日期：2011-10-02　16:53:01

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　　第四节天空鹰阵
　　F-15“鹰”式战斗机由著名的美国麦克唐纳-道格拉斯公司（现已经被波音公司兼并）研发，是世界上公认最出色的第三代战斗机之一。F-15是一种全天候高机动性战斗机，采用固定式切尖梯形翼，前缘后掠角为45°，展弦比为3，根梢比为4，出于减少系统复杂性考虑，F-15没有采用前缘和后缘机动襟翼，而用当时很成熟的老技术——固定弯度的锥形扭转机翼辅助提高机动性。机翼采用展弦比3，配合较小的根梢比，有利于推迟翼尖分离，明显减小了机翼诱导阻力。同时提高了机翼升力线斜率，改善了机翼升力特性，这明显受到了约翰-伯伊德创立的“能量机动理论”的影响，和能量机动理论中减阻增升的要求是一致的。但是，展弦比增大，超音速零升阻力系数也增大，增大了跨/超音速的波阻，F-15通过强大的发动机推力来解决这点。在气动设计上突出点的取舍，反映了F-15设计中重视高亚音速段机动性，而将超音速段性能放在靠后一些的思想。

　　F-15的进气道外侧有独特的凸起的大型整流罩，从机翼根部前缘一直向前延伸，这个凸起的整流罩不只能够起到进气道与翼根交界处整流的作用，还可以在大迎角下可以产生涡流，推迟机翼失速和提高尾翼效率，因而可以大幅度提高机动性，其作用类似于边条翼。但做为第三代战斗机中较早的设计，这种依靠进气道外侧凸起整流罩产生有利涡流的做法，会附带产生较大吸力，气流不易分离，其效果不如边条翼好。整流罩结构经过机翼向后延伸，形成尾部支撑桁架（尾撑）结构，除了提供尾翼安装空间外，大迎角下还能产生一定的低头力矩，帮助改善飞机的大迎角下的操纵性能。

　　F-15的尾翼也采用独特的大间距双垂尾布局，同时有两个垂尾，分别安装在后机身两侧的尾撑上。由于在任何迎角、侧滑角条件下，都会至少有一个垂尾躲开复杂的惴流、不受机身对气流的遮挡作用，从而大大提高了飞机的航向稳定性。这一点在大迎角机动状态下更为有效。
　　由于良好的气动设计，和问世之初大大领先其他战斗机的低翼荷载和高推重比，F-15获得了优异的机动性能。在空优任务标准起飞重量下，F-15A整机推重比高达1.07，而翼载仅有 358 公斤/平方米。这些参数远优于前一代的典型战斗机。为更好的适配F-15的高机动性，F-15 采用了双余度、高权限模拟式控制增稳系统（CAS），外加一套机械备份。控制增稳系统是全权限电传操纵系统出现之前最好的飞控技术，实际可以被简化看作20~30%权限的电传操纵系统，是早期电传飞控系统的雏形。控制增稳技术不再单纯依靠飞行员人力推拉操纵杆和机械传动来操纵飞机，而是把飞行员的操作动作做为接受到的控制指令电信号发送到飞控计算机，计算机操纵各控制面进行响应，从而保证飞机按飞行员需要的那样飞行。控制增稳系统大大改善了飞行员的体力消耗和精力分配，使操纵杆的操作力度大为变轻，使飞机的操纵更轻便灵活，响应更快捷准确。

　　发动机的充沛动力为F-15优良的机动性提供了基础保证。F-15A采用的是两台普拉特•惠特尼公司F100-PW-100加力式涡轮风扇发动机，单台最大推力72.5千牛(7400千克)，打开加力燃烧室时推力高达111.1千牛(11340千克)。F100-PW-100是一种轴流式涡扇发动机，涵道比 0.7，双轴 3 级风扇+10 级高压压气机+2 级涡轮。F100发动机在诞生时占有跨代地位，推重比高达 7.8，是世界上最早投入使用的推重比达8一级军用发动机。它采用“两高一低”策略，即增压比高、涡轮前温度高和涵道比低的设计。在材料上采用了高强度重量比、耐高温的合金。F100也是首次使用单元体结构的战斗机发动机，它由5个单元体组成，各单元体都可单独更换。并可以实现同一飞机上左右发动机互换安装、左右发动机备件互换通用，这一点对于减少备用发动机整机和备件、降低使用中的费用，具有重要的意义。F100发动机的快速拆装设计也十分先进，普-惠公司宣称在理想条件下拆卸时间只需要 20 分钟，可以大大减少更换发动机所需的机务人员数量和工时。再配合二元多波系可调进气道装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，为F-15提供优秀的动力表现。

　　但普-惠公司在设计之初并没有充分考虑到可靠性和使用要求，导致 F100-PW-100装备美军头几年问题层出不穷，成为了美空军地勤人员的噩梦。1970年代后期，F-15 因F100-PW-100发动机频频故障而出现趴窝停飞的现象，被美国空军飞行和地勤人员戏谑的起了“机库皇后”这一难听的外号。这一丑名不但是指当时F-15趴在机库里的时间最长，而且形象的表现出了F100-PW-100发动机频繁出故障后，一堆焦头烂额的美国空军机务人员像跟班仆从一样围绕着它团团转、查找故障的情景。这一点将在后面的另外一个章节里详细讲述。