寂靜鷹的新主張

溫　杰

今年3月17日，波音公司在圣路易斯生產(chǎn)廠舉行了一個隆重儀式，首次揭開了“寂靜鷹”(silent-Eagle)的神秘面紗。作為F－15“鷹”家族的最新成員，F(xiàn)－15SE原型機廣泛目1人了當今隱身領(lǐng)域的一些設(shè)計理念，力求發(fā)展成為一種“準隱身”戰(zhàn)斗機，旨在滿足一些國外用戶的潛在需求。令人關(guān)注的是，“寂靜鷹”緣何突然面世、怎樣匿影藏形、如何揚長避短、能否獲得青睞?在這里，將一一給你解讀，探求謎底……

不斷挖掘發(fā)展?jié)摿?/p>

“寂靜鷹”突然問世的背后是波音公司為延長圣路易斯軍用飛機生產(chǎn)線，所采取的一個無奈而主動的選擇。早在12年前，波音公司在收購了麥道公司之后，最大的收獲是擁有了位于圣路易斯的軍用飛機生產(chǎn)廠，憑借著“鬼怪工廠”的強大技術(shù)實力，在戰(zhàn)斗機研制和生產(chǎn)領(lǐng)域獲益匪淺，曾經(jīng)一度風光無限。然而跨入21世紀后，波音公司卻在美國國防部的多項重大武器研制計劃中接連受挫，先是X-32驗證機在JSF計劃中名落深山，隨后X-45B驗證機因J-UCAS計劃的下馬而胎死腹中，最終X-45N驗證機也在美國海軍的UCAS-N計劃中痛失良機。

在這種情況下，圣路易斯生產(chǎn)廠只能依靠現(xiàn)役軍機的生產(chǎn)和銷售維持運轉(zhuǎn)。近幾年來，隨著美國空軍停止訂購F－15系列戰(zhàn)斗機，這條生產(chǎn)線的持續(xù)運轉(zhuǎn)主要依賴于韓國空軍的F-15K和新加坡空軍的F－15SG訂單，但是按照年生產(chǎn)12架的能力，這些訂貨也只能維持到2013年。目前，圣路易斯生產(chǎn)廠正在根據(jù)美國海軍和澳大利亞空軍的訂單，全速生產(chǎn)F/A－18E／F戰(zhàn)斗機和EA-18G電子攻擊機，預(yù)計可以維持到2014年。到時，圣路易斯生產(chǎn)廠將陷入缺少具體生產(chǎn)任務(wù)的尷尬局面，如果不能獲得新的訂單，生存前景難以預(yù)料。

為了保住軍用飛機生產(chǎn)線，波音公司在2006年8月曾經(jīng)向美國空軍提出了一種“超級鷹”方案，在F-35戰(zhàn)斗機研制進度推遲的情況下，力求說服美國空軍采購一部分“超級鷹”，作為一種過渡機型，彌補縱深打擊力量的不足?！俺夲棥笔窃贔－15E戰(zhàn)斗機的基礎(chǔ)上，通過加裝APG-63(v)3有源相控陣雷達、數(shù)字雷達告警接收機和增加翼下外掛點，進一步增強其遠程打擊能力，臨時命名為F－15E+型。然而，美國空軍致力于大量采購F-22和F-35，對于購買新型F－15E+并不感興趣，只愿意撥出一部分經(jīng)費，為現(xiàn)役F－15E升級雷達系統(tǒng)。

在遭到美國空軍的婉拒后，波音公司將目光轉(zhuǎn)向國外，特別關(guān)注一些裝備F－15戰(zhàn)斗機的外國用戶的未來需求。根據(jù)搜集到的一些反饋意見，波音公司在2008年9月正式組建了一個由8名工程師組成的設(shè)計團隊，開始從事F－15SE的概念設(shè)計工作，嘗試為F，15E“攻擊鷹”戰(zhàn)斗機披上一件“隱身斗篷”，衍生發(fā)展為一種“準隱身”平臺。這項秘密計劃稱為“必定”(Monty)，意在表明必須竭盡全力贏得一場決定未來的生死之戰(zhàn)，并在樣機推出之時形象地將其命名為“寂靜鷹”。

這個項目也是自1988年F－15E正式服役以來，波音公司在F-15改進發(fā)展過程中首次提出的一項重大改進計劃，前后已經(jīng)相距20年，令人恍如隔世。其實，早在10年前，波音公司剛剛接手麥道公司的戰(zhàn)斗機生產(chǎn)任務(wù)后，曾經(jīng)安排一部分從事過F／A－18E／F項目的研制人員，利用所掌握的低可探測性技術(shù)，初步研究過F－15戰(zhàn)斗機可能采取的一些隱身措施，但最后無果而終。

時至今日，波音公司出于保持生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)的迫切需要，決定再次涉足隱身領(lǐng)域，進一步延續(xù)F－15戰(zhàn)斗機的生命力。設(shè)計人員在研制“寂靜鷹”的過程中，充分利用了現(xiàn)有的保形油箱，將內(nèi)置武器艙的設(shè)計理念應(yīng)用到F－15E多用途戰(zhàn)斗機上。與此同時，該機還采用了局部修形和吸波涂層等隱身措施，特別是借鑒了F-35戰(zhàn)斗機的電子戰(zhàn)理念，提出了一種適當降低雷達反射截面積(RCS)和大力增強電子戰(zhàn)能力的F－15SE設(shè)計方案。

油箱or彈艙

與“超級大黃蜂”大幅度改進總體結(jié)構(gòu)的發(fā)展途徑有所不同，設(shè)計人員在研制“寂靜鷹”的過程中，遵循盡可能降低改裝成本的原則，旨在利用價格優(yōu)勢贏得潛在用戶的青睞，因此并未采取脫胎換骨的改進措施。在初期論證過程中，設(shè)計人員圍繞降低RCS這一目標，在反復(fù)比較了F-15E與F-35在總體布局的異同后，發(fā)現(xiàn)保形油箱與兩側(cè)武器艙在安裝位置和基本結(jié)構(gòu)方面具有共通之處，只是功用不同而已。頓時，設(shè)計人員茅塞頓開。

借鑒隱身飛機的設(shè)計理念，設(shè)計人員大膽突破保形油箱的功能限制，著手將保形油箱改進發(fā)展為一種保形武器艙，從而將原來的翼下外掛武器方式改變?yōu)閮?nèi)置武器方式，為有效降低RCS尋找到了一條簡便易行的途徑。于是，F(xiàn)－15SE原型機應(yīng)運而生，主要特點是在進氣道兩側(cè)換裝了保形武器艙。為了保持原有的氣動性能，保形武器艙的外形與原有的保形油箱完全相同，甚至可以根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)需要，在外場就能實現(xiàn)互換。

保形武器艙分為兩個獨立的武器艙，主要由復(fù)合材料制造。上部的武器艙包括一個滑軌式發(fā)射架，可以掛載1枚A1M-9X或1枚AIM－120C空空導彈，也可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需要，安裝一種專用掛架，掛載1枚227千克JDAM或2枚SDB。同樣，下部的武器艙也適合于攜帶這些武器，但有兩點不同，一是采用了彈射式發(fā)射架發(fā)射空空導彈，二是可以攜帶1枚454千克JDAM。由于內(nèi)部空間的限制，F(xiàn)-15SE載彈數(shù)量顯然少于傳統(tǒng)構(gòu)型的F-15E，但是通過不同種類武器的靈活組合，可以在戰(zhàn)爭首日承擔起爭奪空中優(yōu)勢和對地攻擊的任務(wù)。

與保形油箱一樣，保形武器艙是由兩個螺拴固定在進氣道側(cè)面，可以在2.5小時內(nèi)拆卸下來，換裝原來的保形油箱。這樣，F(xiàn)-15SE可以根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的需要，隨時恢復(fù)到非隱身構(gòu)型，能夠攜帶更多武器，甚至包括反艦導彈等對海攻擊利器?；谶@種特點，保形武器艙也可以作為一個配套設(shè)備，單獨換裝到現(xiàn)役的F-15E多用途戰(zhàn)斗機上。

毋庸置疑，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機采用保形武器艙后，載油量必然相應(yīng)減少，由此導致原有航程縮短290～320千米。波音公司在對比F－15E戰(zhàn)斗機的基礎(chǔ)上，介紹了“寂靜鷹”在作戰(zhàn)半徑方面的變化，按照同樣采用F110-GE－129發(fā)動機和執(zhí)行同樣作戰(zhàn)任務(wù)的情況，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機的空對地作戰(zhàn)半徑約為1290千米，相應(yīng)減少了320千米，空對空任務(wù)的作戰(zhàn)半徑約為1160千米，相應(yīng)減少了290千米。

目前，工程師們正在想方設(shè)法尋求一些增加燃油量的措施，具體可從如下幾個方面努力：一是盡可能利用保形武器艙內(nèi)的前、后位置仍然存在一些剩余空間。二是充分利用更加緊湊的電子戰(zhàn)系統(tǒng)所騰出的部分空間；三是在全新生產(chǎn)的戰(zhàn)斗機上，

拆去機械備份飛行控制系統(tǒng)。由此獲得的空間將用于增加機內(nèi)燃油，大約可以補償1／3的航程。另外，研制人員在分析了作戰(zhàn)使用細節(jié)后認為，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機在有效載荷減少、外表更加“光滑”的情況下，起飛時發(fā)動機可以采用部分加力狀態(tài)，相應(yīng)節(jié)省出一部分燃油，用于彌補航程損失。

將隱身進行到底

在解決了武器內(nèi)置所導致的各種技術(shù)問題后，研制人員又將注意力集中于F－15E的局部細節(jié)，借助隱身措施，進一步降低RCS。作為一種強調(diào)機動性的重型戰(zhàn)斗機，“攻擊鷹”采用了巨大的垂直尾翼與水平尾翼，二者構(gòu)成一個接近90度的夾角，形成了一個較強的反射區(qū)域。這時，雷達波會在垂尾和平尾上產(chǎn)生二次反射，形成所謂的角反射器效應(yīng)，會產(chǎn)生較大的RCS。

為了解決這一問題，研制人員參照了當前F-22和F-35等隱身戰(zhàn)斗機的雙垂尾設(shè)計，為F－15SE設(shè)計了一對向外傾斜的垂直尾翼，消除原有構(gòu)型中的角反射器效應(yīng)，削弱側(cè)面的強反射。為了盡可能減小對原有橫向操縱性能的影響，研制人員只是將F－15SE的雙垂尾分別向外傾斜了15度。仔細觀察，這架原型機的外傾雙垂尾只是一副臨時改裝的模型，并非實際部件，目的是對外公開展示各種改進特點。

根據(jù)風洞試驗結(jié)果，采用了外傾15度的雙垂尾后，流經(jīng)后機身的氣流會使傾斜的垂尾產(chǎn)生少量升力，從而改善了戰(zhàn)斗機的配平，并可減少機頭部位的一部分配重。

細節(jié)方面，波音公司還將在F－15SE的機炮炮口處安裝一個易碎的堵蓋，避免機身局部的凹腔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強烈的前向反射作用。然而美中不足的是，波音公司從改裝成本方面考慮，并未對F－15SE的推進系統(tǒng)采取任何隱身措施，包括發(fā)動機進氣道遮擋裝置，同時也沒有在發(fā)動機噴口處采用紅外信號抑制器來降低排氣溫度。因此，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機的“隱身斗篷”在這方面無疑是存在漏洞的。

波音公司還考慮在F－15SE戰(zhàn)斗機的前緣部位廣泛采用雷達吸波涂料，以進一步降低RCS。但是，涂層的位置和應(yīng)用必須得到美國政府的批準，接下來，波音公司將與美國國防部商討吸波涂層材料的使用許可問題。從技術(shù)角度看，涂敷吸波材料在不改變外形的前提下，可以有效地吸收電磁波，抑制機身和機翼前緣形成的反射。但是，這類材料的吸收效果不僅與雷達波頻率有關(guān)，還取決于涂層厚度，勢必將會增加飛機的重量。特別是吸波涂層的易損性，會顯著增加地面維護保養(yǎng)的難度和工作量，因此這一措施也會導致全壽命周期成本的逐步攀升。

在新聞發(fā)布會上，波音公司負責F－15戰(zhàn)斗機未來發(fā)展計劃的經(jīng)理布雷德·瓊斯介紹說，“寂靜鷹”在采取各項隱身措施后，前向隱身性能基本與出口型F-35戰(zhàn)斗機相當。從技術(shù)方面來看，這一說法似乎經(jīng)不起推敲，很大程度上是“王婆賣瓜”。波音公司如此咬文嚼字，其用意是通過促銷式宣傳產(chǎn)生一種心理暗示，以便吸引一部分正在關(guān)注F-35戰(zhàn)斗機的潛在用戶。盡管為了避免引發(fā)不必要的麻煩，波音公司公開表示F－15SE不會成為F-35的競爭對手，但是多次強調(diào)“寂靜鷹”的航程優(yōu)勢、以及攜帶AIM-9X近距格斗導彈實現(xiàn)發(fā)射前鎖定的長處，顯然是力求把握住一切可能的機會，絕不會拱手讓出當前十分有限的國際戰(zhàn)斗機市場。

按照預(yù)定計劃，波音公司將從今年10月開始，對保形武器艙的載荷、動力學、武器分離等一些特性進行廣泛測試，預(yù)計在年底前完成試驗機所需的各種修改。2010年第一季度，F(xiàn)－15E1試驗機將開始試飛，主要用于評估保形武器艙的各種性能，其中包括一次武器投放試驗。

嶄新的生存力

盡管披上了一件隱身衣，但“寂靜鷹”依然承襲著原有的總體布局，只是具備了“準隱身”級別的低可探測性水平，在面對日益強大的電子探測手段時仍然心有余悸。無奈之下，波音公司只好另辟蹊徑，借助于當前發(fā)展迅速的電子干擾技術(shù)，再為F－15SE打造兩副“電子盾牌”，力求揚長避短，以便在瞬息萬變的空戰(zhàn)環(huán)境下進一步提高自身的生存能力。

最值得關(guān)注的是，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機采用了一種覆蓋頻率寬的全向有源干擾系統(tǒng)。去年10月29日，波音公司已經(jīng)選擇了BAE系統(tǒng)公司研制的數(shù)字式電子戰(zhàn)系統(tǒng)(DEWS)，作為“寂靜鷹”實施電子偵察、防御和攻擊的護身利器。DEWS通過一個集成系統(tǒng)來替代原來的4個獨立部件，字式雷達告警接收機、數(shù)字式干擾發(fā)射機、干擾對消系統(tǒng)和綜合對抗布撒器集成一體，顯著增強了態(tài)勢感知、主動防御和電子對抗能力。按照設(shè)計，F(xiàn)－15SE將在每側(cè)尾梁上安裝2個電子對抗布撒器。

為了避開雷達的探測或跟蹤，F(xiàn)－15SE戰(zhàn)斗機可以利用DEWS響應(yīng)速度快的特點，對敵方雷達實施持續(xù)干擾，將雷達信號埋沒在干擾噪聲之中。其中，干擾對消系統(tǒng)針對雷達波照射所產(chǎn)生的散射回波，可以實時調(diào)整干擾信號的幅度和相位，發(fā)出振幅相等、相位相差180度的對消波，從而對消掉散射回波的大部分能量，有效降低F-15SE戰(zhàn)斗機的RCS。

從生存力設(shè)計原理來看，干擾機的發(fā)射功率與載機的RCS成正比，而F－15SE的低可探測性設(shè)計在很大程度上有利于大幅度降低發(fā)射功率，從而有效地緩解機上電源相對有限的壓力。作戰(zhàn)使用時，DEWS可以很好地與APG-63(v)3有源相控陣雷達協(xié)同工作，而不會產(chǎn)生相互干擾。

與此同時，F(xiàn)－15SE還可以充分借助于APG-63(V)3雷達的先進性能，提高自身的生存能力。該雷達是雷神公司在APG－63(v)I型雷達基礎(chǔ)上，利用APG-79雷達的核心技術(shù)發(fā)展而來，主要改進是取消了原來的液壓天線驅(qū)動系統(tǒng)，采用波束掃描控制器的有源電子掃描陣列，相應(yīng)增加了陣列電源，大幅度提高了快速掃描跟蹤能力。它采用了最新一代的“瓦片”技術(shù)，每個T／R模塊只有不到16立方厘米，從而將模塊總數(shù)增加到3600個。這種模塊結(jié)構(gòu)顯著減少了射頻能量損失，具有更高的信噪比。

APG-63(V)3雷達不僅具備優(yōu)異的態(tài)勢感知能力，同時還具有多用途能力，必將成為F－15SE戰(zhàn)斗機的力量倍增器。僅就提高生存力而言，APG－63(v)3雷達可以充分發(fā)揮有源相控陣的技術(shù)優(yōu)勢，隨機改變雷達信號的各種參數(shù)特征，自動控制發(fā)射功率，有效地降低被敵方探測截獲的概率。另一方面，它還具有電子對抗能力，可以將全部T／R模塊的功率集中起來，在一個較窄的波段內(nèi)對敵方雷達實施強烈干擾，甚至可以通過“牽引”技術(shù)，持續(xù)地實施欺騙干擾。

積極開拓潛在市場

目前，波音公司對于F－15SE的前景比較樂觀，正在積極推動試驗工作和生產(chǎn)準備。初步估計，包括了各種零備件和維護吸波涂層的各項費用在內(nèi)，全新制造一架F－15SE的單價估計接近1億美元。盡管根據(jù)生產(chǎn)進度，首架F－15SE在簽署合

同3年后就可以交付國外用戶，但是這種價格不菲的“準隱身”戰(zhàn)斗機在國際戰(zhàn)斗機市場上是否會受到青睞，何時會在海外筑巢，正在成為外界關(guān)注的焦點。

按照美國目前所采用的戰(zhàn)斗機劃代方式，F(xiàn)－15SE憑借著各項先進的戰(zhàn)術(shù)性能可以歸為“4+代”(即過去的“3+代”)，其最大的賣點是能夠根據(jù)任務(wù)需要在短時間內(nèi)改裝為一架標準的多用途戰(zhàn)斗機，進一步擴大了作戰(zhàn)使用靈活性。與F-35相比，“寂靜鷹”的隱身性能有限，采購成本不菲，但是在交付進度上有一定優(yōu)勢，因此，波音公司審時度勢地將目標首先瞄準于已經(jīng)裝備使用F－15戰(zhàn)斗機的一些國家。

目前，波音公司初步將F－15SE戰(zhàn)斗機的潛在用戶劃分為兩類。第一類是近年來陸續(xù)裝備了F－15E改進型的用戶，包括韓國，新加坡、沙特阿拉伯和以色列空軍，他們有可能提出后續(xù)采購意向或者升級改裝合同。針對這些用戶，波音公司將首先換裝新的保形武器艙，這無需對飛機結(jié)構(gòu)進行任何改裝，重點在于修改武器控制系統(tǒng)，然后再逐步對機翼前緣和垂直尾翼等部位進行隱身改進。因此，這些用戶只需花費很少改裝成本就能為現(xiàn)役機隊增加隱身能力。

其中，韓國有可能成為第一個用戶。目前，韓國國防部已經(jīng)啟動了F-X計劃的第三階段，目標是采購大約60架F－15級別的戰(zhàn)斗機，投標要求預(yù)計在2010年第一季度發(fā)布，年底宣布獲勝者。韓國國防部最初看好F-35戰(zhàn)斗機，但是考慮到2018年才能接收第一批作戰(zhàn)飛機，因此也在考慮F-15K和“臺風”等改進型的可行性。最近，韓國空軍有關(guān)人士公開表示，如果韓國空軍擁有了具備隱身能力的F－15K戰(zhàn)斗機，將有能力對朝鮮的彈道導彈基地實施出其不意的攻擊，遏制朝鮮的軍事力量。

波音公司的市場分析人員還認為，以色列也有可能成為F－15SE的用戶。如果F－15SE能夠銷售到沙特，以色列就有可能希望采購“寂靜鷹”，以保持中東地區(qū)的力量平衡。最近，美國國防部斷然拒絕了以色列工業(yè)部門在F-35研制框架內(nèi)增加外國EW系統(tǒng)的建議，波音公司則反其道而行之，表示有意讓以色列在F－15SE上加裝自行研制的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

這一投其所好的建議似乎得到了積極的回應(yīng)。以色列國防部考慮到F-35戰(zhàn)斗機的價格不斷上漲，交付日期也一再延后，因此已經(jīng)初步表示了采購F－15SE的意向，一方面有利于盡快提高打擊能力，另一方面也以退為進，在引進F-35時贏得主動。目前，以色列空軍裝備有25架F－151，具備直接改裝保形油箱的基礎(chǔ)，如果再引進30架左右的F－15SE，將顯著增強遠程攻擊能力，對于伊朗的核設(shè)施會形成很大威脅。

波音公司將日本看作第二類用戶。近幾年來，日本航空自衛(wèi)隊一直在通過各種途徑尋求獲得一種F－15級別的新一代戰(zhàn)斗機，并且對隱身技術(shù)情有獨鐘，在采購F-22戰(zhàn)斗機無望、“心神”計劃又面臨諸多困難的情況下，有可能會暫時考慮采購小批量F－15SE，作為一種臨時過渡。針對日本正在準備提出F-X戰(zhàn)斗機投標要求，波音公司主動表示出愿意采取合作研制的方式，并將提供一架全新生產(chǎn)的F－15SE原型機，用于飛行測試計劃。

當然，這些都只是“寂靜鷹”的潛在用戶，是波音公司的良好愿望，最終能否成為現(xiàn)實還是一個未知數(shù)?不過，由此而引發(fā)人們對三代機的典型代表——F-15“鷹”家族的關(guān)注和升溫卻是事實……