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－15SE原型機廣泛目1人了當今隱身領域的一些設計理念，力求發展成為一種“準隱身”戰斗機，旨在滿足一些國外用戶的潛在需求。令人關注的是，“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……

不斷挖掘發展潛力

“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廠，憑借著“鬼怪工廠”的強大技術實力，在戰斗機研制和生產領域獲益匪淺，曾經一度風光無限。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，圣路易斯生產廠只能依靠現役軍機的生產和銷售維持運轉。近幾年來，隨著美國空軍停止訂購F－15系列戰斗機，這條生產線的持續運轉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，圣路易斯生產廠正在根據美國海軍和澳大利亞空軍的訂單，全速生產F/A－18E／F戰斗機和EA-18G電子攻擊機，預計可以維持到2014年。到時，圣路易斯生產廠將陷入缺少具體生產任務的尷尬局面，如果不能獲得新的訂單，生存前景難以預料。

為了保住軍用飛機生產線，波音公司在2006年8月曾經向美國空軍提出了一種“超級鷹”方案，在F-35戰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戰斗機的基礎上，通過加裝APG-63(v)3有源相控陣雷達、數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費，為現役F－15E升級雷達系統。

在遭到美國空軍的婉拒后，波音公司將目光轉向國外，特別關注一些裝備F－15戰斗機的外國用戶的未來需求。根據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名工程師組成的設計團隊，開始從事F－15SE的概念設計工作，嘗試為F，15E“攻擊鷹”戰斗機披上一件“隱身斗篷”，衍生發展為一種“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，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改進發展過程中首次提出的一項重大改進計劃，前后已經相距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斗機生產任務后，曾經安排一部分從事過F／A－18E／F項目的研制人員，利用所掌握的低可探測性技術，初步研究過F－15戰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線運轉的迫切需要，決定再次涉足隱身領域，進一步延續F－15戰斗機的生命力。設計人員在研制“寂靜鷹”的過程中，充分利用了現有的保形油箱，將內置武器艙的設計理念應用到F－15E多用途戰斗機上。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戰斗機的電子戰理念，提出了一種適當降低雷達反射截面積(RCS)和大力增強電子戰能力的F－15SE設計方案。

油箱or彈艙

與“超級大黃蜂”大幅度改進總體結構的發展途徑有所不同，設計人員在研制“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，設計人員圍繞降低RCS這一目標，在反復比較了F-15E與F-35在總體布局的異同后，發現保形油箱與兩側武器艙在安裝位置和基本結構方面具有共通之處，只是功用不同而已。頓時，設計人員茅塞頓開。

借鑒隱身飛機的設計理念，設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為內置武器方式，為有效降低RCS尋找到了一條簡便易行的途徑。于是，F－15SE原型機應運而生，主要特點是在進氣道兩側換裝了保形武器艙。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，甚至可以根據不同作戰任務需要，在外場就能實現互換。

保形武器艙分為兩個獨立的武器艙，主要由復合材料制造。上部的武器艙包括一個滑軌式發射架，可以掛載1枚A1M-9X或1枚AIM－120C空空導彈，也可根據作戰任務需要，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射架發射空空導彈，二是可以攜帶1枚454千克JDAM。由于內部空間的限制，F-15SE載彈數量顯然少于傳統構型的F-15E，但是通過不同種類武器的靈活組合，可以在戰爭首日承擔起爭奪空中優勢和對地攻擊的任務。

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面，可以在2.5小時內拆卸下來，換裝原來的保形油箱。這樣，F-15SE可以根據作戰任務的需要，隨時恢復到非隱身構型，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備，單獨換裝到現役的F-15E多用途戰斗機上。

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

目前，工程師們正在想方設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系統所騰出的部分空間；三是在全新生產的戰斗機上，

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

將隱身進行到底

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

為了解決這一問題，研制人員參照了當前F-22和F-35等隱身戰斗機的雙垂尾設計，為F－15SE設計了一對向外傾斜的垂直尾翼，消除原有構型中的角反射器效應，削弱側面的強反射。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。

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

細節方面，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構產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的推進系統采取任何隱身措施，包括發動機進氣道遮擋裝置，同時也沒有在發動機噴口處采用紅外信號抑制器來降低排氣溫度。因此，F－15SE戰斗機的“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，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。

在新聞發布會上，波音公司負責F－15戰斗機未來發展計劃的經理布雷德·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戰斗機相當。從技術方面來看，這一說法似乎經不起推敲，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生一種心理暗示，以便吸引一部分正在關注F-35戰斗機的潛在用戶。盡管為了避免引發不必要的麻煩，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“寂靜鷹”的航程優勢、以及攜帶AIM-9X近距格斗導彈實現發射前鎖定的長處，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斗機市場。

按照預定計劃，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，預計在年底前完成試驗機所需的各種修改。2010年第一季度，F－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，借助于當前發展迅速的電子干擾技術，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環境下進一步提高自身的生存能力。

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

為了避開雷達的探測或跟蹤，F－15SE戰斗機可以利用DEWS響應速度快的特點，對敵方雷達實施持續干擾，將雷達信號埋沒在干擾噪聲之中。其中，干擾對消系統針對雷達波照射所產生的散射回波，可以實時調整干擾信號的幅度和相位，發出振幅相等、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戰斗機的RCS。

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

與此同時，F－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型雷達基礎上，利用APG-79雷達的核心技術發展而來，主要改進是取消了原來的液壓天線驅動系統，采用波束掃描控制器的有源電子掃描陣列，相應增加了陣列電源，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，每個T／R模塊只有不到16立方厘米，從而將模塊總數增加到3600個。這種模塊結構顯著減少了射頻能量損失，具有更高的信噪比。

APG-63(V)3雷達不僅具備優異的態勢感知能力，同時還具有多用途能力，必將成為F－15SE戰斗機的力量倍增器。僅就提高生存力而言，APG－63(v)3雷達可以充分發揮有源相控陣的技術優勢，隨機改變雷達信號的各種參數特征，自動控制發射功率，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對敵方雷達實施強烈干擾，甚至可以通過“牽引”技術，持續地實施欺騙干擾。

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，全新制造一架F－15SE的單價估計接近1億美元。盡管根據生產進度，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”戰斗機在國際戰斗機市場上是否會受到青睞，何時會在海外筑巢，正在成為外界關注的焦點。

按照美國目前所采用的戰斗機劃代方式，F－15SE憑借著各項先進的戰術性能可以歸為“4+代”(即過去的“3+代”)，其最大的賣點是能夠根據任務需要在短時間內改裝為一架標準的多用途戰斗機，進一步擴大了作戰使用靈活性。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勢，因此，波音公司審時度勢地將目標首先瞄準于已經裝備使用F－15戰斗機的一些國家。

目前，波音公司初步將F－15SE戰斗機的潛在用戶劃分為兩類。第一類是近年來陸續裝備了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，這無需對飛機結構進行任何改裝，重點在于修改武器控制系統，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級別的戰斗機，投標要求預計在2010年第一季度發布，年底宣布獲勝者。韓國國防部最初看好F-35戰斗機，但是考慮到2018年才能接收第一批作戰飛機，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”，以保持中東地區的力量平衡。最近，美國國防部斷然拒絕了以色列工業部門在F-35研制框架內增加外國EW系統的建議，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系統。

這一投其所好的建議似乎得到了積極的回應。以色列國防部考慮到F-35戰斗機的價格不斷上漲，交付日期也一再延后，因此已經初步表示了采購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，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級別的新一代戰斗機，并且對隱身技術情有獨鐘，在采購F-22戰斗機無望、“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，最終能否成為現實還是一個未知數?不過，由此而引發人們對三代機的典型代表——F-15“鷹”家族的關注和升溫卻是事實……