空军世界 :: F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)隐身战斗机

F15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)

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2009年,为了满足未来国际市场上客户对先进战斗机的需求,波音公司在圣路易斯展示了一种F-15战斗机的最新改型— F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)。2009年底,该机完成了雷达反射截面测试,即将进行首飞。

 F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)F-15SE“沉默鹰”宣传手册

众所周知,F-15是第三代战斗机中的佼佼者,其型号从A/B、C/D型一直发展到兼有强大对地攻击能力的F-15E“攻击鹰”。最近几年,F-15E不断改进,并向韩国出口了其改进型F-15K,以及为新加坡生产的F-15SG。最新的第四代战斗机强调4S能力(即超机动性,超低可探测性能,超视距空战和超音速巡航能力)。但4S能力当中,三代机理论上通过改进无法达到的只有全隐身能力一项。在目前的四代机中,只有美国的F-22战斗机正式服役,而美国为了保持自身的优势并防止技术外泄,对F-22的出口一直不放行。美国牵头、多国联合研制的F-35目前研制进度缓慢,问题丛生。而F-35之前引以为傲的低价格目前看也极难保证。因此,F-15SE的出现一方面可以满足一些国家对美制三代半战斗机的需求;另一方面,也为失去四代机大订单的波音公司战斗机研制生产力量找到了发挥余热、赚取利润的途径。

平心而论,F-15是一种非常优秀的三代战斗机。其机动能力、航程和武器挂载能力都极为出色。在四代机出现之前,美国也将其视为珍宝,只对日本、沙特和以色列等少数国家输出过。F-15也是有最多实战经验的三代重型战斗机。在这一点上,苏-27/30系列、欧洲“双风”也甘拜下风。如此优秀的平台,只因隐身性能不如四代机就完全放弃,不禁可惜。美国军方的研究机构认为,如果要具备完整的隐身能力,必须从气动外形设计开始,隐身能力80%取决于外形设计。从这点上来说,三代机先天就是无法弥补的。但是,局部修改外形,采用新型复合材料、吸收雷达波涂层,特别是放弃武器外挂而采用内置,也会对隐身能力产生重要影响。而这些都是三代机可以为之的。此外,当今世界,执行一些对弱势对手的低强度精确攻击任务,用四代机显然是“杀鸡用牛刀”,具备一定隐身能力的战斗机就可以执行此类任务。即使是很多国家未来装备的F-35,其航程和作战半径相比F-15也没有优势。很多国家现在买不到或者买不起更优秀的新型战机,而由于历史原因,这些国家不可能装备俄罗斯甚至法国研制的战斗机,这就为F-15SE找到了可能的市场。

与老式的F-15系列飞机相比,F-15SE在隐身方面做了重大改进:对局部外形进行技术处理,在机体表面覆盖吸波涂层,同时采用了一种可以内置武器挂架 的保型油箱(CFT),这使得该机对波音公司的潜在客户非常富有吸引力。将来随着执行任务的不同,F-15SE既可以使用带有内置武器挂架的保型油箱,也 可仍然使用装载燃油并带有外部武器挂架的传统保型油箱。当采用前面一种配置方式时,F-15SE可以在内部挂架上携带诸如AIM-9“响尾蛇” 近距空空导弹和 AIM-120中距空空导弹之类的空战武器,也可携带包括“联合直接攻击弹药”(JDAM)和 “小直径炸弹”(SDB)在内的对地攻击武器。当采用传统保型油箱时,F-15SE则可以携带目前F-15各种型别所能携带的标准武器弹药。

 

 

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除作隐身改进之外,F-15SE还在其它多方面做了改进,其中包括:采用了新设计的向外倾斜的垂尾,在提高飞机气动效率、增加升力的同时,还减轻了机体重 量;采用新型数字式飞控系统,在提高飞机可靠性的同时也有助于减轻机体重量;F-15SE上还安装了一套能够与有源相控阵雷达(AESA)协调运行的新一代“数字式电子战系统”(DEWS——Digital Electronic Warfare System)。DEWS据称由F-22/35战斗机上的电子战设备发展而来,其中包括一套综合雷达干扰机和雷达告警接收机。

武器内置还可以使飞机的飞行性能有些许提高。不过,外挂式保形油箱也使F-15SE的航程有所缩减,其航程因此减少了约333~370千米。此外,F-15SE武器内置无法与传统外置武器挂架并存,在必要时,可卸载掉新式油箱,改换为传统外挂架。当然,采用外挂架会使武器内置带来的隐身效果荡然无存。 波音公司负责F-15项目的副总裁马克•巴斯(Mark Bass)声称,具有创新设计的F-15SE“沉默鹰”将能满足未来战斗机市场上客户对高效费比隐身技术及大重量、多种类武器载荷的需求,该机在用户可负 担性和提高战场生存力两方面实现了平衡。
 

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由于有国际合作伙伴的参与,供F-15SE使用的内部武器挂架的设计、研发和试飞将比较顺利。目前波音公司已经完成了带有内部武器挂架的保型油箱的概念设 计,并且计划在2010年第一季度之前试飞F-15SE原型机,其中包括进行该机的机载导弹实弹发射测试。

2009年3月,波音表示,首架F-15SE原型机是在波音公司F-15E1验证机的基础上改装的,后者是波音公司向美国空军租用的一架F-15E,用于各种先进技术的演示验证。原型机的保形油箱由美国空军提供,波音公司自己将它改造成了弹舱,其弹舱的舱门都采用复合材料制造。波音公司还透露,F-15SE原型机上采用的外倾双垂尾只是用于展示,实际上它还没有与飞机的机身结构集成在一起。Jones称采用这种设计是因为它可以像F-22AF-35F/A-18E/F的类似设计一样降低RCS,同时在客观上还能增加飞机后体的升力(尽管这不是设计着眼点),这使工程师们能够减少该机前部的配重。Jones还表示F-15E1将从2010年第一季度开始试飞,这些试飞将只评估CFT式弹舱的使用,在此期间该机仍将采用F- 15E的直立垂尾。在今年10月之前,波音公司将探索CFT式弹舱的武器搭载、动力学、弹药分离和大量相关的地面支援与保障问题,并在当年底之前完成对 F-15E1的改装。

波音公司还计划在该机的翼面和机体某些边缘采用吸波涂层,但其应用和出口必须得到美国政府的批准,而波音公司尚未就此问题与美国政府展开谈判。目前的F- 15E还没有采用这些涂层。但Jones宣称,F-15SE的前向RCS可以做到在设计时就可虑了降低RCS的F-35相当的水平。不过他也承认,F- 15SE的推进系统将缺乏隐身特征,包括不会在发动机前加装雷达波阻塞器(F/A-18E/F采用了这项设计)。此外该机机体后部还将缺少红外信号抑制器来降低发动机喷流的红外辐射强度。但波音公司这样处理很大程度上是为了降低成本。

F-15SE的另一设计特征是用一套全新的综合式DEWS取代了以前由4个外场可更换单元(LRU)组成的电子战系统。该系统的雷达告警接收机、干扰机、干扰弹投放装置和干扰消除器等都被更好地与有源相控阵雷达集成在一起。每个垂尾的尾撑内都有2个干扰弹投放装置,以及DEWS系统的天线和发射机。按Jones的说法,包括备件和RCS缩减材料的保障在内,一架新制造的F-15SE的出厂单价约为1亿美元,和F-15SG差不多(尽管波音公司从未公布过其价格)。目前,波音公司已在推进F-15SE的制造工作。

2009年5月,据《耶路撒冷邮报》披露,如果美国不允许以色列修理F-35的计算机系统,那么后者可能转购F-15SE战斗机。2008年,以色列获得美国国防部的批准,可以斥资近200亿美元购买75架F-35战斗机。但是,美国人担心如果允许以色列私自修理F-35的计算机,那么以色列空军将可能获取相关的保密技术。以色列则认为,出于作战需要,以色列必须具备实时修理受损计算机的能力,因为战争期间,以色列不可能把受损的计算机系统拿到美国去修理。如果没有自主权,F-35将对以色列空军失去意义。在计算机修理问题上的分歧、加上美国反对为F-35综合以色列的系统以及F-35现在高达1亿美元的成本,使得以色列国防部已经向波音公司询问了F- 15SE“沉默鹰”战斗机的细节。F-15SE增强了隐身性能,且成本远低于F-35。F-15SE的武器内置,装备先进的飞控、雷达和电子战系统,使用吸波涂料后,它具备更小的雷达截面积。F-15SE可以内挂AIM-9和AIM-120等空空导弹以及JDAM和SDB等空地武器,其生存性改进包括采用 BAE系统公司的数字式电子战系统和雷声公司的AESA雷达。此外,与F-35不同,F-15SE向用户“开放”,便于改进升级。目前,以色列尚未在F-35和F-15SE之间做出选择,两者均为潜在的采购对象。除航电系统保密问题外,在预算限制和金融危机的大背景下,成本可能成为采购的主要考虑因素。

2009年6月,波音表示将把F-15“沉默鹰”原型机的首次飞行试验时间推迟6个月,此举是为根据国际客户的要求而增加飞机新特性留出时间。 预生产型“沉默鹰”的首飞原本定在2010年第一季度。不过现在试飞推迟到了2010年第三季度。初步的飞行试验聚焦于保形油箱的使用,正在进行的重新设计是为了实现武器内埋。其他的设计特征是为了降低雷达反射截面,如前缘的隐身涂层和倾斜垂尾,都将在之后的飞行试验中验证。此外,新造的“沉默鹰”还包括数字电子战系统和数字电传控制系统。波音上周在巴黎航展中的一份公告中列出了新的飞行日期,当时公司重申将保障开发计划。波音官员在23日表示:“我们发现一些潜在的国际合作开发伙伴对该机有兴趣。这些机遇我们想花些时间考虑。”公司本来只是想进行内部研发,但是波音军用飞机总裁Chris Chadwick在航展前表示,他打算在巴黎寻找来自其它国家潜在的合作开发资金来源。已经装备F-15的以色列表达了兴趣。其它的包括日本、新加坡、韩国和沙特。美国空军也可能是候选人,尽管它仍旧关注着五代机F-35和F-22的采办。波音与潜在海外客户的谈判似乎激励了项目关注点和“沉默鹰”组件设计的改变。F-15未来战斗机项目经理Brad Jones在航展前发布的简报中表示,波音正在进行保形油箱的权衡研究,包括如何开门和发射武器。他说:“我们正在寻找电的、液压的、气动的和联合的方法。多快能把导弹发射出去是一个问题。”根据以前透露的计划,波音的设计关注于全电作动器。潜在的国际客户还对保形油箱舱能装载什么其它载荷感兴趣,比如侧视雷达或者宽带电子干扰发射机。Jone在3月表示波音开放可以内装武器的保形油箱的合作生产。

2010年1月波音公司已经完成了F-15SE“沉默鹰”(Silent Eagle)准隐身(semi-stealthy)战斗机原型机的雷达反射截面(RCS)性能试验,这使该项目朝着今年7月末首飞这一目标迈出了重要的一步。据波音公司透露,F-15SE的RCS测试工作于2009年8~9月间在波音公司的圣路易斯测试厂房内进行,共持续了两周时间。参加测试的试验机是波音公司从美国空军租借的,编号为F-15E1。在测试中对F-15SE可能采用的多种吸波涂层进行了评估,最终选择了其中一种并将其应用到在F-15SE机体的某些部位上。波音公司负责F-15项目的副总裁Mark Bass表示,此次RCS测试达到了预期目的,但他拒绝透露吸波涂层的有关细节以及准确的RCS数据。值得注意的是,参加此次RCS测试的F-15SE试验机仍然采用了标准垂尾,并没有外倾15度。目前波音公司已经将韩国视作F-15SE飞机的首家客户。根据即将开始实施的F-X3战斗机采购计划,韩国将购买60架新型战斗机,波音公司将其视作F-15SE的首次出口商机。

2010年2月波音公司已经取消为F-15隐身型“沉默鹰”的原型机和生产型加装独特倾斜尾翼的计划。F-15SE试飞原型机将添加雷达吸波材料,保形油箱改成了武器舱,而倾斜尾翼方案已被放弃。今年晚些时候,波音公司将开始武器发射试验。在7月或8月,一架内武器舱经过修改的F-15会试射AIM-9或AIM-120导弹。波音公司还确认,F-15SE将优先提供给韩国。韩国计划在2011年初发起一项战斗机竞标,洛克希德?马丁公司的F-35也在其考虑之列。波音将F-15SE作为一种新概念推出,这种概念为战斗机提供“战争首日”构型,使之具备突破受保护的空域而不被发现的能力。F-15SE还装备了BAE系统公司的先进数字电子战系统和雷声公司的APG-63有源相控阵雷达。

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