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沙特共接收了98架F-15C/D,其中有22架是美国1990年8月的紧急援助。
1992年9月,美国又决定再向沙特出售72架F-15S型,它是F-15E的简化型,将于1995年开始交付。
1991财年,F-15单机出厂价为4287.5万美元,日本防空自卫队F-15J单机出厂价约为5320万美元(1990年币值)。
F-15的主要型别如下:
F-15A 第一种生产型单座战斗机,一共生产了385架,其中装备美国空军366架(含转给以色列的24架),出口以色列43架。
F-15B1973年7月首次试飞。
该机是由F-15A改型的双座教练机,也可用于执行制空作战任务。
因为在原来的基本型设计时就考虑了双座改型,为加第二个座椅留出了空间,所以B型增加第二个座椅后在外形上除了座舱盖加大以外,其他与A型几乎没有什么区别。
B型的结构重量比A型约重363千克,在机载设备上除去AN/ALQ-135电子对抗设备以外,其他均与A型相同。
F-15B共生产了60架,7架出口以色列。
F-15C 由A型改进的单座战斗机,第一架F-15C于1979年2月首次飞行。
改进之处主要有:
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,而且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。
共生产488架,出口以色列24架,沙特75架。
F-15D 由F-15C改型的战斗教练机,D型与C型的差别和B型与A型的差别相同。
共生产82架,出口以色列7架,沙特23架。
F-15E “双重任务”战斗机。
共生产209架,出口沙特6架。
F-15S/MTD 短距起落先进技术验证机。
F-15J/DJ 为日本防空自卫队生产的F-15单/双座型。
计划生产223架,其中前14架在美国生产,其余的由日本三菱重工业公司生产。
F-15S 为沙特阿拉伯生产的F-15E简化型。
设计特点
麦克唐纳•道格拉斯公司根据空军的战术技术要求,在F-15的设计中主要突出空战格斗性能,通过采用低翼载、大推重比来提高飞机的跨音速机动性。
在F-15的基本外形选择过程中,曾对采用固定翼还是变后掠翼,机翼的各种平面形状,单发、双发,进气道的位置,起落架的安装等进行广泛深入研究。
为了获得最小的结构重量,借助计算机对各种机翼形状进行过大量计算。
从1968年至1969年,为确定F-15的外形进行了22188小时的风洞试验。
在结构上,为了减轻重量,大量使用钛合金材料,其比重占整个结构重量的25%。
机翼 F-15采用固定式上单翼,平面形状为切角三角形,不带前缘和后缘机动襟翼,选用了固定弯度的普通锥形扭转机翼来提高空战机动性。
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°
。
为了选择F-15机翼,麦克唐纳•道格拉斯公司曾对107种模型进行过风洞试验和分析研究。
机翼结构为多梁抗扭盒型破损安全结构。
前梁为铝合金,后边的三根梁是钛合金的。
内侧处一整体油箱部位的下蒙皮是钛合金壁板,其余部分为铝合金机械加工整体壁板。
机翼的前、后缘,副翼和襟翼均为铝合金蒙皮的全铝蜂窝夹层结构。
在C、D型上,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 座舱的视界、机头雷达罩、进气道及发动机的安排决定了F-15的机身底部外形略带弯曲。
进气道和喷管外侧装有凸出的整流罩,整流罩除用来安装机炮外,还可以起到翼根整流和安装平尾及垂尾的作用。
这个整流罩从机翼前缘根部向前伸出,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。
机身背部座舱后边装一块最大开度为35°
的减速板。
机身为全金属半硬壳式结构,由前、中、后三段组成。
前段包括机头雷达罩、座舱和电子设备舱,基本上是铝合金结构。
中段是与机翼连接部分,其承受大载荷的构件为钛合金件,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。
后段为发动机舱,除尾翼外,全为钛合金结构。
尾翼 全动式平尾带有锯齿形前缘,大面积的双垂尾可以满足高速飞行和空战机动的需要。
平尾和垂直安定面均采用了硼纤维复合材料,它们的抗扭盒是钛合金的,蒙皮是全厚度铝夹芯和硼-环氧复合材料面板构成的蜂窝壁板。
前、后缘为全铝蜂窝结构。
方向舵的梁肋由碳纤维-环氧复合材料制成,而蒙皮由硼-环氧面板和铝夹芯构成。
起落架 克利富兰气动设备公司的液压收放前三点式起落架,装有油-气减震器,均为单轮,都向前收起,古德伊尔公司的前机轮及轮胎,轮胎规格为22×
6.6-10,胎压17.93×
105帕(18.28公斤/厘米2)。
本迪克斯公司的主机轮,古德伊尔公司的主轮胎,轮胎规格为34.5×
9.75-18,胎压23.44×
105帕(23.90公斤/厘米2)。
本迪克斯公司的碳吸热刹车。
克伦公司液压气动分部的防滑刹车系统。
动力装置 两台普拉特•惠特尼公司的F100-PW-100加力式涡轮风扇发动机(参见《F16完全手册》),单台最大推力为72.5千牛(7400公斤),加力推力为111.1千牛(11340公斤),采用二元多波系可调进气道,具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。
从1989年起,新生产的F-15可换装通用电气公司的F110-GE-129涡轮风扇发动机(单台加力推力129千牛)(参见《F16完全手册》)。
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,具有向后180°
的视界,前下视角为15°
,风挡为整体式,用丙烯树脂和聚碳酸脂叠层成形。
采用IC-7零-零自动弹射座椅。
系统 通用电气公司的模拟式自动飞行操纵系统为2余度的高权限控制增稳系统(CAS系统),外加一套机械备份。
在CAS系统完全失效时,机械系统仍可保证完成飞行任务。
3套液压系统用于副翼、襟翼、方向舵、平尾和起落架收放、前轮转向和减速板等的操纵,压力为206×
105帕(210公斤/厘米2),由阿别克斯公司的发动机驱动液压泵提供动力。
液压设备研究制造公司模块式液压组件。
加雷特公司的空调系统。
电源系统由2台主交流发电机和两个变压整流器、一台应急发电机和配电器汇流条组成。
发电机为组合电源装置型,一台发电机就能向全部负载供电。
发电机由恒速传动装置驱动。
变压整流器额定值为28伏/150安。
应急用的交、直流发电机由液压马达驱动。
机载设备 AN/APG-70火控雷达(C/D型,A/B型装AN/APG-63);
AN/AJN-18失事地点指示器;
AN/ASH-28信号数据记录仪;
AN/ASN-108姿态/方向参考系统;
C-10376机内通话控制板;
AN/ALQ-119电子干扰舱;
AN/ALQ-135电子干扰设备;
AN/ALR-56雷达告警接收机;
AN/ASW-38自动驾驶仪;
MX-9287A干扰抑制器;
AN/APX-101敌我识别应答器;
AN-APX-76敌我识别询问机;
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;
OA-5639超高频测向器;
AN/ASK-6中央大气数据计算机;
CP-1075/AYK中央计算机;
AN/AVQ-20平视显示器;
AN/AWG-20火控系统;
CN-1377前置计算陀螺;
AN/ARC-190高频无线电通信电台;
KY-58保密话音通信系统。
武器 一门M61-A120毫米六管机炮,备弹940发;
4枚AIM-9L“响尾蛇”近距空-空导弹(参见《F16完全手册》)和4枚AIM-7F“麻雀”中距空-空导弹(参见《F16完全手册》)或8枚AIM-120先进中距空-空导弹(参见《F16完全手册》);
用于对地攻击时可带多种炸弹。
技术数据
外形尺寸
翼展 13.05米
机长 19.43米
机高 5.63米
机翼面积 56.5米2
机翼后掠角(1/4弦线处) 38°
42′
机翼展弦比 3.01
尾翼翼展 8.61米
主轮距 2.75米
前主轮距 5.42米
重量及载荷
空机重量 12973千克
制空起飞重量 20244千克
最大起飞重量 30845千克
最大燃油重量 15921千克
机内 6103千克
外挂(2个保形油箱,3个副油箱) 9818千克
最大外挂武器载荷 10705千克
最大翼载 5.36千牛/米2(546.1公斤/米2)
性能数据
最大平飞速度 M2.5
实用升限 18300米
进场速度 232公里/小时
起飞滑跑距离(截击) 274米
着陆滑跑距离(截击,不用减速伞) 1067米
最大续航时间(空中加油) 15小时
(不作空中加油) 5小时15分
转场航程(带保形油箱) 5745公里
(不带保形油箱) 4631公里
限制过载 +9/-3g
F-15“鹰”战斗机武器系统
一、飞机发展和服役概况
F-15“鹰”是美空军的主力制空战斗机,有A、B、C、D、E、J等型别和IFFC/F-15B试验机。
F-15A是第1种生产型战斗机,第1架生产型是第21架飞机,于1972年7月试飞,1975年交付使用。
该型装备有综合武器投放系统,包括AN/AVQ-20电-光瞄准具系统、AN/APG-63脉冲多普勒火力控制雷达、CP-1075/AYK中央火力控制计算机、CN-1377/AWG前置计算陀螺等设备。
F-15B是F-15A的教练型,原称TF-15A。
其火力控制设备与A型相同。
IFFC/F-15B是试飞“综合飞行/火力控制系统”的试验机。
于1981年3月首次试飞IFFC/“火飞”Ⅲ计划。
综合飞行火力控制(IFFC)系统简称“火飞”(Firefly),它是把电传飞行控制系统和火力控制系统作为一体设计的“火力控制”新概念。
“火飞”Ⅲ的研制经费为1亿6000万美元。
麦克唐纳•道格拉斯飞机公司得到1000万美元的合同,主要是研制飞行控制系统和IFFC系统的综合和试验。
通用电气公司得到600万美元的合同,用于发展火力控制系统。
F-15C是由A型改进的单座战斗机。
1979年2月首次试飞。
其火力控制设备基本上与A型相同。
AN/APG-63雷达有改进,采用了新的可编程序信号处理机。
F-15D是C型的教练型。
F-15E是在IFFC/F-15B基础上研制的双重任务战斗机(参阅F-15E“攻击鹰”战斗机部分)。
F-15J是日本使用的出口型,共123架。
其中8架是从美国进口,其余的日本生产。
火力控制设备与A型相同。
日本生产的第1批F-15J飞机的火力控制设备费用如表1.1所示。
表1.1 日本的F-15J战斗机各部分费用一览表
设 备 名 称
合同单位
合同金额(15台)
单价人民
币(万元)
日元(亿元)人民币(万元)
AN/APG-63火控雷达三菱电机公司69.95346.7356.4
CP-1075/AYK火控计算机三菱电机公司3.3252.616.8
AN/AVQ-20光-电瞄准具
(不含前置计算陀螺)岛律制作所(信号处理部分
转包给日本电气公司)7.658139
CN-1377/AWG前置计算陀螺东京芝浦电气公司3.7282.818.9
OD-60/A显示器组合三菱电机公司4.0309.720.9
AN/ASK-6大气数据计算机三菱电机公司1.51147.6
AN/ASN-109惯导装置东京芝浦电气公司11.1851.756.8
AN/ASN-108姿态方位参考装置三菱电机公司3.325316.9
J/ASW-10数据传输装置日立制制作所3.625718.3
总 计/1088266.5551.6
二、“鹰”战斗机的武器装备和火力配置
(一)固定武器
F-15战斗机的右侧翼根处安装1门20mmM61A1“火神”6管炮,备弹量为960rds。
在地面上往飞机上补充炮弹时只需6min。
机炮的定检周期是1.5万rds,机炮从飞机上拆装后不需要重新校准,机炮系统的主要特性如下。
主要特性
装置类型 固定式射击装置
外形尺寸 参阅图2.1
装备武器 20mmM61A1“火神”6管炮
备弹量 960rds
供弹形式 双端闭合无链供弹
传动装置 液压马达
发射位置 4点钟位置(从前面看)
系统重量 526kg
机 炮 114kg
弹 药 240kg
其 他 172kg(供弹系统等)
系统寿命 10万rds
(二)外挂架和外挂武器
F-15战斗机共有9个外部挂架,N0.1和N0.9是机翼外侧挂架,最大挂载能力为454kg(1000lb);
N0.2和N0.8是机翼内侧挂架,最大挂载能力为1588kg(3500lb);
N0.5是机身下中央挂架,最大挂载能力为2132kg(4700lb);
N0.3、N0.4、N0.6和N0.7四个挂架是“麻雀”空对空导弹的半埋式专用挂架。
各挂架可以挂载的外挂物类型和数量是:
1、N0.1和N0.9挂架可各挂1个ECM吊舱,每个重198kg(440lb);
2、N0.2和N0.8挂架可各挂:
(1)2枚“响尾蛇”空对空导弹;
或
(2)6颗MK82通用炸弹或MK82减速炸弹;
(3)1颗907kg(2000lb)的激光(或红外或光电)制导炸弹;
(4)3颗BLU-27/B(有尾翼或无尾翼)纵火炸弹;
(5)4颗CBU-24B/B、或3颗CBU-42/A、或4颗CBU-49/A、或5颗CBU-52/B、或6颗MK.20“石眼”子母弹;
3、N0.3、N0.4、N0.6、N0.7挂架各挂1枚“麻雀”空对空导弹;
4、N0.5挂架可挂:
(1)6颗MK82通用炸弹或MK82减速炸弹;
(2)1颗907kg(2000lb)的激光(或红外或光电)制导炸弹;
(3)3颗BLU-27/B(有尾翼或无尾翼)纵火炸弹;
(4)4颗CBU-24B/B、或3颗CBU-42/A、或4颗CBU-49/A、或5颗CBU-52/B、或6颗MK20“石眼”子母弹;
(三)火力配置方案
F-15战斗机的最大外挂重量是7200kg(16000lb)。
典型的火力配置方案是:
1、空对空作战的基本方案
4枚AIM-7M“麻雀”空对空导弹和4枚AIM-9M“响尾蛇”空对空导弹
2、远程截击和战斗空中巡逻
基本方案+3个2270L(600加仑)副油箱(左右机翼内侧挂架各1个,机身下1个)+2个ECM吊舱(外侧挂架)
3、战术攻击
基本方案+机翼和机身下5个挂架上的各种外挂武器的组合,最大挂弹量可达5400kg(12000lb)。
但在实际作战中使用的载弹量要小得多,通常不超过最大载弹量的50%。
三、F-15A/B“鹰”飞机的综合武器投放系统
(一)概 况
原文名称 IntegratedWeaponsDeliverySystem
组 成 F-15A的综合武器投放系统包括硬件设备和软件两类,共8部分。
即
1、AN/AVQ-20电-光瞄准具系统;
2、AN/APG-63脉冲多普勒火力控制雷达;
3、CP-1075/AYK中央火力控制计算机;
4、KB-27A照相枪;
5、OD-60/A显示器组合(包含IP-1086/A垂直情况显示器);
6、AN/AWG-17或AN/AWG-20武器控制装置;
7、AN/ASN-109惯性导航装置(INS);
8、AN/ASK-6数字式大气数据计算机(ADC);
9、作战飞行程序(OFP)。
功 用
1、搜索和跟踪空中目标,进行目标识别;
2、能下视活动目标;
3、使用20mm机炮和空对空导弹攻击空中目标;
4、使用各种空对地武器攻击地面目标;
5、导航;
6、系统自检测。
显示装置 AN/AVQ-20电-光瞄准具和OD-60/A显示器组合
工作状态 有空对空(A/A)、空对地(A/G)、导航(ADI)和目视识别(VI)4种。
1、空对空状态包括3种武器投放方式:
(1)前置跟踪。
使用20毫米M61A1机炮和AIM-7F“麻雀”导弹;
(2)近距格斗。
使用AIM-9E/9L“响尾蛇”导弹;
(3)前置碰撞(拦射)。
使用AIM-7F“麻雀”导弹。
2、空对地状包括5种武器投放方式:
(1)自动投弹。
使用普通炸弹和低阻炸弹,用间接瞄准进行水平轰炸、俯冲轰炸和俯冲拉起轰炸,攻击防空火力强的目标或从高空投弹。
其主要特点是:
——自动计算弹道、自动投弹;
——减小了驾驶员操纵对投弹误差的影响;
——提高了远距离攻击的准确性(与连续显示命中点轰炸比较)。
(2)连续显示命中点(CDIP)轰炸。
用普通炸弹和低阻炸弹进行水平轰炸或俯冲轰炸。
在这种轰炸中由驾驶员手控投弹,其主要特点是:
——自动计算弹道,确定最佳投弹点;
——在低空小角度俯冲轰炸中减小瞄准误差和雷达显示误差;
——提高了近距离攻击的准确性(与自动投弹比较);
(3)制导武器(GW)状态。
用GBU-10LGB、GBU-15EO和GBU-15IR等制导炸弹攻击坚固设防的点目标。
其特点是能在目标防御火力范围外准确地攻击点目标。
(4)直接瞄准状态。
这是一种备用工作方式。
用于目视粗略轰炸。
在中央火控计算机和瞄准具都不能工作时使用。
(5)手控投弹。
这是一种更加粗略的轰炸方式。
在武器控制装置(ACS)或整个系统都不能工作时投放武器。
攻击精度 与其他飞机相比,空对地武器投放精度高,圆周概率偏差(CEP)为7~15mr,如图3.1所示。
CEP的大小取决于攻击方式和投弹斜距,在自动和CDIP状态,CEP为10mr左右。
(二)AN/AVQ-20电-光瞄准具系统
1、概 况
原文名称 ElectroOpticalSightSystem或HeadupDisplaySystem
研制单位 麦克唐纳•道格拉斯电子公司和通用电气公司
组 成
1、IP-1103/AVQ20显示部件;
2、CP-111/AVQ20信号数据处理机;
3、电-光伺服机构;
5、CN-1377/AWG(1270005169059)前置计算陀螺。
功 用 AVQ-20主要作瞄准具使用。
也可用作起飞、导航和进场着陆的铺助显示器。
有起飞、巡航、目标搜索、攻击和着陆5种工作状态。
1、气压高度(ft),
2、磁方位,
3、修正空速,
4、俯仰参考线,
5、速度矢量,
6、炮口十字线,
7、瞄准光环,
8、目标指示器,
9、拉起指示,
10、投放武器指示,
11、方向操纵线,
12、显示的命中线,
13、误差圆(ASE圆),
14、操纵点,
15、目标位置方框,
16、飞机地平线,
17、目标距离(海里),
18、发射区域指示,
19、导弹到达目标的剩余飞行时间(s),
20、导弹准备(好)数量,
21、目标截获符号,
22、目标距离/攻击结束。
总视场 20°
(驾驶员头部作较小摆动)
瞬时视场 12°
×
17°
对比度 1000∶1
符号精度 比美空军现用的其他平视显示器好3倍
重 量 27kg(含照相枪)
体 积 0.057m3
可靠
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