一直在努力：F-15“鹰”战机的最后一搏

源济

2015-11-15 空军之翼

　　作者：Combat Aircraft Monthly

　　目前，F-15“鹰”仍被视为有史以来最好的战斗机之一，但波音能否为自己的终极老鹰吸引到订单，或者获得美国空军F-15机队的升级项目呢?我们还需拭目以待。

　　今年9月，美国空军参谋长马克·威尔士上将在空军协会航空航天大会上对记者表示：F-35“闪电II”战斗机“从来没有设计成下一代狗斗战斗机，它是一种多功能的数据集成平台，可以执行包括压制敌综合防空系统在内的各种空地任务。F-35虽然具有空空作战能力，但并不打算成为一种空中优势战斗机，那是F-22的事。”

　　美国空军一直热衷于战斗机的高低搭配，在F-22“猛禽”夺取空中优势时，F-35则作为多用途战斗机包办剩下所有任务，但是许多人仍期待其中能包括空战任务。

　　空军参谋长公开承认F-35不是狗斗战斗机这件事可能会让许多军机迷大吃一惊，他们仍清楚记得当年F-35被宣传成不仅要取代美国空军的多种现役战斗机，还要在性能上有所提高，至少机动性不能比F-16“战隼”差，要知道后者可是一种伟大的狗斗战斗机。

　　当2009年国防部长盖茨把F-22的生产数量削减到远远低于计划的187架时，出于宣传需要，官方肯定夸大了F-35的空战性能。但现在越来越多的高层官员认识到：F-35虽然是一种很棒的多传感器打击平台，但却具有有限的空空作战能力。

　　这一切都意味着美国空军在空中优势作战上会出现巨大空缺，空军高级官员们现已经充分认识到了这一事实。F-15C的后继机原定是F-22，但后者产量可怜，再加上F-35只能对F-22的空空任务进行“补充”，看起来美国空军除了继续升级F-15C机队外别无选择。F-15至少要等到F-22的后继机，也就是被称为“下一代空中优势项目”的6代机服役后才能彻底退休。

　　

　　波音的六代机概念图

　　

　　洛马的六代机概念图

　　美国空军只有4个“猛禽”联队，空战战力空缺只能由F-15C来填补，只有这样才能满足美国空军在空中优势任务中对战机数量的需求。“战斗数量”这个术语最近出现的频率越来越高了，美国空军可能拥有世界上最好的战斗机——F-22，但数量有限，如果与一支即使不那么不先进的但规模庞大的敌国空军作战，F-22可禁不起消耗。

　　在英国，英国皇家空军正在公开谈论F-35与“台风”战斗机配合作战的事情，作为一种隐身的超级传感器平台，F-35能够充当欧洲“台风”战斗机的耳目，通过数据链向后者传送目标数据。这与美国空军F-22和F-15C的战术关系完全相同。

　　

　　F-15C需要配合F-22一直服役到2040年，所以要进行重大升级

　　马萨诸塞州空中国民警卫队第104战斗机联队副联队长肯尼斯·兰布里希上校说：“我们看到了空军对F-15C的长期需求。F-22和F-15C已经进行联合战术训练，我们与F-15C并肩作战，共同致力于保持空中优势。我不认为在F-22整个寿命期间这种情况会出现任何改变。人们常见的误解是‘鹰’已经老了，正举步维艰地迈向生命终点，其实吧，F-15C正值壮年。”

　　鹰的进化

　　美国空军正在执行一个雷达升级项目来保持F-15C的战斗力。该军种率先为其F-15和F-16战斗机装备了联合头盔提示系统(JHMCS)和敏捷的AIM-9X“响尾蛇”大离轴角导弹，目前正在为F-15C升级雷神AN/APG-63(V)3相控阵(AESA)雷达以及最新的AIM-120D先进中程空空导弹。但即使经过了这样的升级，F-15C的能力仍不足以应付现代空战。例如，在最近的“红旗”演习中，曾占支配地位的F-15C在面对先进威胁时已经暴露出自身的脆弱性，而且还缺乏电子战能力。F-15C需要更全面的升级，波音公司正为此一直在努力。

　　

　　F-15的先进座舱，前后都配备了大面积显示器(LAD)

　　波音公司把他们最新而且很可能是F-15最终改型称为“先进F-15”，该型号吸收了圣路易斯生产线上F-15SA的众多先进特点。目前，波音公司正在为沙特皇家空军制造84架F-15SA，这种型号具有一系列耀眼的新装备，如数字电传飞控(FBW)、先进数字核心处理器-2(ADCP-2)任务计算机、先进座舱大面积显示器(LAD)、数字电子战系统(DEWS)和AESA雷达等。

　　

　　F-15SA是目前F-15家族中最先进的型号，也是唯一具有数字电传飞控的型号

　　F-15SA的许多新特点其实继承自F-15SE“沉默鹰”。“沉默鹰”目前还没有成功吸引到客户，事实上可能永远无法问世，因为在很大程度上波音公司需要外销客户的支持才把“沉默鹰”造出来。“沉默鹰”在韩国下一代战斗机竞争中败给了F-35，这给项目带了很大影响。“沉默鹰”的保形武器舱(CWBS)原计划被作为贸易补偿的一部分放在韩国生产，保形武器舱上有两个弹舱和两个武器挂点，侧开门上弹舱内安装一个可收放滑轨发射架，用于发射AIM-120先进中程空空导弹或AIM-9导弹，也可改成一个弹射挂架，用于弹射一枚500磅(227千克)或1000磅(454千克)炸弹或两枚小直径炸弹(SDB)。下弹舱的伸缩式弹射挂架可挂一枚AIM-120或一枚500/1000磅炸弹，或两枚SDB。保形武器舱也能装载少量燃油。波音公司在自筹资金完成了保形武器舱的初始测试后(其中包括在2010年7月试射一枚AIM-120)，已经准备好在潜在客户的支持下继续发展“沉默鹰”的一些先进特点了。

　　

　　F-15SE的保形武器舱

　　

　　2010年7月，波音用保形武器舱试射一枚AIM-120

　　虽然首尔选择了F-35，但沙特订单为波音把“沉默鹰”的一些先进特点变为现实铺平了道路，尤其是先进座舱、数字飞控和数字电子战系统。依靠过去十年来在F-15出口型上的技术积累，波音公司的“先进F-15”能向客户提供丰富的升级选项，潜在客户甚至包括美国空军。波音正把F-15“鹰”的营销策略逐步从生产新机转变为面向国际和国内市场提供升级和保障服务，F-15SA订单以及把沙特F-15S升级到SA的工作能使圣路易斯工厂一直运转到2019年，但在21世纪第二个10年结束时，“先进F-15”也将很难获得大批订单，所以帮助老客户升级飞机成为一个更为可靠的策略。现在的问题是，美国空军是否愿意注资进行这样的F-15C深度升级?这样做是否会牺牲F-35的拨款?

　　

　　当然，只要客户需要，保形武器舱也可以安装在其他型号的F-15上

　　美国空军的要求

　　美国空军空战司令部司令赫伯特·“鹰”·卡莱尔上将最近承认：在当下预算有限的时代，F-15C的维持成本很高。波音公司已经对一架F-15C进行为期4年的疲劳试验，目标是把这种飞机现在9000小时的使用寿命扩展一倍到18000小时。疲劳试验表明：要使上了年纪的老鹰继续飞行，可能需要更换新的纵梁、翼梁甚至是机翼。

　　

　　2010年，用于疲劳测试的F-15C机身正在吊装，准备运往波音公司

　　波音公司向美国空军提出了“F-15 2040C”升级方案，经过升级的F-15C将能一直服役到2040年，直到被下一代空中优势战斗机取代。

　　波音公司F-15项目副总裁迈克·吉本斯说：“你可以看一看美国空军在F-15现代化改进方面已经投入的资金，以及空军在升级F-15传感器性能方面长期不懈的努力，就知道2040C方案非常有意义了，因为从空中优势的角度来看，F-15仍是一种很好的战斗机。我们知道F-15E是一种伟大的多任务打击平台，在这方面表现得很棒。但美国空军在空中优势方面只拥两种战斗机——F-15和F-22，其中F-22数量有限，F-15要至少坚持服役到30年代，才能被下一代空中优势平台取代，也就是说在此之前会出现一个过渡期。美国空军已公开表示他们指望F-15作为一种主要的空中优势平台一直服役到2035-2040年，这显然意味着我们——美国空军、波音公司和所有供应商伙伴——需要通力合作继续发展F-15。美国空军的F-15机队还有足够飞行小时支撑到2040年。”

　　吉本斯说会有潜在国际客户对“先进F-15”感兴趣：“目前，多个国家拥有F-15机队，这些国家除了对F-15现代化升级感兴趣外，还有可能采购新机来扩大自己的F-15机队。”

　　F-15 2040C

　　F-15 2040C背后的理念和“沉默鹰”的隐身相距甚远，旨在最大化开发“鹰”的武器挂载能力。无论是2040C还是“先进F-15”，都能挂载多达16枚的空空导弹，使其能成为挂载有限的F-22的理想搭配飞机。

　　

　　F-15 2040C想象图，挂了16枚空空导弹

　　

　　“先进F-15”想象图，机翼外侧挂点可以比2040C多挂4枚AIM-120

　　

　　而且“先进F-15”是双座型

　　但2040C的武器挂载能力还是比不上“先进F-15”，这是因为“先进F-15”的先进数字电传飞控激活了外翼下方的1号和9号挂架，电传飞控能够克服新挂架挂载弹药时带来的气动不稳定。模拟飞控的F-15C将不能从额外的挂架上获益。为了弥补这一缺憾，波音公司为2040C提供了一种能挂载额外4枚空空导弹的新保形油箱(CFT)。当然，如果美国空军舍得升级数字飞控，那么2040C也能开放1/9号挂架。

　　

　　波音展示开放了1/9号挂架的F-15SA

　　其实F-15C很早就可以安装保形油箱了，但和“攻击鹰”不一样，它们很少挂这个东西。2040C的保形油箱是全新设计的，在保持载油能力的同时降低了重量。迈克·吉本斯说：“我们已经展示了机翼外侧挂架的发展成果。不过我们也可以在保形油箱和机翼内侧挂架上挂更多导弹。这就是为什么我们说空空导弹挂载数量是‘16枚以上’的原因，这取决于客户是否希望开放机翼外侧挂架。”

　　2040C在保形油箱上改进会超过“攻击鹰”。吉本斯说：“随着技术的发展，我们能研制出更轻、装载更多燃油的保形油箱，并且还能挂载数量更多的空空导弹。我们已经在F-15E上证明了保形油箱的意义，现在我们需要继续把保形油箱概念发扬光大。”

　　“新保形油箱看起来将和F-15E的很相似，同样融入机身外形中。由于F-15C的任务与F-15E不同，所以新保形油箱为挂载空空导弹做了优化，两种保形油箱的集成挂架将有所不同。”的确，2040C艺术想象图上挂载AIM-120的挂架看起来很像BRU-61通用弹药接口(UAI)挂架，而F-15E用这种挂架挂小直径炸弹。

　　

　　波音展示位2040C准备的新AIM-120挂架，外形很像BRU-61

　　

　　但细看和挂SDB的BRU-61还有不少区别

　　F-15与F-22的联合作战还需为这两种平台找到一种最佳通信方法，这种所谓的“第五代到第四代”战术在通信方面一直存在问题。波音公司准备用“禽爪”HATE吊舱来解决这个问题，该吊舱最早是作为一个快速原型概念进行发展的，军方合同只订购了4个工程和制造发展(EMD)吊舱。“禽爪”HATE吊舱是一个解决F-22和F-15C之间数据传输问题的稳妥方案，能确保作为“耳目”的F-22把目标数据传递给作为导弹载机的F-15C。作为回报，F-15C也能把新型红外搜索与跟踪(IRST)传感器吊舱获得的目标数据传给处于隐身状态的F-22。F-15无需暴露自己，只要静静潜伏着，时机一到，就发出致命一击。

　　

　　“禽爪”HATE吊舱概念图，注意吊舱头部的IRST

　　F-22与其他飞机进行通信一直以来都很麻烦。一般来说，“猛禽”只能通过编队内数据链(IFDL)和另一架“猛禽”交换数据，无法兼容使用更广泛的Link16多功能信息分发系统(MIDS)数据链。F-22经过升级后的新数据链通信系统能允许在F-22间分发其两种最先进的传感器系统获得的数据：AN/APG-77雷达和AN/ALR-94电子战系统。目前，“禽爪”HATE吊舱的细节仍不明朗，但诺斯罗普·格鲁曼公司已经研制成功一种“第五代到第四代”网络系统，是一种具有隐身能力的双波段天线。洛克希德·马丁公司也实施了一个名叫“密苏里”的项目，在2013年12月进行的飞行演示中，一架F-22在保持隐身的状态下把数据传递给了一架F-35。这两家公司现在正在竞争先进战术数据链(ATDL)项目，该项目旨在彻底解决F-22和其他飞机之间的网络通信问题。

　　2040C的升级选项清单上还有新型远程IRST传感器。“禽爪”HATE吊舱上也集成了一个IRST，但性能和远程IRST不能相提并论，后者很可能会被集成在机身上。迈克·吉本斯说：“这种IRST能改变人们沿用了几十年的探测空中威胁的游戏规则，从此你不必再依赖于雷达，你可以用IRST或者IRST+雷达探测远处目标，即使敌机是用雷达探测起来很困难的隐身战斗机，你也能用IRST在很远距离发现它。”

　　

　　也许F-15C以后会升级类似F-15J这样的内置式IRST

　　美国空军F-15的被动/主动预警和生存系统(EPAWSS)升级将解决该机在电子战(EW)频谱上的缺陷，不过这项升级仍需要等上一段时间，不会早于20年代中期，可以很好与2040C的主要升级阶段衔接。吉本斯说：“我们正在开发两种数字电子战系统，一种是为国际客户研制的BAE系统公司的数字电子战系统(DEWS)，另一种是为美国空军研制的EPAWSS。”

　　今年10月，波音公司被选定为EPAWSS项目主承包商，BAE系统公司作为分包商，合同价值40亿美元。美国空军的F-15 EPAWSS项目经理詹姆斯·帕斯洛中校说：“当我们展望未来威胁时，发现在提高F-15整体生存能力上面，电子战能力比以往任何时候都更重要。”

　　迈克·吉本斯进一步评论新系统：“数字电子战系统能让你一窥将要飞入的空域。过去的电子战系统在确定威胁、发射干扰弹或实施基本干扰方面做得很好。但今天的电子战系统能在一个威胁变成真正威胁前就确定它，使你能够避开威胁。你现在能知道那片空域里刚刚有人瞄向你，所以可以马上实施规避，把更多精力放在自卫干扰上。这是一种实现了飞跃的能力。”

　　更值得信赖的“鹰”

　　在总结了F-15的升级方案后，吉本斯说：“未来飞机的一个关键要求是能够对付更多的目标。你永远不知道将会面对怎样一种空战场景，有可能要对付数量众多的敌机。目前，F-15能挂载8枚空空导弹，我们正在研究如何让F-15挂上16枚。”

　　“这个过程的第一阶段使用现有导弹库存——AIM-9X和AIM-120先进中程空空导弹。在2040年前，将会出现下一代导弹，能让F-15这样的老飞机继续保持作战能力。随着美国空军在未来几年内持续推进这些项目，我们期待着F-15至少能挂上16枚新一代导弹。‘鬼怪’工厂正与我们的武器与导弹系统分部在圣路易斯规划下一代导弹，不过这种导弹从外观上看不会和AIM-120有太大区别，因为要与多种平台保持兼容性，这点很重要。”

　　

　　下一代空空导弹越肩发射想象图

　　波音公司还在考虑如何利用现有的技术降低F-15的雷达反射面积，提高生存力。吉本斯说：“假设敌机也装备了同等水平的雷达和IRST，我们就需要降低F-15的雷达反射面积了，这样才能在伴随F-22作战时保持足够的生存能力。所以，我们正在研究如何降低F-15的雷达反射面积，如何挂载更多的武器，并装备例如IRST这样的远程传感器。我们认为这些选项很适合美国空军。”

　　

　　F-15SE在如何降低雷达反射面积上已经做了有益的探索

　　目前波音尚未对2040C的各种下一代升级选项制定时间表，这都取决于美国空军是否表现出“明确兴趣”。吉本斯补充道：“在该项目中，我们非常乐意看到其他国家空军参与进来，帮助研制F-15的下一代特点，如新型武器挂架、降低雷达反射面积，或新保形油箱。”

　　“先进F-15”和2040C的一些特点已经得到了发展投资，吉本斯解释道：“我们正在为美国空军的F-15C升级任务计算机，从ADCP-1升级到ADCP-2(ADCP-先进数字核心处理器)，这不仅将提供更多的处理能力，同时也开启了面向未来的整体升级大门。这方面的另一个重要元素是具有大面积显示器(LAD)的先进座舱，大面积显示器和ADCP-2的结合使我们能够驱动软件发展，增强飞行员的战场态势感知。我们正在投资发展大面积显示器，研究如何在画面上向飞行员呈现来自各种机载传感器和其他平台的信息，让他能在极速变化的环境中有效吸收信息。我们正在该领域不断探索。”

　　“挖掘F-15发展潜力的一个关键是用新系统替换老系统。我们装入F-15新型号的很多系统体积更小，耗电更低，与老系统相比也更可靠，其中包括大面积显示器，电子战系统和通信设备。”

　　不知道美国空军为了获得更值得信赖的“鹰”，会选择多少2040C选项，这种期待很有趣。其实最明智的升级之路是结合了延寿的性能升级，但过去的类似项目已被证明成本太高。美国空军正在进行F-15C的电子战和数据链升级项目，这两个项目都属于必需的升级。总之，老鹰很可能会活到2040年，只有时间才能告诉我们能不能看到完整规格的2040C老鹰问世。