Potrebbero essere voluti decenni per sviluppare l'F-15 , ma non ci volle molto perché il mondo capisse il potenziale di combattimento degli aeroplani. Nel 1911, solo otto anni dopo che i fratelli Wright avevano fatto decollare la loro creazione, l’esercito americano iniziò a sganciare bombe di prova dall’alto. Pochi anni dopo, le truppe della Prima Guerra Mondiale si combattevano in cielo con aerei da combattimento armati 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 aerei da combattimento eleganti e potenti in grado di effettuare virate aeree brusche a più di 600 miglia all'ora (970 km/h).
In questo articolo esamineremo uno dei caccia più famosi, l'F-15. Questo straordinario aereo sta crescendo da anni - è in circolazione dall'inizio degli anni '70 - ma è ancora un pezzo cruciale dell'arsenale statunitense. 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, all'equipaggiamento elettronico avanzato e alla temibile potenza di fuoco.
ContenutoL'F-15 Eagle è un piccolo aereo a reazione altamente manovrabile progettato per effettuare missioni di combattimento in tutte le condizioni atmosferiche. La sua missione principale è mantenere la superiorità aerea. In altre parole, il suo scopo finale è sconfiggere altri aerei in combattimenti aerei.
L'aeronautica degli Stati Uniti commissionò l'aereo dopo aver dato un'occhiata al MiG-25, un potente aereo da caccia presentato dall'Unione Sovietica nel 1967. Il MiG-25, comunemente noto come "Foxbat", era di gran lunga superiore ai principali aerei statunitensi. dell'epoca, l'F-4 Phantom, e nel cuore della Guerra Fredda, l'Air Force aveva bisogno di un aereo paragonabile il prima possibile.
La McDonnell Douglas (ora fusa con la Boeing) vinse il contratto per il nuovo progetto e consegnò l'F-15 finito pochi anni dopo. Da allora l'azienda ha introdotto diverse varianti su questo aereo, poiché la tecnologia e le esigenze sono cambiate (vedi sotto). L'attuale F-15 Eagle da combattimento è l'F-15C.
L'originale F-15 Eagle era progettato per gestire solo bersagli aria-aria (altri aerei). Non era stato costruito per bombardare obiettivi 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 ebbe bisogno di un cacciabombardiere per sostituire il vecchio F-111 finché il nuovo F-117 stealth non fosse stato pronto, decise di modificare l’F-15 per missioni aria-terra. Il risultato fu l'F-15 Strike Eagle, designato F-15E.
Lo Strike Eagle non è un sostituto dell'F-15 originale, ma un aereo bombardiere supplementare. Sorprendentemente, questa soluzione temporanea si rivelò l'orgoglio dell'inventario dell'aeronautica militare e 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 terrestri e quindi uscire dal territorio nemico.
Nella prossima sezione vedremo come sono messi insieme questi due aerei e scopriremo come si tuffano, si arrampicano e schivano 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 portanza, ha stabilizzatori posteriori verticali e orizzontali e timoni che bilanciano e governano l'aereo, e ha due motori a reazione turbofan nella parte posteriore dell'aereo che generano spinta.
La differenza principale tra un F-15 e un normale jet è il modo in cui questi elementi sono bilanciati. I motori gemelli dell'F-15 (Pratt &Whitney F-100-PW-220 o 229) hanno un rapporto spinta/peso molto elevato , il che significa che sono relativamente leggeri per la quantità di spinta che generano (possono generare quasi otto volte il proprio peso in spinta).
Anche il corpo dell'aereo è relativamente leggero, sebbene sia estremamente resistente. I longheroni alari (le strutture di supporto all'interno delle ali) sono realizzati in titanio, che è più leggero e resistente dell'acciaio, e la maggior parte della pelle è realizzata in alluminio leggero.
Secondo l'Air Force, ciascun motore può generare tra le 25.000 e le 29.000 libbre di spinta. Il peso normale dell'F-15C è di sole 45.000 libbre, il che significa che la sua spinta è in realtà maggiore del suo peso! Ciò gli consente di accelerare rapidamente, anche durante la salita in quota.
L'F-15 ha anche un carico alare molto basso, il che significa che ha molta area alare per il suo peso. Una maggiore area alare significa una maggiore portanza, che rende l'aereo più agile. Può decollare, ascendere e virare molto più rapidamente di un normale aereo, che ha un peso molto maggiore per metro quadrato di spazio alare.
I motori sono dotati di ugelli di postcombustione, che possono fornire una spinta extra quando necessario. Il postcombustore inietta semplicemente il carburante nel flusso di scarico del getto caldo. Si accende, aggiungendosi ai gas caldi che fuoriescono dalla parte posteriore del motore (vedi questa domanda del giorno per i dettagli sui postbruciatori). A piena potenza, l'aereo può raggiungere una velocità superiore a Mach 2,5 (circa 2.984 km/h).
L'elevata potenza del motore ha un prezzo:scarso risparmio di carburante. Naturalmente, l’F-15 è stato progettato tenendo presente questa limitazione. Per estendere la sua autonomia senza rifornimento, è stato costruito con grandi serbatoi di carburante interni aggiuntivi nella fusoliera (il corpo principale) e nelle ali. Può anche trasportare tre serbatoi esterni, nonché un paio di serbatoi di carburante esterni conformi e aderenti sotto le ali che generano una certa portanza. Con il pieno di carburante, l'F-15C può volare per 3.450 miglia (5.550 km) e l'F-15E può volare per 2.400 miglia (3.860 km).
L'altro problema con i motori è che si consumano abbastanza rapidamente. Questo è prevedibile, data 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 solo decolla velocemente, ma si ferma anche velocemente. È dotato di un proprio freno ad aria estensibile, un pannello a comando idraulico che aumenta notevolmente la resistenza dell'aereo per rallentarlo (proprio come un paracadute).
La cosa principale che distingue l'F-15 e gli altri caccia moderni dai loro predecessori sono i loro sistemi di controllo di volo. I primi piloti da caccia controllavano i loro aerei meccanicamente, 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.
L'aereo è essenzialmente un robot. Ha un computer centrale, collegato a una serie di sensori avanzati. In base all'input del sistema di guida inerziale (che contiene sensori giroscopici altamente sensibili) e del pilota, il computer attiva gli attuatori idraulici per regolare le ali e gli stabilizzatori posteriori.
In realtà il pilota non pilota direttamente l'aereo:dà istruzioni e il computer decide come eseguirle. Il computer apporta costantemente modifiche al volo per migliorare le prestazioni di volo:il computer crea artificialmente una corsa relativamente fluida. Il computer dell'F-15 può apportare le modifiche necessarie in millisecondi, circa cento volte più velocemente di un essere umano.
L'"occhio" principale dell'aereo è il sistema radar controllato dal computer, montato nel muso. Il compito del radar è localizzare altri velivoli e generare mappe del terreno. La parabola è montata su sospensioni cardaniche mobili, quindi può ruotare per scansionare aree diverse o seguire un bersaglio in movimento. Il radar rileva la direzione in cui si muovono i bersagli utilizzando il sistema pulsato-Doppler:in sostanza, 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 è dotato di apparecchiature di scansione aggiuntive chiamate sistema di navigazione a bassa quota e di puntamento a infrarossi per la notte (LANTIRN). Il sistema LANTIRN è alloggiato in due pod montati sul fondo dell'aereo, vicino alle prese del motore.
La capsula di navigazione contiene un'altra unità radar ottimizzata per mappare il terreno e uno scanner per la visione notturna a infrarossi lungimiranti (FLIR) che raccoglie l'energia termica a infrarossi dagli oggetti circostanti. Insieme, questi sensori generano un'immagine dettagliata del terreno sottostante, consentendo al pilota o al computer di volare nella totale oscurità.
La capsula di puntamento ospita un potente laser e un altro scanner FLIR, montato su una torretta girevole. Il laser funziona come un telemetro, calcolando la distanza dai bersagli in base al tempo impiegato da un raggio laser per rimbalzare su di essi, e anche come designatore di bersagli, contrassegnando i bersagli per i missili a guida laser. Il sistema d'arma automatizzato consente ai piloti di individuare bersagli terrestri, 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 di puntamento e navigazione. Nella prossima sezione, guarderemo all'interno della cabina di pilotaggio per vedere come l'equipaggio accede a queste informazioni, fa volare l'aereo e prende di mira il nemico.
L'F-15 originale era progettato per un equipaggio composto da una sola persona. Il pilota fa volare l'aereo e contemporaneamente prende di mira gli aerei nemici. L'F-15 Strike Eagle è dotato di una postazione aggiuntiva nella parte posteriore della cabina di pilotaggio per un ufficiale dei sistemi d'arma, o WSO (pronunciato "wizzo").
Nello Strike Eagle, la WSO ha il compito di selezionare ed eliminare bersagli terrestri mentre il pilota si concentra sulla manovra dell'aereo e sulla lotta contro gli aerei nemici. Entrambe le stazioni sono ospitate in una robusta tettoia a "bolla" in cima all'aereo. Questo design del tettuccio offre all'equipaggio una visione completa a 360 gradi dell'ambiente circostante.
La postazione del pilota è progettata per rendere il volo e il puntamento il più semplice possibile. Il computer presenta le informazioni più rilevanti sull'heads-up display (HUD), un monitor che proietta un'immagine su uno schermo trasparente nella parte anteriore del tettuccio della cabina di pilotaggio. Con l'heads-up display, il pilota può monitorare i dati di volo e le informazioni del radar tenendo d'occhio il cielo.
Questo è fondamentale in combattimento:un pilota non può continuare a guardare in basso gli indicatori e gli strumenti mentre schiva o insegue i caccia nemici. L'Air Force prevede di sostituire eventualmente questo sistema con un monitor montato sul casco che proietta i dati di volo sul visore del pilota.
Secondo l’Air Force, un F-15 Strike Eagle vale 31,1 milioni di dollari. L'F-15D è un vero affare a soli 29,9 milioni di dollari, e un aereo di prima generazione ti costerà solo 27,9 milioni di dollari. Anche se questo sembra 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.
Anche i controlli del pilota sono abbastanza semplici. Il pilota governa l'aereo con uno stick di controllo situato al centro della cabina di pilotaggio e controlla il motore con l'acceleratore alla sua sinistra. Entrambi i controlli sono dotati di diversi pulsanti e interruttori che azionano l'apparecchiatura radar, selezionano le opzioni sull'heads-up display e mirano e sparano con le armi.
I controlli sono progettati con il sistema Hands-On Throttle and Stick (HOTAS). Nel sistema HOTAS, ogni interruttore e pulsante sui controlli ha una forma e una struttura diversa. In questo modo, il pilota può controllare tutti gli aspetti principali dell'aereo senza mai guardare nella cabina di pilotaggio.
La WSO, al contrario, non passa molto tempo a guardare fuori dall'abitacolo posteriore. Lui o lei monitora il radar, il LANTIRN e i 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 della 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 il WSO siedono nei sedili eiettabili ACES II ad alta tecnologia, che li lanciano fuori dall'aereo in caso di emergenza.
Tutto questo costoso equipaggiamento ha uno scopo fondamentale:è progettato per lanciare vari missili, bombe e proiettili, conosciuti negli ambienti militari come ordigni, su obiettivi nemici. Nella prossima sezione scopriremo cosa porta effettivamente con sé l'F-15 quando va in guerra.
L'F-15 Eagle è carico di armi in grado di eliminare quasi tutti gli aerei esistenti. Dispone di otto missili aria-aria di diversi design. Può trasportare varie combinazioni di missili aria-aria avanzati a medio raggio AIM-120 (AMRAAM), missili AIM-9L/M Sidewinder o missili AIM-7F/M Sparrow.
Tutti e tre i tipi di missili sono progettati per cercare attivamente il loro bersaglio. I missili AMRAAM e Sparrow sono entrambi a guida radar. L'AMRAAM dispone di una propria unità radar e di un sistema di controllo di volo. Prima di lanciare il missile, il computer dell'F-15 trasmette le informazioni radar specificando il bersaglio previsto e l'unità radar del missile lo aggancia. Dopo il lancio del missile, il suo unico obiettivo è dirigersi (regolando le alette di volo) verso il bersaglio.
Il missile Sparrow funziona secondo un principio simile, ma non dispone di un proprio trasmettitore radar. Il pilota deve tenere il trasmettitore dell'aereo puntato verso il 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 controlli di volo guidano semplicemente il missile verso l'area più calda in vista.
E non è tutto nemmeno per le armi aria-aria. L'F-15 ha anche una mitragliatrice incorporata, un cannone M-61 da 20 mm a 6 canne, montato all'interno dell'ala di tribordo (destra). La pistola ha un efficiente design di pistola Gatling che può sparare circa 6.000 colpi al minuto. Ma non ne ha mai la possibilità, perché il suo caricatore contiene solo 940 colpi. Può svuotare l'intero caricatore in meno di 10 secondi!
Il pilota seleziona una visualizzazione di mira diversa sull'HUD per ciascuna arma. Il display della mitragliatrice, ad esempio, ha la forma di un imbuto. Il pilota manovra l'aereo in modo che il bersaglio sia al centro dell'imbuto e poi apre il fuoco.
L'F-15 Strike Eagle ha tutto ciò che ha l'F-15 Eagle e può anche trasportare praticamente qualsiasi missile aria-terra nell'arsenale dell'Aeronautica Militare. Spesso trasporta munizioni guidate, come la bomba GBU-15. Nel complesso, può trasportare circa 23.000 libbre (10.430 kg) di ordigni.
Entrambi i modelli F-15 hanno anche una serie di difese high-tech. Hanno ricevitori di allarme radar, che rilevano i radar nemici dalle stazioni di terra, dagli aerei o dai 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 metalliche. Il radar nemico raccoglie la pula e perde temporaneamente l'aggancio dell'F-15.
La combinazione di elevata manovrabilità, elettronica sofisticata e armi potenti dell'F-15 lo hanno reso un'arma di enorme successo nell'arsenale degli Stati Uniti (e anche in numerosi arsenali di altri paesi). Ma ora si sta avvicinando alla fine della sua corsa. Boeing e Lockheed Martin hanno già sviluppato il suo sostituto, l'F-22 Raptor.
Il Raptor porta tutto ciò che c'è sull'F-15 a un livello completamente nuovo, con un peso massimo al decollo aumentato, una migliore accelerazione e manovrabilità e un computer centrale aggiornato. È progettato anche per il volo invisibile, proprio come il bombardiere F-117 e B-2.
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