F-15战机越来越重，机动性如何改善？

我们在之前的文章中提到，F-15EX的最大载弹量高达13.4吨。尽管目前不知道其空重，但很有可能是和F-15E是一个级别的。那么可能会有人问了，那么大的重量，机动性如何改善？

F-15EX的改进继承了近年来F-15改进成功的经验：无论结构怎么变，航电和发动机怎么变，气动外形基本不动。近年来，只有“沉默鹰”对其外形进行了改进，主要是为了提高隐身性能，结果就没有卖出去。

自从F-15E之后，保形油箱就是F-15系列战斗机的标配了，这样增重不少，阻力也会增加。

相比之下，俄罗斯对苏-27的改进，气动布局变化就比较大，从基本型的常规布局到老苏-35、苏-30SM的三翼面布局，变化是很明显的。而新的苏-35S外形看上去没什么变化，但实际上增加了翼面积。

不是因为F-15的气动布局太好了。相反，F-15在三代机中，气动布局和新技术还是比较保守的。它没用边条、鸭翼等提高涡升力的装置，没用放宽静稳定度技术，没有使用前缘襟翼或者缝翼，也没用电传操纵，没用像苏-27哪种中央翼升力体。但就是凭借着“光秃秃”的、进行了一定气动剪裁的45度后掠角机翼，F-15在空战中没有失手过。

是因为美国人就是牛，用不着这些“花哨”的技术吗？显然不是。事实证明后来的F-16、F/A-18都用了边条、放宽静稳定度、前缘襟翼。F-16还使用了襟副翼，可以代替襟翼、副翼、空战襟翼等。其实，F-15没用边条、放宽静稳定技术，主要是因为当时的电传不够过关。毕竟F-X项目始于上世纪60年代，那个时候电传操纵远远没有成熟。而如果没有电传，就不可能放宽静稳定度，边条的收益也会大大降低，因为机械操纵系统解决不了边条在大迎角下带来的纵向操纵力矩非线性化的问题。

对比下F-15和其他飞机的体型，重点看翼面积。

F-15的成功，得益于其优秀的重量控制和比较低的翼载荷，加之大推力发动机带来的高推重比。基本型的F-15的机翼面积为56平方米（当然后来也没变），空重只有12.973吨。苏-27比F-15整整大了一圈，空重16.87吨，翼面积62平米，但是这是算上所谓中央翼的翼面机。这种中央翼升力体虽然比普通的机体有更好的升力特性，然而其升力要比外露的机翼差不少。加上F-15使用的AIM-9系列导弹AIM-7以及AIM-120导弹都要比苏-27使用的同类导弹轻，所以空战翼载荷是要大幅度低于苏-27的。当然，苏-27也有优势，就是它的升力系数更大一些。

基本型的F-15的空战翼载荷大约300公斤/平方米，是早期三代机中最低的型号之一，几乎是重型机中最小的。早期三代机中，大概只有幻影2000更低些。F-15另一优势在于推重比高，尽管结构重量更低，其后期发动机推力已经超过标准的AL-31F发动机，而直逼其改进型。

35000磅构型下的F-15可进行9G稳定盘旋过载，主要是因为推重比大，翼载荷低。

这两项优势使其兼具瞬盘能力和稳定盘旋能力。在35000磅（15.88吨）的情况下，其在海平面可进行9G的稳定盘旋，最大稳定盘旋角速度超过20度。当然，其瞬时盘旋可能不及幻影2000的30度/秒。但是幻影2000进行瞬盘时，由于三角翼在大迎角条件下的诱导阻力太大，而发动机功率又不够，能量损失太大。尽管能在短时间内获得一定角度优势，但是如果在这千钧一发之际无法完成武器锁定和发射，那如果和F-15交战必然会被逆转。

F-15尽管未对气动外形进行修改，但是其他技术的进步，同样会提高机动性。例如，发动机推力的增大，将提高其加速能力和稳定盘旋能力。

而波音公司在宣传F-15X时，称其使用了电传操纵系统。这样，理论上就可以放宽F-15战斗机的稳定度，这将给该战斗机带来包括提高机动性在内的一系列收益。

基本型的F-15是静稳定的，后来的F-15E也并未使用真正意义的电传操纵系统，也是出于成本和研制时间考虑的，它可能比歼-11B都慎之又慎。

然而，波音公司在其网站上对新型F-15的介绍中包括了电传操纵（Fly -by -wire controls），并未明确说明是像F-15E那种数字化增稳系统，还是全权限的电传操纵系统。毕竟为几十架的订单使用电传操纵，代价不菲。

F-15X使用了电传操纵？

而且，其静稳定的气动布局设计使其附仰控制的线性化程度很好，不需要电传操纵系统。如果使用了电传操纵系统，那它大概率会使用放宽静稳定度技术。

通常来说，一架飞机焦点位置的确定是吹出来的，也就是根据风动吹风数据确定具体焦点位置。而重心则是结构调整出来的，调整结构，可改变重心位置，这样便可部队F-15气动布局进行修改的情况下，放宽其稳定性。

多型战斗机和B-2轰炸机的投影面积对比。

放宽静稳定性之后，因为全机焦点非常靠近重心，升力的力臂变小了，需要尾翼配平时产生的负升力就小，这样就会增大飞机的总升力。同时，由于需要尾翼提供的负升力较小，所以其偏转角度也会变小，这样其配平阻力就会降低；第三，由于不需要尾翼提供较大的配平力矩，对其结构强度要求也降低了，进而进一步降低了飞机的结构重量。采用这项技术后可以提高升阻比，降低结构重量，都是有利于提高机动性的。

F-15EX如果使用了上述技术，其瞬时盘旋性能、稳定盘旋性能以及加速性能、爬升性能都可能有一定程度的改善。