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Cómo funcionan los F-15

Cómo funcionan los F-15

Sistemas mecánicos y electrónicos

El F-15 puede transportar combustible adicional en tres tanques externos. Uno está montado debajo de cada ala y el otro está unido al fuselaje.

Foto cortesía de la Fuerza Aérea de EE. UU.

Los motores están equipados con boquillas de postcombustión, que pueden proporcionar un impulso adicional si es necesario. El postquemador simplemente inyecta combustible en la corriente de escape del chorro de agua caliente. Se enciende, agregando gases calientes que escapan por la parte trasera del motor (vea esta pregunta del día para más detalles sobre los posquemadores). A plena potencia, la aeronave puede alcanzar más de Mach 2,5 (aproximadamente 1854 mph / 2984 km / h).

La alta potencia del motor tiene un precio: bajo consumo de combustible. Por supuesto, el F-15 fue diseñado con esa limitación en mente. Para ampliar su alcance sin repostar, se construyó con grandes depósitos de combustible internos en el fuselaje (cuerpo principal) y alas. También puede llevar tres tanques de combustible externos, así como un par de tanques aerodinámicos moldeados debajo de las alas que generan su propia sustentación. Lleno de combustible, el F-15C puede viajar 5.550 km (3.450 millas) y el F-15E puede viajar 2.400 millas (3.860 km).

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El otro problema de los motores es que se desgastan muy rápidamente. Esto era de esperar, dada la cantidad de trabajo que realizan. Afortunadamente, son muy fáciles de reemplazar: ¡un equipo de tierra de la Fuerza Aérea puede hacerlo en menos de una hora!

El F-15 no solo despega rápidamente, sino que también se detiene. Tiene su propio extensible freno neumatico, un panel operado hidráulicamente que aumenta en gran medida la resistencia de la aeronave para frenarla (así como un paracaídas).

Un F-15 aplica el freno de aire antes de aterrizar.
Un F-15 aplica el freno de aire antes de aterrizar.

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Lo principal que distingue al F-15 y otros cazas modernos de sus predecesores son sus sistemas electrónicos. Los primeros pilotos de caza controlaron mecánicamente sus aviones, cambiando los enlaces y, principalmente, utilizaron sus ojos para apuntar a los aviones enemigos. Por el contrario, casi todos los aspectos del F-15 están informatizados.

Cómo funcionan los F-15

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El avión es esencialmente un robot. Tiene una computadora central conectada a varios sensores avanzados. Basado en contribuciones de sistema de guiado inercial (que contiene sensores giroscópicos de alta sensibilidad) y el piloto, la computadora activa los actuadores hidráulicos para ajustar los parachoques y estabilizadores traseros. El piloto no vuela el avión directamente: da las instrucciones y la computadora decide cómo ejecutarlas. La computadora realiza constantemente ajustes de vuelo para mejorar el rendimiento del vuelo: la computadora crea artificialmente un viaje relativamente suave. La computadora F-15 puede realizar los ajustes necesarios en milisegundos, unas cien veces más rápido que un humano.

El “ojo” principal del avión es su sistema de radar controlado por computadora montado en la nariz. La función del radar es localizar otras aeronaves y generar mapas en tierra. El plato está montado sobre balancines móviles, por lo que puede girar para examinar diferentes áreas o seguir un objetivo en movimiento. El radar determina la dirección en la que se mueven los objetivos utilizando el sistema Pulse-Doppler; básicamente, los cambios en la frecuencia de las ondas de radio reflejadas indican si el objetivo se está acercando o alejándose del sistema de radar (consulte Funcionamiento del radar). radar para obtener más información).

El F-15 Strike Eagle tiene un equipo de escaneo adicional llamado navegación de bajo nivel y vista infrarroja por la noche (LANTIRN) sistema. El sistema LANTIRN está alojado en dos góndolas montadas en la parte inferior de la aeronave, cerca de las entradas del motor.

La módulo de navegación contiene otra unidad de radar optimizada para la cartografía del terreno y un escáner de visión nocturna infrarroja (FLIR) que recoge la energía térmica infrarroja de los objetos circundantes. Juntos, estos sensores generan una imagen detallada del terreno que se encuentra debajo, lo que permite que el piloto o la computadora vuelen en completa oscuridad.

Una de las cápsulas LANTIRN en un F-15 Strike Eagle
Una de las cápsulas LANTIRN en un F-15 Strike Eagle

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

La grupo de orientación alberga un potente láser y otro escáner FLIR, montado en una torre giratoria. El láser funciona como un archivo. telémetro, calculando la distancia a los objetivos en función del tiempo que tarda un rayo láser en rebotar en ellos, también designador de destino, apuntar para misiles guiados por láser. El sistema de puntería está diseñado para seleccionar objetivos terrestres, pero también se puede utilizar en combates aire-aire.

La computadora central procesa los datos del radar y LANTIRN y presenta a la tripulación información de navegación y puntería. En la siguiente sección, echaremos un vistazo al interior de la cabina para ver cómo la tripulación accede a esta información, pilota el avión y señala al enemigo.

El F-15 original fue diseñado para una tripulación de una sola persona. El piloto vuela en el avión y al mismo tiempo apunta a los aviones enemigos. El F-15 Strike Eagle tiene una estación adicional en la parte trasera de la cabina para un oficial de sistemas de armaso WSO (pronunciado “wizzo”). En Strike Eagle, la OSM es responsable de seleccionar y eliminar objetivos en tierra mientras el piloto se concentra en maniobrar la aeronave y luchar contra la aeronave enemiga. Ambas estaciones están alojadas en un dosel robusto en forma de burbuja sobre el avión. El diseño de este dosel le da a la tripulación una vista completa de 360 ​​grados de su entorno.

El dosel del F-15 ofrece a la tripulación una amplia vista del cielo.  Este avión se está preparando para repostar.
El dosel del F-15 ofrece a la tripulación una amplia vista del cielo. Este avión se está preparando para repostar.

Foto cortesía del Ministerio de Defensa.

La cabina está diseñada para que volar y apuntar sea lo más fácil posible. La computadora muestra la información más relevante sobre el archivo. encabezar pantalla (HUD), un monitor que proyecta una imagen en una pantalla transparente frente al toldo de la cabina. Con la pantalla de visualización frontal, el piloto puede monitorear los datos de vuelo y la información del radar, sin perder de vista el cielo. Esto es fundamental en el combate: un piloto no puede mirar medidores e instrumentos mientras evita o persigue a los combatientes enemigos. La Fuerza Aérea planea reemplazar este sistema con un monitor montado en el casco que proyecta datos de vuelo en la pantalla del piloto.

Una imagen infrarroja del terreno que se muestra en la pantalla de visualización frontal de un F-15
Una imagen infrarroja del terreno que se muestra en la pantalla de visualización frontal de un F-15

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

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La cabina del F-15 Strike Eagle (derecha) tiene un asiento adicional para el Oficial de Sistemas. Armas
La cabina del F-15 Strike Eagle (derecha) tiene un asiento adicional para el oficial de sistemas de armas.

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Los controles del piloto también son bastante sencillos. El piloto dirige el avión con un Palanca de control ubicado en el centro de la cabina y controle el motor con el Acelerador a tu izquierda. Ambos controles tienen varios botones e interruptores que operan el equipo de radar, opciones de selección en la pantalla de visualización frontal, objetivo y armas de fuego.

Los controles están diseñados con la extensión acelerador y acelerador de mano (HOTAS) sistema. En el sistema HOTAS, cada interruptor y botón de los controles tiene una forma y textura diferentes. De esta manera, el piloto puede controlar todos los aspectos principales de la aeronave sin siquiera mirar la cabina.

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La OSM, por otro lado, no pierde mucho tiempo mirando fuera de la cabina. Supervisa datos de radar, LANTIRN y de vuelo en cuatro pantallas multifunción (MFD): monitores CRT rodeados de botones (similar a una pantalla de cajero automático). La ubicación de la WSO tiene un conjunto completo de controles de vuelo, pero esto es solo una disposición de respaldo: la WSO generalmente no ayuda a volar la aeronave. Tanto el piloto como el WSO están sentados en los asientos eyectables ACES II de alta tecnología, que los lanzan fuera del avión en caso de emergencia.

Todo este costoso equipo tiene un propósito fundamental: está diseñado para lanzar varios misiles, bombas y balas, conocidos en el ejército como munición, para objetivos enemigos. En la siguiente sección, descubriremos qué llevará realmente el F-15 cuando vaya a la guerra.

El F-15 Eagle está lleno de armas capaces de destruir casi todos los aviones existentes. Tiene ocho misiles aire-aire con diferentes diseños. Puede transportar varias combinaciones de misiles aire-aire avanzados de alcance medio AIM-120 (AMRAAM), misiles AIM-9L / M Sidewinder o misiles AIM-7F / M Sparrow.

Dos F-15 lanzan misiles aire-aire AIM-7 Sparrow durante los ejercicios de entrenamiento.
Dos F-15 lanzan misiles aire-aire AIM-7 Sparrowen ejercicios de entrenamiento.

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Los tres tipos de misiles están diseñados para buscar activamente su objetivo. Los misiles AMRAAM y Sparrow son guiados por radar. AMRAAM tiene su propia unidad de radar y su propio sistema de control de vuelo. Antes de disparar el misil, la computadora del F-15 transmite información de radar que especifica el objetivo previsto y la unidad de radar del misil se conecta. Después de lanzar el misil, su único objetivo es dirigir (ajustando los alerones de vuelo) a ese objetivo.

El misil Sparrow funciona con un principio similar, pero no tiene su propio transmisor de radar. El piloto debe mantener el transmisor de la aeronave apuntando al objetivo, para “pintarlo” para el misil.

El misil Sidewinder utiliza un sensor de infrarrojos para recoger los gases de escape calientes del motor de un avión enemigo. Los controles de vuelo simplemente dirigen el misil al área más caliente a la vista.

El F-15 también tiene una ametralladora incorporada, un cañón M-61 de 20 mm y 6 cañones, montado dentro del ala de estribor (derecha). El arma tiene un diseño eficiente de ametralladora Gatling, que puede disparar alrededor de 6,000 rondas por minuto. Sin embargo, nunca tiene ninguna posibilidad, ya que su revista contiene solo 940 rondas. ¡Puede vaciar todo el cargador en menos de 10 segundos!

Los aviadores cargan municiones en el cañón de 20 mm del F-15.
Los aviadores cargan municiones en el cañón de 20 mm del F-15.

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El piloto selecciona una pantalla de puntería diferente en el HUD para cada arma. La pantalla de la ametralladora, por ejemplo, tiene forma de embudo. El piloto maniobra la aeronave para que el objetivo esté en el centro del embudo y luego abre fuego.

El F-15 Strike Eagle tiene todo lo que tiene el F-15 Eagle y también puede transportar prácticamente cualquier misil aire-tierra en el arsenal de la Fuerza Aérea. A menudo lleva munición guiada, como la bomba GBU-15. En total, puede transportar alrededor de 23,000 libras (10,430 kg) de municiones.

Un F-15 Strike Eagle lanza bombas guiadas por láser Mark 84 durante un ejercicio de entrenamiento.
Un F-15 Strike Eagle lanza bombas guiadas por láser Mark 84 durante un ejercicio de entrenamiento.

Ambos modelos F-15 también cuentan con un juego de guardabarros de alta tecnología. Tienen receptores de alerta de radar, que detectan radares enemigos desde estaciones terrestres, aviones o misiles guiados, y un bloqueador de radar avanzado para confundir a estas unidades de radar. También tienen un archivo dispensador de brillo, un dispositivo que proyecta una nube de bandas de metal. El radar enemigo detecta la bala y pierde temporalmente el bloqueo en el F-15.

La combinación del maniobrable F-15, electrónica sofisticada y armamento poderoso lo ha convertido en un arma de gran éxito en el arsenal de los Estados Unidos (y en varios otros arsenales. País). Pero ahora está llegando al final de su ejecución. Boeing y Lockheed Martin ya han desarrollado su reemplazo, el F-22 Raptor.

El F-22 Raptor, el reemplazo de alta tecnología del F-15
El F-22 Raptor, el reemplazo de alta tecnología del F-15

Foto cortesía de la Fuerza Aérea de EE. UU.

El Raptor lleva todo lo relacionado con el F-15 a un nivel completamente nuevo, con una aceleración, maniobrabilidad y potencia de cálculo mucho más altas. También está diseñado para Invisible volar, así como los bombarderos F-117 y B-2.

Para obtener más información sobre F15, F-22 y otros aviones militares, consulte los enlaces en la página siguiente.

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Galería de imágenes de aviones militares El F-15 ha existido durante más de 30 años.  Vea más fotos de aviones militares.
Galería de imágenes de aviones militares El F-15 ha existido durante más de 30 años. Vea más fotos de aviones militares.

Foto cortesía de la Fuerza Aérea de EE. UU.

El mundo no tardó mucho en comprender el potencial de combate de los aviones. En 1911, solo ocho años después de que los hermanos Wright lanzaran su creación, el ejército estadounidense comenzó a lanzar bombas de prueba desde arriba. Unos años más tarde, las tropas de la Primera Guerra Mundial lucharon en los cielos con combatientes armados con ametralladoras.

Las cosas cambiaron muy rápido a partir de ahí. Apenas 60 años después, los primeros aviones de hélice monomotor evolucionaron hasta convertirse en elegantes y potentes aviones de combate, capaces de realizar giros aéreos bruscos a más de 600 millas por hora (970 km / h).

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En este artículo, echaremos un vistazo a uno de los luchadores más famosos, el F-15. Este extraordinario avión ha estado en desarrollo durante años, ha existido desde principios de la década de 1970, pero sigue siendo una pieza crucial en el arsenal estadounidense. Según la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, tiene un historial de lucha perfecto, con más de 100 victorias y cero derrotas. En nuestra opinión, su éxito se debe a su fenomenal maniobrabilidad, equipo electrónico avanzado y formidable potencia de fuego.

La Águila F-15 es un pequeño jet altamente maniobrable diseñado para llevar a cabo misiones de combate en todas las condiciones climáticas. Su principal misión es mantener Superioridad aérea. En otras palabras, tu objetivo final es derrotar a otros aviones en combate aéreo.

Un F-15C Eagle se está preparando para repostar.
Un F-15C Eagle se está preparando para repostar.

Foto cortesía de la Fuerza Aérea de EE. UU.

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos ordenó el avión después de descubrir el MiG-25, un poderoso caza que la Unión Soviética dio a conocer en 1967. El MiG-25, comúnmente conocido como “Foxbat”, era muy superior al primer caza a reacción de Estados Unidos. En ese momento , el F-4 Phantom, y en medio de la Guerra Fría, la Fuerza Aérea necesitaba un avión comparable lo más rápido posible. McDonnell Douglas (ahora fusionado con Boeing) ganó el contrato para el nuevo proyecto y entregó el F-15 terminado unos años más tarde. Desde entonces, la compañía ha introducido varias variaciones a este plan, ya que la tecnología y las necesidades han cambiado (ver más abajo). El caza F-15 Eagle actual es el F-15C.

El F-15 Eagle original fue diseñado para manejar solo objetivos aire-aire (otros aviones). No fue construido para bombardear objetivos terrestres porque la Fuerza Aérea sabía que el equipo adicional comprometería las capacidades de combate aéreo del avión. Pero cuando la aviación necesitaba un cazabombardero para reemplazar el envejecimiento F-111 hasta que el nuevo F-117 furtivo estuviera listo, decidieron modificar el F-15 para misiones aire-tierra. El resultado fue el F-15 Strike Eagle, llamado F-15E.

Cómo funcionan los F-15

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El F-15 Strike Eagle (abajo) lleva una variedad de armas aire-tierra, además de las armas aire-aire que encontrará en un F-15C (arriba).
El F-15 Strike Eagle (abajo) lleva una variedad de armas aire-tierra, además de las armas aire-aire que encontrará en un F-15C (arriba).

Foto cortesía del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El Strike Eagle no reemplaza al F-15 original, sino a un avión bombardero adicional. Sorprendentemente, la solución provisional de la Fuerza Aérea resultó ser uno de los mejores cazabombarderos de todos los tiempos. En la Operación Tormenta del Desierto, el Strike Eagle demostró ser capaz de superar con éxito a los aviones enemigos, golpear múltiples objetivos en el suelo y luego salir por la fuerza del territorio enemigo.

En la siguiente sección, veremos cómo se ensamblan estos dos aviones y cómo se zambullen, trepan y esquivan con tanta gracia.

Un F-15 tiene la mayoría de los elementos que encontrarías en un avión a reacción normal. Tiene dos alas que generan ascensor, tiene timones y estabilizadores traseros verticales y horizontales que equilibran y dirigen el avión, y tiene motores turbofan de doble flujo en la parte trasera del avión que generan empuje.

Modelos F-15

  • F-15A – El caza F-15 original, el F-15A voló por primera vez en julio de 1972. Al igual que el F-15C actual, este avión fue diseñado para un solo piloto.
  • F-15B – El avión de entrenamiento F-15 original, el F-15B, voló por primera vez en julio de 1973. Este avión tiene dos estaciones de piloto: una para un instructor experimentado y otra para un piloto en entrenamiento.
  • F-15C – Una versión actualizada del F-15A, la Fuerza Aérea agregó el F-15C en 1979. El F-15C mejoró la electrónica, aumentó la potencia del motor y aumentó la capacidad de combustible.
  • F-15D – Es la contraparte del avión de entrenamiento biplaza F-15C.
  • F-15E – Combinación de caza aire-aire y bombardero aire-tierra (también conocido como F-15 Strike Eagle), el F-15E ingresó al arsenal de la Fuerza Aérea en 1988. La mayor diferencia entre el F-15C y el O F-15E es la cabina adicional del F-15E y sus capacidades de bombardeo. Hay muchos pequeños cambios en todo el avión.
  • F-15I Thunder – Una variante israelí del F-15E
  • F-15S – Una variante saudita del F-15E
  • F-15J Águila de la paz – Una variante japonesa del F-15C
  • F-15 ACTIVO – El F-15 ACTIVE es un F-15 biplaza utilizado en la investigación de la NASA. ACTIVE significa “tecnología de control avanzada para vehículos integrados”.

Cómo funcionan los F-15

La principal diferencia entre un F-15 y un jet normal es la forma en que estos elementos están equilibrados. Los dos motores del F-15 (Pratt & Whitney F-100-PW-220 o 229) tienen un relación empuje / peso, lo que significa que son relativamente livianos para la cantidad de flotabilidad que generan (pueden generar casi ocho veces su propio peso de flotabilidad).

Un escuadrón de mantenimiento de la Fuerza Aérea prueba un motor Pratt Whitney F100-PW-220e configurado para el F-15.
Un escuadrón de mantenimiento de la Fuerza Aérea prueba un motor Pratt Whitney F100-PW-220e configurado para el F-15.

Foto cortesía del Ministerio de Defensa.

El cuerpo de la aeronave también es relativamente ligero, aunque extremadamente fuerte. Los largueros (las estructuras de soporte dentro de las alas) están hechos de titanio, que es más liviano y resistente que el acero, y la mayor parte de la piel está hecha de aluminio liviano. Según la Fuerza Aérea, cada motor puede generar entre 25.000 y 29.000 libras de empuje. El peso normal del F-15C es de solo 45,000 libras, lo que significa que su empuje es en realidad mayor que su peso. Esto le permite acelerar rápidamente, incluso al subir grandes altitudes.

El F-15 también tiene un nivel muy bajo alas de carga, lo que significa que tiene mucha superficie de ala para su peso. Más área de ala significa más sustentación, lo que hace que el avión sea más ágil. Puede despegar, trepar y girar mucho más rápido que un avión normal, que tiene mucho más peso por metro cuadrado de superficie aerodinámica.

La alta relación empuje-peso y la baja carga alar de un F-15 le permiten despegar del suelo en un ángulo agudo.
La alta relación empuje-peso y la baja carga alar de un F-15 le permiten despegar del suelo en un ángulo agudo.

Foto cortesía de la Fuerza Aérea de EE. UU.

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