Myśliwce z przeszłości lądują w centrum badań NASA

F-15 przez dziesięciolecia był ikoną amerykańskiej potęgi powietrznej. Dziś przeżywa drugie życie w NASA, gdzie wysłużone myśliwce stały się kluczowymi narzędziami ambitnych programów badawczych — takich, które mogą zmienić oblicze zarówno lotnictwa cywilnego, jak i bojowego przyszłości.

NASA po cichu wzmocniła swoją flotę doświadczalną o dwa dwumiejscowe egzemplarze F-15D, przekazane z jednostki szkoleniowej Gwardii Lotniczej Oregonu stacjonującej w Kingsley Field.

Samoloty o numerach seryjnych 81-0063 i 84-0045 służyły dotąd do szkolenia pilotów myśliwskich. Teraz jeden z nich zostanie przystosowany do działań operacyjnych w Centrum Badań Lotniczych Armstrong na Bazie Lotniczej Edwards w Kalifornii. Drugi nie wzniesie się już w powietrze — będzie pełnił rolę dawcy podzespołów i części zamiennych podtrzymujących gotowość pozostałych maszyn.

NASA przekształca wyeksploatowane myśliwce pierwszej linii w robocze platformy badawcze, przedłużając karierę F-15 daleko poza moment, w którym jednostki bojowe przesiadają się na nowsze samoloty.

To wzmocnienie floty następuje w czasie, gdy Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych wycofują większość F-15C/D, zastępując je F-35 oraz nowszym F-15EX Eagle II. Dla NASA ta zmiana to praktyczna szansa — sprawdzone, w pełni zamortyzowane i doskonale poznane maszyny można przystosować do wymagających prób za ułamek kosztów budowania dedykowanego samolotu badawczego od podstaw.

W poszukiwaniu cichszego grzmotu dźwiękowego

Najbardziej eksponowanym zadaniem nowo przybyłego F-15D będzie wsparcie jednego z najuważniej obserwowanych programów NASA — demonstratora X-59 QueSST (Quiet SuperSonic Technology).

X-59, który odbył swój pierwszy lot pod koniec 2025 roku, został zaprojektowany nie tylko po to, by przekraczać prędkość dźwięku, ale by robić to bez ogłuszającego huku, który w latach 70. XX wieku doprowadził do zakazu naddźwiękowych lotów nad lądem.

Jeśli NASA udowodni, że grzmot dźwiękowy można zredukować do cichego „stuknięcia", pasażerskie loty naddźwiękowe nad miastami mogą powrócić po raz pierwszy od dziesięcioleci.

W tym kontekście F-15D będzie pełnił rolę samolotu towarzyszącego (chase plane) dla X-59 — poleci w bliskiej formacji, obserwując demonstrator wzrokiem, zbierając dane i rejestrując każdy lot na kamerze. Będzie też wykorzystywany podczas lotów kalibracyjnych, w których kilka maszyn współpracuje, by precyzyjnie zmierzyć kształt i intensywność fal ciśnieniowych generowanych w trybie naddźwiękowym.

Profil misji jest wymagający. X-59 został zaprojektowany do przelotu z prędkością około Mach 1,4 (mniej więcej 1 490 km/h) na pułapie do około 16 800 m. Żeby nadążyć za nim z odpowiednim marginesem bezpieczeństwa, NASA wyposażyła swoje F-15 w ulepszone systemy podtrzymywania życia, pierwotnie opracowane dla F-22 Raptor.

Oddychanie na 18 000 metrach

Dwa wcześniej pozyskane F-15 NASA zostały już zmodyfikowane do misji towarzyszących na dużych wysokościach. Nowy F-15D przejdzie identyczny zestaw zmian:

Nowe awaryjne butle tlenowe i regulatory dla pilota oraz technika na tylnym fotelu
System oddychania z ciśnieniem nadciśnieniowym, wywodzący się z układu podtrzymywania życia F-22
Komponenty wspólne z własnym systemem tlenowym i regulacyjnym X-59

Oddychanie z nadciśnieniem dosłownie „wtłacza" tlen do płuc, pozwalając załogom zachować przytomność i zdolność do działania na ekstremalnych wysokościach, gdzie nawet drobna usterka może szybko doprowadzić do hipoksji — niebezpiecznego niedoboru tlenu w tkankach organizmu.

Ujednolicając konfiguracje systemów podtrzymywania życia między F-15 a X-59, NASA upraszcza szkolenie, konserwację i kontrole bezpieczeństwa, a przy tym zyskuje możliwość realizowania bardziej wymagających profili testowych przy mniejszym ryzyku dla pilotów i inżynierów lotów próbnych.

Czym naprawdę zajmuje się samolot towarzyszący (z F-15 w roli głównej)

Dla osób niezaznajomionych z lotami próbnymi samolot towarzyszący może wyglądać jak zwykła eskorta. W praktyce jest przede wszystkim narzędziem bezpieczeństwa i zbierania danych.

Podczas lotu testowego załoga samolotu towarzyszącego:

Obserwuje samolot eksperymentalny pod kątem wycieków, luzujących się paneli lub nieoczekiwanych ruchów
Rejestruje materiał wideo i zdjęcia w wysokiej rozdzielczości z różnych kątów
Przekazuje obserwacje w czasie rzeczywistym do inżynierów w centrum kontroli misji
Pełni rolę zapasowego łącza radiowego w razie problemów z komunikacją na pokładzie samolotu badawczego
Dostarcza punkt odniesienia do weryfikacji pozycji względnej i parametrów osiągów

Ponieważ F-15 jest w stanie dotrzymać kroku szerokiemu zakresowi prędkości i pułapów — w tym naddźwiękowemu pościgowi — wypełnia tę rolę z większą elastycznością niż wiele dedykowanych samolotów szkolnych czy odrzutowców biznesowych używanych w innych programach.

Jest jeszcze jeden mniej oczywisty, lecz kluczowy aspekt: we współczesnych kampaniach badawczych samolot towarzyszący stanowi część ekosystemu telemetrii, oprzyrządowania i wysoce ustandaryzowanych procedur bezpieczeństwa. To pozwala łączyć obserwacje wzrokowe, nagrania wideo, dane sensorów i komunikację w czasie rzeczywistym — przyspieszając wykrywanie anomalii i zmniejszając liczbę lotów potrzebnych do zatwierdzenia każdej modyfikacji.

Stanowisko prób z osiągami myśliwca

Związki NASA z F-15 sięgają początku lat 70. XX wieku. Przez dekady agencja eksploatowała różne wersje tej maszyny jako wyjątkowo wszechstronne platformy badawcze.

F-15 pozostaje atrakcyjny z kilku powodów:

Cecha	Dlaczego jest ważna dla NASA
Duża prędkość i wysoki pułap	Umożliwia eskortowanie i pomiar samolotów naddźwiękowych takich jak X-59 w realistycznych warunkach testowych.
Duża ładowność	Pozwala przenosić zewnętrznie obszerny sprzęt eksperymentalny — pod skrzydłami lub na belce centralnej.
Duży prześwit nad ziemią	Ułatwia montaż niestandardowych artykułów testowych pod kadłubem bez ryzyka kontaktu z pasem startowym.
Architektura systemów z lat 70.	Prosta struktura łatwiej poddaje się modyfikacjom z nowymi czujnikami, oprogramowaniem i prawami sterowania.

Do wcześniejszych projektów należał program ACTIVE, w którym F-15 wyposażono w canarda i dysze z wektorowaniem ciągu do badań nad ekstremalną zwrotnością i zaawansowanymi układami sterowania, a także próby kanałowego wlotu powietrza zamontowanego pod F-15B, mające na celu poprawę przepływu do silnika i efektywności paliwowej w szerokim zakresie prędkości.

Myśliwiec z lat 70. w służbie przyszłych „zielonych" samolotów

Jeden z najstarszych F-15 NASA — egzemplarz z numerem ogonowym 836, czyli F-15B zbudowany w 1974 roku i pozyskany od Gwardii Lotniczej Hawajów na początku lat 90. — stoi teraz w centrum badań skupionych na ograniczaniu zużycia paliwa w lotnictwie cywilnym.

Samolot został zmodyfikowany na potrzeby prób CATNLF, czyli Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow — technologii mającej utrzymywać płynny przepływ powietrza nad skrzydłem, redukując opory aerodynamiczne.

Wstępne badania NASA wskazują, że koncepcje CATNLF zastosowane na skali szerokokadłubowca pokroju Boeinga 777 mogłyby zmniejszyć roczne zużycie paliwa o około 10%.

W najnowszych testach inżynierowie zamontowali pod brzuchem F-15 pionowo ustawiony model skrzydła CATNLF o wysokości około 0,9 m. Podczas szybkich kołowań samolot osiągał na pasie około 232 km/h z tą niestandardową konstrukcją, weryfikując wytrzymałość strukturalną i zachowanie maszyny przed przejściem do lotów.

Kolejnym krokiem będzie seria prób w powietrzu, podczas których F-15B wyniesie element CATNLF w odpowiednie rejony obwiedni lotu, mierząc skuteczność projektu w tłumieniu przepływu poprzecznego — efektu aerodynamicznego, który zakłóca laminarny przepływ na skrzydłach ze skosem. Samoloty cywilne z długimi, pochylonymi skrzydłami są na ten problem szczególnie podatne.

Dlaczego przepływ laminarny ma znaczenie

Przepływ laminarny oznacza, że powietrze przesuwa się nad powierzchnią w gładkich, uporządkowanych warstwach, zamiast mieszać się w turbulencje. Łagodniejszy przepływ to mniejszy opór — a mniejszy opór to mniejsze zużycie paliwa przy tej samej prędkości i zasięgu.

W praktyce utrzymanie przepływu laminarnego na dużej powierzchni skrzydła jest trudne. Owady, niedoskonałości powłoki lakierniczej czy nawet drobne niecentrowania mogą „rozbić" przepływ i wywołać turbulencje. Na skrzydłach ze skosem przepływ poprzeczny stanowi dodatkowe wyzwanie.

CATNLF stara się kontrolować ten efekt poprzez kształt skrzydła i staranne zarządzanie gradientami ciśnienia, skłaniając powietrze do „preferowania" gładkiego przepływu nawet w warunkach, w których normalnie by się degradował.

Poza ograniczeniem zużycia paliwa, trwała poprawa przepływu laminarnego może również zmniejszyć emisje i hałas związany z niektórymi fazami lotu — co czyni tę technologię niezwykle aktualną w kontekście coraz surowszych europejskich wymogów środowiskowych i efektywności operacyjnej. Tym bardziej, że rozwiązanie wywodzi się z myśliwca zaprojektowanego pół wieku temu.

F-15 wciąż w służbie: historia się nie kończy

Podczas gdy NASA powiększa swoją flotę badawczą o kolejne F-15 wycofywane z jednostek bojowych, Siły Powietrzne USA spowalniają — choć nie zatrzymują — wycofywanie tego typu ze służby liniowej.

Pierwotnie zakładano deaktywację wszystkich F-15C/D do 2026 roku, jednak ten harmonogram zweryfikowano po ponownej ocenie potrzeb obrony powietrznej kontynentalnych Stanów Zjednoczonych.

Zgodnie z aktualnym planowaniem:

42 F-15C/D pozostaną w operacyjnym inwentarzu bojowym do 2028 roku
W latach 2028–2030 mniejsza flota 21 najmłodszych egzemplarzy będzie służyć w 144. Skrzydle Myśliwskim Gwardii Lotniczej Kalifornii
Jednostki tracące F-15C/D przejdą na kombinację F-15EX i F-35A; przewiduje się także, że jedna jednostka latająca obecnie na A-10 otrzyma F-15EX

Wytyczne te, opisane w długoterminowym raporcie Sił Powietrznych o strukturze floty myśliwskiej, są przez samo wojsko przedstawiane jako aspiracyjne i mogą ulec zmianie w zależności od budżetu, zagrożeń i ograniczeń przemysłowych.

Ryzyko i nagroda za latanie na granicy możliwości

Prowadzenie podwyższonego ryzyka prób na samolotach z epoki wojny wietnamskiej może wydawać się paradoksalne — lecz NASA konsekwentnie stawia na znajomość platformy. Istnieją dziesięciolecia danych o zachowaniu F-15, sposobie, w jaki starzeje się konstrukcja, i miejscach szczególnie narażonych na uszkodzenia.

Największe ryzyko pojawia się wtedy, gdy platforma zostaje wepchnięta w niestandardowe konfiguracje: nieznane ładunki zewnętrzne, zmienione prawa sterowania lub ekstremalne profile wysokościowe. Każda modyfikacja wymaga nowej analizy i ostrożnej progresji prób — zaczynając od etapów przyrostowych, takich jak kołowania przy niskiej i wysokiej prędkości już przeprowadzone w programie CATNLF.

Nagroda może być nieproporcjonalnie wysoka. Jedna udana konfiguracja zweryfikowana na starym F-15 może wygenerować dane aerodynamiczne i strukturalne, które bezpośrednio zasilą projekty nowych samolotów pasażerskich, myśliwców nowej generacji, a nawet wielokrotnego użytku pojazdów kosmicznych. Koszt tej wiedzy jest niski w porównaniu z każdorazowym budowaniem dedykowanych demonstratorów od zera.

W miarę jak flota bojowa pozbywała się kolejnych starych Orłów, hangar prób w Edwards pokazuje inną trajektorię: tutaj historia F-15 nie jest opowieścią o datach wycofania, lecz o tym, ile wartości badawczej można jeszcze wydobyć z płatowca, który po raz pierwszy wzniósł się w niebo ponad 50 lat temu — i który dziś współdecyduje o tym, jak szybkie, ciche i oszczędne będą samoloty przyszłości.