从去年下半年开始，就不断传言美国空军和波音之间就F-15“鹰”式战斗机的新一代F-15X战斗机的研发和采购进行着秘密磋商。从那时开始，F-15X也渐渐进入了大家的视线。随后，又有媒体爆料，美国空军在下一财年将话费12亿美元采购12架F-15X。这也引来了为什么要用比F-35更高的单价采购一种四代机的大讨论。最近的消息是在即将于3月11日发布的2020财年预算中，将包括美国空军要求采购8架F-15X的资金，以及最终在未来5年内采购大约80架的计划。

根据各种已公开的网上网下信息，我们可以大致了解F-15X的起源，它可能具备的能力和功能，以及它在美国空军未来战术空中力量生态系统中的定位。

图 1 正在进行紧急拦截演习的F-15C战斗机

F-15X概念的诞生

F-15X起源于美国空军向波音公司和洛克希德∙马丁公司提出的一次秘密调研，该调研希望能够部署一款可以无缝插入上述两家公司现有战斗机平台的，作为更明确的高低混合配置战略中低端配置那部分的新型战斗机，从而缓解日益萎缩的空军作战力量。

这一新的战斗机必须在运营和采购两方面都具有非常高的成本优势和非常低的风险。而且最重要的是，它不能够影响到已有的第五代战机F-35的采购计划。它将会充当对于F-35的补充，而不是它的替代品。

自2001年以来，美国空军就再也没有采购过一架第四代战斗机。最后一架F-15E战斗机的交付发生在F-15X计划开始讨论的15年前。在过去的十五年中，美国空军的领导层始终顽固地坚持只购买隐形的第五代战斗机来补充其战术空军队伍。甚至在21世纪开始的几年，任何升级或保持经过战争检验的现有战斗机平台的提议都会遭到质疑，因为空军需要集中一切力量来稳定F-35项目。虽然这在现在看来有些短视。即使在过去几年财政支出削减大环境下的国防预算收紧，也没有改变空军领导层将F-35计划放在首位的情况。

图 2 最后一架美空军的F-16生产合同签订于2001年。同年还定购了大约10架F-15E战机

随着时间的推移，情况变得越来越明显——F-35可能不是美国空军一些人长久以来一直认为的W40（一种万能润滑除锈去湿剂，引申为解决问题的万能方案）。这不是要全盘推翻F-35，它所拥有的那些先进能力仍然是保持美国空军质量优势的必要力量。但是，对于战术空中力量需求的分析也发现，有很多需求并不需要甚至不会受益于F-35所具有的那些独特超群却十分昂贵的能力。

因此，F-15X计划并不是一个波音公司用来延长其战斗机生产线的炒冷饭项目，而是美国空军内部各方利益和飞机制造商之间持续深入讨论的结果。出于对正在进行的采购计划和美国空军公开声明的需求的尊重（其实是对F-35项目的避嫌），所有相关方对于进行中的讨论都尽力加以保密。另一方面，在没有提供足够细节的情况下，公开对于F-15X的讨论会使媒体将F-15X误解为是F-35的一个巨大挑战者。而实际上并非如此，也重来没在提议的计划范围内。

上述讨论的最终结果就是F-15X。这架飞机将是一款单座战斗机，是基于卡塔尔F-15QA先进“攻击鹰”战斗机的最新改型。同时，它也会整合美国空军原计划或希望用于F-15C/D升级的许多功能。另外需要指出的是，F-15X并不是对于十年前波音公司提出的半隐形F-15“沉默鹰”概念的重新包装，它不会进行任何隐身能力方面的增强。

图3 波音公司F-15 2040C概念机

F-15X的改进项目

F-15X配置令人印象深刻，包括拥有整块平板显示器的驾驶舱，集成第二代JHMCS头盔式显示器（HMD），小尺寸的抬头显示仪，改进的内机翼结构，对于外机翼上第1和第9号挂架的使用，电传操控系统，APG-82有源相控阵雷达，先进的任务计算机，更新的无线电和卫星通信设备，高度先进的电子战和电子对抗套件——“鹰”式被动主动警告生存系统（EPAWSS），安装红外搜索和跟踪系统（ IRST）的“军团”（Legion）吊舱等等。

图4 F-15X的先进驾驶舱最大的变化是用单个大显示器代替各种仪表

• 小尺寸的抬头显示器（Low Profile HUD）

当F-15E“攻击鹰”在20世纪80年代后期问世的时后，新装备的大型抬头显示器（HUD）被视为一个技术奇迹。 它比F-15A/B/C/D上的同类设备有着更大的可视范围，后者本身在20世纪70年代早期就是最先进的机载设备。

F-15E的Kaiser IR-2394/A广角HUD的特殊之处在于它可以将来自“攻击鹰”所携带的LANTIRN导航吊舱的前视红外视频投射到飞行员面前的大块区域。这种能力被称为“光栅”。同时，它还能够投射被称为“线条”的符号系统。“攻击鹰”的HUD可以同时投射复杂的“线条”和“光栅”图像。该HUD使用了单块组合玻璃，并且具有相对柔和的外形，使其具有更摩登的外观。与地形跟踪雷达相结合，“攻击鹰”的飞行员具有全新的态势感知能力，可以在夜间距离地面仅几百英尺的黑暗中飞行。

图 5 带广角光栅HUD的F-15E座舱布局和光栅HUD显示来自LANTIRN导航吊舱的FLIR视频

然而，20世纪80年代的技术使得光栅HUD的重量和体积都相当大，而且需要异常频繁的维护工作。这让修改和升级战斗机的驾驶舱变得非常困难。同时，随着头盔显示器的普及，战斗机对于复杂功能型HUD的需求也日益减弱。因此，波音会在F-15X上使用和卡塔尔的F-15QA相同的小尺寸抬头显示器。

这个小尺寸抬头显示器实际上是BAE模块化的轻型抬头显示器（LiteHUD）的一个改型。LiteHUD提供了相对于传统HUD设计的显著增强。与大多数现有型号相比，它的重量减轻了50％，占用的空间减少了60％。它可以投影高分辨率图像（高1280 x 宽1024），具有25X20度的宽视野（现有型号提供21X28度视野），并且是完全数字化的。这一切都意味着它很容易进行软件升级从而在飞机的整个生命周期中节省资金，并且在随时待命方面将有所帮助。另外，它安装在驾驶舱内也不显得非常突兀。

图 7 BEA模块化的轻型LiteHUD

在过去的几年里，LiteHUD发展很快。该系统经过了一系列的改进，已经被整合到先进的“鹰”（Hawk）式教练机，AC-130武装炮艇和德事隆的“蝎子”轻型攻击机等飞机中。今后，新的“攻击鹰”也都将装备LiteHUD。这标志着该产品首次被知名战斗机平台采纳，而且是一种以空中缠斗出名的重型高性能的战斗机。

• 先进导弹和炸弹弹射架（AMBER）

波音公司的新型武器挂载系统——“先进导弹和炸弹弹射架（AMBER）”——使得F-15X能够在单次出击中携带高达22枚空对空导弹。在其他任务中，它可以搭载八枚空对空导弹和28枚小直径炸弹（SDB），或多达七枚2,000磅炸弹和八枚空对空导弹。F-15X可以携带包括大型反舰导弹在内的当前美国空军武器库中所有武器，总携弹量将高达29,000磅（约合13.15吨）。这可是近乎疯狂的武器挂载能力，甚至超过了作为战斗攻击机的F-15E的23,000磅（约合10.40吨）最大有效载荷。相比较下来，F-15C/D目前仅可携带8枚空对空导弹，就算现在正在建造的倒数第二款“鹰”式战斗机F-15SA也只能够携带12枚。

图8 沙特的F-15SA的2号（12-1002）和4号（12-1004）测试机

• 保形油箱（CFT）

“鹰”式战斗机的保形油箱被称作“快速包裹”，它的历史几乎和F-15本身的历史一样长，早在1974年就进行了首次试飞。之所以被称作“快速包裹”的原因在于它还能够胜任诸如侦察、电子对抗、保型挂架、货物运输、额外机炮、伙伴加油等等一系列任务，完全取决于在其中安装的设备。在某些配置下，保形油箱有可能完全被任务设备占据，不装任何燃油。这种适应性对于“鹰”式战斗机来说仍然是一个尚未开发的资源，特别是在保形天线阵列，日益小型化的传感器甚至定向能量系统日益涌现的时代。

图9 快速包装保型油箱最初在20世纪70年代被设想为具有比携带额外燃料更多的用途

F-15X上的保形油箱最多可以在13,850磅机内燃油的基础上额外再增加近12,000磅的燃油，对于飞机原有的性能只有轻微的影响。相对于通常在F-15C的机翼和机身下挂载600加仑容量的副油箱而言，保形油箱拥有更高的空气动力学效率。

保形油箱不仅会扩展F-15C的射程，而且还可以释放两个机翼挂点以携带更多的武器。目前，每个挂架通常携带两个空对空导弹或一个600加仑的副油箱。

保形油箱上配备的新型多轨发射器之前已经在波音公司的F-15先进“攻击鹰”上进行了展示，其最多可携带4枚AIM-120先进中距空对空导弹。除此之外，目前尚不清楚F-15X的新型保形油箱究竟能挂载其他什么武器以及对应的携带数量。但至少可以携带4枚AIM-120的能力，将大大提高F-15X的战斗力，并有助于实现和隐形战斗机联合作战的战术。在这一作战设想下，隐形战斗机利用其隐身特性前出到高风险的敌方空域，“鹰”式战斗机作为武库机跟随其后。当隐身战斗机发现目标后，通过数据链将目标信息后传给F-15X，由后者发射导弹进行攻击。特别是当F-15X装备超长距空对空导弹后，它甚至能在防区外安全地发起攻击。

保形油箱还可以为大型网络系统（例如：Talon Hate pod，或其他未来超大型模块化系统）提供携带空间并最大限度地减少其对飞行阻力的影响。

• AN/APG-82有源电子扫描相控阵雷达

AN/APG-82V1有源相控阵雷达，原称为AN / APG-63V4，是美国空军F-15E机队上安装的最新雷达。它也将成为F-15X的标准雷达设备。AN/APG-82采用有源电子扫描相控阵（AESA）雷达技术，由许多小型固态发射/接收（T/R）模块组成。一架配备AESA的F-15战斗机可以同时探测和跟踪多个目标。

图10 雷声的AN/APG-82(V)1有源电子扫描相控阵雷达

配备了AN/APG-82V1雷达的飞机可以在更远距离外，同时探测、识别和跟踪多个空中和地面目标。更大的探测范围有助于持续的目标观察和信息共享，以便做出明智的决策。这种卓越的战场空间感知能力提供了更强的战术任务能力，从而大大提高飞机机组的作战效率和生存能力。有源电子扫描相控阵雷达优于机械扫描雷达的优势在于它可以近乎瞬时的将其探测波束从空对空重定向到空对地模式。由于不再需要等待天线物理移动并指向新的感兴趣区域，机组人员可以用更短的时间获得更好的态势感知。相比较它的前身AN/APG-63V3而言，新的射频可调滤波器（RFTF）将使飞机的雷达和电子战系统同时运行，改进的环境冷却系统（ECS）将使液冷能力提高250％。 其他后端变化将包括新的宽带天线罩，核心运行飞行计划软件和电子战软件的更新，以及布线变化。

AN/APG-82V1优化了F-15的多用途任务能力。除了增加的探测距离和改进的多目标航迹和精确制导能力之外，AN/APG-82V1与传统的AN/APG-70雷达相比，系统可靠性提高了20多倍。更少的活动部件使AN/APG-82的使用寿命更长，出错几率更低。AN/APG-82V1雷达是一个即插即用系统，具有新的易于更换的部件。和AN/APG-63v3不同的是，它不需要将AN/APG-63v3的大型LRU“黑匣子”单元送到维修站进行诊断和维修，而是采用从超级大黄蜂AN/APG-79上借用过来的先进内部诊断工具。较小的LRM模块成“刀片”结构，可根据诊断报告在野战机场进行更换。这种惊人的可靠性和可维护性将为美国空军带来显著的维护成本节省，并使飞机保持随时待命状态。雷达组件的平均故障间隔也从先前的几十个小时，增加到数百小时。

未来，AN/APG-82与AN/APG-79之间的通用性提供了另一个好处那就是新的雷达功能可以通过软件升级从一个雷达转移到另一个雷达。

• “鹰”主被动告警生存系统（EPAWSS）

“鹰”主被动告警生存系统（EPAWSS）是BAE专为F-15开发的先进电子战设备，以最大限度地提高其任务效率和生存能力。

EPAWSS通过提供全面集成的雷达预警，地理位置，态势感知和自我保护解决方案为飞行员和飞机同时提供攻击性和防御性电子战选项，在复杂电磁环境和高度敌对的环境中检测和消除来自地面和空中的威胁。它配备了先进的电子对抗系统，能够更好地应对现代化综合防空系统，提供快速响应能力以保护机组人员。

图11 EPAWSS可以360°分析电子威胁并给出态势分析

EPAWSS是一个全数字系统，与以前的系统相比，其体积更小，可以无缝集成新功能并保持更新。作为平台级解决方案，它为F-15提供了更高的可靠性和可维护性，有助于降低长期生命周期成本。

• “军团”吊舱（Legion Pod）

“军团”吊舱是洛马公司研发的一种新型模块化传感器系统，旨在填补美国空军空战能力的一个重要漏洞。它提供了一个可拆卸式红外搜索和跟踪（IRST）系统，通过光学原理来搜寻敌方战机，特别是雷达可能无法探测到的隐身飞机。作为一种即插即用系统，“军团”吊舱可以将不同的传感器集成到一个直径18英寸的吊舱系统中以适应不同飞机和客户的需求，而不仅仅局限于目前已知的IRST和数据链设备。

图12 洛克希德马丁公司的”军团“吊舱

• “军团”吊舱的核心是红外搜索和跟踪21（IRST21）传感器的改进型，它是由F-14D“雄猫”战斗机上的AN/AAS-42 IRST改进而来。该传感器安装在“雄猫”战斗机的电视摄像系统（TCS）旁边，位于飞机机头下方。更新版的AN / AAS-42，绰号“虎眼”，目前装备F-15“攻击鹰”的一些出口型号（F-15SG，F-15K）上，安装在悬挂目标指示吊舱的左侧进气道下的挂架内。

相对于已经装备F-15C/D的“狙击手”吊舱，IRST21的先进之处在于可以提供远程识别功能，它还可以承担非传统的信息，监视和侦察（NTISR）角色，以快速收集地面目标数据。另外，IRST21还能为飞行员和机载武器提供足以锁定和开火的高质量空中和地面目标数据。相对于F-35上装备的内嵌式红外搜索和跟踪系统，“军团”吊舱具有更远的探测距离，更确切的目标数据，和更低的识别错误率。

以旧换新

关于F-15X最大的问题是这些战斗机在美国空军现有的部队结构中如何定位？ 这个问题的答案以及F-15X计划背后的全部动力已经向我们明确表示，该战斗机将被用来全部或部分取代美国空军的整个F-15C/D机群。它对现有的F-15E“攻击鹰”机队或其正在进行的计划升级路线没有任何影响。

目前，F-15C/D机群主要用于北美大陆的防空，在全美装备了五个空军国民警卫队中队。 另外，作为战术空军前沿部署的一部分，有一个中队部署于皇家空军位于英格兰的Lakenheath空军基地，两个中队部署于日本的嘉手纳空军基地。少数F-15C/D也被分配给测试，评估和战术开发部队，位于俄勒冈州金斯利空军基地（Kingsley Field）的训练学校为大约235架“空中优势鹰”机群培训合格的“司机”。

美国空军唯一的F-15 C/D训练中队

尽管具有众多新功能和新设备，F-15X并不是一架高价格的战斗机。之前透露的12亿美金12架F-15X的信息源同时透露，这12亿美金包括了机型研发费用，而不仅仅是销售价格。据了解，波音公司愿意在F-15X项目中接受和KC-46加油机类似的固定价格合同。合同价格为每架F-15X（含发动机）8000万美元，小于F-35当前8900万美元的单价。在该合同下，无论飞机的最终成本如何，五角大楼都将只支付合同规定的固定价格。而波音公司将为任何额外的费用买单。

图14 F-15SA满挂有十二枚AIM-120导弹，展示了鹰式战斗机不断增长的武器携带能力

图15 一架韩国空军的F-15K飞去参见红旗空演

即使F-15X比F-35便宜并且最终价格更接近最近批次的超级大黄蜂（约6500万美元），替换F-15C/D也将是一笔不小的投资。但现在购买F-15X可能在长期更节省资金。如果美国空军打算升级其F-15C/D机队以便其在2030年甚至更远的将来仍然可以继续使用，每架飞机将花费数百万美元，特别是如果这些飞机在未来十年内最终需要新的机翼（根据大多数人的看法，他们会这样做）的话。而一架处于其使用寿命的后半程的飞机需要比全新的飞机花费更多的资金来保持其飞行和战斗能力。

波音和独立的第三方机构基于F-15旧有型号，后期F-15E“攻击鹰”，以及空军库存中的其他战斗机的使用成本，对F-15X每飞行小时成本进行了深入的大数据分析。 这些研究得出的最终数字约为每飞行小时27,000美元。这远远低于F-15C/D当前的每小时运营成本（约42,000美元），也低于F-15E的运营成本（每小时约32,000美元）。仅比美国空军为其大部分已到中年的F-16机队支付的费用多出约6,000美元每小时。与F-22或F-35相比，这个数字也很有吸引力。

F-15X的使用寿命会是20,000小时。是的，你没有看错，20,000小时 - 几乎是全球大多数正在生产的战斗机的三倍。因此，新的F-15X可以使用大约80年。如果在全飞行周期内分摊该战斗机的成本，它似乎变成了一个相对便宜的交易。

考虑所有这一切，仅仅只计算其对于老旧F-15C/D型号（最后一架生产于1986年）运营成本的节省，只需要大约十年的时间，F-15X就能够值回他们的采购费用。

另外，战斗机的“离场价格”只是整个成本的一部分。新的物流链，集中维护设施，训练中队，每个部署新战斗机的基地所需的独特基础设施，项目办公室，运行测试和战术开发，武器整合等等这些都非常昂贵，但这些很少在引入新型战斗机的时候被讨论。F-15X基于现有战斗机平台，不需要上述的任一项。它能够直接利用美国空军现有的基础设施，使用与其前身F-15C/D和F-15E相同的地面支持设备。即使是飞行员训练也可以做到无缝切换。波音公司声称将现有的Eagle飞行员转换为先进“攻击鹰”飞行员，只需要一次实飞训练，一些课堂学习，以及几次模拟器飞行。

图16 F-15X将能够利用F-15C和F-15E的基础设施。

目前的消息是在今后的五年里订购80架左右的F-15X，这显然无法支持对现有F-15C/D机队的1:1替换。剩下的C/D型战机怎么处理仍然需要从若干方案中选择，可供选择的方案有：

1. 升级现有机群
2. 采购更多的F-15X
3. 升级部分F-16C来承担F-15C/D当前的任务，并把剩下的战“鹰”退役。

最后，美国空军到底会选用哪种方案还有待观察。我个人认为第三种方案的可能性加大，第一种最小。当然，无论哪种都不应该影响目前的F-35采购生产计划。

战术空中武器平台的重量级选手

F-15X计划最初可能仅仅是为了以较低成本向美国空军提供现成的能力。但在未来，该飞机可以在许多正在美国空军内部讨论的最热门的空战概念方面发挥关键作用。这些概念中包括人机组队作战，F-15X将在其中指挥隐形无人作战飞行器（UCAV）作战，这一点甚至连F-35和F-22都不能。

F-15X还可以作为武库机。当隐身战斗机突前在高危险空域发现目标后，通过数据链指示F-15X发射导弹，并引导导弹击中目标。这将成为一种特别关键的能力，因为超远程武器对于隐形战斗机的武器舱而言体积太大，或者较小的战斗机携带的导弹数量有限。而F-15X巨大的载弹量正好可以弥补这些不足。同时，这也可以增强F-15X的生存力，因为他可以远在敌方开火之前发射武器并撤离。

F-15X可以让现有的F-15C/D部队获得多任务作战能力，而不再局限于他们传统上执行的严格的空对空任务。F-15X几乎能够携带和使用五角大楼战术战斗机武器库中的每一件武器，包括联合防区外武器（JSOW），鱼叉反舰导弹，甚至哈姆高速反辐射导弹。当然，执行新的任务只是选择之一，F-15X部队也可以继续专注于空对空作战。然而，通过F-15X强大的电子战和电子侦察对抗套件并利用联合防区外武器和哈姆导弹等武器，即使在执行压制和破坏防空任务（SEAD / DEAD）的同时，也能很好地扮演传统的空中对抗角色。

在未来的几十年里，为了确保美国现有的隐身战斗机的生存能力，防区外战术干扰和阻塞支援变得必不可少。E/A-18G咆哮者今天在一定程度上提供了这一点能力，美国空军也可以通过为F-15X配备干扰吊舱或安装具有保形干扰阵列的改进型保形油箱/快速包装来提供额外的电子战能力。F-15战斗机的长制空时间也能够保证该项任务的持续时间。

相对于其他任何战斗机，F-15X更有可能携带未来的定向能武器（如激光器）和大型监视传感器，甚至是超大型反弹道导弹武器。因为，“鹰”式战斗机具有远距离携带大型有效载荷以执行防区外攻击的传奇能力。目前，F-15是唯一能够携带反卫星导弹执行近地反卫星任务的作战飞机。特别是考虑到加油机变得越来越脆弱和易受攻击（这个问题在未来只会变得更糟），具有较大作战半径以及可以携带更多武器的战斗机和其他战斗机相比可以在更远的距离攻击更多的目标，这相当于变相提高了支持它们的加油机的生存能力，并在总体上减少对加油机的依赖。

图17 携带AIM-54高超音速测试导弹的F-15战机

战“鹰”终曲

F-15X应该是“鹰”式战斗机的绝唱。对于未来空战而言，“鹰”式战斗机（旧的或新的）重载荷和长续航能力是必不可少的获胜条件。对于美国空军而言，这也是实现其维持384个飞行中队的目标的现实路线。

对于许多美国空军问题而言，这是一个无风险，低成本的解决方案。它将成为F-35计划的有力补充，而不是竞争对手。现在购买F-15X可以减轻F-35计划中出现的风险，而且最重要的是，这样做可以减轻空军战斗机数量减少的压力。换句话说，两种战斗机都可以被制造。它不是一个许多人在过去十年中试图灌输的“要么全部拿走，要么完全没有”的命题。