竞品震怒，友商落泪？先进型F-15（SG/K/SA/QA/EX）到底先进在哪里？ | 循迹晓讲
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本文讨论的F-15先进型包含哪些基本特征？
先进型F-15（F-15SG/K/SA/QA/EX）相对于老F-15A/C而言，主要包含以下特点。
a) 结构上以F-15E的机体为基准，继承了其双座，带挂架的的保型油箱，比F-15A/C更强的结构，前后座均可使用头盔瞄准与显示系统（JHMCS）等特征。
b) 某些型号装备有主动相控阵雷达（SG/SA/QA/EX）。
c) 某些型号装备有电传操纵系统（SA/QA/EX）。
d) 某些型号解锁了F-15A/C上一直禁用的外翼段1-9号外挂点。这两个挂点有完整的管路和电气设备，本是为了让F-15A/C挂载战术电战吊舱（TEWS），然而该系统取消研发，外挂其他设备又引发了纵向稳定性问题，因而在引入电传操纵之前，这两个挂点处于“无设备可挂”的状态。
｜ F-15C外侧挂点本是为TEWS吊舱所准备。
｜ 飞控增强的F-15S/MTD验证机曾经使用机翼外侧的1-9号挂点，可见这两个挂点强度不错，能挂重型对地武器
e) 普遍装备有推力大幅提升的F110-GE129发动机。韩国F-15K可选装F110-GE129和F100-PW229两种型号的发动机。
f) 一点遗憾：除了美军自用版本外，即使是先进型F-15垂尾顶端也缺少AN/ALQ-128电子告警设备。
｜ An/ALQ-128电子告警设备。
雷达
除了F-15K之外，其余几款F-15先进型都使用了AN/APG-82(V1)相控阵雷达。
我们知道某些键盘侠习惯用“TR模块数量，鼻锥直径”之类简陋的的判据去估计雷达乃至整体航电的性能，槽点不少，并以此得出日本西方的某超级大国不可战胜的结论。
然而即使是他们，目前也未见对AN/APG-82(V1)放出厥词，因为实在是不好黑。
此雷达基于超级大黄蜂的AN/APG-79的成熟技术，经历实战考验，为F-15E机体量身打造优化，能够在“前所未见的远距离”（官网原话）完成多目标追踪。
由于移除了机械旋转设备，又不像第一代AESA那样需要液冷设备，结构简单重量轻，故障率低。关于探测距离目前未见可靠说法，但是雷声公司从未让人失望。
本文探讨的性能基准
本文的飞行性能以不带保型油箱(CFT)的为准。勿杠。歼-6也有CFT，每一篇介绍歼-6性能的文章都用的是不带CFT的性能。韩国测试F-15K时也以不带CFT的性能为准。
换装电传对飞行性能的影响
飞行性能相比早期F-15相当或更好，尤其是低速转弯性能和指向性能（笔者认为这些作用有限，见文末），在格斗中会有较大帮助，抗尾旋能力突出，故意诱发尾旋仍不成功（以上引用试飞员Matt Giese访谈，见下图）。
｜ F-15EX装备电传操纵对机动飞行性能的影响。
超级暴力的飞行性能（part 1）
这里可以参考F-15E装备GE-129的飞行性能测试报告。在携带大量测试专用数据记录设备增加死重的情况下，持续转弯过载超过米格-29，具体情况见下图：
｜ F-15E装GE129发动机的测试情况。携带死重仍有超越米格-29的持续转弯过载。
此外还验证了超巡能力（实打实的超巡，具体情况见下图）。
｜ 仍然是这个携带死重的F-15E，装GE129发动机测试，坐实了超巡能力。
超级暴力的飞行性能（part 2）
韩国选型测试中，F-15K的飞行性能表现的极其出彩：最大机动过载9G，0.6-0.95马赫加速仅耗时8秒，各种性能均超过或相当于米格-29和苏-35的纸面广告数据。尤其是加速性，优势幅度甚大，大约有30%-40%。
有苏-35宣传册和米格-29手册的（都是公开数据）看一下加速数据，就知道笔者所言非虚。勿杠，你没有胜算的。笔者只是暂时没时间截图而已。
｜ F-15K的0.6到0.95马赫加速时间只用了8秒。
关于F-15K的另一项关键的空战性能指标SEP（单位重量剩余功率，垂直机动能力的重要指标），目前透露的消息甚少。
然而我们有如下定理（也是当年的考试题，再次感谢一下恩师）：
换句话说，通过平飞加速能反推出垂直机动性的下界。证明该定理需要一定的数学技巧（献丑，以下证明来自笔者，按教授的话讲，“比标准答案还简洁”）。
我们把F-15K的加速测试结果代入这个定理（0.6-0.95马赫耗时8秒），得到SEP峰值不小于394m/s。
虽然我们不知道F-15K做这个测试时的挂载情况，但是再不济也是空载轻油吧？我们可以参考米格-29的性能手册，空载轻油，也就略大于340m/s。
如此显著的差距，也和上文中二者其他性能的巨大差距相互印证。
可见预估飞行器性能是智力门槛非常高的工作。
一个键盘侠如果从小就是智力竞争的失败者，数学考试看见压轴题就凉了半截，却在网上挥斥方遒指点江山，言必称“我觉得，我感觉，看起来像…”，只能徒增笑柄，比如下面这位：
｜ 比如这位网友？
为什么我们总是和米格-29比呢？是和它过不去么？其实是因为米格-29是中俄杂志一致认可的“高机动性制空战斗机”。只要能比的过米格-29，就大大的有面子。
和苏-35相比，由于苏-35不算推力矢量的常规机动性甚至还不如米格-29（勿杠，不信去查苏-35的官方广告数据和米格-29的操作手册），和F-15K的差距必然更大。
可见韩国测试中的苏-35/37落选并不仅仅是因为政治原因。
再说个政治不正确的：F-15的气动水平真的像某些人说的是二代机水平么？很简单的道理，F-15E动力再怎么充足，军用推力的推重比也比不上某些二代机的加力推重比。然而其军用推力的持续转弯性能，却暴打所有二代机的加力时的该项性能。唯一的解释是其气动效率远超二代机水平。
整天意淫力大砖飞的可以洗洗睡了，比如下面这位：
｜ 更加反智的言论
F-15气动并不差，最大升阻比高达11.3，“看起来和F-15长得像”的米格-25只有7.2。苏-27也才11.6，米格-29也才10.1。麻烦某些人洗洗眼睛，再去看F-15和米格-25到底像不像。
｜ 如果有人想喷，请先看清楚作者单位，此人虽不是总师，但也是苏-27的设计者之一
给综合机动性评个分？
最近这个讲座的信息在社交媒体上引发了轩然大波。
｜ 李中华给的机动性评分
其实这个机动性评分并不新鲜，这是上世纪朱宝流先生（研究兴趣是评估飞机作战效能指标）根据我国空军的空战经验，提出的一个公式：
｜机动性评分公式。
大家明白系数0.03怎么来的了吧？我们当时不知道某些变态飞机的SEP能显著超过300m/s，觉得有300m/s就很好了，可以拿9分满分了，而9/300=0.03。
考虑到几种典型三代机的SEP峰值都在0.9马赫左右取到，而0.9马赫正好在F-15/16等飞机的9G稳盘包线内部，所以先进型F-15的综合机动指标峰值不小于9+9+0.03*394=29.89。
当然一个峰值意义有限，如果能像李中华那张图把全速度区间都画出来看曲线走势就更好了。
竞品的哀叹
F-15先进型的主要竞品，无论战场上还是商业上，主要是苏-35代表的一众侧卫改进型。
造成如此性能差距的主要原因是侧卫改越来越重，推力增幅却没有跟上。苏-35使用的117C发动机的推力网上通常有14吨和14.5吨两种说法，经常导致网友吵得不可开交。
其实苏霍伊官方的广告文件写的很清楚：战斗模式最大加力14吨，特殊模式14.5吨。特殊模式是俄式发动机的一项传统，通常用于起飞超转，可安全使用十几秒，时间过长可能损坏发动机。算空战性能当然要用战斗模式。
｜ 苏霍伊提供的苏-35官方广告展板，其使用的117C发动机战斗模式最大加力是14吨而非14.5吨。
笔者这里想再说一句题外话：某些航空爱好者经常玩一些单位换算的把戏，当从“14吨”换算成“千牛”时，g取9.8，得到142千牛，然后再把“千牛”换算成“吨”时，g又取10，得到14.2吨。重复多次（指望对方忘了他上次用的是9.8还是10），每次可以高估推力2%。当谈论美式发动机时，则反着用这个技巧，每次可以低估推力2%。
笔者真的觉得这种忽悠人的把戏很没意思，但是当面指出又太伤和气，大家都是成年人，何必呢。
根据MAKS2019航展Pitor Butowski对苏霍伊设计局的专访，苏-35BM空重已经达到41888磅（19吨），比之前爱好者估计的多了1000余磅。
｜ 苏霍伊官方提供的苏-35相关数据
然而某些苏俄飞机的粉丝对此难以接受，认为官方提供的展板数据是错的，比如下图这位：
｜ 精俄震怒，然而红框里的错误不止一处
在此笔者统一回答一下：
1）航电减重的幅度充其量也就是几十上百千克，而发动机和结构都是几百几千千克的增重。
2）已有的航电有减重的空间，然而补充新的航电又有增重的潜力。想想老27航电有多简陋，就知道要补足多少种类的航电。
3）117C比AL-31F重得多，推力矢量喷管的增重也别忘了。而且发动机增重会导致重心后移，前机身加不加配重？
4）苏-33绝不止19吨，虽然早期设计指标是18.5吨，然而量产型已经增加到19.6吨。
5）苏-30MKI的空重虽然没有公布，但是类似配置的苏-30SM2在同一届航展展板的正常起飞重量比苏-35还多了300多千克（外挂都是2中2近），所以空重很难比苏-35更乐观。
关于苏-35的具体空重问题，可见文后附录。
模拟空战见真章
实际空战格斗演练，根据Eurofighter World Magazine 2012-04期的台风战机飞行员访谈，装GE129的F-15SG明显比米格-29和苏-30MKM难对付，F-15SG近战打平台风，而米格-29和苏-30MKM近战均输给了台风。
注意Eurofighter World Magazine是一篇以“吹嘘”台风为主的专属杂志，能在这上面承认F-15SG难对付本来就是对F-15SG的极大的肯定。
对超视距空战的影响
除近战外，强大的能量机动性可望大幅改善其BVR空战中的占位、规避、提升导弹初始能量等性能，提升空战杀伤率和生存力（没错，BVR空战其实相当强调机动性。见下图引用的我军研究资料）：
图表 16 超视距空战对机动性的要求
为什么性能优势这么大
关于F-15先进型为何有如此表现：正如开头介绍，机翼下新激活的1-9挂点是本来就有的，强度已经很高足够挂载对地武器，换了电传操纵后安全解锁，所以不涉及结构改动和增重。
增加的大量AIM-120双联导弹挂点实际上在CFT上，而这里算的是不带CFT的性能，所以不影响。
更何况保型油箱挂点本身有用双联挂架挂载各种炸弹和SDB的能力，挂载轻得多的双联AIM-120没有任何强度问题，也无需特意增强，没有重量影响。唯一增重之处是改用GE129，这发动机本身比老发动机重一些，且机体需要额外258磅配重以保证质心位置，然而GE129推力实在太大了，所以才有了以上逆天的飞行性能表现。
总的来说，在非隐身战斗机中，F-15先进型（不带CFT）有相当顶尖的飞行性能（除了没有推力矢量原地打滚）。
别忘了以上诸多逆天性能是带着测试专用数据记录设备的死重达到的。视距外其相当强悍的超巡、加速爬升和持续转弯提供的占位能力和导弹初始能量，使得其能在更远的距离，以更高的命中率打出AIM-120。
如果算上CFT和大批外挂AIM-120，飞行性能受到影响，但是视距外可以持续射击AIM-120迫使敌方规避，疲于奔命。活过这轮AIM-120弹雨的敌机应该寥寥无几。进入视距内之后，考虑到这些F-15先进型普遍装备有最新一代格斗弹（AIM-9X，Python IV/V等），那么极可能出现如下情况：
没错，这些导弹都有发射后锁定(LOAL)能力。
考虑到LOAL能力未来会逐渐普及，大家近距空战中是否就众生平等了呢？不是。
举例：以前导弹性能不强的时候，机动性较优的飞机有发射机会，机动性较差的飞机无发射机会，换句话说机动性的优势能保证自己的安全。
而LOAL能力的存在，导致无论载机机动性优劣，都有大把的发射机会，机动性超过对手已经无法保证自己的安全，机动性“超过”对手的导弹才能保证自己的安全。
换句话说LOAL能力甚至不会降低对载机性能的要求，而是提出更高的要求。
这里的“超过”是打了引号的，是因为让飞机和导弹拼机动性不现实，然而导弹并非无懈可击，滥用LOAL能力，导弹发射后大幅度转向，会导致导弹浪费相当一部分燃料在初始转弯上，后续的机动能力和射程都会打折扣。
这就是为什么导弹向前发射比向后发射命中率更高且射程更远。机动性更优的飞机对LOAL的依赖更小，导弹射程更远，命中率更高，强迫对手依赖LOAL，自己的逃逸概率也更高。
当然这种机动必然是不掉速度的大过载转弯能力，而不是开启推力矢量原地打滚。原地打滚的飞机在导弹眼里就是无机动的质点，是最容易命中的目标。
真正让导弹头疼的，仍然是短时间产生大幅度侧向位移且不掉速度的机动，也就是F-15擅长的那类机动。当双方都以LOAL互扔格斗弹时，F-15的生存力更高。
考虑到隐身机（F-22/35等）内挂弹舱限制了携带量，可能的战术是让隐身机和F-15先进型组队，隐身机以数据链和F-15先进型共享目标信息，F-15先进型则发挥导弹卡车的作用，弥补隐身机的挂弹量不足的限缺陷，相当于有人驾驶版的“忠诚僚机”。和竞品相比，F-15先进型作为武器投射平台，比其他平台有更大的携弹量，更高的命中率和更好的生存力。
可能读者又要问了，如果不带CFT，能否发挥预定的导弹卡车的作用呢？
考虑到解锁的1-9号挂点，即使不带CFT，仍然能携带12枚AIM-120和3个可抛弃副油箱，无论载弹量还是载油量都满足长时间持续制空的要求。
｜不带CFT，只带对空导弹的F-15E正在起飞。
如果不带CFT，则F-15先进型可用作主力空优战斗机。其绝大多数性能相比竞品系列有比较明显的优势（除了没有推力矢量原地打滚，但是有LOAL神功在手，非常欢迎竞品来原地打滚）。
其主要性能特点是存产能非常暴力，空战前可以轻易压对手高度，空战中可以吊对手能量。
值得一提的是在超视距对射阶段其很难被R-77这类低存能导弹命中，而其持续高G转弯不掉速的能力又很难被机动性较低的远程导弹（如R-37，PL-XX等）命中。
笔者斗胆预测，先进型F-15对其主要竞品的空战交换比能达到5:1以上。
附录：关于苏-35的空重
苏-35的空重虽然公布的很晚，但是并不神秘：苏霍伊早就承认其正常起飞重量比苏-27SK重两吨，而且起飞外挂载荷比苏-27SK还轻一些（R-27换成了轻得多的R-77），智商正常的都知道空重轻不了。
2019年MAKS航展上，Piotr Butowski对苏霍伊的专访算是把这个猜测坐实了，苏霍伊自己的航展展板白纸黑字写了19吨(41888磅)，照片已经在前文给出。
某不死心的网友怀疑这个印着19吨的文档到底是不是出自苏霍伊之手，专程给苏霍伊发了邮件去问，结果：
图表 18 发送的问询邮件。
｜ 苏霍伊回复该文档确实出自自己。
苏霍伊承认这个写着19吨空重的文档确实出自自己之手。
当年台湾的扬政卫先生曾经宣扬苏-35只有16.5吨，比苏-27SK还轻，依据居然是“航电减重”，“使用了新材料”，“取消了减速板”之类对重量影响不大的因素。对新发动机增重，补充新航电增重，矢量喷管增重，重心后移前机身加配重，改善过载陷阱增强结构增重的大头视而不见。
除此之外还有两大矛盾无法解释：
1） 正如前文所述，如果空重变轻，外挂也是变轻的，为何起飞重量暴涨？
2） 如果真是16.5吨空重，这推重比一点不逊色于F-15K，为何苏-35加速性的广告数据比F-15K的实测值落后那么多？难道是因为气动太差？重量或气动总得找一个背锅呀。
引用笔者认识的某业内人士的肺腑之言：
“改进型能比原来的还轻么？反例我只见过P-51H。”
所以希望某位扬政卫先生的忠实粉丝，活跃的知乎答主，麻烦把这篇文章转给扬政卫。
再说个趣事：笔者当年的一个室友曾是运输机驾驶员，他谈到运送苏-35时，相比苏-27，需要把货物固定在离运输机质心更近的位置，否则会因为力矩更大而影响飞行安全。您要是不信就全当听个乐。
现在的苏-35其实还好，因为无论从推力，重量，还是尺寸来看，它都差不多是一个140%放大版的F-35。不信？我们算算看。
（F-35的空重来自lot7批次的实测重量，而不是项目简报中的“不可逾越重量”）
空重：（苏-35）41888磅：（F-35）28999磅=1.44
推力：（苏-35）14吨*2：（F-35）19.5吨=1.43
翼面积：（苏-35）62平方米：（F-35）42.7平方米=1.45
内油：（苏-35）11.5吨：（F-35）8.3吨=1.38
｜ F-35的实测空重
（END）