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飞行员报告:F-15狗斗记

飞行员报告:F-15狗斗记

 
发布时间:2016-06-15  原作者:Col (ret) Doug ‘Disco’ Dildy   点击数: 51062

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

  本文授权转载自人民邮电出版社的《鹰击长空——F-15全天候超音速战斗机》一书:

  F-15“鹰”式战斗机是波音公司(之前并购了原麦克唐纳·道格拉斯公司)为美国空军研制生产的双发动机、全天候、高机动性空中优势战斗机,是世界上第一种成熟的第四代战斗机,至今仍是美国空军的主力机种之一。

  本书用独家视角介绍了美国空军装备的F-15系列全天候喷气战术战斗机的研发、改进、使用以及维护的过程和细节。作者在撰写本书时参考了公开发行的官方技术出版物,以及驾驶过该机的飞行员和维护该机的机务人员的详细叙述,再加上大量技术资料和照片,形成了本书极富吸引力的内容。本书对F-15的制造、武器系统的应用和维护进行了深入细致的讲解,并配有大量精美照片及剖视图,具有极高的权威性和可读性。

  本书适合对F-15战斗机感兴趣的读者阅读,也可以作为静态模型制作的参考资料,同时还是一本值得收藏的精美图册。

  本书由 @小鹰Kittyhawk 翻译,美国空军第33战斗机联队副指挥官F-15C飞行员Doug Dildy叙述4V4模拟空战演练过程,并有F-15系列战机研制、性能、武器、实战战果统计及地面维护内容。现已上市!

  ISBN 978-7-115-41067-2

  F-15“鹰”式战斗机自1972年问世以来,就代表着一场空战革命,至今这种战斗机仍是其他战斗机的对照标杆。本文作者是美国空军F-15C退役飞行员道格·“迪斯科”·蒂尔迪上校,他带我们一窥F-15战斗机紧张的基本战斗机机动训练(BFM),也就是老鹰飞行员们不可或缺的“面包和黄油”。

  在7300米高度改平后,我们联系了空域管制,获得了飞向加油机轨道的航向。一旦我们与“埃克森11”建立起雷达联系,就通过AAR(空空中加油)频率取得联系。“埃克森11”正在轨道底部转弯,所以我们要快速发现她并加入加油编队。我摇晃着机翼收拢编队组成指尖队形,并向僚机“童子军”打出“检查”手势(伸出拇指和食指),然后让04号机做一个快速“战损”检查。04号“老鹰”稍稍爬升,目视检查“童子军”飞机的上表面是否出现任何褶皱蒙皮或缺失盖板,然后他又下降高度看看机腹是否出现泄漏液体。他从我们每架飞机下方滑过,一一检查每架飞机,然后从02号机旁升起,检查他的机背。最后他回到自己的位置,没有吭声,也就表示一切正常。我来回摆动尾部让大家以更松散队形飞向加油机。

  随着KC-10接近我10点钟方向,我们之间的航向相差了180度,加油机高度稍高。我开始向她压坡飞拦截曲线,并命令编队检查燃油,看是否有人需要优先与飞杆对接。结果我们可以按正常顺序进行加油,这也提醒我们要跑一遍加油前检查清单了,也就是大多数人俗称的BRITES检查:把信标(Beacon)、雷达(Radar)、敌我识别(IFF)、空对空塔康(TACAN)、其他任何辐射源(Emitters)都关闭,把加油插座舱门(Slipway door)打开。我座舱盖弓上的空中加油“准备”灯已经点亮,说明插座舱门打开了。

空中加油

  我们转弯飞到KC-10的六点钟,切换到飞杆操作员频率并进行通报。我让僚机们飞在加油机两侧,02号在左侧、“童子军”和04号在右侧,我径直向前进入预对接位置。飞杆操作员降下了这根带着小翼的管子,示意我继续向前。我增加了一点推力,驾驶“老鹰”飞过飞杆末端并稳定在大飞机尾部下方,剩下的事就交给飞杆操作员了。F-15的加油插座在左侧翼根,所以我的飞机需要稍稍偏右,把机鼻指向KC-10的右侧主起落架舱门,我把左侧后视镜稍稍向外掰,看到飞杆已经插入插座。座舱盖弓上的空中加油“准备”灯熄灭,表明对接成功,很快就开始输送燃油了。


F-15的加油插座在左侧翼根,所以我的飞机需要稍稍偏右,把机鼻指向KC-10的右侧主起落架舱门

  我盯着加油机机腹的指示灯,驾驶飞机进行细调,确保处于最佳位置后放松了下来。虽然加油机体型巨大且内部装载数十吨高挥发性的喷气机燃料,这听起来有些可怕,但实际上空中加油作业和飞任何密集编队一样简单。我们只需向内部油箱加到BFM所需油量,一旦达到这个数字,我就按下空中加油释放按钮,弹出飞杆。

  我收小油门后退,到达安全距离后就向左压坡从02机下方穿过,然后从他机翼另一侧升上来。他在我就位后开始下降并滑入预对接位置。我注视着02机,直到他完成对接并稳定下来,然后我把辅助无线电(AUX)切换到空管频率,请求进入BFM训练空域。此时,“埃克森11”飞到了轨道另一端开始转弯。我把视线转向02机,确保他也在跟着压坡转弯,我盯着他,直到他完成加油后与飞杆脱离,然后他快速向左侧滑,从我下方通过,并在我左侧翼尖旁升了上来。


加油机飞的椭圆轨道

  等“童子军”下降进入预对接位置时,加油机右翼旁仅剩下04号机了。我与“埃克森”道别,爬升离开他左翼,准备开始训练。


F-15与KC-10的加油编队

基本战斗机机动——速度与激情

  训练空域被一条东西向分界线分成两半,我和02号双机离开加油机后的第一件事就是向远处一半空域飞去。一旦进入空域,02机和我再次向E-3“望楼”预警机进行通报并做Fence in检查。Fence in是武器选取安全检查,确保座舱中所有射击程序和开关位置都被正确设置,不会出现误射。同理,脱离战斗后要执行Fence out检查。我们做了几个过载感知转弯,先是一个90度转弯接着一个180度掉头,让身体承受持续过载,这是一种热身运动,让身体为即将开始的极为消耗体力的BFM做准备。

  如果你在视频游戏(超视距作战)中就能击落土匪,那么BFM就不重要了。但如果你想要在一个战斗机中队中获得尊重,就必须学会在BFM中驾驶喷气机进行有效机动来获得击杀或幸存下来。BFM是一门艺术和科学,只有掌握它,才能在激烈的空战中与一架正试图破坏你的射击机会然后击落你的土匪周旋。BFM需要综合运用能量管理和升力矢量控制,还要外加其他十几个不是那么重要的因素,才能让你获得一个武器发射区(WEZ)或让土匪失去一个WEZ。


武器发射区,战斗机后方3-9点连线上的AIM-9和机炮攻击区域

  聪明的能量管理能让你获得持续转弯的能力,升力矢量控制又决定了你将飞向何方。升力矢量就是一个垂直于机翼的向上的虚拟箭头,在转弯中就意味着机鼻将要指向的地方。在空速允许的情况下过载越大,机鼻就具有越快的指向,你可以把升力矢量想象为自己脊柱的延伸,你在猛力拉杆时向头顶上方望去,就能看到机鼻接下来的指向。当你进入武器发射区(土匪后方3-9点连线上的AIM-9和机炮攻击区域)就会试图占据他6点钟位置,一旦他出现在正前方,你就可以用机炮和导弹为所欲为了。如果在防守中,你需要滚转把升力矢量指向到土匪的深6点钟位置,然后拉出最大允许过载或攻角(AOA),让飞机绕着翼尖旋转,把你的WEZ远离土匪,通过创造出这样大交叉角让他无法进行有效的机炮和导弹攻击。


升力矢量就是一个垂直于机翼的向上的虚拟箭头,在转弯中就意味着机鼻将要指向的地方

  过载感知转弯使我和02机组成纵队,他在我6点钟方向1.6公里之外,他将首先进攻。我下令集体向左做30度的“检查转弯”,然后我向左转头看到了他(7点钟位置)。他正处于自己AIM-9红外导弹的发射包线边缘,刚刚超出机炮射程。我们飞行在深色海面上空5500米高度(训练空域地板高度限制是3000米),我们的速度是430节(796公里/时),一个很好的战术空速。

Fox two

  在我们都报告做好准备后,我宣布:“开始战斗!”,机动训练就在他的“Fox two!”(也就是02机发射了一枚“响尾蛇”导弹)声中开始了。

  我立即操纵“老鹰”向左压了个大坡(120度左右),把升力矢量指向他的尾部下方(深6点)。当我在蜷缩身体收紧肌肉做抗荷呼吸进入大过载时,左手以迅雷不及掩耳之势按下了油门杆左侧的干扰弹发射按钮。我向后猛烈拉杆,直到过载警告系统(OWS)在我耳边发出了高频哔哔声,告诉我过载已经达到战斗机的极限——8.5g+。


当我在蜷缩身体收紧肌肉做抗荷呼吸进入大过载时,左手以迅雷不及掩耳之势按下了油门杆左侧的干扰弹发射按钮

  我看到02机滚转并把机鼻拉向我6点钟,向我尾后的武器发射区接近。由于他在转弯滞后于我,他很快就消失在尾后(在他消失时,我能看见他的上表面而不是机头)。虽然我正在螺旋下降,但大过载仍在不断消耗着空速,我稍微松了一下杆,把过载降低到身体能持续承受的水平——大约7g,这也是“老鹰”的最佳能量维持过载。更大的过载虽然能降低转弯半径,但会消耗空速(即能量)。

  如果继续转60-90度后,02机就会再次出现在我身后。我看了一下平显(HUD),做了个快速能量检查(空速/高度),并确定前方的转弯航线。我做了几个深呼吸调整一下抗荷动作,然后在抗荷服的挤压中再次向左望去。

  果然,他再次出现在我的转弯内圈,距离约1.6公里,他仍然在努力把机鼻指向我。我加了一点过载,OWS开始低频鸣叫,我在他前面加速转弯,想把他踢出武器发射区。但他的机鼻继续指向内侧,我开始看见部分机腹了,这个迹象说明他正在拉出一个前置量准备机炮攻击。我急忙把过载降低到6g左右,并把油门收到慢车,让他快速接近我。我等着他……等他上钩……


果然,他再次出现在我的转弯内圈,距离约1.6公里,他仍然在努力把机鼻指向我

  等他接近到910米(机炮的最大有效射程)时,我突然增加过载。在不开加力的情况下保持这种过载,我很快感觉到操纵杆在轻微抖动,这意味着飞机已经到达了最佳瞬时角点速度(飞机在最快转弯速率和最小转弯半径时的速度)。为了破坏他的射击,我快速向外滚转,用翼尖指向他,使“老鹰”庞大的投影面积尽可能缩小(所谓的刀锋),然后拉起从他的瞄准具里逃离。我向他滚转回来,猛地把油门推到顶,把升力矢量指向他的高6点,全力拉杆,随着空速的降低机翼开始抖动。这真是好一个急转弯啊!

  02机试图修正瞄准,但是我向外侧的滚转使他不得不终止转弯。等到他重新获得坡度和过载时,稍纵即逝的射击机会已经消失了,然后他高速冲过我的尾部!他张开减速板试图减速,我在另一侧向右滚转咬住他,我把升力矢量指向他的尾喷管,把油门推到最大,感觉到了开加力时的猛烈冲击(我的空速很低,使加力冲击更加明显),我拉着抖动着的操纵杆使机鼻向他的6点指去。

  在意识到自己的进攻努力刚刚化为泡影后,他可以选择转向我进入全面防守,或者拉起远离我。他选择了后者,他用所有的剩余能量直冲蓝天。我在他6点钟下方拉起飞机,在他下方改平机翼进入攻击位置。但是他在我上方千米处,只有导弹才能打到他。我现在占据了进攻位置,却没能获得机炮射击机会。

  这样就陷入了僵局,我无法向他射击,他也不敢下来。同样道理,如果我转身离开,他就会俯冲来咬我6点,我又要做一遍防守。这个战术都不适合我俩,我们都成了“被扫射的抹布”,成为了能被其他任何飞机轻易吃掉的目标。我命令“停止战斗”,因为此次BFM训练的一个目标已经达到:瓦解他的进攻。

进攻

  我们下降向空域更宽广的部分飞去,在检查剩余燃油的同时调整自己的呼吸和心率:“长机7.4,一致且平衡”,意思就是我的副油箱和内油总计还有7400磅(3.3吨),两侧机翼油箱燃油等量。继空中相撞、过载引起的意识丧失(G-LOC)之后,导致“老鹰”损失的下一个主要因素就是因两侧机翼重量不平衡(重量差超过91千克)而在大攻角中进入尾旋。因此,我们始终要确保机翼重量平衡才能继续进行BFM训练。

  这一次我是功方。我们再次以一个“检查转弯”摆开阵势,我在02尾后约1.6公里,偏离右侧30度。

  “长机准备”、“02号准备”、“开始战斗,Fox two!”

  02机立即滚转并向我拉过来,耀眼的干扰弹从他的机腹发射出来,拖曳着白烟。白烟的末端就是他开始转弯的地方,也是我首先要指向的地方。我打开加力向左滚转,拉着机鼻对准白烟,然后反向滚转拉出一个7.5g过载的急转跟在他尾后。在防守中,角度决定结果,在进攻中,能量决定结果。所以我等待时机,维持住这个过载值和角点速度,咬住他的转弯航线。我注意到他正在螺旋下降,以高度换取速度和过载。由于我俩的飞机一样,这种情况将一直持续到触及空域地板高度,然后进入一个水平持续减速的僵持不下的“绕圈圈把戏”。


螺旋防御

  我再次把机鼻伸进他的转弯内圈,他再次通过增加攻角进行有效化解。我想已经僵持了够长时间,于是稍稍降低过载重新滑回他的转弯半径,让机鼻滞后他约30度。我稍稍向外侧滚转,降低螺旋下降的幅度,在他持续下降时建立起我们之间的高度差以便做垂直转弯。这让我损失了一些空速,但我现在具有高度优势,于是我再次把机鼻切入他转弯内圈。一旦我的机鼻已经超出于他,我就开始滚转,把升力矢量指向他前方并用力拉杆,操纵杆在我指间抖动,使我的机鼻指向他前方的一个假想拦截点。

  发觉我俯冲创造射击机会后,他稍稍向外侧滚转停止下降,这缩短了我们之间的高度差,然后他压坡度继续在我前方转弯。我拉了更多提前量,在同一转弯平面中把机炮准星置于他机鼻前方,等他被套住后就扣动了扳机。他意识到大事不妙,立即躲闪出平面,从准星上方溜走了。

  我宣布“速射!”,向左滚转,用力拉杆把机鼻指向他的深6点,数了5个土豆(默数5秒)后卸载并向外侧滚转。我向前推杆使过载降低到约5g并确保油门杆处在全加力位置,这是诱导阻力最小并能优化加速的过载值。我向右扭头看到02机已经向反方向转弯,在我退出战斗时用力拉杆想获得一个“后仰跳投”的机会。他加速突破音障,向下俯冲,越来越接近虚拟地面(训练空域的地板高度),但更稠密的空气也缩小了我尾后的武器发射区。我向右快速转弯,使我的武器发射区远离他,看着他的飞机逐渐缩小成一个点。

  02机呼叫“成功脱离”,意味着我已经成功脱离战斗,他没有获得射击机会。我命令“结束战斗”,我们重回战术训练,这次我们飞进空域更宽广的部分,我们爬到5490米,检查燃油,并休息片刻以恢复呼吸和体力。

中立交战

  最后一场训练是中立交战。我们以水平横队开始,然后我命令“转弯散开”。两架飞机各自向相反方向的做45度转弯来远离对方,当我们之间的距离增加到6.4公里(从空空塔康上读取)后,我命令“转弯接近”。我们滚转并转弯朝向对方,都以480节(889公里/时)的速度迎头水平冲向对方(相对速度达1778公里/时),略有交错。


两架飞机各自向相反方向的做45度转弯来远离对方

  在我们接近时,我练习了使用武器——“永远不要在穿过一个武器发射区时不击落点什么东西”。我使用垂直扫描自动截获模式,让雷达沿升力矢量上下扫描并锁定出现在这片空域中的第一个目标。我锁定他后,用拇指切换到MRM(中距弹)。我死死盯着迎头冲来的02机,当座舱盖弓上的“锁定-射击”灯开始闪烁时,我知道他已进入AIM-120的发射区。我按下“泡菜按钮”(即发射按钮),等待片刻假装“大满贯”(AIM-120的绰号,因在波黑战争中三发全中而获得)射出滑轨,然后用拇指切换到SRM(近距弹)。当耳机中出现嗡嗡声时我解禁了导弹引导头,让它自行锁定目标。确定套住的是02机后,我再次按下了“泡菜按钮”。这些射击都不算数,但如果02机没有进行同样导弹练习,那就要在事后汇报一下了。

  在即将交汇时,我宣布“开始战斗!”。

  就像中世纪的骑士比武,这是一个左侧对左侧的交错。我话音刚落就抖了一下杆向上爬升,一旦确定与02机之间已经拉开规定的TR(训练规则)距离后,就向他压了一个70-80度的坡,在OWS的高频鸣叫声中用力使机鼻划过他的座舱盖。

  中立BFM可以飞成双圆环战斗,也就是两架战斗机在交汇时互相转向对方,都把升力矢量指向对方的6点,进入持续的360度转弯直到机鼻再次互相指向对方(从上方看两机轨迹就是一个8字)。也可以飞成单圆环战斗,在交汇时其中一架战斗机把机腹朝向对方,两架飞机都把升力矢量指向同一个圆环的中心,这样他们只要转180度就能再次迎头(从上方看就是一个圆环)。


两架战斗机在交汇时互相转向对方,都把升力矢量指向对方的6点,进入持续的360度转弯直到机鼻再次互相指向对方(从上方看两机轨迹就是一个8字)


在交汇时其中一架战斗机把机腹朝向对方,两架飞机都把升力矢量指向同一个圆环的中心,这样他们只要转180度就能再次迎头(从上方看就是一个圆环)

  双圆环战斗比拼的是转弯速率,在其他条件都相同的情况下,转弯速率更快的战斗机在再次交汇中将拥有明显的角度优势,然后转换成在另一架战斗机后方的优势位置。与之相反的是,单圆环战斗从一开始就是角度战斗,持续转弯速率的作用比不上一个能让机鼻更快指向的紧凑转弯。

  以我的经验看,在中性BFM中获胜的因素之一是:当你的对手在转弯中从风挡上方目视搜索你时,你就不要出现在他的风挡“地平线”上方。所以,一旦我进入02机的“盲区”,就稍稍向外滚转开始爬升,再次创造出垂直转弯的空间。空速降低使我的的转弯半径加大,我回头向下看时很快发现了02机,浅灰色的机身和深蓝色的海面形成了鲜明的对比,我想他一定再次发现了我。我之所以这样说是因为他稍稍向外侧滚转停止了下降,不让我继续增加高度差。

  同时我翻转机身,把升力矢量指向他6点,并拉出了一个“能量鸡蛋上沿”(战斗机以恒定过载做筋斗时,剖面是鸡蛋型的,上沿转弯半径最小,而且在“上帝过载”(重力)的帮助下能让机鼻更快下落),机鼻以一个倾斜的椭圆轨迹扫向他。02机向我拉起做出回应,他正飞行在“鸡蛋底部”,一边对抗“上帝过载”一边把机鼻指向我。我们再次交错而过,我俯冲,他爬升,在第二次交汇中,我们的角度都不错,但还不够好。


能量鸡蛋示意图

  现在我在下方,以最佳转弯速率飞在“鸡蛋”底部。我在座椅中蜷缩身体伸直脖子做抗荷动作时,瞥见02机已经到了我上方。我继续朝他拉杆,我们以风挡对风挡的姿势接近,我朝上飞,而02机的机鼻深深指向海面。

  是时候做点什么来改变战斗了,我要从转弯速率比拼切换到转弯角度比拼!随着02机继续俯冲,他将无法快速拉起,而我向上飞行,略低于最佳角点速度,因为我感觉不到操纵杆的抖动。即将交错时,我向右滚转把升力矢量深深指向他左转弯的圆环,一边脚踩方向舵脚踏一边用力把操纵杆拉向腹部。机鼻快速转向,在02机呼啸而过时,我继续做减速滚转拉杆,向内蹬满舵使飞机进入他的转弯圆环,并通过气动阻力减速。

  意识到战斗已经发生变化后,02机用力拉杆停止下降,他的机翼表面冒出大片白雾,表明他已经深深陷入抖振。但是当我们两架飞机基本对齐时(机鼻都指向大致相同的方向),他在俯冲中的加速使他开始爬升到我座舱盖弓上方,在滚转把升力矢量对准我高6点前冲在到我前面。我立即翻身拉向他低6点。


他的机翼表面冒出大片白雾,表明他已经深深陷入抖振

  我们互相绕着对方滚转,就像两名枪手在地板上摔跤,从上方看,我俩的飞机在互相交织。虽然我们的速度都在220节(407公里/时)左右,但俯冲时飞机自然会加速而爬升时飞机则会减速,所以俯冲的那架会超前点。这被称为“滚转剪刀”机动,这种周期交替的机动会一直持续到撞到地板高度。

  谁第一个把“滚动剪刀”转化成“水平剪刀”,谁就能获胜。所以当02机向下侧滑冲到前面时我放平机翼,双手猛烈向后拉杆并保持住。我的机鼻迅速抬起40-50度,整个机身颤抖得好像一头大象正在机翼上跳舞,瞬间把空速降到了150节(278公里/时)。


滚转剪刀


水平剪刀

  我双手抱住操纵杆,喷气机几乎在两根11340千克的“推力柱”上站了起来。此时我看见02机正试图遏制在下降滚转中继续滑向前方的趋势,他不得不抬起机鼻减速。但惯性驱使他继续飞在我2点钟约300米的位置,我开始轻轻压坡,并使用方向舵让机鼻下垂指向他。

  认识到处于防守态势后,02机迅速卸载,机鼻朝下,牺牲机翼升力换取滚转速度。他压坡度把升力矢量指向我下方,然后拉杆进入一个刀锋转弯(机鼻向下的最大性能转弯),意图破坏我的进攻。他从我扬起的机鼻下方穿过,我在确定了与他保持安全距离后就立即做了一个90度坡度左转弯。我把操纵杆和油门杆都推向座舱左前方,在卸载同时滚转,我立刻感觉身体轻飘飘,当“老鹰”向左桶滚时我被猛地甩向右侧(这可是足足20吨重的大型战斗机!),机鼻向下旋转直到深深指向海面。不过我现在位于02机的转弯内圈,由于他急速下降以攻角换取更快的机动速度,这当然加大他的转弯半径。

  现在我更关心机鼻指向而不是空速,当我改出俯冲时持续滚转以保持升力矢量指在他前方。当我向外侧滑向他的转弯圆环时把机身与他对齐,稳定在他后方约600米的位置。

  现在的我“极富攻击性”(一名战斗机飞行员该有的态度),跟踪-射击-击杀是必然的结果。我们在这个态势中持续了好一会,直到我命令“检查燃油”。

  “2号机joker”,意思就是他的余油比“bingo”(最低返航余油)多200磅(90千克),是时候返航了。我是“Joker+3”(500磅),所以这次机炮射击在02机的“Bingo,结束战斗!”中结束了。

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