三代机的标杆

兵器船厂

在上世纪70年代中后期入役的第三代战斗机中，由美国研制的F-14、F-15、F-16、F-1 8以及前苏联研制的苏27、米格29都是军迷们所熟知的型号。围绕三代机研制发展的故事都非常经典。而在它们中，对其余三代机的研制产生影响最为广泛的，也许就是麦道公司研制的F-15“鹰”了。

作为前奏的F-X

三代机在美国的故事是从越战开始的。1964年“东京湾事件”发生之后，美国全面提升了参与越南战争的层级。随着越来越多的美军飞机参与轰炸越南，“百系列时代”飞机“领衔”的美军作战飞机体系在中南半岛上空暴露出了越来越多的缺点。虽然诸如F-4“鬼怪”、A-4“天鹰”等杰出的二代机进行了不断的改进，但是种种迹象都表明，当时美国海空军的作战飞机体系都不适应战场的需求。

其实早在上世纪60年代初期时，美国空军就发觉到自己的飞机不够用了。在越南战场，首先“亮红灯”的机种是战斗轰炸机。除了遇到米格便“吓出一身冷汗”的F-105“雷公”外，当时美国空军序列内承担对地支援任务的战斗轰炸机还有相对老旧的F-100“超佩刀”。由于F-100的航电系统比较简单，且执行与地面防空火力“面对面”的近距支援任务，所以损失的很快。除了战斗轰炸机，空军的主力战斗机也遇到了麻烦。由麦克唐纳公司研制的F-4“鬼怪”式战斗机除了早期缺乏机炮，还暴露了大迎角机动性差、导弹性能不稳定等缺点。而用于截击的F-102/106系列截击机则被证明缺乏多用途能力。

隨着越战扩大，美国空军急需一型A-4那样的廉价攻击机。

F-100“超佩刀”在越南表现不错，但该机型消耗极快。

格斗战斗机理论的倡导者博伊德

麦道公司后参与美国海军VFAX项目的263/265方案，布局类似鸭式的F-15。

时任美国国防部长的麦克纳马拉是一位管理学大师。这位二战期间曾担任李梅团队参谋的前福特汽车公司CEO对前述的一堆问题并不慌张。在他眼中，军种的未来需求与越南前线返回的情况，都被变成管理学的量化信息，然后进行决策处理。

他认为，空军需要的下一代战斗机应当是一种主要执行对地攻击任务的廉价型号。同时根据他团队内多位助理国防部长的分析，麦克纳马拉认为这种战斗机的研制还是与同期美国海军的下一代战斗机项目存在共通点的。于是在1965年底，美国提出了麦克纳马拉时代的“F-X计划”。

“F-X”指的是“试验战斗机”。在这个计划中，美国的军事工业体系应当为美国空军、海军两个军种研制一种通用的低价战斗机。它可能使用变后掠翼或者固定翼型，拥有不低于马赫数2.7的最大飞行速度，0.75以上的推重比，并大致拥有27000千克的空重。这型战斗机将替代17-100/105甚至F-4承担更多的对地打击任务。

通用动力与格鲁曼为美国海军研制的VFX计划截击机——F-111B。这是一种可以发射“不死鸟”导弹的F-111，经历过上舰测试，但最终因指标与美军要求不符而下马。

令人不解的是，F-X项目显然与当时已经接近成军的TFX项目战斗机（后来的17-111）拥有许多类似的指标要求。两者的区别仅仅是F-X不具备空优功能。

此时的F-X注定难以走远。1967年初，退役空军上校博伊德领衔的“战斗机黑手党”在美国国会以及国防部进行了持续的游说。他们认为，这个与TFX差不多的战斗轰炸机显然缺乏实战价值，美国空军需要的是一种能够与米格战斗机格斗取得制空权的空优战斗机。因此，F-X项目中的推重比、空重等指标都是落伍的。

博伊德的观点代表了美国空军内部相当一部人的想法。关于F-X究竟需不需要空优能力、空优能力如何实现的争辩，实际反映了冷战中期美国空军对于战斗机这一装备类型未来发展方向的选择过程。

这场争辩，与同时期美国海军对舰队防空战斗机的论证发生了叠加。在1967年直接导致了F-X项目的指标发生了变化，即推重比提升到1以上，空重减低到18000千克，最大空速下降到马赫数2.3左右。同时美国空军还决定F-X项目将使用低翼载设计。这赋予了下一代战斗机可观的航程与机动性潜力。

这时，三代机在美军发展的第一个交叉点来临。美国海军经过论证放弃了先前进行的VEX项目（海军版F-111），转而研制一型与F-X类似但并不相同的舰队战斗轰炸机——VFAX。后来这个项目的需求被整合进了美国海军同时进行的新VFX项目，之后又在美国空军晚一步进行的轻型战斗机项目（LWF）中得到部分实现。而V17X后来发展成了格鲁曼F-14“雄猫”战斗机，美国海军在LWF项目中挑选的战斗轰炸机后来发展成了麦道公司的F/A-18“大黄蜂”战斗机。

被米格25“吓出”的“魔”

就在美国海军转而开发VFX和VFAX时，美国空军却还没有完全放弃F-X项目中的对地能力需求。然而这一切都随着1968年美国情报机关在莫斯科的多莫杰多沃机场模糊地发觉了米格25的存在，而迅速变化了。

在这场经典的俄式情报欺骗行动中，中情局与美国空军过度放大了米格25在苏联空军部队的地位，并错误地判断了苏联下一代战斗机的研制进度。前者认为以米格25为代表的苏联下一代战斗机将是双发高速大型战斗机。其航电系统将具备更为先进的自动化能力与探测距离，并且已經形成战斗力。

尺寸巨大的米格25其实只是一种装备量有限的截击机.其改进型也主要执行侦察任务。

这场误判使得美国空军几乎在一夜之间修改了F-X项目的需求。1968年9月，需求项目中的F-X成为了一型单座空优战斗机。它将具备18000千克的空重，推重比超过1，采用双发布局，使用雷达制导空空导弹，最大飞行速度马赫数2.5。这时的F-X还被要求具备较大的航程以及高亚音速机动性。然而参与项目的飞机制造商们却还是一头雾水。因为项目需求还是没能明确：究竟F-X是一种轻型战斗机还是重型战斗机，是使用截击机式的大型复杂火控系统，还是使用类似F-5那样的简易火控系统。

共有4家企业应征F-X项目，他们分别是曾研制F-111的通用动力公司;曾研制F-105的费尔柴尔德一共和公司;曾研制F-100的北美一洛克韦尔公司和曾研制F-4的麦道公司。这四家公司会同NASA在同期为美国海军进行的气动验证项目的若干构型分别进行了研制。最终美国空军在1969年9月选择了麦道的方案。

相比格鲁曼公司为美国海军研制的VFX项目方案，麦道公司的F-X项目最终方案同样使用了双发双垂尾布局。但是两台发动机所在结构都是包覆在机身内的，并且该方案使用切尖三角翼型的固定上单翼布局。它使用继承于F-4“鬼怪”式战斗机的AIM-9“响尾蛇”AIM-7“麻雀”导弹配置。但是动力与火控系统都实现了升级，并且固定安装了机炮。

在F-15论证研制的时代.苏联的主力战斗机其实是图中的米格23。

这个方案的军方编名就是F-15。它的绰号是“鹰”。

F-15的第一架单座型样机首飞于1972年6月27日。而它的双座型则首飞于一年之后。起初双座型的F-15被称为TF-15，后来则被称为F-15B。单座型的F-15后来也被称为F-15A。

作为原型机后的第一批次F-15，F-15A/B型形成战斗力经过了约4年时间。这个批次的F-15还有很多不成熟的地方，但奠定了整个F-15战斗机家族的一些基本架构。比如至今未曾大改的气动布局，以及使用普惠公司的F100型涡扇发动机，休斯公司的AN/APG-63雷达等。

F-15的技术特征

作为第二型问世的第三代战斗机，F-15的机身布局与分系统设备都是十分经典的。它的每一处设计都透露着技术继承性与目的性创新的气息。

F-15是一种典型的固定翼双垂尾战斗机。它的机翼使用切尖三角翼布局，展弦比较大，前缘没有可动襟翼。一侧的后缘仅各有两片可动面。这两片可动面的面积不小，但设计在靠近翼根的位置上。F-15尾翼都是典型的前缘带后掠角的翼面。平尾为全动布局，垂尾是传统布局。在垂尾安定面顶端和后方安装有电子战设备（这也是一种成熟于二代机时代的设计）。这种机翼设计，充分实现了飞机在高亚音速段的机动性，配合计算机辅助控制的航电系统，使得飞机的操纵灵活性比起上一代战斗机实现了显著的提升。

试飞中的F-15原型机，此时起落架还未收起。

F-15A战斗机的座舱特写，其操纵杆位于中间。

F-15战斗机使用的普惠F100涡扇发动机

虽然F-15的飞行性能已算不错.但美军还是进行了提升该机型机动性的尝试。图勾用于验证短距起降与机动性技术的F-15STOL/MTD验证机。

F-15的机身结构主要由铝合金构成。值得注意的是，它的机翼广泛使用了铝合金蜂窝材料结构，尾翼大量使用了硼纤维复合材料，创新性地实现了飞机结构强度与重量的较好平衡。由于机身使用了美国二代机后期开始推行的铝合金与钛合金交替布局的盒状布局，这使得作为飞行器的F-15十分结实，并在实战中得到了检验。

F-15的动力也是该机的设计亮点之一。它使用两台普惠公司的F100系列涡扇发动机。该发动机的早期型推力达到了106千牛，涵道比是0.64，采用三级风扇设计，带有加力燃烧室，重量在1400千克左右，推重比达到了7以上。该发动机所在的F100系列发动机是一种十分先进的发动机，它的所有工作指标都很优秀，经过改进还安装到了F-16“隼”式战斗机与X-47B无人机上。其改进型至今仍在随F-15/16战斗机处于现役中。得益于F100的性能，F-15拥有超过1的推重比，这也使得F-15成为为数不多的推重比超过1，且理论上可以垂直爬升的战斗机。当然了，动力丰沛也使得F-15较大的展弦比不会拖空速的“后腿”。

F-15虽然还沿用二代机时代便进入美军服役的AIM-9“响尾蛇”与AIM-7“麻雀”空空导弹。但到F-15具备战斗力时，这两型导弹也已经发展到较为成熟的第三代型号。F-15在右翼根的蒙皮内固定安装有一门M61型20毫米火神机炮，备弹940发，实现了机炮在三代机上的“回归”。

F-15的机载雷达也是比较先进的品种。该机使用的AN/APG-63是休斯公司在上世纪70年代最为典型的战斗机载脉冲多普勒雷达。由于其天线具备更大的扫描范围，这型雷达具备下视功能。它工作在X波段，对空主要工作模式的实际工作距离在80千米左右。具备较好的分辨率与功率性能，目标处理能力较强。

F-15的座舱设计也很有特点。它的前舱盖只有后部的一根金属框，这有效地扩展了视野。另外该机的飞行员座椅较高，这赋予了飞行员更好的下视视野。不过F-15还是使用了中置的常规操纵杆。

当然，围绕着F100发动机起初不佳的工况、AN/APG-63雷达早期批次不甚成熟的设计，F-15战斗机服役初期也经过了一段麻烦不断的“青葱岁月”。然而后来随着改进，这两种机上设备都成为了同类设备中的一代经典，并服役至今。

F-15的机动特性部分继承了麦道公司的F-4“鬼怪”的风格，并针对缺点实现了改进。比如在保有适当空速性能的同时彻底提升了推重比，改进了加速性能。该机最大的机动性特征就是高亚音速段的水平、垂直机动能力均很优良，且机身结实，抗过载能力较佳。航电系统的辅助操作性能十分先进，有利于飞行员更好的发挥飞机飞行性能。总之，F-15是一型非常具有二战以来美国空优战斗机典型风格的飞机，它的各项性能“平均而先进”。

地勤人员正在拆卸F-15的机翼进行大修，请注意机身露出的箱式结构内壁。

美軍地勤人员正在F-15A旁边安装AIM-7“麻雀”导弹的弹翼

“携带“怪蛇”4空空导弹的以色列空军F-15战斗机先进”。

F-15的家族系谱

F-15A/B是F-15家族中原型机后的第一代型号。它们于1979年停产，共生产了445架。

针对发动机与雷达的不成熟，以及后来的多任务需求，麦道公司与之后兼并了前者的波音公司以及该机的分系统承包商对b"15家族进行了持续至今的改进。其中最为主要的后续型号就是F-15C/D与F-15E。

其中，F-15C/D是F-15家族中制空战斗机的主要后续型号。它们于1979年投入生产。共生产了575架（单座C型483架，双座D型92架）。1985年停产。另外F-15C/D还存在一个独特的海外生产子型号系列——F-15J家族。

相比第一批次的F-15 A/B，F-15C/D随着生产改进换用了一些与后来F-16战斗机技术相通的设备。而休斯公司生产的AN/APG-63雷达也在这个过程中被不断改进，如上世纪80年代换用了AN/APG-63（V）1型，甚至最后下线的43架还换装了AN/APG-70雷达。

随着技术改进，休斯公司在上世纪末以来相继推出了AN/APG-63（V）2/3等型号，这两个型号从技术体制上已经是彻头彻尾的有源相控阵雷达了。不过美军近年为现役F 15C换装这两款雷达的步伐十分缓慢，成本是其中的主要原因。

同时，F-15C/D型具备了加装保形油箱的能力。与大多数人想象中“保形油箱是F-15E的专利”不同，现实中F-15C也是可以加装这种油箱的。除去沙特、以色列两国空军的F-15C/D批次战斗机，上世纪美国空军驻冰岛的51战斗截击中队使用的F-15C也带有保形油箱。不过这支部队如今已经被裁撤。

F-15 C/D在海湾战争之后具备了使用AIM-120导弹的能力。而以色列空军与日本航空自卫队使用的F-15C/D批次战斗机甚至具备了使用各自国家自产弹药的能力。

这里不妨介绍一下F-15J系列战斗机。F-15J是日本航空自卫队如今的主力制空战斗机。该机是1980年前后日本政府从美国以许可证方式引进的F-15C/D改进型战斗机。相比于F-15C/D，F-15J/DJ使用了日本产的航电设备，并且火控系统不具备对地攻击能力。三菱重工是F-15J家族在日本的生产承包商。该系列战斗机从1981年至1997年共在日本生产组装了180架左右，另有14架为前期从美国购进的原厂产品。这批飞机在近年同样面临中期改进的成本难题。不过空自还是为担负主要战备任务部队的F-15J换装了电子战系统，升级了包括AAM-5导弹在内的武器使用能力。

一架F-15E“攻击鹰“携带的AIM-120（后）与AIM-9X导弹

位于F-15右侧翼根内的M61“火神”20毫米机炮

F-15家族的另一个主要成员是F-15E“攻击鹰”战斗轰炸机。这是一种在F-15B基础上研制的双座重型战斗轰炸机。该机的研发可以追溯到1978年前后，最早的项目名称是“FAST组件”（FAST指燃油与传感器、战术挂载）。F-15的FAST组件最早亮相于1980年的范堡罗航展，后来被纳入到美国空军旨在替代F-111战斗轰炸机的增强战术战斗机项目，成为一型专用战斗轰炸机研制。该项目于1984年2月取得选型胜利，编名为F-15E。

F-15E的原型机首飞于1986年12月，首架生产型下线于1988年。之后经过改进产生了4个主要改进型，至今仍在生产中。其产量已经超过了200架，并有可能最终达到400架以上。相比F-15制空型战斗机，F-15E主要的区别在于可以携带对地观察瞄准吊舱，可以使用激光制导炸弹，并且最大起飞重量与挂点数量都有较大提高。全部的F-15E都保留了空优战斗能力，即可以发射中距空空导弹。

韩国空军使用的F-15K、新加坡空军使用的F-15SG、以色列空军使用的F-15I以及沙特空军使用的F-15SA，均是F-15E的改进型。

实战中的F-15

由于问世在局部战争频发的时代，F-15家族参与了不少实战行动。

其中以色列空军继第5次中东战争以来，一直在使用F-15A/B/C/D/I等型号的战斗机，并在第5次中东战争中使用该机取得了多次针对叙利亚空军米格25/23系列战斗机的空战胜利。

海湾战争是F-15大规模使用的顶点。多国联军行动期间，美军动用了大量的F-15C/D/E型战斗机参与空战。据美军的说法，整个海湾战争期间，美军的F-15系列共击落了超过33架伊拉克军机。期间甚至出现了同一架F-15被不同飞行员操作时先后击落3架伊拉克军机的情况。

日本航空自卫队的F-15J战斗机.该型机队大多数是由日本三菱公司生产的。

因为推力充沛，F-15起飞时危险的大迎角动作十分常见

美国空军的F-15E战斗轰炸机正在接受空甲加油

F-15使用的AN/APG-63雷达

发射反卫星导弹的F-15A

最具戏剧性的案例发生在1991年2月14日，美国空军的理查德·班内特上尉与后座武器操作员丹尼尔-巴克上尉驾驶F-15E“攻击鹰”战斗轰炸机，使用激光制导炸弹在空中炸毁了一架飞行中的伊拉克军队MD500型直升机。此两人也成为了历史上为数不多的“用炸弹击落过飞机”的人。

关于F-15的使用，还有一个不得不提的故事。那就是1984年至1986年美国空军进行的反卫星导弹计划中F-15A的参与。1985年9月13日，美国空军的威博特·皮尔森少校驾驶一架F-15A战斗机在11600米高度上以65度仰角、马赫数1.22的速度、3.8G状态发射了一枚ASM-135反卫星导弹。这枚导弹命中了运行在555千米轨道上的P-78-1号侦察试验卫星。虽然机载反卫星导弹项目后于1988年被美国军方叫停，但是皮尔森却因此成为了人类历史上仅有的“击落过卫星”的战斗机驾驶员。

不败神话是真的么？

在美军与波音公司的宣传中，F-15是一种从未在空战中被击落过的战斗机。然而真相确实如此么？在有据可查的资料中，关于F-15在空对空作战中被敌方战机击落的案例确实很鲜见。这主要来自于两方面的原因。

其一是F-15参加的历次空战都是处在装备性能占压倒性优势的情况中。无论是海湾战争时对决落后一代的米格23，还是轰炸南联盟时依仗空情与装备优势“欺负”米格29，F-15所处的环境条件都是占优的。而且F-15几乎没有经历过设计时想象的大规模高强度制空权争夺。历史上，与装备F-15战斗机的空军进行过体系对抗的国家恐怕只有叙利亚一个。然而第5次中東战争中的叙利亚空军无论技术水平还是飞机数量都无法与以色列空军抗衡。历史上F-15也从未在实战中遇到过自己的头号对手——苏27。

其二是F-15的平台设计确实很结实，自卫能力较强。在第5次中东战争以其后的多次中东冲突中，以色列空军的F-15曾多次被命中，但屡屡创下“只剩一片尾翼飞回基地”的记录。美国空军也曾有F-15事故机依靠三分之二的主翼降落成功的案例。另一方面，F-15的机载电子战设备较好的提供了针对常见苏联防空武器的告警与自卫反制能力。落后的肩扛对空导弹或者大型地空导弹不升级火控系统或不使用非常规战法，是难以对F-15造成严重威胁的。

然而，说F-15从未被敌机击落，也是个可疑的论断。第5次中东战争期间，叙利亚空军的米格21在空战中曾经使用格斗导弹命中过以色列的F-15，只不过这架F-15后来是否坠毁，则不得而知。海湾战争期间，美军的F-15E也确实被地面防空火力击落过至少两架。沙特空军则损失了至少一架F-15。

进入21世纪以来，美军与沙特空军的F-15E战斗轰炸机都曾在任务地区坠毁。这些案例多少反映了F-15远非坚不可摧。比如2017年也门的胡赛武装曾公布视频，后者从地面利用简易发射装置发射空空导弹击中了一架沙特空军的F-15SA战斗轰炸机。