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    Come funzionano gli F-15?
    Galleria di immagini di jet militari L'F-15 esiste da oltre 30 anni. Guarda altre foto di jet militari. Foto per gentile concessione dell'aeronautica americana

    Non ci volle molto perché il mondo capisse il potenziale di combattimento degli aeroplani. Nel 1911, solo otto anni dopo che i fratelli Wright hanno fatto decollare la loro creazione, l'esercito americano ha iniziato a sganciare bombe di prova dall'alto. Pochi anni dopo, Le truppe della prima guerra mondiale stavano combattendo in cielo con aerei da combattimento muniti di mitragliatrici.

    Le cose si sono mosse abbastanza rapidamente da lì. Solo 60 anni dopo, i primi aerei a elica monomotore si erano evoluti in eleganti, potenti jet da combattimento in grado di effettuare virate aeree brusche a più di 600 miglia all'ora (970 km/h).

    In questo articolo, guarderemo uno dei combattenti più famosi, l'F-15. Questo straordinario aereo si sta alzando negli anni - è in circolazione dai primi anni '70 - ma è ancora un pezzo cruciale dell'arsenale degli Stati Uniti. Secondo l'aeronautica americana, ha un record di combattimento perfetto, con oltre 100 vittorie e zero sconfitte. Come vedremo, il suo successo è dovuto alla sua fenomenale manovrabilità, apparecchiature elettroniche avanzate e spaventosa potenza di fuoco.

    Il F-15 Eagle è un piccolo, aereo a reazione altamente manovrabile progettato per volare missioni di combattimento in tutte le condizioni atmosferiche. La sua missione principale è mantenere superiorità aerea . In altre parole, il suo scopo finale è sconfiggere altri aerei in combattimenti aerei.

    Un F-15C Eagle si prepara a fare rifornimento. Foto per gentile concessione dell'aeronautica americana

    L'aeronautica degli Stati Uniti ha commissionato l'aereo dopo aver dato un'occhiata al MiG-25, un potente jet da combattimento presentato dall'Unione Sovietica nel 1967. Il MiG-25, comunemente noto come "il Foxbat, " era di gran lunga superiore al principale aereo da combattimento degli Stati Uniti all'epoca, il Fantasma F-4, e nel cuore della Guerra Fredda, l'Air Force aveva bisogno di un aereo comparabile il prima possibile. McDonnell Douglas (ora fusa con Boeing) ha vinto il contratto per il nuovo progetto e ha consegnato l'F-15 finito pochi anni dopo. Da allora l'azienda ha introdotto diverse varianti su questo piano, poiché la tecnologia e le esigenze sono cambiate (vedi sotto). L'attuale F-15 Eagle da combattimento è il F-15C .

    L'originale F-15 Eagle è stato progettato per gestire solo bersagli aria-aria (altri aerei). Non è stato costruito per bombardare bersagli a terra perché l'Air Force sapeva che l'equipaggiamento extra avrebbe compromesso le capacità di combattimento aereo dell'aereo. Ma quando l'Air Force aveva bisogno di un cacciabombardiere per sostituire l'invecchiamento F-111 fino a quando il nuovo stealth F-117 non fu pronto, decisero di modificare l'F-15 per le missioni aria-terra. Il risultato fu l'F-15 Strike Eagle, designato F-15E.

    Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti L'F-15 Strike Eagle (in basso) trasporta una serie di armi aria-terra oltre alle armi aria-aria che troverai su un F-15C (in alto). Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Lo Strike Eagle non sostituisce l'F-15 originale, ma un bombardiere supplementare. Sorprendentemente, la soluzione temporanea dell'Air Force si è rivelata uno dei migliori cacciabombardieri mai realizzati. Nell'operazione Desert Storm, lo Strike Eagle ha dimostrato di poter superare con successo gli aerei nemici, colpire diversi bersagli a terra, e poi combatti per uscire dal territorio nemico.

    Nella sezione successiva, vedremo come sono messi insieme questi due aerei e scopriremo come si tuffano, arrampicati e schiva con tanta grazia.

    Un F-15 ha la maggior parte degli elementi che troverai su un normale aereo a reazione. Ha due ali che generano sollevamento , ha stabilizzatori e timoni posteriori verticali e orizzontali che bilanciano e guidano l'aereo, e ha due motori a reazione turbofan nella parte posteriore dell'aereo che generano spinta.

    Modelli F-15

    • F-15A - L'aereo da combattimento F-15 originale, l'F-15A volò per la prima volta nel luglio 1972. Come l'attuale F-15C, questo aereo è progettato per un singolo pilota.
    • F-15B - L'aereo da addestramento F-15 originale, l'F-15B ha volato per la prima volta nel luglio 1973. Questo aereo ha due stazioni di pilotaggio:una per un istruttore esperto e una per un pilota in addestramento.
    • F-15C - Una versione aggiornata dell'F-15A, l'Air Force ha aggiunto l'F-15C nel 1979. L'F-15C ha migliorato l'elettronica, maggiore potenza del motore e maggiore capacità di carburante.
    • F-15D - Questa è la controparte dell'aereo da addestramento a due posti dell'F-15C.
    • F-15E - Una combinazione di caccia aria-aria e bombardiere aria-terra (noto anche come F-15 Strike Eagle), l'F-15E è entrato nell'arsenale dell'Air Force nel 1988. La più grande differenza tra l'F-15C e l'F-15E è la stazione di cabina di pilotaggio aggiuntiva dell'F-15E e le sue capacità di bombardamento. Ci sono molti piccoli cambiamenti in tutto l'aereo.
    • F-15I Thunder - Una variazione israeliana sull'F-15E
    • F-15S - Una variazione saudita dell'F-15E
    • F-15J Aquila della pace - Una variazione giapponese sull'F-15C
    • F-15 ATTIVO - L'F-15 ACTIVE è un F-15 biposto utilizzato nella ricerca della NASA. ACTIVE sta per "tecnologia di controllo avanzata per veicoli integrati".

    La principale differenza tra un F-15 e un normale jet è il modo in cui questi elementi sono bilanciati. I due motori dell'F-15 (Pratt &Whitney F-100-PW-220 o 229) hanno un rapporto spinta-peso , il che significa che sono relativamente leggeri per la quantità di spinta che generano (possono generare quasi otto volte il proprio peso in spinta).

    Uno squadrone di manutenzione dell'aeronautica testa un motore Pratt Whitney F100-PW-220e configurato per l'F-15. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa

    Il corpo dell'aereo è relativamente leggero, pure, anche se è estremamente forte. I longheroni alari (le strutture di supporto all'interno delle ali) sono in titanio, che è più leggero e più forte dell'acciaio, e la maggior parte della pelle è realizzata in alluminio leggero. Secondo l'Aeronautica Militare, ogni motore può generare tra 25, 000 e 29, 000 libbre di spinta. Il peso normale dell'F-15C è di soli 45, 000 sterline, il che significa che la sua spinta è in realtà maggiore del suo peso! Ciò consente di accelerare rapidamente, anche salendo in quota.

    L'F-15 ha anche un livello molto basso caricamento alare , il che significa che ha un sacco di area alare per il suo peso. Maggiore area alare significa maggiore portanza, che rende l'aereo più agile. può decollare, salire e girare molto più velocemente di un normale aereo, che ha molto più peso per piede quadrato di spazio alare.

    L'elevato rapporto spinta-peso di un F-15 e il basso carico alare gli hanno permesso di sparare da terra con un angolo acuto. Foto per gentile concessione dell'aeronautica americana

    Sistemi meccanici ed elettronici

    L'F-15 può trasportare carburante extra in tre serbatoi esterni. Uno si monta sotto ogni ala e uno si attacca alla fusoliera. Foto per gentile concessione dell'aeronautica americana

    I motori sono dotati di ugelli di postcombustione, che può fornire un ulteriore calcio di spinta quando necessario. Il postcombustore inietta semplicemente carburante nel flusso di scarico del getto caldo. si accende, aggiungendo ai gas caldi che fuoriescono dal retro del motore (vedi questa Domanda del Giorno per i dettagli sui postbruciatori). A tutta forza, l'aereo può arrivare fino a più di Mach 2,5 (circa 1, 854 mph / 2, 984 km/h).

    L'elevata potenza del motore ha un prezzo:uno scarso risparmio di carburante. Certo, l'F-15 è stato progettato tenendo presente questa limitazione. Al fine di ampliare la propria autonomia senza rifornimento, è stato costruito con grandi serbatoi di carburante interni nella fusoliera (il corpo principale) e nelle ali. Può trasportare anche tre serbatoi esterni, così come un paio di serbatoi sagomati aerodinamici sotto le ali che generano una portanza propria. completamente alimentato, l'F-15C può volare 3, 450 miglia (5, 550 chilometri), e l'F-15E può volare 2, 400 miglia (3, 860 chilometri).

    L'altro problema con i motori è che si consumano abbastanza rapidamente. C'è da aspettarselo, vista la mole di lavoro che svolgono. Fortunatamente, sono molto facili da sostituire:un equipaggio di terra dell'aeronautica può farlo in meno di un'ora!

    L'F-15 non si limita a decollare rapidamente, si ferma anche velocemente. Ha il suo allungabile freno ad aria compressa , un pannello ad azionamento idraulico che aumenta notevolmente la resistenza del velivolo per rallentarlo (proprio come un paracadute).

    Un F-15 estende il suo freno ad aria compressa prima di atterrare. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    La cosa principale che distingue l'F-15 e altri caccia moderni dai loro predecessori sono i loro sistemi elettronici. I primi piloti di caccia controllavano meccanicamente i loro aerei, spostando i collegamenti, e usavano principalmente i propri occhi per prendere di mira gli aerei nemici. In netto contrasto, quasi ogni aspetto dell'F-15 è computerizzato.

    Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    L'aereo è essenzialmente un robot. Ha un computer centrale, che è collegato a una serie di sensori avanzati. In base all'input di sistema di guida inerziale (che contiene sensori giroscopici altamente sensibili) e il pilota, il computer attiva attuatori idraulici per regolare le ali e gli stabilizzatori posteriori. Il pilota in realtà non pilota direttamente l'aereo:dà istruzioni e il computer decide come eseguirle. Il computer esegue costantemente da solo le regolazioni del volo per migliorare le prestazioni di volo:il computer crea artificialmente una corsa relativamente fluida. Il computer F-15 può apportare le modifiche necessarie in millisecondi, circa cento volte più veloce di un essere umano.

    L'"occhio" principale dell'aereo è il suo sistema radar controllato dal computer, montato nel naso. Il compito del radar è localizzare altri velivoli e generare mappe a terra. Il piatto è montato su gimbal mobili, in modo che possa ruotare per scansionare aree diverse o seguire un bersaglio in movimento. Il radar capisce in che direzione si stanno muovendo i bersagli usando il sistema Doppler a impulsi, essenzialmente, gli spostamenti nella frequenza delle onde radio riflesse indicano se il bersaglio si sta muovendo verso il sistema radar o lontano da esso (vedi Come funziona il radar per maggiori informazioni).

    L'F-15 Strike Eagle ha un'attrezzatura di scansione aggiuntiva chiamata navigazione a bassa quota e puntamento a infrarossi per la notte ( LANTIRN ) sistema. Il sistema LANTIRN è alloggiato in due pod montati sul fondo dell'aereo, vicino agli ingressi del motore.

    Il pod di navigazione contiene un'altra unità radar ottimizzata per mappare il terreno, e uno scanner per la visione notturna a infrarossi (FLIR) lungimirante che raccoglie l'energia termica a infrarossi dagli oggetti circostanti. Insieme, questi sensori generano un'immagine dettagliata del terreno sottostante, permettendo al pilota o al computer di volare nella totale oscurità.

    Uno dei pod LANTIRN su un F-15 Strike Eagle Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Il pod di mira ospita un potente laser e un altro scanner FLIR, montato su una torretta girevole. Il laser funziona come a telemetro , calcolare la distanza dai bersagli in base a quanto tempo impiega un raggio laser a rimbalzare su di essi, e anche come a designatore di destinazione , bersagli di marcatura per missili a guida laser. Il sistema di puntamento è progettato per individuare bersagli a terra, ma può essere utilizzato anche nel combattimento aria-aria.

    Il computer centrale elabora i dati dal radar e dal sistema LANTIRN e presenta all'equipaggio le informazioni sul targeting e sulla navigazione. Nella sezione successiva, guarderemo all'interno della cabina di pilotaggio per vedere come l'equipaggio accede a queste informazioni, pilota l'aereo e prende di mira il nemico.

    L'F-15 originale è stato progettato per un equipaggio di una sola persona. Il pilota pilota l'aereo e prende di mira gli aerei nemici allo stesso tempo. L'F-15 Strike Eagle ha una stazione aggiuntiva nella parte posteriore della cabina di pilotaggio per a ufficiale dei sistemi d'arma , o WSO (pronunciato "wizzo"). Nello Strike Eagle, il WSO è incaricato di selezionare ed eliminare i bersagli a terra mentre il pilota si concentra sulla manovra dell'aereo e sul combattimento degli aerei nemici. Entrambe le stazioni sono alloggiate in un robusto baldacchino "a bolle" sopra l'aereo. Questo design del baldacchino offre all'equipaggio una visione completa a 360 gradi dell'ambiente circostante.

    Il baldacchino F-15 offre all'equipaggio un'ampia visuale del cielo. Questo aereo si sta preparando a fare rifornimento. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa

    La postazione del pilota è progettata per rendere il volo e il targeting il più semplice possibile. Il computer presenta le informazioni più rilevanti sul display a comparsa (HUD), un monitor che proietta un'immagine su uno schermo trasparente nella parte anteriore del tettuccio della cabina di pilotaggio. Con il display a comparsa, il pilota può monitorare i dati di volo e le informazioni radar tenendo d'occhio il cielo. Questo è fondamentale in combattimento:un pilota non può continuare a guardare gli indicatori e gli strumenti mentre elude o insegue i caccia nemici. L'Air Force sta pianificando di sostituire eventualmente questo sistema con un monitor montato sul casco che proietta i dati di volo sulla visiera del pilota.

    Un'immagine del terreno a infrarossi visualizzata sul display heads-up di un F-15 Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati UnitiSe stai facendo shopping...

    Secondo l'Aeronautica Militare, un F-15 Strike Eagle costa 31,1 milioni di dollari. L'F-15D è un furto relativo a soli $ 29,9 milioni, e un aereo di prima generazione ti costerà solo 27,9 milioni di dollari. Anche se questo suona molto per la persona media, in realtà è un buon affare nel mondo militare. Gli aviatori dicono che è un piccolo prezzo da pagare per lo straordinario livello di prestazioni dell'F-15.

    Controlli

    La cabina di pilotaggio dell'F-15 Strike Eagle (a destra) ha una stazione extra per l'ufficiale dei sistemi d'arma. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Anche i comandi del pilota sono abbastanza semplici. Il pilota guida l'aereo con un stick di controllo situato al centro del pozzetto, e controlla il motore con il acceleratore alla sua sinistra. Entrambi i controlli hanno diversi pulsanti e interruttori che azionano l'apparecchiatura radar, selezionare le opzioni sul display a comparsa, e prendere di mira e sparare con le armi.

    I comandi sono progettati con il Acceleratore e stick manuali ( HOTAS ) sistema. Nel sistema HOTAS, ogni interruttore e pulsante sui controlli ha una forma e una consistenza diverse. Per di qua, il pilota può controllare tutti i principali aspetti dell'aereo senza mai guardare in basso nella cabina di pilotaggio.

    Il WSO, al contrario, non passa molto tempo a guardare fuori dalla cabina di pilotaggio. Lui o lei controlla il radar, LANTIRN e dati di volo su quattro display multifunzione (MFD) -- monitor a tubo catodico circondati da pulsanti (un po' come il display di un bancomat). La posizione WSO ha una serie completa di controlli di volo, ma questa è solo una disposizione di riserva - normalmente, la WSO non aiuta a far volare l'aereo. Sia il pilota che la WSO siedono in sedili eiettabili ACES II ad alta tecnologia, che li lanciano lontano dall'aereo in caso di emergenza.

    Tutta questa costosa attrezzatura ha uno scopo fondamentale:è progettata per lanciare vari missili, bombe e proiettili, conosciuto negli ambienti militari come artiglieria , agli obiettivi nemici. Nella sezione successiva, scopriremo cosa sta preparando l'F-15 quando va in guerra.

    L'F-15 Eagle è caricato con armi che possono eliminare quasi tutti gli aerei esistenti. Sfoggia otto missili aria-aria di diversi design. Può trasportare varie combinazioni di missili aria-aria a medio raggio avanzati AIM-120 (AMRAAM), Missili AIM-9L/M Sidewinder, o missili AIM-7F/M Sparrow.

    Due F-15 lanciano missili aria-aria AIM-7 Sparrow negli esercizi di allenamento. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Tutti e tre i tipi di missili sono progettati per cercare attivamente il loro obiettivo. I missili AMRAAM e Sparrow sono entrambi a guida radar. L'AMRAAM ha una propria unità radar e un sistema di controllo del volo. Prima di lanciare il missile, il computer F-15 trasmette informazioni radar specificando il bersaglio previsto, e l'unità radar del missile si aggancia. Dopo il lancio del missile, il suo unico obiettivo è dirigersi (regolando le pinne di volo) verso quel bersaglio.

    Il missile Sparrow funziona su un principio simile, ma non ha un proprio trasmettitore radar. Il pilota deve mantenere il trasmettitore dell'aereo puntato sul bersaglio, per "dipingerlo" per il missile.

    Il missile sidewinder utilizza un sensore a infrarossi per rilevare lo scarico caldo del motore di un aereo nemico. I comandi di volo guidano semplicemente il missile verso l'area più calda in vista.

    L'F-15 ha anche una mitragliatrice incorporata, un cannone a 6 canne M-61 da 20 mm, montato all'interno dell'ala di dritta (destra). La pistola ha un efficiente design della pistola Gatling che può sparare circa 6, 000 colpi al minuto. Non ha mai la possibilità, però, perché il suo caricatore contiene solo 940 colpi. Può svuotare l'intero caricatore in meno di 10 secondi!

    Gli aviatori caricano le munizioni per il cannone da 20 mm dell'F-15. Foto per gentile concessione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti

    Il pilota seleziona un diverso display di mira sull'HUD per ogni arma. Il display della mitragliatrice, Per esempio, è costituito da una forma ad imbuto. Il pilota manovra l'aereo in modo che il bersaglio sia al centro del fumaiolo e poi apre il fuoco.

    L'F-15 Strike Eagle ha tutto ciò che ha l'F-15 Eagle, e può anche trasportare quasi tutti i missili aria-terra nell'arsenale dell'Air Force. Spesso trasporta munizioni guidate, come la bomba GBU-15. Tutto sommato, può portare circa 23, 000 sterline (10, 430 kg) di ordigni.

    Un F-15 Strike Eagle lancia bombe a guida laser Mark 84 durante un'esercitazione.

    Entrambi i modelli F-15 hanno anche una serie di difese ad alta tecnologia. Hanno ricevitori di avviso radar, che rilevano i radar nemici dalle stazioni di terra, aerei o missili guidati, e un disturbatore radar avanzato per confondere queste unità radar. Hanno anche un distributore di pula , un dispositivo che spara una nuvola di strisce di metallo. Il radar nemico raccoglie la pula e perde temporaneamente l'aggancio all'F-15.

    La combinazione di elevata manovrabilità dell'F-15, l'elettronica sofisticata e le potenti armi l'hanno resa un'arma di enorme successo nell'arsenale degli Stati Uniti (e in un certo numero di arsenali di altri paesi, anche). Ma ora si sta avvicinando alla fine della sua corsa. Boeing e Lockheed Martin hanno già sviluppato il suo sostituto, il rapace F-22.

    Il rapace F-22, il sostituto high-tech dell'F-15 Foto per gentile concessione dell'aeronautica americana

    Il Raptor porta tutto sull'F-15 a un livello completamente nuovo, con un'accelerazione molto maggiore, manovrabilità e potenza del computer. È progettato anche per invisibile volare, proprio come i bombardieri F-117 e B-2.

    Per ulteriori informazioni sull'F15, l'F-22 e altri velivoli militari, controlla i link nella pagina successiva.

    Molte più informazioni

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    • F-15E Strike Eagle Foglio informativo
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