美F-22猛禽戰鬥機

美F-22猛禽戰鬥機

F-22猛禽(F-22Raptor)是由美國洛克希德·馬丁、波音公司和通用動力公司聯合設計的新一代重型隱形戰鬥機。也是目前專家們所指的“第四代戰鬥機”(此為西方標準,若按俄羅斯標準則為第五代)。它將成為21世紀的主戰機種。主要任務為取得和保持戰區制空權,將是F-15的後繼型號。

簡介

F-22是美國於21世紀初期的主力重型戰鬥機,它是目前最昂貴的戰鬥機。它配備了主動相控陣雷達、AIM-9X近程空對空飛彈、AIM-120C中程空對空飛彈、向量推力引擎、先進整合航電與人機介面等。在設計上具備超音速巡航(不需要使用後燃器維持)、超視距作戰、高機動性、對雷達與紅外線匿蹤(隱身)等特性。據估計其作戰能力為現役F-15的2到4倍。將會在較長的一段時間裡成為世界重型戰鬥機的霸主。研發F-22的的技術也同時套用到了下一代F-35“閃電Ⅱ”(LightningII)身上。

基本資料

機員數1
生產商洛克希德·馬丁、波音和通用動力
造價約1.2億美元/架
機身尺寸
翼展13.56米
機身18.92米
5.00米
機翼面積78.80平方米
重量
空重14,385公斤
最大起飛重量27,216公斤
動力
發動機2x普惠公司F119-PW-100渦輪風扇發動機
推力2x155-178千牛頓
最大使用過載9G
飛行表現
最高速度保密(估計約在2馬赫)
超音速巡航1.58馬赫
海平面最高飛行速度1480公里/小時1.21馬赫
巡航航程3200公里
實用升限18,000公尺
武器系統
雷達AN/APG-77
機槍1xM61A1/A220mm火神炮
炸彈GBU-10,GBU-12,GBU-16,CBU-59,Mk-80
飛彈
對空AIM-9,AIM-120
對地AGM-62,AGM-65,JDAM
對艦AGM-84
反輻射AGM-88
火箭NA

開發歷程

美F-22猛禽戰鬥機早期的先進戰機實驗計畫ATF是F-22前身
本計畫原稱作先進戰術戰鬥機(AdvancedTacticalFighter,ATF)
1971年美國戰術空軍指揮部提出的下一代戰機的研發計畫。這個計畫帶動諸多1970年代的小型研究計畫,美國空軍原先打算於1977年到1981年之間以兩組原型機進行試飛,可惜因預算不足而取消。當年美國戰機的設計重點是對地攻擊為第一優先,只要求空戰時有足夠自衛的能力。
1979年時,美國空軍將對地攻擊和空戰性能的重要性提升到同一層次。
1982年美國空軍面對蘇聯戰鬥機的快速發展,以及美國空軍準備使用F-15EF-16擔任對地攻擊的任務、F-117進入試飛階段,對地攻擊的需 求已經不是那么重要。當年10月,最終定案的計畫正式在最後一次公開
美F-22猛禽戰鬥機生產分工圖
會議上提出。ATF的技術要求將以下五個特點集在一架飛機上,即低可偵測性(隱身性)、高度機動性和敏捷性、不需使用後燃器即可作超音速巡航(而不是只滿足於以往使用後燃器短時間超音速衝刺)、有效載重不低於F-15和具有飛越包括第三世界戰區在內的所有戰區的能力。面對如此先進的設計要求,F-22必須採用一切已有的世界級航空頂尖技術。與YF-23的競爭試飛後,YF-22被美國空軍選中繼續研發。
1990年9月F-22的原型機試飛。
1997年9月EMD型飛機首飛。
2002年開始交付生產型飛機。
2004年形成初步作戰能力。F-22在原型機時的編號為“YF-22”,發展型時為“F/A-22”。
美F-22猛禽戰鬥機飛彈掛載圖
2005年在美國空軍正式服役的量產型則為“F-22A”。最初計畫採購750架,經過兩次削減最後確定的採購數量是179架,現已交機50架。
F-22的試驗和改良十分細緻和周到,因為美國空軍認為“F-22並非今日所需,而是為了對付明天的威脅。因此,我們不是為了解決今天的問題在研製,而是要回答今天所能預料的明天會出現的所有可能的問題。我們考慮的是美國空軍明天的空中優勢。因此F-22必須組合有最好的匿蹤、超音速巡航。一體化航空電子系統、敏捷性以及作為制空權所需的對空、對地致命的打擊和支援性。”

技術特點

美F-22猛禽戰鬥機KC-135空中加油機與F-22
F-22採用雙垂尾雙發單座布局。垂尾向外傾斜27度,恰好處於一般隱身設計的邊緣。其兩側進氣口裝在翼前緣延伸面(邊條翼)下方,與噴嘴一樣,都作了抑制紅外輻射的匿蹤設計,主翼和水平安定面採用相同的後掠角和後緣前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座艙蓋凸出於前機身上部,全部武器都隱蔽地掛在4個內部彈艙之中。

結構特點

在平面內為帶高位梯形機翼的帶尾翼的綜合氣動力系統,包括彼此隔開很寬和帶方向舵並朝外傾斜的垂直尾翼,並且水準安定面直接靠近機翼布置。按照技術標準(小反射外形、用吸收無線電波的材料、用無線電電子對抗器材和小輻射的機載無線電電子設備裝備戰鬥機,其設計最小有交錯射面為0.005-0.01平方米左右)(機密)。在機體上廣泛使用含熱塑(12%)和熱作用(10%)的聚合複合材料(KM)。在批生產的飛機上使用複合材料(KM)的比例(按重量)將達35%。兩側翼下菱形截面發動機進氣道為不可調節的進氣道,為敷設發動機壓氣機冷壁進氣道呈S形通道。發動機二維噴管,有固定的側壁和調節噴管橫截面積及按俯仰±20°角偏轉推力向量而設計的可動上調節板和下調節板。

航電系統

美F-22猛禽戰鬥機F-22機背凝結雲
按TRW公司通用手冊研製的整套綜合機載無線電電子設備包括:中央數據綜合處理系統;綜合通訊、導航和識別系統ICNIA和包括無線電電子對抗系統的全套進行電子戰的設備INEWS;具高分辨力的機載雷達AN/APG-77和光電感測器系統EOSS,兩個鐳射陀螺儀的超黃蜂LN-100F慣性導航系統(HHC)。機載雷達為帶電子掃描的主動相位陣列雷達,它包含了1000多塊模組,其中使用了超高頻率範圍的單一積分系統技術。為提高隱蔽性,設計有雷達站被動工作狀態,它保證雷達站以主動狀態工作時使信號更不容易被截獲。飛行員座艙內的自動儀表設備包括4台液晶顯示器和廣角儀表起飛著陸系統。
F-22的航空電子系統採用“寶石柱”計畫取行的系統構形研究成果和許多新技術。這種可重構的系統構形,用外場可更換模件(LRM)取代了外場可更換部件(LRU)。各模件分別承擔整個航電系統的一部份工作,各模件承擔的工作與飛機執行任務時的飛行階段密切相關。而且當某個模件發生故障時,可使用其他正常模件來承擔這一階段最重要的功能,從而提高了系統工作的可靠性。

雷達

F-22的AN/APG-77雷達是1個用於探測目標的有源相控陣系統。它通過集中式數據處理系統與其他感測器和航空電子設備一起工作。處理器控制天線發射和接收波束的圖形,以及處理接收的雷達數據。APG-77雷達的技術基礎是超可靠雷達(URR)計畫和空軍的有源相位陣列雷達試驗。超可靠雷達的獨特的特點是德克薩斯儀表公司的固態相控陣(SSPA)天線。每個輻射元件的獨立發射和接收是這種系統設計中的創新之處,並確保提高了靈活性、小的雷達反射截面積和寬的頻帶。

性能

一般特徵

機組員:1名
全長:62呎1吋(18.9公尺)
翼展:44呎6吋(13.56公尺)
全高:16呎8吋(5.08公尺)
翼面積:840平方呎(78.04平方公尺)
空重:31,700磅(14,379公斤)
一般起飛重量:55,352磅(25,107公斤)
最大起飛重量:80,000磅(36,288公斤)
引擎:2具普惠(Pratt&Whitney)公司F119-PW-100渦輪扇發動機,每具最大後燃出力35,000磅(155.7kN)

飛行表現

極速:2.25馬赫(1,500哩/時,2,414公里/時)
巡航速度:1.82馬赫(1,220哩/時,1,963公里/時)
飛送航程:1,600哩(1,840海浬,2,960公里),加掛2個外部燃料箱
最大升限:65,000呎(19,812公尺)
翼負荷:66磅/平方呎(322公斤/平方公尺)
推力重量比
滿載內載燃料:1.09(18,000磅)
50%內載燃料:1.26(9,000磅)
最大G限:−3.0/+9.0G

武裝

機炮:1門20mmM61A2火神式六管旋轉機炮,配有480發炮彈
空對空構型:
6枚AIM-120先進中程空對空飛彈
2枚AIM-9響尾蛇飛彈或AIM-132
空對地構型:
2枚AIM-120先進中程空對空飛彈、2枚AIM-9響尾蛇飛彈或AIM-132
2枚GBU-32聯合直接攻擊彈藥(JointDirectAttackMunition,JDAM)或
2枚風偏修正彈藥灑布器(WindCorrectedMunitionsDispensers,WCMDs)或
8枚GBU-39小直徑炸彈(SmallDiameterBombs,SDB)

用戶及部署

美國暫時是F-22的唯一用戶。美國的F-22部署在本土阿拉斯加基地,將有8箇中隊。
另外的一支中隊也曾於2007年2月進駐日本嘉手納空軍基地,4月與日本航空自衛隊戰機展開聯合飛行訓練,5月初陸續撤離,結束為期三個月首度美國本土以外的基地駐防。
2008年7月中至8月初,F-22A進駐關島安德森空軍基地,參與“JungleShield”演習。
預計2010年,美軍將於夏威夷希肯空軍基地正式部署F-22A一中隊。

任務

2007年11月22日:一架隸屬阿拉斯加第90戰機中隊F-22猛禽戰鬥機第一次展現他們攔截兩架俄羅斯Tu-95MS熊式H型,這也是F-22戰機第一次奉北美航太防衛司令部之命執行攔檢任務。

維護

F-22的戰鬥損耗率在十年後僅為F-15的二十份之一(在與俄制Su-37的虛擬戰鬥中,F-22和SU-37的損耗率為1比10),維護人員將減半,一個中隊20年中的維持成本將比F-15少5億美元。F-22可進行“超視距作戰”,美國空軍對此充滿信心,現正準備將F-22裝備部隊。

電影情節

《變形金剛(TheTransformers)》電影中,霸天虎陣營紅蜘蛛以F-22的形態在地球戰鬥,並最後離開地球。在2008年電影鋼鐵俠中追擊主角的劇情。

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