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怎么样 F-15 Work

军事 Jets Image Gallery The F-15 has been around for over 30 years. See more military jets pictures.
军事 喷气机 图片 画廊 的 F-15 具有 是 周围 对于 过度 30 年份。 看到 更多 军事 喷气机 pictures.
Photo courtesy U.S. 空气 力

It didn't take long 对于 的 world to figure 出 的 combat potential of 空气planes。 1911年,也就是赖特兄弟(Wright)兄弟将其创造物投入生产仅八年后,美国军方开始从上方投下试验炸弹。几年后,第一次世界大战的部队用机枪打包战斗机在空中与之作战。

事情从那里迅速发展起来。仅仅60年后,早期的单引擎螺旋桨飞机就演变成光滑,功能强大的喷气式战斗机,可以以每小时600英里(每小时970公里)以上的速度进行急转弯。

在本文中,我们将介绍最著名的战斗机之一F-15。这种出色的飞机多年来一直在上升-自70年代初以来就已经出现-但它仍然是美国军火库中至关重要的一环。根据美国空军的说法,它拥有完美的战斗记录,获得了100多次胜利,零败亡。就像我们将看到的那样,它的成功归功于其出色的可操作性,先进的电子设备和可怕的火力。

F-15 鹰 是一种小型,机动性强的喷气式飞机,旨在在各种天气条件下执行战斗任务。其主要任务是维持 空气 superiority. In other words, 它的 ultimate purpose is to defeat other 飞机s in aerial combat.

An F-15C Eagle prepares to refuel.
An F-15C 鹰 准备 to 加油。
Photo courtesy U.S. 空气 力

在看完苏联于1967年推出的功能强大的战斗机MiG-25之后,美国空军便委托这架飞机。MiG-25,通常称为"the Foxbat,"当时的F-4 Phantom远远超过了美国的主要战斗机,在冷战的心脏地带,空军需要尽快拥有类似的飞机。麦克唐纳·道格拉斯(现已与波音合并)赢得了新项目的合同,并于几年后交付了完成的F-15。此后,随着技术和需求的变化(见下文),该公司在此飞机上引入了多种变型。目前的战斗机F-15鹰是 F-15C.

最初的F-15 鹰只能处理空对空目标(其他飞机)。它不是为轰炸地面目标而建造的,因为空军知道额外的装备会损害飞机的空中作战能力。但是当空军需要一架战斗轰炸机来代替老化的飞机时 F-111 until 的 new 隐身 F-117 准备就绪后,他们决定为空对地任务修改F-15。结果是F-15攻击鹰,被命名为F-15E。

Photo courtesy 美国国防部
的 F-15 Strike Eagle (bottom) carries a number of air-to-ground weapons in addition to the air-to-air weapons you'll find on an F-15C (top).
F-15突击鹰(底部)除了F-15C(顶部)上的空对空武器外,还携带许多空对地武器。
Photo courtesy 美国国防部

罢工鹰不是最初的F-15的替代品,而是一架辅助轰炸机。令人惊讶的是,空军的临时解决方案竟然是有史以来最好的战斗轰炸机之一。在“沙漠风暴”行动中,“攻击之鹰”证明它可以成功地冲过敌人的飞机,击中多个地面目标,然后再冲出敌人的领土。

在下一节中,我们将了解如何将这两架飞机组合在一起,并找出它们如何优雅地潜水,爬升和躲避。

An F-15 具有 most of 的 elements 您'll 找 上 an ordinary jet 飞机. It 具有 two 翅膀s that generate 电梯, it 具有 rear vertical 和 horizontal stabilizers 和 rudders that balance 和 steer 的 飞机, 和 it 具有 twin turbofan jet 发动机s at 的 rear of 的 飞机 that generate thrust.

F-15型

  • F-15A -最初的F-15战斗机F-15A于1972年7月首飞。与目前的F-15C一样,这架飞机是为单飞行员设计的。
  • F-15B -最初的F-15训练飞机F-15B于1973年7月首飞。该飞机有两个飞行员站,一个供经验丰富的教练使用,一个供训练中的飞行员使用。
  • F-15C -空军是F-15A的更新版本,于1979年增加了F-15C。F-15C改进了电子设备,提高了发动机功率,并增加了燃料容量。
  • F-15D - 这个 is 的 two-seater 训练-plane counterpart to 的 F-15C.
  • F-15E -F-15E结合了空对空战斗机和空对地轰炸机(也称为F-15突击鹰),于1988年进入空军军械库。F-15C与F-15E是F-15E的额外座舱站及其轰炸能力。整个飞机上有许多较小的变化。
  • F-15I雷霆 - An Israeli variation 上 的 F-15E
  • F-15S - A Saudi variation 上 的 F-15E
  • F-15J Peace 鹰 - A Japanese variation 上 的 F-15C
  • F-15活动 -F-15 ACTIVE是NASA研究中使用的两座F-15。 ACTIVE代表"集成车辆的先进控制技术。"

F-15和普通喷气机之间的主要区别在于这些元件的平衡方式。 F-15的双引擎(Pratt&惠特尼F-100-PW-220s或229s)具有很高的 推重 比,表示它们产生的推力相对较轻(它们产生的推力几乎是其自身重量的八倍)。

 

An Air Force maintenance squadron tests out a Pratt Whitney F100-PW-220e engine configured for the F-15.
An 空气 力 保养 中队 测试 出 a 普拉特 惠特尼 F100-PW-220e 发动机 已配置 对于 的 F-15。
Photo courtesy 国防部

飞机机身也很轻,尽管它非常坚固。机翼翼梁(机翼内部的支撑结构)由钛制成,比钛轻且坚固 ,大部分皮肤由轻质铝制成。根据空军的说法,每个引擎可产生25,000至29,000磅的推力。 F-15C的正常重量仅为45,000磅,这意味着其推力实际上大于其重量!这使它即使在高海拔攀爬时也能快速加速。

的 F-15 also 具有 very 低 翅膀 装货,这意味着它的机翼面积很大。更大的机翼面积意味着更大的升力,这使飞机更加灵活。它的起飞,上升和转弯速度比普通飞机快得多,而普通飞机每平方英尺机翼空间的重量要大得多。

An F-15's high thrust-to-weight ratio and low wing loading let it shoot off the ground at a sharp angle.
An F-15's 高 推重 比 和 低 翅膀 装货 让 it 射击 关 的 地面 at a 尖锐 角度。
Photo courtesy U.S. 空气 力

的 F-15 can carry extra fuel in three external tanks. One mounts under each wing and one attaches to the fuselage.
的 F-15 能够 携带 额外 汽油 in 三 外部 坦克。 一 坐骑 下 每 翅膀 和 一 依附 to 的 机身。
Photo courtesy U.S. 空气 力

的 发动机s are 出fitted with 加力喷嘴,必要时可以提供额外的推力。加力燃烧器仅将燃料喷射到热喷流中。它点燃,增加了从发动机后部射出的热气(请参阅 this Question of 的 Day 有关加力燃烧室的详细信息)。在全力作用下,飞机的最高速度可达2.5马赫(约1,854 mph / 2,984 kph)。

高发动机功率确实要付出代价-燃油经济性差。当然,F-15在设计时就考虑到了这一限制。为了扩大其未加油范围,它在机身(主体)和机翼内装有大型内部燃油箱。它还可以在机翼下方携带三个外部水箱,以及一对空气动力学贴合的水箱,它们自身会产生一定的升力。 F-15C充满燃料后,可以飞行3,450英里(5,550公里),而F-15E可以飞行2400英里(3,860公里)。

发动机的另一个问题是它们很快就会磨损。考虑到他们所做的工作量,这是可以预期的。幸运的是,它们非常容易更换-空军地勤人员可以在不到一个小时的时间内完成更换!

的 F-15 doesn't just take 关 quickly, it stops quickly too. It 具有 它的 own extendable 空气-brake,是一种液压操作面板,可显着增加飞机的阻力以使其减速(就像降落伞一样)。

An F-15 extends its air brake before landing.
一架F-15飞机着陆前伸展气闸。
Photo courtesy 美国国防部

使F-15和其他现代战斗机与前辈区别开的主要是其电子系统。早期的战斗机飞行员通过移动联动装置来机械地控制飞机,他们主要用自己的眼睛瞄准敌机。与之形成鲜明对比的是,F-15的几乎每个方面都是计算机化的。

Photo courtesy 美国国防部

的 飞机 is essentially a 机器人. It 具有 a central computer, which is connected to an array of advanced sensors. Based 上 input from 的 惯性制导系统 (which contains 高ly sensitive 陀螺仪 传感器)和飞行员,计算机会激活液压执行器以调节机翼和后稳定器。飞行员实际上并没有直接驾驶飞机:他或她给出指令,然后计算机决定如何执行这些指令。计算机不断进行自我调整以提高飞行性能-计算机人为地创建了相对平稳的行驶过程。 F-15计算机可以在几毫秒内进行必要的调整,比人类快约一百倍。

的 飞机's main "eye"是计算机控制的 雷达 系统,安装在鼻子上。雷达的工作是定位其他飞机并生成地面地图。天线安装在移动的万向架上,因此可以旋转以扫描不同区域或跟随移动目标。雷达使用脉冲多普勒系统找出目标移动的方向-本质上是反射光的移动 无线电波 frequency indicate whether 的 target is moving toward 的 雷达 system or away from it (see 怎么样 Radar Works 对于 更多 information.)

的 F-15 罢工 鹰 具有 加成al scanning equipment called 的 低-altitude navigation 和 targeting 红外线 对于 night (兰登) system. 的 兰登 system is housed in two 豆荚 mounted to 的 底部 of 的 飞机, near 的 发动机 inlets.

导航吊舱 holds another 雷达 unit that is optimized to map 的 地面 地形, 和 a 对于ward-looking-infrared (FLIR) night vision scanner 从周围物体吸收红外热能。这些传感器一起生成下方地面的详细图像,使飞行员或计算机在完全黑暗的状态下飞行。

一 of the LANTIRN pods on an F-15 Strike Eagle
一 of 的 兰登 豆荚 上 an F-15 罢工 鹰
Photo courtesy 美国国防部

定位吊舱 拥有强大的 激光 和 another FLIR scanner, mounted to a swiveling turret. 的 激光 works as a 测距仪, calculating 的 distance to targets based 上 how long it takes a 激光 beam to bounce 关 of 的m, 和 also as a 目标指示符, marking targets 对于 激光引导 导弹. 的 targeting system is designed to pick 出 地面 targets, but it 能够 also be used in 空对空 combat.

中央计算机处理来自雷达和LANTIRN系统的数据,并向机组人员显示目标和导航信息。在下一节中,我们将在座舱内部查看,以了解机组人员如何获取此信息,飞行飞机并瞄准敌人。

最初的F-15是为单人机组设计的。飞行员同时驾驶飞机并瞄准敌机。 F-15 罢工 鹰在驾驶舱后方有一个额外的驻地 武器装备 系统 关icer或WSO(发音为"wizzo")。在“打击鹰”中,WSO负责选择和消除地面目标,而飞行员则专注于操纵飞机并与敌机战斗。两个站均坚固耐用"bubble"在飞机顶部的机盖。这种顶篷设计使机组人员可以完整地360度查看周围的环境。

的 F-15 bubble canopy gives the crew a wide view of the sky. This plane is preparing to refuel.
的 F-15 泡沫 能够opy 给 的 船员 a 宽 视图 of 的 天空。 这个 飞机 is 准备 to 加油。
Photo courtesy 国防部

飞行员站旨在使飞行和瞄准变得尽可能容易。计算机将在计算机上显示最相关的信息。 小心 显示 (HUD),这是一种将图像投影到驾驶舱顶篷前面的透明屏幕上的监视器。借助平视显示器,飞行员可以在监视天空的同时监视飞行数据和雷达信息。这在战斗中至关重要-飞行员在躲避或追赶敌方战斗机时不能一直低头看着仪表和仪器。空军计划最终用头盔式显示器代替该系统,该显示器将飞行数据投射到飞行员的护目镜上。

An infrared terrain image displayed on an F-15's heads-up display
F-15平视显示器上显示的红外地形图像
Photo courtesy 美国国防部

的 cockpit in the F-15 Strike Eagle (on the right) has an extra station for the weapons systems officer.
的 座舱 in 的 F-15 罢工 鹰 (on 的 对) 具有 an 额外 站 对于 的 武器装备 系统 官。
Photo courtesy 美国国防部

的 pilot's controls are also fairly straightforward. 的 pilot steers 的 飞机 with a 操纵杆 located in 的 center of 的 座舱, 和 controls 的 发动机 with 的 风门 在他或她的左边。这两个控件都有几个按钮和开关,用于操作雷达设备,在平视显示器上选择选项以及瞄准并发射武器。

的 controls are designed with 的 hands-on 风门 和 stick (HOTAS)系统。在HOTAS系统中,控件上的每个开关和按钮都有不同的形状和纹理。这样,飞行员可以控制飞机的所有主要方面,而无需俯视驾驶舱。

相比之下,WSO并不需要花费很多时间在驾驶舱外。他或她在四个多功能显示器(MFD)上监视雷达,LANTIRN和飞行数据- 阴极射线管 monitors surrounded 通过 buttons (sort of like 的 显示 上 an 自动取款机)。 WSO位置具有完整的飞行控制装置,但这只是一个备用规定-通常,WSO不会帮助飞机飞行。飞行员和WSO都坐在高科技ACES II中 弹射座椅, which 发射 的m clear of 的 飞机 in an emergency.

所有这些昂贵的设备都具有一个基本目的:它旨在运送各种导弹,炸弹和子弹,在军事界被称为 军械, to 恩emy targets. In 的 next section, we'll 找 出 what 的 F-15 is actually packing when it goes to war.

F-15鹰装载了可以消灭几乎每架现有飞机的武器。它拥有八枚不同设计的空对空导弹。它可以携带各种 AIM-120 advanced medium range 空对空 导弹 (AMRAAM), AIM-9L/M Sidewinder 导弹, 要么 目标7F/M 麻雀 导弹.

二 F-15s launch AIM-7 Sparrow air-to-air missiles in training exercises.
二 F-15 发射 目标7 麻雀 空对空 导弹 in 训练 练习。
Photo courtesy 美国国防部

所有这三种导弹都旨在主动寻找目标。 AMRAAM和Sparrow导弹都是雷达制导的。 AMRAAM拥有自己的雷达单元和飞行控制系统。在发射导弹之前,F-15计算机会发送指定目标的雷达信息,并且导弹的雷达单元会锁定。导弹发射后,它的一个目标是使自己(通过调整飞行鳍片)转向该目标。

麻雀导弹的工作原理相似,但没有自己的雷达发射器。飞行员必须保持飞机的发射器对准目标,以便"paint" it 对于 的 missile.

响尾蛇导弹使用红外传感器拾取敌机的高温发动机废气。飞行控制只是将导弹引向视线最热的区域。

的 F-15 also 具有 a built-in 机枪M-61 20毫米 6-barrel 能够non, mounted inside 的 starboard (right) 翅膀. 的 gun 具有 an efficient 加特林机枪 设计可以每分钟发射约6,000发子弹。但是,由于它的杂志仅可容纳940发,因此它永远不会获得机会。它可以在不到10秒的时间内清空整个杂志!

空气men load ammunition for the F-15's 20-mm cannon.
空气men 加载 弹药 对于 的 F-15's 20毫米 能够non.
Photo courtesy 美国国防部

飞行员为每种武器在HUD上选择了不同的目标显示。例如,机枪显示屏由漏斗形组成。飞行员操纵飞机,使目标位于漏斗的中心,然后开火。

F-15攻击鹰具备F-15鹰拥有的一切,它也可以携带空军军械库中的几乎所有空对地导弹。它经常携带制导弹药,例如 GBU-15炸弹. All in all, it 能够 携带 approximately 23,000 pounds (10,430 kg) of 军械.

An F-15 Strike Eagle drops Mark 84 laser-guided bombs during a training exercise.
An F-15 罢工 鹰 掉落 标记 84 激光引导 炸弹 中 a 训练 行使。

两种F-15型号都具有许多高科技防御能力。他们有雷达预警接收器,可以从地面站,飞机或制导导弹中检测敌方雷达,还有先进的雷达干扰器,可以使这些雷达单元混淆。他们也有一个 谷壳分配器,这是一种可以射出一堆金属带的装置。敌方雷达捡起谷壳,暂时失去对F-15的锁定。

F-15的高机动性,先进的电子设备和强大的武器相结合,使其成为美国军火库(以及其他许多国家的军火库)中极为成功的武器。但是现在它快要结束了。波音公司和洛克希德·马丁公司已经开发了替代产品, F-22猛禽.

的 F-22 Raptor, the F-15's high-tech replacement
的 F-22 猛禽 的 F-15's 高-tech 替代
Photo courtesy U.S. 空气 力

猛禽将F-15的所有性能提升到一个全新的水平,具有更大的加速性,机动性和计算机功能。它也专为 隐身 flying, just like 的 F-117 和 B-2轰炸机.

For much 更多 information about 的 F15, 的 F-22 和 other 军事 空气craft, check 出 的 links 上 的 next page.

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