引言

　　2021年5月28日，美國拜登政府提交了總額為6萬億美元的2022財年預算。在高達7560億美元的國防預算中，美空軍提出淘汰137架戰鬥機，並採購60架新戰鬥機，其中就包括12架剛剛於2021年2月2日首飛成功的F-15EX飛機。這是美國空軍從2004年以來首次購買F-15系列飛機，引起各方關注。

　　1 研發過程

　　作為四代機的代表，從1972年首飛算起，F-15鷹式多用途戰鬥機已經在美軍服役了近50年，先後生產出F-15A、F-15C單座空優戰鬥機、F-15B、F-15D雙座教練機以及F-15E多用途戰鬥機等多種型號，目前美空軍及國民警衛隊共裝備235架F-15C/D戰鬥機(最後採購於1989年)及218架F-15E(最後採購於2004年)。除了在美軍大量裝備外，F-15還出口沙特、以色列、日本、韓國、新加坡等多個國家，衍生出F-15SA、F-15I、F-15J、F-15K、F-15SG等眾多型號。根據波音公司和美國空軍的官方信息，F-15系列戰機在空戰中取得了104比0的戰績。

　　得益於大量並且持續的出口，雖然已經研製成功近50年，但對F-15平台的改進一直在持續。據報道，沙特及卡塔爾近年來先後投資50億美元用於升級F-15飛機。其中，卡塔爾於2017年採購的36架F-15QA是最新改進型號，與早期的F-15型號相比，F-15QA加裝了紅外搜索和跟蹤傳感器、電傳操縱系統、電子戰套件、AN/APG-82(V)1先進有源相控陣雷達以及新型座艙顯示設備。

　　2018年，為了儘快解決平均機齡達37年的F-15CD機體結構安全問題，時任美國國防部長馬蒂斯決定將F-15EX項目列入預算。2019年2月，時任美國空軍參謀長戈德費恩上將簽署了F-15EX快速部署要求文件。由於大量採用了已經在F-15SA及F-15QA上驗證過的技術以及使用數字化設計、生產技術，F-15EX研製生產工作進展迅速。2021年2月2日，F-15EX在美國密蘇里州首飛成功。2021年3月11日，首架F-15EX交付美國空軍。2021年4月7日，美國空軍將F-15EX正式命名為鷹II，標誌着F-15EX正式進入美國空軍序列。按照採購計劃，美國空軍將在10至15年的時間內至少採購144架F-15EX用於替換F-15C，如果考慮到替換F-15E，則最終F-15EX的採購數量將達到200架。

　　2 性能特點

　　雖然F-15EX基本沿用了以往F-15系列飛機的傳統氣動外形，但在內部更新了機翼設計、採用了光纖數字電傳操縱系統、安裝了新型航電設備、進行了全新駕駛艙設計。與較新的F-15E相比，F-15EX不論是航程還是武器攜帶能力都得到了大幅提升。

　　為了降低成本，加快研製進度，在總結靜寂鷹、超級鷹等未受採納方案的經驗教訓後，F15EX並沒有將精力放在提高隱身性能上，而是根據自身平台特點及擔負的任務，將改進重點放在了構建內部架構、加強電子戰能力以及提升武器攜載能力等方面。總結起來，F-15EX性能特點主要體現在以下幾方面：

　　2.1 採用新型開放式架構

　　F-15EX與F-15E的最大區別在於採用了全新的生產組織流程及系統架構，使F-15EX具備極短的研製測試周期以及靈活的升級能力，保證F-15EX能夠跟上技術發展的腳步，延長有效服役時間。傳統軍用戰鬥機的研製、使用、升級存在着研製周期長、技術體系封閉、持續升級困難以及全壽命使用費用高等問題。為了解決這些問題，美空軍提出了數字世紀系列(Digital Century Series)計劃(現在稱為e系列)，通過採用數字化設計/生產工程手段、開放的系統架構和先進的軟件開發方法，加速新飛機開發進度，降低研發/升級費用。此外，通過該計劃還有助於引入競爭機制，以確保更多的廠家將最新技術引入到生產過程中。作為數字世紀系列計劃的探路者，藉助於3D建模技術及先進製造技術，F-15EX在研發過程中可以在實體部件製造出來之前就對其進行數字化虛擬測試，在生產過程中可以直接裝配供應商依據數字工程提供的精密零件，這些都大大加快了研製生產進度，提高了供應鏈的靈活度，提高了產品質量。

　　此外，為了保證持續升級能力，F-15EX還採用了開放式任務系統架構(Open Mission Systems，OMS)。開放式任務系統架構借鑑了在商用領域中得到廣泛應用的面向服務架構(Service Oriented Architecture，SOA)以及中間件的概念，將航電系統定義為一組服務及一組成員。這種架構打破了在一種機型的航電系統中由一家或少數廠商把持市場的傳統，有助於構建新一代開放航空電子技術和體繫結構，可以對符合規範的第三方產品進行快速驗證，進而確保在相當長的時間內F-15EX能夠得到快速升級或增加新的功能。目前，已經交付的F-15EX飛機已經鋪設了符合開放式任務系統架構要求的高速光纜，後續將持續對這一系統進行測試。

　　2.2 採用全新的電子戰系統

　　傳統的電子戰系統是通過將收集到的電子信息與已知的威脅信息庫進行比對來識別威脅，進而採取有針對性的反擊措施。然而，隨着電子技術的迅速發展，防空系統的電子輻射特徵可以通過軟件設置進行快速修改，從而使傳統的電子戰系統失效，因此原有F-15CD飛機裝備的戰術電子戰設備(Tactical Electronic Warfare，TEW)或F-15E裝備的數字電子戰系統(Digital Electronic Warfare System，DWES)已不能適應日益複雜的戰場環境。為了提高在複雜戰場環境下的生存能力，F-15EX裝備了由BAE系統公司提供的AN/ALQ-250鷹式主/被動預警生存系統(The Eagle Passive Active Warning Survivability System，EPAWSS)。EPAWSS是F-15系列戰機電子戰系統的最重要的升級，據報道，EPAWSS集成了多譜傳感器和對抗措施、先進的信號處理算法、全固態數字電路技術和人工智能算法，能夠從複雜的背景信號中識別有威脅的信號並提供完全集成的雷達預警、態勢感知、地理定位和自我保護能力，從而在高對抗環境下幫助飛行員對敵方防空系統的攻擊進行有效監控、干擾及欺騙。作為一種新型學習型電子戰系統，EPAWSS利用人工智能技術對所收集到的信息進行分析，能夠應對新型防空設備的威脅。此外，EPAWSS與主動相控陣雷達有較好的兼容性，能夠在不干擾雷達工作的前提下進行電子干擾。目前，EPAWSS研製進展比較順利，2020財年第3季度，美國空軍已經完成了EPAWSS雷達告警功能的測試。據報道，在2021年5月舉行的北方邊緣21演習中，EPAWSS也在實戰環境下接受了軍方考驗。鑑於其優異的性能，除了裝備F-15EX外，美國空軍還計劃在F-15E上裝備EPAWSS以提高飛機生存能力。

　　2.3 具備強大的彈藥攜帶能力

　　得益於強大的機身負載能力，F-15系列飛機具有十分驚人的彈藥攜載能力，以至於美軍計劃使用F-15E作為戰術彈藥運輸機使用。相比美軍現有F-15系列飛機，F-15EX在武器攜帶方面的改進主要體現在以下幾點：一是藉助於全新的電傳操縱系統，F-15EX啟用了以往在機械式操縱系統下因影響俯仰穩定性而無法使用的第1、9掛點，提高了攜載武器的能力;二是藉助於全新的核心處理器，F-15EX能夠攜帶目前美軍所有的空空彈藥以及大部分的空地彈藥，提高了攜載武器的覆蓋範圍;三是藉助於開放式的系統架構及較大的空間，F-15EX具有較大的改進空間，能夠攜帶包括AGM-183A高超音速導彈在內的美軍正在研製、即將部署的武器，提高了攜載武器的擴展能力。根據相關信息，F-15EX的攜載能力比F15E提升了28%，達到了驚人的13噸。在空戰模式下，藉助波音公司新型導彈攜帶架(AdvancedMissileandBombEjectionRack，AMBER)F-15EX將能夠攜帶多達22枚空對空導彈。在對地攻擊模式下，F-15EX可以攜帶8枚空對空導彈和28枚小直徑炸彈(SDB)，或8枚空對空導彈和7枚900kg炸彈。

　　3 採購原因

　　雖然具有一些優點，但美國國內對於美軍採購F-15EX有不同看法，主要表現為以下兩點：一是反對者認為對於五代機而言，雷達反射面積達4.5平方米的F-15EX只是一個昂貴的靶子，無法在高對抗環境下生存;二是反對者認為，採購F-15EX將擠占有限的軍費，影響F-35的採購。

　　美國空軍也曾多次表示不再採購“老舊飛機”，並希望通過加速採購F-35及加快淘汰現有飛機等手段儘快將第五代戰鬥機的比例提升至50%，使美空軍的作戰能力保持全球領先。但出乎很多人的意料，美空軍還是計劃採購多達200架F-15EX，推測其原因主要有以下幾個方面：

　　3.1 有助於維持必要的作戰力量

　　按照原有計劃，美軍將用749架F-22替換所有的F-15.但隨着蘇聯解體，美國失去了主要競爭對手，在生產了187架F-22後永久關閉了其生產線，直接導致F-15無後續機型替代。目前，美國空軍和國民警衛隊還有235架F-15CD，大部分駐紮美國本土負責國土防空任務。由於這些飛機平均機齡達37年，平均飛行小時數接近9000小時，加之飛行任務較重，導致大部分都有比較嚴重的結構損傷，被限制進行高機動飛行。美國空軍杜克·理查森中將指出目前75%的F-15CD超出使用壽命，10%的F-15CD由於結構問題不能飛行。2007年11月2日，由於結構損傷，一架F-15C在飛行過程中機身折斷，引發嚴重飛行事故。可以預見，隨着F-15CD日益老舊，一方面需要經常性地對結構件進行檢查，導致維修工作量急劇上升;另一方面為了保證完成飛行任務，需要採購大量備件，導致支持費用較高。上述情況導致在未來幾年內可用戰鬥機數量將急劇下降，維護費用將急劇上升，無法維持必要的國土防空能力。此外，原本被寄予厚望的F-35項目進展不盡如人意，其最新Block4版本不能按期推出，現有版本在使用過程中不斷暴露問題，F-35存在的可靠性低、維護工作量大以及產能無法滿足需求等問題使得美軍不得不尋求可靠的替代品以保證必要的作戰力量。

　　3.2 有助於以較低的成本快速生成戰鬥力

　　雖然F-15EX單架採購費用達到了8000萬美元，超過了F-35A的單架採購費用，但以全壽命費用衡量，F-15EX仍具有一定優勢。

　　首先，F15EX研製費用較低。F-15EX大量採用了已經在F-15SA、F-15QA等出口型號上驗證過的技術，國外客戶承擔了大量研發經費及研製風險，美軍僅承擔了EPAWSS等僅為美軍提供的裝備及部分地面設備的研製費用，從而大大節省了研發費用。

　　第二，F-15EX具有較低的全壽命使用費用。F15EX有長達20000小時的設計使用壽命及27000美元的每小時飛行費用。F-35目前的使用壽命為7500小時，每小時飛行費用約為30000美元，雖然預計後續F-35使用壽命及飛行費用會有較大的改善，但就目前而言，F-15EX無疑占有優勢。

　　第三，F-15EX具有較低的改裝費用。它與現有F-15機型有超過70%的零件通用性，並且可以使用幾乎所有與現有F-15機型相同的地面設備、機庫、模擬器和其他保障裝備。據報道，佛蒙特州國民警衛隊在五年內預算了1億美元用於升級伯靈頓國際機場的機場基礎設施，以支持F-35A作戰並更換其F-16中隊。

　　最後，F-15EX具有較短的改裝時間。據評估，現有的F-15飛行中隊可以在大約3個月內過渡到F-15EX，而過渡到F-35則需要幾年的時間。此外，為了便於F-15C飛行員能夠順利過渡，F-15EX被設置為只需一個飛行員就能操作，從而降低了人員培訓難度。據美國空軍技術網站2021年5月10日報道，在正式接裝2個月後，F-15EX已經參加了具有實戰背景的北方邊緣21演習，並在演習中取得了戰績，充分說明了F-15EX的快速部署能力。

　　3.3 有助於搶占國際市場，擠壓他國軍售空間

　　受出口政策限制，很多潛在客戶無法獲得F35.而F-15EX憑藉其出色的性能，尤其是在美軍正式簽訂採購合同的影響下，已有多個國家提出了購買意向。據報道，波音公司已於2021年1月28日獲得美國政府的出口許可，可以參加印度空軍購買114架多用途飛機合同的競標工作。印尼政府已向美國提出購買8架F-15EX的需求，並希望能於2022年開始交付(印尼空軍可能成為F15EX戰鬥機的首個海外用戶)。上述兩個國家都是蘇式戰機的傳統用戶，印尼共有5架蘇27SKSKM及11架蘇-30MKMK2戰鬥機，印度更是裝備了大量的蘇-30MKI、米格-29、米格-27、米格-21等蘇式作戰飛機。此外，印度還是俄羅斯最新第五代戰鬥機蘇-57的潛在客戶。由此可見，通過出口F-15EX，美國可以進一步鞏固其在國際軍貿市場地位，加強對相關國家的影響力，並擠壓俄羅斯等國家的軍售空間。

　　3.4 有助於維持戰鬥機研發能力相對均衡

　　長期以來，美國軍機市場相對開放，參與者眾多。在經歷多輪合併後，波音、洛克希德-馬丁及諾斯羅普-格魯門公司成為三巨頭，為軍方提供了絕大多數的作戰飛機。近年來，隨着洛克希德馬丁公司先後獲得F-22、F-35項目以及波音公司在商用飛機市場及軍用加油機市場受挫，使得洛克希德-馬丁公司處於優勢地位，逐漸形成了在戰鬥機市場一家獨大的局面。由於擔心形成事實上的壟斷，加上考慮到洛克希德-馬丁公司在降低F-35費用方面的不積極，美國政府可能會通過減慢F-35採購進度以及相對加強波音實力來進行均衡。事實上，在得到美國空軍採購F-15EX的消息後，洛克希德-馬丁公司首席執行官瑪麗林·休森向其投資者保證F-35的採購計劃沒有變化，公司將降低單架飛機的成本。

　　4 應用模式

　　不論F-15EX性能如何優異，其最大的問題在於缺乏隱身能力。在部署了類似於S-400的現代防空系統的戰場環境下，F-15EX能在320公里之外就被發現，而F-35的被發現距離大約僅為32km。由此可見，在大國激烈競爭的真實作戰環境中，F-15EX無法獨立生存，只能在低對抗環境下擔負國土防空、巡邏警戒、遠程投放彈藥等任務。此外，通過綜合分析F-15EX的性能特點及美軍裝備未來的發展方向，F-15EX還可能有以下幾種應用模式：

　　4.1 為隱身戰機提供支撐

　　雖然美軍裝備的F-22、F-35戰鬥機具有優秀的隱身能力，但也存在着機隊數量少、內置武器數量少、內置武器種類少以及採購/使用費用高等問題，為了完成作戰任務，必須有其它型號的飛機進行配合。根據自身特點，F-15EX可為五代機提供以下支持：首先，在五代機擊破敵方關鍵防空節點，保證掌握單向制電磁權後，F-15EX可利用自身強大的武器攜帶能力對敵方機場、通訊中心、指揮所、戰略資源存儲場所展開持續、高效的攻擊。此外，還可對五代機後方空域進行警戒，防止敵方偷襲;其次，F-15EX可利用EPAWSS為五代機提供伴隨電子戰保障，在五代機保持完全電子靜默的情況下對敵防空系統進行有效壓制，從而實現有效突防，此外F-15EX可使用所裝備的AN/APG-82(V)1有源相控陣雷達通過機間數據鏈為五代機提供目標指示;最後，F-15EX可以承擔目前由F-22承擔的對俄警戒任務，對俄羅斯常規抵近飛行訓練進行近距伴飛、威懾，從而減輕F-22任務壓力，降低成本。綜上所述，通過F15EX與五代機相互配合，可以發揮各自長處，降低使用成本，達到較好的使用效果。

　　4.2 為大型武器提供發射平台

　　目前，世界強國都在大力發展高超武器。美國雖然下後推出了多個研製計劃，但經過多輪淘汰後，只有美空軍“空射快速響應武器”(ARRW)項目下的AGM-183A正式獲得武器編號。2019年6月，美空軍利用B-52轟炸機作為發射平台進行了AGM-183A的首次系留飛行試驗。為了儘快縮小與世界先進國家之間的差距，AGM-183A選擇了較為成熟的技術路線，其依靠自身動力飛行的距離較短，戰鬥部攻擊力有限，要求其發射平台必須具備較高的飛行速度、飛行高度以及飛行距離，這樣才能進行有效攻擊。此外，由於AGM-183A的長度較長，無法裝入F22、F-35內置彈艙，導致符合發射平台要求的只有B-1B、B-2轟炸機。根據波音公司信息，F15EX的中線掛架可以容納長達6.7m、重達3200公斤的武器，最高飛行速度可達2.5馬赫，最大飛行高度可達18000m，上述特徵使F-15EX成為AGM-183A理想的發射平台。此外，F-15EX還可攜帶研製中的AIM-260遠距空空導彈，掛載900kg炸彈等大型武器。由此可見，F-15EX將會成為低成本、大容量的大型武器發射平台，並發揮不可替代的作用。

　　4.3 為有人/無人協同作戰提供指揮平台

　　美俄等軍事強國均高度重視有人無人協同作戰的技術研究，美國更是提出天空博格(Skyborg)項目，計劃開發可部屬於有人機或無人機上的人工智能系統，實現虛擬副駕駛和無人機自主作戰能力。由於F-15EX採用了開發式任務系統架構，可以方便的對軟硬件進行升級，不斷適應新的技術改進，使得F-15EX成為有人/無人協同作戰技術驗證的理想平台。此外，F-15EX還有一個空餘座位可供無人機控制人員使用，更加便於實現有人/無人協同作戰。在美軍設想中，1架F15EX將與3架XQ-58女武神無人機組成典型的有人/無人4機作戰編隊，在危險環境下，無人機前置充當編隊的傳感器，負責探測敵方目標，吸引敵方火力。而F-15EX則充當殺手，利用所攜帶的大量武器對敵方展開有效殺傷。

　　5 結語

　　在停止採購近20年後，F-15家族的最新成員F-15EX以全新的面目出現在美軍序列中，其中既有充分挖掘F-15這一優秀平台潛力的考量，更有捉襟見肘、難以為繼的無奈。在日益強大的對手面前F-15EX是否能延續其家族不敗的神話，還需要觀察。