جنگنده های مدرن نسبت به همتایان قدیمی تر خود با موتورهای پیستونی، برتری های زیادی دارند، اما بهره وری سوخت قطعاً یکی از آن ها نیست. یکی از بزرگ ترین محدودیت های هر ناوگان جنگنده تاکتیکی این است که برد و مدت زمان پرواز در منطقهٔ درگیری آن ها محدود خواهد بود. این مشکل تا حدی با استفاده از سوخت گیری هوایی و تانکرهای سوخت اضافی بیرونی کاهش می یابد. با این حال، این محدودیت همچنان پابرجاست و یکی از مسائل اساسی برای تمام نیروهای هوایی محسوب می شود. بنابراین، شاید بسیاری از خود بپرسند که یک جنگنده F-15 تا چه مسافتی می تواند با یک گالن (3.78 لیتر) سوخت پرواز کند؟

لازم به ذکر است که در صنعت هوانوردی، برخلاف خودروها، معمولاً میزان سوخت به صورت پوند بیان می شود، نه گالن و لیتر؛ اما در این مقاله از واحد گالن استفاده شده است. خانواده جنگنده F-15 Eagle یکی از جنگنده های کلیدی نیروی هوایی ایالات متحده محسوب می شود. این هواپیما نمونه بزرگ تر و توانمندتری نسبت به همتای کوچک تر و ارزان تر خود یعنی F-16 Fighting Falcon است. در ابتدا، این جنگنده به عنوان یک جنگنده برتری هوایی طراحی شد و پیش درآمد غیرپنهانکار جنگنده F-22 Raptor به شمار می رود. در ادامه، به جزییاتی درباره میزان مصرف سوخت جنگنده F-15 خواهیم پرداخت. پاسخ پیچیده

پیش از آن که وارد بحث مقدار سوخت مصرفی یک جنگنده شویم، باید به این نکته توجه داشت که مصرف سوخت به شدت به عوامل مختلفی وابسته است. به عنوان مثال، جنگنده ها در سرعت های تراصوت (محدوده میان 0.8 تا 1.2 ماخ که هم به سرعت فراصوت و هم زیر صوت نزدیک است) از نظر مصرف سوخت بسیار کارآمدتر از زمانی هستند که در سرعت مافوق صوت پرواز می کنند. این یکی از دلایلی است که جنگنده ها تقریباً هیچ گاه در عملیات های رزمی با سرعت مافوق صوت پرواز نمی کنند، چراکه این کار به شدت مصرف سوخت را بالا برده و برد و زمان باقی ماندن در منطقه هدف را کاهش می دهد. استفاده از پس سوز نیز باعث ورود حجم زیادی از سوخت به موتور می شود و مصرف سوخت را به شدت افزایش می دهد.

عوامل دیگر موثر در میزان مصرف سوخت شامل پیکربندی جنگنده هاست. یک جنگنده با بار کامل تسلیحاتی، وزن بسیار بیشتری نسبت به یک هواپیمای پاک (یعنی بدون بار خارجی و تنها با سوخت داخلی) دارد. جنگنده ها همچنین می توانند ترکیبی از تسلیحات و مخازن سوخت خارجی را حمل کنند تا برد بیشتری پیدا کنند. جنگنده هایی که از مأموریت بازمی گردند، معمولاً بسیار سبک تر هستند چراکه مهمات خود را مصرف کرده اند و بخش زیادی از سوخت خود را نیز سوزانده اند.

عامل دیگری که باید در نظر گرفت، تفاوت چشمگیر مصرف سوخت جنگنده ها در شرایط درگیری نسبت به زمانی است که در حال فرابری یا گشت زنی هستند. هواپیماهایی که نیاز به انجام مانورهای شدید و تغییر مداوم ارتفاع دارند، به سوخت بیشتری نیاز خواهند داشت. همچنین ارتفاع پروازی نیز در میزان مصرف خود اهمیت دارد. پرواز در ارتفاع پایین مثلاً در مسیرهای پر پیچ وخم مانند دره ها به سبک فیلم تاپ گان: ماوریک به شدت مصرف سوخت را افزایش می دهد. این ها تنها برخی از عواملی هستند که هنگام محاسبه مصرف سوخت یک جنگنده مدنظر قرار گیرند.

برآوردهایی که از میزان مصرف سوخت در اینجا ارائه شده، به جای واحد معمول پوند، به گالن بیان شده اند و بر مبنای پرواز اف-15 در ارتفاع تقریبی 30٬000 تا 40٬000 فوت هستند. وقتی اف-15 در سرعت های نزدیک به سرعت صوت (تراصوتی) پرواز می کند، کارآیی بهتری دارد. با اینکه پیدا کردن اطلاعات دقیق درباره ویژگی های پروازی جنگنده ها دشوار است، ناسا مشخصاتی از اف-15 و همچنین مدل قدیمی تر اف-4 منتشر کرده است. در این مقاله، منظور از تراصوتی، سرعت ماخ 0٫9 (حدود 965 کیلومتر بر ساعت) بدون استفاده از پس سوز است. بیشتر جنگنده ها تقریباً تمام زمان پرواز خود را در سرعت های زیرصوت می گذرانند.

وقتی اف-15 در حالت پاک (بدون بار اضافی و فقط با سوخت داخلی) پرواز می کند، مقاومت هوا و وزن آن کمتر است. یک اف-15 پاک به طور تقریبی 900 گالن (حدود 3٬400 لیتر) در ساعت سوخت مصرف می کند و در هر کیلومتر حدود 0٫4 لیتر (1٫5 گالن در مایل) سوخت می سوزاند. برای مقایسه، جنگنده اف-16 فایتینگ فالکن حدود 750 گالن (2٬840 لیتر) در ساعت و اف-35 حدود 850 گالن (3٬215 لیتر) در ساعت مصرف سوخت دارند. شرکت لاکهید مارتین برخی از ویژگی های عملکردی اف-35 را منتشر کرده است.

وقتی اف-15 با حداکثر بار پرواز می کند، با افزایش مقاومت هوا و وزن مواجه می شود. این موضوع منجر به حدود 20 درصد مصرف سوخت بیشتر خواهد شد. در این حالت، جنگنده آمریکایی حدود 1٬080 گالن (4٬090 لیتر) در ساعت سوخت مصرف می کند، که برابر است با 0٫47 لیتر در هر کیلومتر (1٫8 گالن/مایل). ظرفیت داخلی سوخت اف-15 حدود 2٬000 گالن (حدود 7٬570 لیتر) است، اما این میزان می تواند با مخازن خارجی و سوخت گیری هوایی افزایش یابد. نیروی هوایی آمریکا درباره F-15E Strike Eagle اعلام کرده: هر یک از مخازن سوخت کم اصطکاک منطبق با بدنه که به بدنه اف-15ای چسبیده اند، می توانند 750 گالن (حدود 2٬840 لیتر) سوخت حمل کنند.

هر جنگنده ای که با سرعت فراصوت پرواز کند، نشانگر سوختش به شدت کاهش پیدا خواهد کرد. در اینجا، سرعت فراصوت معادل ماخ 1٫5 (حدود 1٬770 کیلومتر بر ساعت) با پس سوز جزیی در نظر گرفته شده است. در حالت پاک، مصرف سوخت اف-15 از 600 گالن به 6٬000 گالن (حدود 22٬700 لیتر) در ساعت می رسد؛ ده برابر بیشتر از حالت پرواز تراصوتی. سرعت های فراصوت چیزی نیست که هیچ جنگنده ای بتواند برای مدت طولانی حفظ کند. این مقدار مصرف سوخت به 5٫45 گالن/مایل (حدود 1٫44 لیتر در هر کیلومتر) می رسد یا به عبارت دیگر، یک گالن برای هر 0٫18 مایل (حدود 290 متر) یا هر 1٬000 فوت.

پرواز با حداکثر بار، مصرف سوخت اف-15 را به 7٬200 گالن (27٬200 لیتر) در ساعت و 6٫55 گالن (2٫48 لیتر) در هر مایل افزایش می دهد. جنگنده های اف-16 در این سرعت در زمینه مصرف سوخت بهتر عمل می کنند و در حالت پاک (بدون بار اضافی) حدود 3٬000 مایل به ازای هر گالن (حدود 762 کیلومتر به ازای هر لیتر) را طی می کنند. اف-35ها برای پنهانکاری طراحی شده اند، نه برای سرعت. آنها بیشتر با فلسفه ای به نام “نمی توانی فرار کنی، اما می توانی پنهان شوی” طراحی شده اند. در فرآیند توسعه اف-35 سرعت حداکثری آن از ماخ 1٫8 به ماخ 1٫6 کاهش یافت. در حالتی که در ماخ 1٫2 پرواز کند، اف-35 حدود 1٬700 گالن (6٬405 لیتر) در ساعت سوخت مصرف می کند. یکی از دلایل طراحی اف-35 برای سرعت پایین تر، حفظ ویژگی پنهانکاری آن است، چرا که اصطکاک باد باعث گرم شدن بدنه هواپیما می شود و شناسایی آن را برای سیستم های راداری دشمن ساده تر می کند.

یک محدودیت عمده پرواز جنگنده ها در سرعت های فراصوت این است که هرچه سریع تر پرواز کنند، مانورپذیری آنها کمتر می شود. هنگامی که جنگنده ها درگیر می شوند، حتی سریع ترین آنها نمی توانند با سرعت یک موشک رقابت کنند. به عنوان مثال، سیستم موشکی پاتریوت که برای مقابله با موشک های سطح به هوا طراحی شده، طیف وسیعی از موشک ها را شلیک می کند. برخی از این موشک ها برای رهگیری جنگنده ها و برخی دیگر برای رهگیری موشک های بالستیک بهینه شده اند. موشک MIM-104A “Standard” با سرعت ماخ 2 پرواز می کند، در حالی که بر اساس گزارش ها، موشک های پاتریوت MIM-104D/E PAC-2 با سرعت ماخ 3٫5 پرواز می کنند. سرعت موشک رهگیر SkyCeptor (PAAC-4) در سامانه پاتریوت تا ماخ 5٫5 می رسد. سرعت های بالای ماخ 5 معمولاً به عنوان سرعت های مافوق صوت در نظر گرفته می شوند.

پس سوز ممکن است به جنگنده ها کمک کند که سریع تر به منطقه درگیری برسند، اما باید این منطقه فاصله زیادی نداشته باشد و جنگنده در این حالت، احتمالاً فقط زمانی محدود برای انداختن مهمات و سپس برگشتن به پایگاه خواهد داشت. این سناریو به پرواز کامل با پس سوز در حداکثر سرعت ماخ 2٫5 اشاره دارند، که توسط نیروی هوایی آمریکا نیز تأیید شده است، به همراه برد آن. وقتی که اف-15 در حالت پاک پرواز می کند، حدود 14٬925 گالن (56٬450 لیتر) در ساعت سوخت مصرف خواهد کرد، یا چیزی بیشتر از 9 گالن (34 لیتر) در هر مایل.

با فرض 20 درصد اضافه مصرف برای بار کامل، این مصرف سوخت به حدود 17٬910 گالن (67٬800 لیتر) در ساعت و 10٫85 گالن (41 لیتر) در هر مایل می رسد. پس سوزها عمدتاً محدود به هواپیماهای نظامی هستند. آنها برای تأمین نیروی رانش بیشتر، معمولاً برای پروازهای فراصوت، برخاستن یا برخی شرایط نبرد استفاده می شوند.

پس سوزها با تزریق سوخت اضافی به لوله جت پس از توربین عمل می کنند. این کار باعث افزایش قابل توجهی در نیروی رانش می شود. با این حال، همانطور که قبلاً گفته شد، در صورت استفاده از پس سوز، مصرف سوخت به شدت بالا می رود. استفاده از پس سوزها معمولاً فقط برای مدت های کوتاه قابل قبول است.

با توجه به فشارهای فیزیکی که جنگنده ها با آن مواجه هستند و مصرف بالای سوخت در آن ها، تعجبی ندارد که نیروی هوایی ایالات متحده سرمایه گذاری زیادی روی ناوگان هواپیماهای سوخت رسان خود کرده است تا این جنگنده ها را در هوا نگه دارد. پس از بازنشستگی ناوگان KC-10 Extender در سال 2024، سوخت رسان های اصلی ایالات متحده، هواپیماهایKC-135 Stratotanker و KC-46A Pegasus هستند.

بر اساس گزارش FlightGlobal’s 2025 World Air Forces، ایالات متحده 75 درصد از کل هواپیماهای سوخت رسان در حال خدمت جهان را در اختیار دارد. ایالات متحده مجموعاً 605 فروند هواپیمای سوخت رسان دارد که شامل هواپیماهای دیگری مانند هواپیماهای C-130J Super Hercules (MC-130Js) نیز می شود که برای سوخت گیری هواگردهایی مانند هلیکوپترها استفاده می شوند. بقیه ناوگان هواپیماهای سوخت رسان در سراسر جهان پراکنده است، به طوری که عربستان سعودی 22 فروند، روسیه 19 فروند، فرانسه 16 فروند، اسراییل 14 فروند، سنگاپور 11 فروند و چین 10 فروند در اختیار دارد. بریتانیا نیز با 9 فروند در این فهرست قرار دارد، اما این تعداد پس از احتساب هواپیماهای قراردادی Airbus Voyager افزایش می یابد.

با توجه به اینکه سایر کشورها تعداد زیادی هواپیمای سوخت رسان ندارند، همه نیروی هوایی ها به شدت در توانایی خود برای نشان دادن قدرت در مسافت های طولانی با جنگنده های خود محدود هستند. بیشتر کشورها نیازی به هواپیمای سوخت رسان زیادی ندارند چرا که بیشتر نگران حفاظت از مرزهای خود هستند تا اعمال قدرت در سرزمین های دور از سرزمین اصلی خود. کشورهایی مانند فرانسه، بریتانیا و اسراییل تنها قادر به پشتیبانی از تعداد محدودی جنگنده در هر زمان هستند.

پیشرانه خانواده جنگنده های F-15 Eagle توسط موتورهای پس سوز Pratt & Whitney F100 یا General Electric F110 تأمین می شود. موتور Pratt & Whitney F100 اولین بار در دهه 1960 توسعه داده شد و از آن زمان به طور پیوسته بهبود یافته است. انواع مختلف این موتور مسئولیت تامین پیشرانه جنگنده های خانواده F-15 Eagle اورجینال، F-15E Strike Eagle و F-16 Fighting Falcon را بر عهده دارند.

نکته قابل توجه این است که جنگنده اف-15 دو موتوره است، در حالی که F-16 تنها یک موتور دارد. در F-15E، موتورهای F100-PW-220 می توانند 50٬000 پوند ( هر کدام 25٬000 پوند) نیروی رانش تولید کنند، در حالی که این عدد در موتورهای F100-PW-229 حدود 58٬000 پوند (29٬000 پوند در هرکدام) نیروی پیشرانه است. این خانواده (از جمله اف-16) به طور متناوب به موتور F110 از General Electric نیز مجهز می شود. همچنین GE F110 موتور F-14 Tomcat افسانه ای بوده است.

جدیدترین مدل خانواده اف-15، F-15EX II، به موتور توربوفن F110-GE-129 پس سوز ساخت کمپانی General Electric تجهیز شده است. واقعیت این است که جنگنده ها بسیار تشنه سوخت بوده و مصرف بسیار بالایی دارند. در حالی که این جنگنده ها برای سرعت های فراصوت و با پس سوز طراحی شده اند، راندمان سوخت ضعیف آنها باعث می شود که تنها در موارد ضروری از آن ها استفاده شود.