请介绍一下美国的F15战斗机的操纵系统

发布网友 发布时间：2022-04-20 15:44

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热心网友 时间：2023-09-26 04:59

　　一、概述：

　　F-15是美国波音公司麦克唐纳飞机和导弹部（原麦道公司）研制的双发重型超音速制空战斗机，主要用于夺取战区制空权，同时兼具对地攻击能力，是美国空军的主力战机。
　　1965年，美国空军开始考虑研制用于取代F-4“鬼怪”式战机，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、B两种型号，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。

　　二、性能指标

　　1、F-15C/D战术战斗机

　　外形尺寸：机长19.43米，机高5.69米，翼展13.05米，机翼面积为56.48平方米，主轮距2.75米，前主轮距为5.42米。

　　重量及载荷：空重12975公斤，最大起飞重量30845公斤，最大外挂武器载荷10705公斤。机内油箱携带油料为5260公斤，外挂油箱携带5395公斤。
　　性能数据：带保形油箱转场航程为5745公里，不带时为4630公斤；实用升限为19696米，最大平飞速度为2.5马赫；续航力在空中加油时为15小时，巡航速度为915公里。

　　2、F-15E战术轰炸机
　　外形尺寸：机长19.43米，机高5.63米，翼展13.05米，主轮距2.75米，前主轮距为5.42米，机翼展弦比3.01。
　　重量及载荷：空重为14379公斤，最大起飞重量36741公斤，最大外挂载荷11113公斤（包括武器和油料）。
　　性能数据：转场航程为5745公里，实用升限为18290米，高空时最大平飞速度为每小时2655公里。在最佳高度，巡航速度为每小时917公里。最大作战半径为1853公里，作战半径为1270公里。

　　三、结构特点
　　机翼。F-15采用固定式上单翼，不带前缘和后缘机动襟翼。选 用固定弯度的普通锥形扭转机翼提高机动性。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°。机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构。前梁为铝合金，后三根梁是钛合金的。机翼的前、后缘，副翼和襟翼均为铝合金蒙皮全铝蜂窝夹层结构。C、D型飞机上，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机身底部外形略带弯曲。进气道外侧凸出，安装有机炮，此外还起到翼根整流和安装平尾及垂尾的作用。此处突起在大迎角时产生涡流，可推迟机翼失速和提高尾翼效率，起到边条作用。背部座舱后边装一块最大开度为35°的减速板。全金属半硬壳式结构机身由前、中、后三段组成。铝合金结构前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱。中段是与机翼连接部分，部分采用钛合金件承受大载荷，约占此段重量的20.4％。前三个框是铝合金的，后三个框是钛合金的。后段为钛合金结构发动机舱。

　　尾翼。全动式平尾带有锯齿形前缘，大面积双垂尾可满足高速飞行和机动需要。平尾和垂直安定面均为硼纤维复合材料。抗扭盒是钛合金，蒙皮是全厚度铝夹芯和硼-环氧复合材料面板构成蜂窝壁板。前后缘采用全铝蜂窝结构。方向舵采用碳纤维-环氧复合材料梁肋和硼-环氧面板和铝夹芯蒙皮。

　　动力装置。C/D型采用两台普拉特·惠特尼公司F100-PW-100加力式涡轮风扇发动机，单台最大推力为11250公斤，E型为采用FIOO-P-220加力式涡轮风扇发动机，单台最大推力为6700公斤，1991年后改装为FlOO-PW-229 单台最大推力为8081公斤。二元多波系可调进气道装有一组调节板和一个放气门，可自动保证最佳激波位置和进气量控制。机身内有4个燃油箱，左右机翼内各有一个燃油箱。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3个2309升副油箱。
　　座舱。气泡形座舱盖，具有向180°的视界，向下视角为15°，风档为整体式，采用IC-7零-零自动弹射座椅。

　　F-15座舱

　　四、电子系统与武器装备

　　1、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。另外还装有一个*电子战系统、敌我识别系统、电子对抗装置和*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*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-63 X波段脉冲多谱勒雷达（A/B型装）、AN/APG-70 X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。

　　2、武器装备
　　F-15C的右翼根下固定安装有一门M61A1机炮，备弹940发。机腹可携带四枚AIM-7F/M“麻雀”导弹、4枚AIM-120先进中距空空导弹、四枚AIM-9L/M“响尾蛇”近距空空导弹和4枚AGM-88导弹。
　　F-15E的右翼根下固定安装有一门M61A1机炮，备弹512发。可携带四枚AIM-7F/M“麻雀”导弹、8枚AIM-120先进中距空空导弹、四枚AIM-9L/M“响尾蛇”近距空空导弹和4枚AGM-65导弹。另外还可以携带CBU-52、CBU-59、CBU-71、CBU-87、 CBU-89 、MK-20。

　　五、装备情况及型号演变

　　1、装备情况
　　美国空军共装备F-15A/B型机275架，F-15C/D型机410架，F-15E型机226架（包括作战、研究、测试、后勤保养和训练飞机）。
　　主要作战型飞机包括：空军国民警卫队有90架F-15A/B、空中作战司令部有126架F-15C/D和66架F-15E、太平洋空军司令部有90架F-15C/D和18架F-15E、欧洲空军司令部有36架F-15C/D和48架F-15E。
　　2、型号演变
　　F-15的主要型号如下：
　　F-15A。第一种生产型单座战斗机，于72年7月出厂，76年1月，第一架正式交付作战部队。兰利空军基地的第1联队第48战斗机中队成为第一个F-15A战斗机中队。经过20多年的服役，F-15A现已经全部配属给俄勒冈州、密苏里州、乔治亚州、路易斯安娜州、夏威夷州和马萨诸塞州的空军国民警卫队。

　　F-15B。双座教练改进型，于73年7月首飞，它可用于执行制空作战任务。第1架F-15B交付给亚利桑那州的卢克空军基地的第58战术训练联队。B型除第二个座椅和座舱盖加大以外，与A型几乎没有什么区别，它比A型约重363千克，在机载设备上除去AN/ALQ-135电子对抗设备外，其他与A型相同。

　　F-15C。由A型改进的单座战斗机，第一架于1979年2月首次飞行。美国驻日本加手纳空军基地于1979年9月成为第1个接受F-15C的基地。改进包括利用机内剩余空间多装内部燃油907千克。可增挂两个保形外挂油箱，此油箱可装2211千克的JP-4燃油，也可装侦察传感器、雷达探测和干扰设备、激光标识器、微光电视设备、侦察照相机等设备。保形外挂油箱挂在发动机进气道两侧，阻力很小，不降低飞机的载荷因数和速度极限，不影响其他外挂点的使用。AIM-7F“麻雀”导弹可挂在保形油箱的转角处。目前F-15C是美空军的主要空优飞机，主要部署在弗吉尼亚州的兰利空军基地、佛罗里达州的埃格林空军基地、爱达荷州的山家空军基地、阿拉斯加的艾尔门多夫空军基地、佛罗里达州的廷德尔空军基地、内华达州的内利斯空军基地、德国的斯潘达勒姆空军基地、英国的林肯希思空军基地、日本冲绳的加手纳空军基地。

　　F-15D。由F-15C改型的战斗教练机，D型机的差别和B型与A型机的差别相同。

　　F-15D型机

　　F-15E。用于执行全天候空对空及远距离对地遮断任务，偏重对地攻击。1986年12月，第1架生产型开始试飞，1988年12月首次交付。F-15E换装新的APG-70火控雷达，加装了红外激光跟踪、“蓝盾”吊舱，用以保证目标的发现与识别及改进武器发*度。它的后驾驶舱经过升级，安装了四个多用途阴极射像管显示器。机上的环形激光陀螺惯性导航系统和三余度线传操纵系统能确保飞机做自动地形跟踪飞行。F-15E在外形上与F-15D基本相同，只对发动机舱进行了重新设计，使之既可装普惠公司的F100型发动机，也可装通用公司的F110发动机。除原挂架外，在每个保形油箱边有6个挂架，可挂空空导弹、空地导弹和制导*、集束*和核弹。

　　最初美国空军计划采购392架，1988年削减到200架，已于90年代中期交付完毕。最早装备F-15E“攻击鹰”战斗机的部队是第4战术战斗机联队的第335和336两个中队。

　　特点：与F-15A/C战斗机比较，F-15E的火力控制系统有下列特点：武器 F—15E的主要作战任务是攻击和封锁，其航程比战术空军司令部现装备的F—lll短，但比F一4长，载弹量也比F一4大。 F—15E的航程约为3200公里，F—lll为6100公里，而F一4的对地攻击作战半径仅有l600公里。F—15E保留全部空对空作战 能力，带4枚AIM一7M“麻雀”导弹，4枚AIM一9L/M“响尾蛇”导弹，以及20毫米的M61“火神”转管航炮和940发炮弹。另 外，F—15E可以携带8枚AIM—120先进中距空空导弹。 F—15E飞机执行攻击任务，在飞向目的地途中仅具备一定的空战能力;但在返航途中则可以全力进行空战。空战型F—15 的重量只有16330公斤，过载可以达到9G；F—15E加大了重量和翼载荷，在满载的情况下过载不可能拉到9G。飞机的过载极限 随着载荷和布局的改变而变化，但鉴于大多数武器约能承受6G的过载，因此，这也就确定了飞机的过载极限，除非飞行员为了进行空战机动和自卫，抛投外挂武器。

　　对地攻击方面，F-15E可以到这样一些标准如，飞机应能够在夜间利用500英尺(182米)的云层突防，然后降低到200英尺 (61米)高度，在云下投放武器、用前视红外设备识别目标，还可能用激光指示器照射目标。 F—15E与F—15C、D一样，也可以装保形油箱，其续航能力可达5小时左右(不空中加油)。在执行近距空空作战任务时，可拆下保形油箱，但预计，在F—15E服役期间，可能不会出现拆卸保形油箱的情况。保形油箱不能空中投放，其载油量为 4540公斤。F—15E还将利用翼尖的空间增加载油量。 F—15E在执行某些远距离对地攻击任务时必须带保形油箱，但并不是所有的任务都需要保形油箱。F—15C带两个保形油箱、一个机腹油箱和12枚MK20“石眼”*，执行高、低、低、高作战任务(包括以M0．9的速度冲刺93公里)，从西奈南部的基地起飞，能够攻击希腊最北部目标。在转场航程方面，这种飞机带保形油箱及3个副油箱，理论上讲能够从德国的比特堡空军基地转场到波斯湾南部(留有余油)，距离约为2，600海里(4，818公里)。 保形油箱外部有5个空对地武器挂点，主要用于接载自由落下*，另外，有动力的武器也可以挂在保形油箱外部和机腹下。在翼下接点上带*或弹挂弹架时，要使用外挂架。滑翔弹弹翼较大，保形油箱和机腹接点间的空间不够，因此，只能接在翼下。 F15E的载弹量为ll000公斤，除上述武器外，该机还能够挂载集束*，AGM一65“幼畜”反坦克导弹，MK84普通*，以及BLU一27系列的燃烧弹等。