Sådan fungerer F15

Strike Eagle er ikke en erstatning for den originale F-15, men et supplerende bombefly. Overraskende nok viste denne midlertidige løsning sig at være stoltheden af ​​luftvåbnets beholdning og en af ​​de bedste jagerbomber, der nogensinde er lavet. I Operation Desert Storm beviste Strike Eagle, at den med succes kunne kæmpe sig forbi fjendens fly, ramme flere landmål og derefter kæmpe sig ud af fjendens territorium.

I det næste afsnit vil vi se, hvordan disse to fly er sat sammen og finde ud af, hvordan de dykker, klatrer og undviger så yndefuldt.

En F-15 har de fleste af de elementer, du finder på et almindeligt jetfly. Den har to vinger, der genererer løft, den har bagerste lodrette og vandrette stabilisatorer og ror, der balancerer og styrer flyet, og den har to turbofanjetmotorer bagerst i flyet, der genererer fremdrift.

F-15-modeller

• F-15A – Det originale F-15 kampfly, F-15A fløj første gang i juli 1972. Ligesom den nuværende F-15C er dette fly designet til en enkelt pilot.
• F-15B - Det originale F-15 træningsfly, F-15B fløj første gang i juli 1973. F 15B med to sæder kan rumme to piloter - en til en erfaren instruktør og en til en pilot under uddannelse.
• F-15C - En opdateret version af F-15A, Air Force tilføjede F-15C i 1979. F-15C har forbedret elektronik, større motorkraft og øget brændstofkapacitet.
• F-15D – Dette er den to-sædede træningsfly pendant til F-15C.
• F-15E – En kombination af luft-til-luft jagerfly og luft-til-jord bombefly (også kendt som F-15E Strike Eagle), F-15E kom ind i luftvåbnets arsenal i 1988. Den største forskel mellem F-15C og F-15E er F-15E's ekstra cockpitstation og dens bombeegenskaber. Der er mange mindre ændringer i hele flyet.
• F-15I Thunder - En israelsk variant af F-15E
• F-15S – En saudisk variant af F-15E
• F-15J Peace Eagle - En japansk variant af F-15C
• F-15 ACTIVE - F-15 ACTIVE er en to-sæders F-15, der bruges i NASA-forskning. ACTIVE står for "avanceret kontrolteknologi til integrerede køretøjer."

Den største forskel mellem en F-15 og en almindelig jet er, hvordan disse elementer er afbalanceret. F-15's dobbeltmotorer (Pratt &Whitney F-100-PW-220s eller 229s) har et meget højt tryk-til-vægt-forhold , hvilket betyder, at de er relativt lette i forhold til mængden af ​​tryk, de genererer (de kan generere næsten otte gange deres egen vægt i tryk).

Flykroppen er også relativt let, selvom den er ekstremt stærk. Vingebøjlerne (støttestrukturerne inde i vingerne) er lavet af titanium, som er lettere og stærkere end stål, og det meste af huden er lavet af letvægtsaluminium.

Ifølge flyvevåbnet kan hver motor generere mellem 25.000 og 29.000 pund tryk. F-15C's normale vægt er kun 45.000 pund, hvilket betyder, at dens fremdrift faktisk er større end dens vægt! Dette lader den accelerere hurtigt, selv når den klatrer i højden.

F-15 har også meget lav vingebelastning, hvilket betyder, at den har meget vingeareal til sin vægt. Større vingeareal betyder større løft, hvilket gør flyet mere smidigt. Det kan lette, stige og dreje meget hurtigere end et almindeligt fly, som har meget mere vægt pr. kvadratfod vingeplads.

Mekaniske og elektroniske systemer

Motorerne er udstyret med efterbrænderdyser, som kan give et ekstra spark, når det er nødvendigt. Efterbrænderen sprøjter simpelthen brændstof ind i den varme jetudstødningsstrøm. Den antændes og tilføjer til de varme gasser, der skyder ud bag på motoren (se dette Dagens spørgsmål for detaljer om efterbrændere). Ved fuld kraft kan flyet komme op på mere end Mach 2,5 (ca. 1.854 mph / 2.984 km/t).

Den høje motorkraft har en pris - dårlig brændstoføkonomi. Selvfølgelig blev F-15 designet med denne begrænsning i tankerne. For at udvide dens rækkevidde uden brændstof, blev den bygget med store, ekstra interne brændstoftanke i skroget (hovedkroppen) og i vingerne. Den kan også bære tre eksterne tanke samt et par formtilpassede, udvendige, konforme brændstoftanke under vingerne, der genererer deres eget løft. Fuldt på brændstof kan F-15C flyve 3.450 miles (5.550 km), og F-15E kan flyve 2.400 miles (3.860 km).

Det andet problem med motorerne er, at de slides ret hurtigt. Dette kan forventes i betragtning af den mængde arbejde, de udfører. Heldigvis er de meget nemme at udskifte – et flyvevåbens jordbesætning kan gøre det på mindre end en time!

F-15'eren letter ikke bare hurtigt, den stopper også hurtigt. Den har sin egen udtrækkelige luftbremse, et hydraulisk betjent panel, der dramatisk øger flyets modstand for at bremse det (ligesom en faldskærm).

Det vigtigste, der adskiller F-15 og andre moderne jagerfly fra deres forgængere, er deres flyvekontrolsystemer. Tidlige jagerpiloter styrede deres fly mekanisk ved at flytte forbindelser, og de brugte hovedsageligt deres egne øjne til at målrette mod fjendens fly. I skarp kontrast er næsten alle aspekter af F-15 computerstyret.

Flyet er i bund og grund en robot. Den har en central computer, som er forbundet med en række avancerede sensorer. Baseret på input fra inertialstyringssystemet (som indeholder meget følsomme gyroskopiske sensorer) og piloten, aktiverer computeren hydrauliske aktuatorer for at justere vingerne og de bagerste stabilisatorer.

Piloten flyver faktisk ikke direkte med flyet:Han eller hun giver instruktioner, og computeren bestemmer, hvordan de skal udføres. Computeren foretager konstant flyjusteringer på egen hånd for at forbedre flyveydelsen - computeren skaber kunstigt en relativt jævn tur. F-15-computeren kan foretage nødvendige justeringer på millisekunder, omkring hundrede gange hurtigere end et menneske.

Flyets vigtigste "øje" er dets computerstyrede radarsystem, monteret i næsen. Radarens opgave er at lokalisere andre fly og generere landkort. Skålen er monteret på bevægelige kardaner, så den kan dreje for at scanne forskellige områder eller følge et bevægeligt mål. Radaren finder ud af, hvilken vej mål bevæger sig ved hjælp af puls-Doppler-systemet - i det væsentlige indikerer skift i den reflekterede radiobølgefrekvens, om målet bevæger sig mod radarsystemet eller væk fra det (se Hvordan radar fungerer for mere information.)

F-15 Strike Eagle har ekstra scanningsudstyr kaldet lavhøjdenavigations- og målretningssystemet for infrarød til nat (LANTIRN). LANTIRN-systemet er anbragt i to pods, der er monteret i bunden af ​​flyet, nær motorens indløb.

Navigationspoden rummer endnu en radarenhed, der er optimeret til at kortlægge terrænet på jorden, og en fremadrettet infrarød (FLIR) nattesynsscanner, der opfanger den infrarøde varmeenergi fra omgivende objekter. Tilsammen genererer disse sensorer et detaljeret billede af jorden under, så piloten eller computeren kan flyve i totalt mørke.

Målepoden rummer en kraftig laser og en anden FLIR-scanner, monteret på et drejeligt tårn. Laseren fungerer som afstandsmåler, der beregner afstanden til mål baseret på, hvor lang tid det tager en laserstråle at hoppe af fra dem, og også som målbetegnelse, der markerer mål for laserstyrede missiler. Det automatiserede våbensystem gør det muligt for piloter at udvælge jordmål, men det kan også bruges i luft-til-luft kamp.

Den centrale computer behandler data fra radaren og LANTIRN-systemet og præsenterer målretnings- og navigationsinformation for besætningen. I næste afsnit vil vi se inde i cockpittet for at se, hvordan besætningen får adgang til disse oplysninger, flyver flyet og målretter mod fjenden.

Den originale F-15 var designet til en enkeltmandsbesætning. Piloten flyver flyet og målretter mod fjendtlige fly på samme tid. F-15 Strike Eagle har en ekstra station bagerst i cockpittet til en våbensystemofficer eller WSO (udtales "wizzo").

I Strike Eagle er WSO ansvarlig for at udvælge og eliminere jordmål, mens piloten koncentrerer sig om at manøvrere flyet og bekæmpe fjendtlige fly. Begge stationer er anbragt i en robust "boble" baldakin på toppen af ​​flyet. Dette baldakindesign giver besætningen en fuld 360-graders udsigt over deres omgivelser.

Pilotens station er designet til at gøre flyvning og målretning så let som muligt. Computeren præsenterer den mest relevante information på heads-up displayet (HUD), en skærm, der projicerer et billede på en gennemsigtig skærm foran på cockpittets baldakin. Med heads-up-displayet kan piloten overvåge flyvedata og radarinformation, mens han holder øje med himlen.

Dette er afgørende i kamp - en pilot kan ikke blive ved med at se ned på målere og instrumenter, mens han undviger eller jagter fjendens jagerfly. Luftvåbnet planlægger i sidste ende at erstatte dette system med en hjelmmonteret monitor, der projicerer flyvedata på pilotens visir.

Hvis du handler...

Ifølge luftvåbnet går en F-15 Strike Eagle til 31,1 millioner dollars. F-15D er en relativ tyveri til kun $29,9 millioner, og et førstegenerationsfly vil kun koste dig $27,9 millioner. Selvom dette lyder af meget for den gennemsnitlige person, er det faktisk en ret god aftale i den militære verden. Flyvere siger, at det er en lille pris at betale for F-15'erens ekstraordinære præstationsniveau.

Kontrolelementer

Pilotens kontroller er også ret ligetil. Piloten styrer flyet med en kontrolpind placeret i midten af ​​cockpittet, og styrer motoren med gashåndtaget på hans eller hendes venstre side. Begge kontroller har flere knapper og kontakter, der betjener radarudstyret, vælger muligheder på heads-up-displayet og målretter og affyrer våbnene.

Betjeningselementerne er designet med det praktiske gashåndtag og -pind (HOTAS) system. I HOTAS-systemet har hver kontakt og knap på kontrollerne en anden form og tekstur. På denne måde kan piloten kontrollere alle de vigtigste aspekter af flyet uden nogensinde at se ned i cockpittet.

WSO bruger derimod ikke meget tid på at kigge uden for det bagerste cockpit. Han eller hun overvåger radar-, LANTIRN- og flydata på fire multifunktionsskærme (MFD) - katodestrålerørsmonitorer omgivet af knapper (lignende som displayet på en pengeautomat). WSO-positionen har et komplet sæt flyvekontroller, men dette er kun en backup-bestemmelse - normalt hjælper WSO ikke med at flyve flyet. Både piloten og WSO sidder i højteknologiske ACES II-udkastsæder, som sender dem fri af flyet i en nødsituation.

Alt dette dyre udstyr tjener ét grundlæggende formål:Det er designet til at levere forskellige missiler, bomber og kugler, kendt i militærkredse som ammunition, til fjendtlige mål. I næste afsnit finder vi ud af, hvad F-15 faktisk pakker, når den går i krig.

F-15 Eagle er fyldt op med våben, der kan skyde næsten alle eksisterende fly. Den har otte luft-til-luft missiler i forskellige designs. Den kan bære forskellige kombinationer af AIM-120 avancerede luft-til-luft-missiler (AMRAAM'er), AIM-9L/M Sidewinder-missiler eller AIM-7F/M Sparrow-missiler.

Alle tre missiltyper er designet til aktivt at opsøge deres mål. AMRAAM- og Sparrow-missilerne er begge radarstyret. AMRAAM har sin egen radarenhed og flyvekontrolsystem. Inden missilet affyres, sender F-15-computeren radarinformation, der angiver det påtænkte mål, og missilets radarenhed låser. Efter at missilet er affyret, er dets ene mål at styre sig selv (ved at justere flyvefinnerne) mod det mål.

Sparrow-missilet fungerer efter et lignende princip, men det har ikke sin egen radar-sender. Piloten skal holde flyets sender rettet mod målet for at "male" det til missilet.

Sidewinder-missilet bruger en infrarød sensor til at opfange et fjendtligt flys varme motorudstødning. Flyvekontrollen styrer simpelthen missilet mod det varmeste område i sigte.

Det er heller ikke alt for luft-til-luft-våben. F-15 har også et indbygget maskingevær, en M-61 20 mm 6-løbs kanon, monteret inde i styrbord (højre) vinge. Pistolen har et effektivt Gatling-pistoldesign, der kan affyre omkring 6.000 skud i minuttet. Det får dog aldrig chancen, fordi dets magasin kun rummer 940 runder. Den kan tømme hele sit magasin på mindre end 10 sekunder!

Piloten vælger en anden målretningsvisning på HUD'en for hvert våben. Maskingeværdisplayet består for eksempel af en tragtform. Piloten manøvrerer flyet, så målet er i midten af ​​tragten og åbner derefter ild.

F-15 Strike Eagle har alt, hvad F-15 Eagle har, og den kan også bære stort set alle luft-til-jord missiler i luftvåbnets arsenal. Den bærer ofte styret ammunition, såsom GBU-15-bomben. Alt i alt kan den bære cirka 23.000 pund (10.430 kg) ammunition.

Begge F-15 modeller har desuden en række højteknologiske forsvar. De har radaradvarselsmodtagere, som detekterer fjendens radar fra jordstationer, fly eller styrede missiler, og en avanceret radarjammer for at forvirre disse radarenheder. De har også en avnedispenser, en enhed, der skyder en sky af metalstrimler ud. Fjendens radar opfanger avnerne og mister midlertidigt sin lås på F-15.

F-15'erens kombination af høj manøvredygtighed, sofistikeret elektronik og kraftfuldt våben har gjort det til et enormt succesfuldt våben i USA's arsenal (og også en række andre landes arsenaler). Men nu nærmer det sig slutningen af ​​sit løb. Boeing og Lockheed Martin har allerede udviklet sin afløser, F-22 Raptor.

Raptor tager alt på F-15 til et helt nyt niveau med en øget maksimal startvægt, forbedret acceleration og manøvredygtighed og en opgraderet central computer. Den er også designet til stealth-flyvning, ligesom F-117 og B-2 bombeflyet.

For meget mere information om kampfly, inklusive F15, F-22 og andre militærfly, se linksene på næste side.

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

• Sådan fungerer fly
• Sådan fungerer stealth bombefly
• Sådan fungerer gasturbinemotorer
• Sådan fungerer F/A-22 rovfugle
• Sådan fungerer radar
• Sådan fungerede jagerfly fra Anden Verdenskrig
• Sådan fungerer Apache-helikoptere
• Sådan fungerer krydstogtmissiler
• Sådan fungerer smarte bomber
• Sådan fungerer hypersoniske fly
• Sådan fungerer Ejection-sæder
• Sådan fungerer maskingeværer
• Sådan fungerer nattesyn

Flere gode links

• F-15 Eagle-faktaark
• F-15E Strike Eagle-faktaark
• Boeing:F-15 Eagle
• GlobalSecurity.org:F-15 Eagle
• Air Superiority F-15 Eagle
• FAS:F-15 Eagle
• F-22 Raptor
• Guide til F-15E Strike Eagle