不死老兵如何重获新生 --详解美国空军老机型延寿项目

2017-07-04 01:15吴思亮陈宇

航空世界订阅 2017年12期 收藏

关键词：延寿机队美国空军

文/吴思亮 陈宇

第90战斗机中队的F-15E“打击鹰”战斗机发射空空导弹

美国空军目前装备有大量现役第三代战斗机（美国现称为第四代战斗机），在军种内部关于是否对其进行延寿已经争论了多年之后。近期，美国空军开始推进老机型升级项目，F-15“鹰”和F-16“战隼”将再继续服役10年。尽管目前能投入多少预算进行能力升级，以及何时启动升级项目都还需要进一步明确，但是F-15和F-16战斗机机队都看到了曙光。

目前，美国空军装备有大量现役第三代战斗机。图为在西摩尔 约翰逊空军基地参加“象步游行”的F-15E“打击鹰”战斗机

借助推进老机型升级项目，美国空军计划将F-15和F-16使用寿命再增加10年

升级理由充分

目前，美国空军F-15和F-16这两种机型都接收了新型有源相控阵雷达和新型机载计算机，但仍需要更新或加强结构性部件，替换因疲劳应力遭到损伤的部件。然而，整个机队范围内的升级，还要看第四代（现称第五代）战斗机F-35A的交付列装速度，以及第五代（现称第六代）空优战斗机（PCA）的研发结果而定。

关于PCA项目，美国空军空战司令部（ACC）司令詹姆斯·迈克·霍姆斯表示，虽然美军会不断地对F-22和F-35进行升级，以面对类似俄罗斯苏-57及S-400防空导弹系统的威胁，但PCA是应对未来战略需求的必要项目。PCA通过增加航程实现全球打击的目标，可以从本土起飞直接护送B-2和B-21轰炸机远赴俄罗斯或中国执行任务。由于PCA的超航程任务需要“三气流推进”（TSP）技术支持，这种3道气流技术还在研发之中，推出原型机还需要很长时间，因此美国空军的第三代战斗机仍有升级的必要。

由于隐身技术目前的局限性，新一代空优战斗机的另一特点，是取消了像F-22那种的垂直尾翼，以实现对各种雷达的持久隐身。总体来说，美军这款第五代战机主要概念及外形会像B-2“幽灵”那样采用无尾设计，既可以飞得很远又能隐身，并再加上能确保空优。

尽管美国空军正在对300架F-16战斗机进行结构性升级和能力升级，但是其中245架F-16C/D型的升级程度还不确定。2017年3月，时任空军副参谋长办公室作战部主任的斯科特·韦斯特少将，在提交众议院武装力量委员会的一份报告中表示：美国空军正在评估退役F-15C机队和将升级后的F-16部署到本土防卫任务，而F-15的老化和每飞行小时成本问题对其未来命运不利。但是，美国空军有能力为F-16C机队换装雷达，从而完成部分与F-15相同的任务。

美国空中国民警卫队司令官斯科特·莱斯则认为：F-16调整部署计划只是若干选项中的一个。尽管任何调整国民警卫队结构的决定都存在一定风险，但是升级F-16战斗机能力能够更好地与其他飞机共同执行任务。国民警卫队的战备和保卫国土的任务可能会改变，但是相信他们能够适应。

詹姆斯·迈克·霍姆斯在2017年4月的一次采访中表示，未来几年，F-35、F-22、PCA、F-15和F-16都将面临调整，很可能不是所有平台都能同时在美国空军存在。美国空军必须弄清是否有能力支付新飞机采购和现役飞机延寿（SLEP）项目所需的费用，因为2020年的预算目前还不明朗，但是基本上会与目前状况持平，空军的规模和预算都受到限制，只能采取量入为出的政策保证各种平台的运行。

美国空军正在对300架F-16战斗机进行结构性升级和能力升级。图为第80战斗机中队的F-16C Block 30

比如，F-15C战斗机目前“很难使用”，需要进行结构性升级，从而确保未来几年的飞行安全，以避免在整个飞行包线的某些极限区域飞行时存在一定的风险。2007年，空中国民警卫队一架F-15C战斗机在高过载（high-g）狗斗训练飞行中解体，将这种风险变得现实起来。这次事故原因是飞机机身的纵梁断裂。F-15C机身前、后两端的结构部件在急转弯时要承受极大的载荷。这次事故使美国空军制订了新的检测规则，调整了一些F-15战斗机的飞行极限。美国空军正在采购新品纵梁，计划在2023年为F-15机队更换完毕。这项升级将使F-15继续服役到21世纪20年代末期。

霍姆斯表示：如果他必须做出选择，那么他更乐于升级F-16机队而不是F-15。原因非常简单，F-16战斗机通常较新，又是多用途战斗机，比纯粹担负制空任务的F-15更具对地攻击能力。霍姆斯坚称F-16V“蝰蛇”（Viper）战斗机是“效费比最高的延寿项目”。由于巡航导弹威胁增加，在本土防卫方面，任何飞机都需要一部先进的有源相控阵雷达，用来在杂乱无章的山地和丛林地形背景上发现和跟踪巡航导弹。每架F-15C采购纵梁和其他改良项目成本约为100万美元，从而确保机队安全飞行到21世纪20年代。看上去是“不错的买卖”，可惜这种程度的升级无法将它们的使用寿命延长到21世纪40年代或者之后。

波音洛马各有重任

波音公司F-15项目副总裁斯蒂芬·帕克认为，每架F-15C战斗机进行整体的SLEP大约耗资4000万美元，这在霍姆斯和空军其他高层主管看来无疑是“最坏情况”。这种延寿实际上是对飞机进行重建，只有这样才能有望服役到2045年。美国空军要求波音公司提供投标方案，波音公司也已经提出了方案，但是这份投标方案现在还没被考虑。

在启动SLEP项目之前，美国空军需要回答一个基本的问题：这些战斗机还能继续使用吗？F-15和F-16战斗机最初的设计寿命分别是9000小时和8000小时。经过近26年的作战部署，所有机队都已经超出了预期寿命，这些战斗机有些“过于疲劳”了。

美国空军正在评估F-15C机队。图为第44战斗机中队的F-15C战斗机

未来几年，F-35、F-22、PCA、F-15和F-16都将面临调整

美国空军空战司令部（ACC）司令霍姆斯坚称F-16V是“效费比最高的延寿项目”

洛克希德-马丁公司已经受命对F-16 Block 50进行全尺寸耐久性试验，测试它们还能维持多少飞行小时，明确该机型进行现役飞机延寿项目是否具有成本效益。一架用于测试的飞机被装上绳索和框架，不断进行推拉和弯曲，在地面上模拟飞行中所受应力。这项疲劳测试在完成27713模拟飞行小时之后结束，表明F-16理论上能够服役到21世纪30年代。

洛克希德-马丁公司F-16战斗机项目副总裁苏珊·乌茨表示，这次测试的目的是验证F-16战斗机能够服役到12000小时，给美国空军以足够的自信，愿意继续延长一些老机型的寿命。测试用飞机与Block 40和52型战斗机非常相似，测试结果也相当有效。按战斗机平均每年飞行300小时计算，在增加的4000小时里，F-16机队至少还能继续飞行13年左右，或许时间还能更长。该项测试于2015年结束。

波音公司目前仍在对F-15进行耐久性试验，机队目前的标准是10000小时，测试目标是证明能够达到15000小时。美国空军反复强调，F-15和F-16战斗机在21世纪20年代中后期将无法在现代防空系统面前生存，如果继续服役，也只能应对不太先进的防空系统，或已经被F-22战斗机和F-35联合攻击机“踹门”的作战环境。

美国空军武器采购主管阿诺德·小布彻表示，在反介入/区域拒止作战环境下，第三代战斗机将无法执行任务，所以需要在各项建设中寻找平衡：如何满足今天的战备需求，采购新型战斗机和升级老机型的速度如何，以及采购的成本如何。

洛马公司已完成对F-16 Block 50进行全尺寸耐久性试验

主要升级项目

目前，F-15C正在发展多项升级项目，比如雷达升级，目前使用的AN/APG-63(V）3将继续换装。新型“高级显示核心处理器”发展到二代标准（ADCP II），其运算能力是每秒处理870亿条指令，可以为机组人员带来更快、更可靠的任务处理能力。多功能信息公布式系统-联合战术雷达系统（MIDS JTRS）、适合FAA标准的新型发射机应答器、新型敌我识别系统也在准备之中。接下来开始发展“鹰式被动/主动报警生存系统”（EPAWSS），换代老旧的雷达告警与应答套件。这种先进的电子战系统让战斗机能够提前识别威胁，并通过躲避、骗术、干扰等技术积极化解攻击。

每架F-15C战斗机进行整体的现役飞机延寿（SLEP）项目大约耗资4000万美元。图为第67战斗机中队的F-15C战斗机

机务人员正在为F-15E安装保形油箱

其他升级项目包括F-15E“打击鹰”的雷达将采用AN APG-82(V)1型

新型目标锁定和追踪系统也被集成到F-15战斗机上，比如红外搜索跟踪系统（IRST）。这种被动式远程传感器能够通过捕捉热辐射探测隐身战斗机和巡航导弹，能同时追踪多个目标，并提供高效的空空目标锁定能力，即使在面临先进的雷达干扰威胁时也能正常工作，还能提供另一种高威胁电子攻击环境下的空空锁定功能。另外，这项技术也被用在了美国海军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机上，已经验证了新系统的能力。

F-16战斗机的升级包括换装APG-83有源相控阵（AESA）雷达。图为驻意大利阿维亚诺空军基地第31战斗机联队的F-16C

其他升级项目包括F-15E“打击鹰”的雷达将采用AN/APG-82(V）1型。该型有源相控阵雷达不会在F-15C上大量使用，但是能用在列装时间更短的F-15E型上，因为该机型计划服役到21世纪30年代。升级可以“按线路飞行”的自动飞行控制系统是另一升级项目，飞行员利用系统能够直接在电脑上输入飞行路线让战机执行。通过电子信号带来点对点的快速安全的飞行，胜过飞行员手动操作驾驶杆飞行。另外，F-15飞行员头盔、战术数据链以及使机身雷达信号衰减的隐身性能方面也做了升级，从而能更好地协同F-22和F-35等第四代战斗机作战。

改造完成后，F-15的飞行速度、航程和武器火力都会得到提升，携带武器的能力从原来的8件提高到16件，能发射AIM-9x或AIM-120导弹。此外，再有新武器系统发展成熟时，F-15也做好了将其集成进来的准备，方法是通过同时以硬件和软件为导向的“开放标准”的IP协议和架构完成。空中国民警卫队近期也宣布，将要评估采购F-15E使用的保形油箱（CFT）的方案，扩大F-15C的航程和滞

F-15飞行员头盔、战术数据链以及使机身雷达信号衰减的隐身性能方面也做了升级空时间，而不占用任何武器挂载的空间来加挂副油箱。

波音公司目前仍在对F-15进行耐久性试验

F-16战斗机的能力升级主要包括APG-83有源相控阵（AESA）雷达、和F-15战斗机相同的多功能信息公布式系统-联合战术雷达系统（MIDS JTRS）、一部新型任务计算机、符合FAA要求的异频雷达发射机、可编程的显示发生器、自动地面防撞系统（AGCAS）。

根据联合紧急业务需求处理（JUON）需求，美国空军已经投资为72架F-16战斗机装备了APG-83有源相控阵雷达，用于本土防卫任务，未来还要扩大安装范围。如果有足够的资金，全部300架F-16都将换装AESA雷达。

用于F-16现役飞机延寿项目的资金正在筹备之中，美国空军已经决定与一家公司签订小企业预留合同，为空军采购原材料、建设SLEP套件。位于犹他州希尔空军基地奥格登空军后勤综合体（负责F-16的后勤保障）将负责安装这一套件。SLEP套件由以下几部分组成：座舱盖、隔离挡板、纵梁、上下机翼和下机身外壳，作为原始制造商，洛克希德-马丁公司将提供工具和技术支持。

升级前景乐观

坦白地讲，美国空军并没有计划让F-16和F-15服役如此之久。最新型F-15C/D空优版战斗机1985年交付之后，F-22“猛禽”战斗机就已经计划在20世纪90年代中后期开始换装F-15。但“猛禽”直到10年后才开始正式交付。随后F-22项目又遭遇停产，所以必须由F-15C补充F-22停产造成的装备空缺。F-16从20世纪80年代开始交付，计划在21世纪00年代中期开始退役。但由于F-35联合攻击机的研发也较原计划滞后了15年，造成了F-16战斗机要超期服役。

新型目标锁定和追踪系统也将被集成到F-15战斗机上

“鹰式被动/主动报警生存系统”项目可以使得F-15C或E型的性能接近F-22和F-35

尽管美国空军一直要求加快F-35A的采购速度，希望快速引进足够的战斗机，从而不需要对F-16进行延寿。但是，目前每年采购46架F-35架（两个中队）的计划，已经是美国空军未来几年能够支付得起的最大限度。美国空军现在要面对特朗普政府关于加强战备、增加几千编制、限制订购先进战斗机数量的训令，因此必须对老机型进行升级。

美国空军部长海泽·威尔逊在7月初表示，她希望尽可能快地采购F-35，已经向国会提交了申请，要求每年追加采购14架F-35，达到一年60架的目标，希望新的《国家安全战略》能够对未来空军采购项目有所帮助。

好消息是，由于军费增长，众议院武装力量委员会不仅批准了在2018国防预算案中追加采购14架F-35，而且又增加了10架，达到了每年70架的标准。但是，该议案真正形成法案还需要很长时间。并且，美国空军仍不明确要引进多少架F-35联合攻击机，按照每年70架的速度，F-35的训练现状也不足以提供足够的飞行员，因此官方只能设定每年采购60架的速度。

波音公司表示，美国空军已经在“鹰式被动/主动报警生存系统”项目上花费了40亿美元，能够保证F-15C或E型的飞行，性能与F-22和F-35非常接近。虽然该项目很多升级内容仍是机密，但相信绝对能够带给空军全新的作战能力。“鹰式被动/主动报警生存系统”目前已经通过了关键设计评估，预计明年将开始进行飞行测试。F-15因此也能成为“规则改变者”，能够在高度对抗空域作战。装备了新型雷达、电子战系统、保形油箱之后，F-15C将是一款强大的本土防卫利器。