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  F-15的機動性來自於低翼負荷(重量對翼面積之比值)與高推重比,使它能夠快速地轉向而不喪失速度,武器和飛控系統的設計使得它只需要一名飛行員,就能安全而有效率地進行空戰。  F-15可以簡單地分成單座型和雙座型,雙座型的駕駛艙玻璃的後部略凸,但即使是單座型的F-15的駕駛艙也保留了可容納多一個座位的空間,也就是可以簡單地改成為雙座型。  多功能的航電系統包含了抬頭顯示器(Head-Up Display,HUD)、先進的雷達、慣性導航系統(Inertial Navigation System,INS)、 飛行儀表、超高頻(Ultra-High Frequency,UHF)通訊、戰術導航系統與儀器降落系統(Instrument Landing System,ILS)。它也內建了戰術電戰系統、敵我識別器(Identification Friend of Foe,IFF)、電子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)裝置與中央數碼電腦系統。抬頭顯示器會顯示出由航電系統整合提供的飛行相關資料,它可以在任何飛行環境下判讀,提供飛行員飛行、追蹤及獵殺敵機或其它目標的必要而即時的資訊,而不需要低頭看座艙內的儀表。  F-15的多功能脈衝多普勒雷達可以向下俯視搜尋目標,利用多普勒效應能避免目標的訊號被地面噪聲所掩蓋,可以追蹤從視距外到近距離、樹梢高度的小型高速目標。目標反射的雷達訊號會傳到中央電腦,在近距離纏鬥下,雷達可以自動捕獲目標,並將目標資訊投射到抬頭顯示器上。電戰系統提供威脅來源的警告,並且自動進行反制。這些先進的電子裝置讓飛行員為它取了個「星艦」的綽號。  F-15能搭載多種空對空武器,自動化的武器系統與手置節流閥與操縱桿(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的設計,讓飛行員只需使用節流閥杆和操縱桿上的按鈕,就可以有效地進行空戰。而所有的設定與視覺導引都會顯示在抬頭顯示器上。  F-15能夠攜帶AIM-7麻雀導彈、AIM-9響尾蛇導彈、AIM-120先進中程空對空導彈,其中進氣道下方外側可以掛載AIM-7和AIM-120,機翼下的多功能掛架可以掛載AIM-9和AIM-120。而在右側進氣道外側還有一座M61A1火神式機砲。  低阻力的適形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特別為C/D型研發的,裝設在兩邊進氣道外側,主翼下方的位置,可以裝載約114立方呎(約3,200升)的油料,只需增加一點呆重,但增加的阻力遠小於外掛式副油箱,也不會佔用外掛載點,原先在進氣道下方外側的掛載點則改成在適形油箱下方,數量相同。這個裝置使得F-15能夠減少空中加油所需的時間,因而增加其在戰場上執行任務的時間,有助於其全球部署行動。不過由於它不像傳統外掛式副油箱可以在必要時拋棄,而依然會降低戰機的效能,A/B/C/D型通常不使用它,F-15E則會使用。  F-15E打擊鷹式戰鬥轟炸機是雙座、雙重用途戰機,可全天候執行空優作戰與深入阻絕任務。後座擁有四具多功能陰極射線管(CRT)螢幕,可以檢視飛機系統與武器的管理。三重數碼線傳飛控系統與鐳射陀螺儀使得戰機能夠進行自動地貌追沿(terrain following)飛行。而高解析度的AN/APG-70雷達與夜間低空導航暨標定紅外線(Low-Altitude Navigation and Targeting Infrared for Night,LANTIRN)莢艙,使得F-15E能夠進行低空高速穿透。

  1969年由麥道(McDonnell Douglas)公司得標重型主力戰機計劃,當時一開始的概念是來自於已經成為主力的F-4以及稍早服役的F-14經驗,海空軍均認為只有大型、重型戰機才有足夠的全方位能力應付空優、攔截等任務,而不像戰機黑手黨(主張近戰纏鬥至上的學派)力主的輕型戰機處處受限,但基於強烈的軍種本位主義、使用F-4的越戰難堪過去,空軍一直在政治層面施力,阻止美國國會支援F-14空軍版的發展。  迫於當時蘇聯MiG-25屢屢在各項飛行紀錄上的示威,F-15於1972年7月首次試飛,1974年首架量產機交付美國空軍使用,不過稍後即因為造價過高而產生了輔助戰機的概念,以「高-低配」為折衷方案,而導致了F-16與F/A-18的誕生,直到現在。  美國空軍是F-15最早也最大的使用者,其計劃將F-15服役至2025年。第一架單座F-15A在1972年7月首飛,第一架F-15B(或稱做TF-15A)雙座型在1973年7月首飛。第一架F-15B在1974年11月成軍,而在1976年1月,完成了第一個配屬F-15戰鬥的聯隊成軍。早期型F-15A/B有航程比輕型F-16戰鬥機還短的現象,以及發動機品質不穩定屢屢導致事故。  單座型的F-15C和雙座型的F-15D在1979年加入美國空軍的行列,新機型具備PEP2000(Production Eagle Package 2000)的升級,包括增加了2,000磅(約900公斤)的內載油量,可以加掛外部適形油箱的能力,最大起飛重量增加到68,000磅(約30,600公斤)。  F-15也曾計劃發展海軍艦載機型並稱為F-15N海鷹,F-15N會加強起落架結構強度和在前起落架加上拖杆以及可折起的機翼,還會加上可以發射AIM-54鳳凰導彈的功能,但此計劃最終流產,同樣海軍的F-14雄貓式戰鬥機也曾想發展空軍型也以失敗收場。  F-15自1983年2月展開了多階段提升計劃(Multistage Improvement Program,MSIP),1985年第一架MSIP型F-15C完成出廠。MSIP改良計劃中包含了中央電腦,可程式武器控制組等的升級,可使用較新型的AIM-7、AIM-9、和AIM-120A等導彈。還有擴充的戰術電戰系統,配備ALR-56C雷達警告接收器、ALQ-135反制裝置。最後43架還裝上了休斯APG-70雷達,另有161架F-15C自2001年初開始改換裝APG-63 (V)1,並已經展開逐步升級為APG-63(V)3的計劃,其餘的F-15則仍舊使用APG-63PSP雷達。  服役於以色列空軍的F-15A/B也參與了1982年的黎巴嫩戰爭,並在1982年的貝卡谷地空戰與F-4、F-16聯手取得52:1的空戰絕對勝利。  F-15C/D和F-15E都參與了1991年在波斯灣發動的沙漠風暴行動,並獲得空軍39場空戰勝利中的36場。 地面打擊專用的F-15E主要於夜間使用LANTIRN進行飛雲導彈載具與砲陣地的獵殺任務。  接下來F-15仍持續支援南方守望行動,在伊拉克南部禁航區巡邏,以及土耳其的Provide Comfort行動,北約在波斯尼亞的行動等。  駐防於阿拉斯加第3聯隊-第12中隊的18架F-15C已經全面換裝更為先進APG-63(V)2 AESA雷達,暱稱「金鷹」(Golden Eagle),不過由於(V)2雷達使用較舊的AESA技術重量較重,飛機必須執行額外的配重工作,目前只換裝上18架戰機上,其餘F-15C的雷達升級則改換裝APG-63(V)3,換裝後空機重量與換裝前約略相同。

  早期部分致力於改革越戰空戰的失敗,知名的「戰機黑手黨」(主張近戰纏鬥至上的學派)的軍事研究者們,認為F-15仍然只是F-4幽靈戰鬥機這款越戰失敗者之一的機型的升級版,但是隨著導彈和電子科技進步纏鬥思維也逐漸淡出。  F-15的近距離空戰機動性、BVR空戰優勢、先進電戰系統等等雖有高度評價,但高單價及操作費使得美國空軍也無法配備太多,於是帶來了F-16戰隼式戰鬥機的研發,以彌補F-15的不足。  由於發展時間較早,就整體氣動力外型設計而言,F-15其實並未完全具備第4代戰機的特徵(如前緣襟翼,翼胴融合),因此也有觀點指出F-15可視為3代戰機集大成者,但不能視為4代戰機,但優異的氣動力設計搭配推力強勁的發動機,仍造就了F-15傑出的飛行效能,強大的載彈量能在未來與F-22或F-35搭配,擔任「導彈卡車」的任務。

  在1983年5月1日,以色列空軍的一次纏鬥訓練中,一架F-15D與一架A-4天鷹式攻擊機發生碰撞。F-15D的右翼幾乎整個撕裂,只剩最內側的2英尺(60釐米)還在。飛行員沒有聽從教官要求彈射的命令,並且成功地將這架重創的飛機迫降到機場。事後調查認為能夠成功迫降是因為機尾巨大的水平面積,以及引擎進氣道與機身提供的額外升力。兩個月後,這架飛機完成修復並回到任務行列,事實上,稍早時期採用類似構型的F-14亦發生過類似事件,證明了此一型態機身構型在氣動力學上的特色:以F-14而言,超過740Km/h(400節),機身便成為舉升體。

  在1984年1月至1986年9月,部分F-15A型進行改裝以使用ASM-135反衛星導彈,利用F-15A的射控雷達進行姿勢控制及導彈發射,成功的於第三次試射時自高度38,100英尺(11,600米),音速1.22馬赫下以65度仰角發射導彈並以動能擊毀的方式摧毀了離地555公里的退役衛星。  不過美方擔心這項發展會違反美國和蘇聯之間不研發和測試反衛星武器的協議,國會也不同意繼續試驗,因此即使有20架F-15已經進行改裝工程,整個計劃還是在1988年正式終止。

  2007年11月一架美國空中國民兵所屬的F-15戰機於空戰訓練時解體墜毀,飛行員安全逃生。2007年11月4日美國空軍宣佈F-15鷹式戰鬥機基於「適航性疑慮」,將停飛部分「非關鍵性飛行任務」,但其後於11月5日晚間宣佈擴大停飛,停飛所有非戰鬥值勤的F-15戰鬥機,所有例行性日常戰備訓練任務暫停。而部署在阿富汗執行反恐作戰任務的F-15戰鬥機亦需停飛,停飛令適用於部署於全球各地的F-15鷹式戰鬥機。至此,美軍所有的676架F-15戰鬥機全部停飛。日本航空自衛隊亦於11月5日宣佈全面停飛F-15鷹式戰鬥機。  F-15E在不久後即回覆正常飛行及戰備任務,而A-D型機則繼續停飛。2008年1月美國空軍已經完成90%A-D型戰機的結構檢查,其中60%通過檢查回覆正常飛行及戰備任務。而約有180架發現縱梁裂縫,此項缺失有可能讓這180架戰機提早退役。每架戰機更換縱梁成本約26萬美元,美國空軍目前還不確定是否要修復。  2009年9月16日,美軍最後一架F-15A自俄勒岡州空軍國民警衛隊退役,標誌著美國的F-15A/B型全面退役。

  F-15C/D已計劃要由其後繼者F-22猛禽戰鬥機取代,但由於F-22採購數量不足,美軍打算保留178架(一說是208架,48架於國民警衛隊,160架於美國空軍)F-15C/D戰機服役至2025年之後,並且換裝AN/APG-63 (V)3主動相位陣列雷達(AESA)。 2009年,波音公司在聖路易斯展示了F-15SE沉默鷹式戰鬥機(Silent Eagle)。F-15SE做了重大改進:對區域性外形進行技術處理,在機體表面覆蓋吸波塗層,同時採用了一種可以內建武器掛架的保型油箱(CFT),這使得該機對波音公司的潛在客戶非常富有吸引力。將來隨著執行任務的不同,F-15SE既可以使用帶有內建武器掛架的保型油箱,也可仍然使用裝載燃油並帶有外部武器掛架的傳統保型油箱。當採用前面一種配置方式時,F-15SE可以在內部掛架上攜帶諸如AIM-9“響尾蛇”近距空空導彈和AIM-120中距空空導彈之類的空戰武器,也可攜帶包括“聯合直接攻擊彈藥”(JDAM)和“小直徑炸彈”(SDB)在內的對地攻擊武器。當採用傳統保型油箱時,F-15SE則可以攜帶目前F-15各種型別所能攜帶的標準武器彈藥。 波音建議美國空軍採購新生產的F-15 X取代日益老化的F-15C/D/E  美國國防部部長辦公室已將要求撥款12億美元,採購F-15X的提案插入預算案中。據訊息人士透露,美國空軍2020年將獲得8架F-15X,接下來幾年會再增加72架,以取代機齡已達35年的F-15C戰機。F-15X又分為兩種版本,一種是單座的F-15CX,還有一種是雙人座的F-15EX。  根據波音官網資料,F-15EX在過去10年已投注超過50億美元的技術開發,在武器搭載量有很大的提升,具有12個空對空與15個空對地的武器掛點,搭載容量可達29,500磅,可依據各種需求進行變換,兼具各種型態的任務。

  除了美國空軍,美國NASA也有使用F-15作各種有關飛行的科學實驗,有些F-15甚至需要進行一些改裝,例如:

  至今日在作戰損失(與敵對武裝集團發生直接性交火)上除海灣戰爭中遭地面火力而損失的兩架F-15E經證實外,其餘的擊墜紀錄目前皆未獲得實際物證證實  美國稱直到2000年,F-15在空戰中,總共締造了104架擊墜紀錄而未被擊落,然而在1995年日本的一次實彈空戰訓練中,一架F-15J因為AIM-9安全裝置失常而擊落另一架F-15J。敘利亞聲稱1981年7月9日一架米格-25PD用兩枚R-40擊落了一架F-15,殘骸落入地中海。 F-15主要的擊墜紀錄都是由以色列空軍在1982年的黎巴嫩戰爭(或稱第五次中東戰爭,以色列稱之為加利利和平行動)中締造的,許多敘利亞的俄製米格-21(報告中的數量從80到92架不等)與米格-23和少量的米格-25被擊落,其中一部分是F-15的戰績。但俄羅斯人也聲稱敘利亞的米格-21比斯也於1982年8月6日用一枚AA-8「蚜蟲」空對空導彈擊落了一架以色列的F-15A,但以色列表示飛機返回基地並得到了修復。同時也有俄羅斯資料指出1983年10月3架以色列空軍的F-15被敘利亞空軍的米格-23ML擊落。  沙烏地阿拉伯皇家空軍(Royal Saudi Air Force)在1984年與伊朗的小規模衝突中擊落二架F-4,海灣戰爭中擊落二架伊拉克幻象F1。  在海灣戰爭中,美國空軍締造了大部分的擊墜紀錄,大多都是用導彈,而被擊落的敵機大部分都是被追擊,而不是直接向美軍發動的正面交火。在這場戰爭中,F-15被用於對地攻擊的比重和空優任務相當。不過其中F-15E也遭到地面炮火的攻擊而損失兩架,另外2003年的伊拉克戰爭中也有一架可能是被地面炮火擊落。  1999年科索沃戰爭中,美軍F-15C使用AIM-120B共擊落4架南聯盟米格-29。  2001年2架以色列空軍F-15C擊落2架敘利亞空軍米格-29。  2018年1月8日胡塞武裝組織公佈一段紅外線影片,"宣稱"擊落一架沙烏地阿拉伯空軍F-15S,但其影片中F-15S在疑似被擊中後並無顯示機體嚴重破損,飛行姿態也無明顯改變,且缺乏實體殘骸事證。  E型機詳細資料請參閱F-15E

  基於其高貴的價格,早期除了美國之外,使用F-15的國家只有以色列(F-15、F-15I與F-15IA)、日本(F-15J與F-15DJ)、沙烏地阿拉伯(F-15C與F-15S)等三國。近幾年才開始有新加坡(F-15SG)等國家提出採購需求。另外還有以F-15E為基礎,售予韓國的F-15K,這是第一個使用奇異引擎的F-15,在這之前的F-15都是使用普惠的引擎。  --已授權於三菱重工自行生產製造,也就是除了美國之外唯一生產F-15的國家

  在第二次世界大戰中,諾斯洛普(Northrop)建造了P-61黑寡婦戰鬥機的無武裝型,稱為F-15報告者式(Reporter)(在陸軍航空隊的命名系統中,F代表照像偵察機,使用到1947年美國空軍創立)。

  F-15在電影作品中也是大出風頭嶄露頭角,在影視中的地位和出場次數也絕不亞於其它戰機,以下是出場的各個電影:  日本動畫中也會出現F-15,如Fate/Zero未遠川暴走事件中,日本自衛隊派出兩架F-15前去偵查。

  相似機型  設計序號

  F-15SE“沉默鷹”改進型戰鬥機詳解
F-15鷹式戰鬥機或作F-15鷲式戰鬥機(英語:McDonnell Douglas F-15 Eagle),是一款美國開發生產的全天候、高機動性的戰術戰鬥機。以及針對獲得與維持空優而設計的它,是美國空軍現役的主力戰機之一。F-15是由1962年展開的F-X(Fighter-Experimental)計劃發展出來。在戰機世代上,按照原先的歐美標準被歸類為第三代戰機(現在已和俄羅斯標準統一為第四代戰機)。