现的优势。战术电子战系统(TEWS)提供威胁告警信息。平显和双杆操纵系统(HOTAS)则大大减轻了飞行员搜索、跟踪、攻击目标时的操纵负担,并简化了操纵程序。

为 F-15A 设计的是 AN/APG-63 全天候多模式雷达系统。APG-63 雷达工作在 X 波段,探测距离远,具有下视下射能力。探测信息自动送往中央计算机,并和计算结果一起实时反馈给飞行员(通过平显和下显)。APG-63 具有多种对空工作模式,可以根据不同的搜索方式或选择的交战模式来选择不同的脉冲重复频率(PRF):远程搜索,使用中/高 PRF,根据飞行员选择的搜索距离(18.5~296 公里)确定 PRF,以期获得较好的迎头和尾追搜索效果;速度搜索,使用高 PRF,专用于迎头高速接近的目标;近距搜索,使用中 PRF,用于格斗时为响尾蛇导弹和航炮提供数据,具有 16、32、64 公里三种探测范围,可以跟踪多个目标。作为以上三种模式的备份,APG-63 还有一种非 PD 模式,使用低 PRF,只能提供上视能力 因为非 PD 模式无法过滤地面杂波。此外,APG-63 还有多种提供特殊功能的模式,包括:信标模式,用于向空中飞机的敌我识别系统(IFF)发射询问信号;手动跟踪模式,作为自动跟踪模式的备份;被动模式,用于监测外部雷达辐射信号,同时自身只发送微弱脉冲,以尽可能减小自我暴露的可能性;地图测绘模式。

1973 年,APG-63 雷达投入使用。1979 年,该雷达装备了可编程信号处理器(PSP),这是 PSP 首次在机载雷达上应用。这使得系统通过软件编程就可以适应新的战术、使用模式以及武器系统,而无需进行大规模硬件改进。1986 年,APG-63 停产,共生产大约 1,000 台,装备所有 F-15A/B 型和早期 F-15C/D 型。但是 APG-63 并不完善。其平均维修间隔时间(MTBM)不到 15 小时。对该系统的航线可更换件(LRU)的技术支持日益困难。原因之一是很多部件采购困难,而采用新技术部件则往往要求重新设计系统而被迫放弃。另一方面,持续恶化的可靠性影响了飞机的部署。如果航空站没有二级维修能力,就无法对雷达故障提供技术支援。此外,由于设计时的局限,APG-63 事实上没有多余的处理能力和存储能力来升级软件,应付日益增大的威胁。为此,从 F-15C/D 后期型开始换装 APG-70 雷达。美军地勤人员检修F-15C的APG-63(V)1雷达

APG-63(V)1 则是针对 APG-63 缺点所做的重大改型,在可靠性和可维护性方面有了明显提高,以满足用户要求。作为美国空军雷达换装计划的一部分,APG-63(V)1 将取代 APG-63 装备 F-15C/D,以保证美国空军雷达方面的优势。(V)1 系统更换了发射机、接收机、数据处理器、低压电源和信号数据转换器。在系统能力增强的同时,可靠性提高了近 10 倍,MTBM 达到 120 小时。

武器系统

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。

根据最初的设计,F-15可以携带3种对空武器系统 M61A1“火神”机炮、AIM-9L/M“响尾蛇”红外制导格斗导弹和AIM-7F/M“麻雀”半主动雷达制导中距空空导弹等。

M61A1航炮

M61A1航炮

 M61A1是在美国第三代战斗机上广泛使用的一种航炮,F-15所有改型上均有装备,主要用于距离600米以内的空战,弥补格斗导弹的发射死区。其安装位置在右翼根整流罩内,备弹940发(A~D)/500发(E)。航炮射速有4000发/分和6000发/分两种,飞行员可以自行设置。

AIM-9L导弹

 AIM-9L 是美国吸取越南战争的教训,于70年代初期开始研制的具有全向攻击能力的第三代“响尾蛇”空对空导弹,曾被誉为“超级响尾蛇”。该弹的外形与AIM-9B相似,舱段布局与AZM-9D相同,而弹翼和陀螺舵则与AIM-9H一样。它与AIM-9B外形的最大区别是,弹头较尖、前舵面由三角形改为双三角形。其导引头采用氩制冷的锑化钢探测器,探测灵敏度较高,导弹能从前半球攻击目标,攻击角大干90度。AIM-9L 的弹长为2.87米,弹径为0.137米, 翼展0.63米,发射重量约为86千克,射程增大至18.5千米。最大速度增至M数2.5。

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