曾摧毁低轨道卫星 被誉为第一代卫星杀手

这架F-15机身中央 挂着ASM-135反卫星飞弹。(图/美国空军)

F-15是西方战机里的高度之王,最大升限可到2万公尺,实际上还可能再增加,只是担任飞行员的供氧系统会出问题。为了展现F-15超群性能,1980年代中期,美国空军还专门为F-15设计一种反卫星飞弹ASM-135,并且成功摧毁了一枚低轨道卫星,成为第一代「卫星杀手」。不过,F-15的潜力可能还不只于此。

F-15发射ASM-135反卫星飞弹。(图/美国空军)

2006年,美国波音公司提出了「F-15发射人造卫星」的概念。在初步的研究中,采取传统的机翼下安装法,或是机腹中心安装法。这种携带模式与加挂飞弹没有什么区别,但是受限于F-15机身与起落架的高度,没有办法携带直径更大的火箭,得卫星的重量限制在100公斤,使用弹性不高。

接下来,波音公司提出一种大胆的方案解决载荷空间不足的问题,那就是将火箭安装在F-15的机背上,如此一来,就能实现更大的有效负载能力。根据计划,波音设计了一种粗装的机背负架,安装在F-15E的机背中间,只需要拆除机背的减速板,就能修改成固定机背负架的结构,为了确保火箭尖端的空间,F-15的座舱罩也做了修改,后座的部分降低了高度。但了安全起见,F-15将改由远程遥控的方式操作,避免飞行途中遇到事故,飞行员无法弹射的困境。

由F-15搭载的GSE太空火箭也是特别制作的,为了降低成本,GSE利用现成的固体火箭,也就是采用「义勇兵2式」(Minutemen II)洲际飞弹的第2级担任它的初始火箭,至于GSE的第2、第3级,都使用飞马座发射系统(Pegasus Launch System)的后端与终端火箭。为了在起飞阶段维持流畅的流体力学,火箭的尾喷口先被整流罩盖住,直到将要发射火箭时才会脱离。

F-15搭载太空火箭的方案。(图/波音)

F-15将太空火箭揹负于机背,然后在上升阶段发射。(图/波音)

根据现在公开的波音技术手册,F-15将会以40.4度的仰角向上飞行,并且在2万7700英尺(8500公尺)的高度加速到1.7马赫,来开始发射过程。到了4万7800英尺(约14600公尺)的高度时,战机略降速到1.35马赫,此时释放火箭、脱离喷口整流罩,火箭将会暂时以惯性向上冲,但还不会点火,这是为了给F-15足够的远离时间(约4秒),再点燃引擎飞向太空。

那么,如果这个概念可行,为什么我们还没有看到它发生?这是因为从上述的流程来看,它还是相当复杂,包括F-15需要进行无人化操作、也需要座舱罩、机背结构的改装,火箭启动的过程也有一定程度的风险。于是最终,美国空军放弃了这项计划,继续依靠体积更大的波音B-52同温层堡垒轰炸机,或是B-1B枪骑兵轰炸机,担任高超音速飞行器的载台。而且到了2010年,SpaceX的猎鹰9号火箭发射成功,这种可回收的太空火箭立即就将太空运输成本给降低了,技术风险高的F-15发射卫星,也就显得没有太大的必要性。