F/A-22猛禽戰鬥機

F/A-22猛禽戰鬥機它將成為21世紀初葉的主戰機種。主要用途是壓取戰區制空權,因而也是F-15的後繼型號,是由美國洛克希德·馬丁公司、波音和通用動力公司公司聯合設計的新一代重型隱身戰鬥機。

簡介

F/A-22猛禽戰鬥機,是由美國洛克希德·馬丁公司、波音和通用動力公司公司聯合設計的新一代重型隱身戰鬥機。也是專家們所指的目前唯一面世的“三代半戰鬥機”,它將成為 21 世紀初葉的主戰機種。主要用途是壓取戰區制空權,因而也是F-15的後繼型號。1990年9月原型機首飛,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。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。
21世紀初期成為美國主力重型戰鬥機的F/A-22是目前最昂貴的戰鬥機。它裝備了主動相控陣雷達、AIM-9X近程空空飛彈、AIM-120C中程空對空飛彈、矢量推力、先進整合航電與人機接口等。在設計上具備超音速巡航、超視距作戰、高機動性、對雷達與紅外線匿蹤(隱形)等特性。據估計其作戰能力為現役F-15的2到4倍,有研究指是80倍.將會在較長的一段時間裡成為世界重型戰鬥機的霸主。
據推斷,研發並生產已經訂購的279架猛禽戰鬥機費用達到717億美元,即平均每架戰鬥機2.569億美元。但是也有人認點高估了,因為研發F/A-22的的技術同時套用到了下一代聯合攻擊機(JSF)F-35身上。

開發歷程

該計畫原稱先進戰術戰鬥機(ATF),始於1982年,ATF的技術要求將以下五個特點集在一架飛機上,即低可探測性(匿蹤|隱身性)、高度機動性和敏捷性、使用軍用推力即可作超音速巡航(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足夠遠的航程。面對如此先進的設計要求,F-22採用一切已有的世界級航空頂尖技術是毫無疑問的。
經與YF-23的競爭試飛,YF-22被美國空軍選中進入下一階段的發展,F-22的原型機試飛於1990年9月,目前獲得訂貨224架。
技術特點
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。
F-22尺寸:翼展13.56米;機身18.92米;機高5.00米;機翼面積 78.80米。重量:淨機14,385公斤,額定起飛重量27.216公斤。動力裝置:兩台普惠公司的F119-PW-100帶加力的渦輪風扇發動機(約155-178千牛頓)。飛行特性:最高飛行速度乃機密,但至少音速2倍,據首席試飛員稱是超過音速2.4倍;近地最高飛行速度1480公里/小時, (1.21馬赫);超音速巡航1.58馬赫;實際最大飛行高度18,000米;作戰半徑3200公里;最大使用過載9.0。
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。
電子設備: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定相天線陣,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。
對F-22的試驗改良是十分細緻和周到的,因為美國空軍說“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必須組合有最好的隱身、超音速巡航。一體化航空電子、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。”
武器系統
F-22 除執行空中優勢任務外,也能使用聯合直接攻擊彈藥(JDAM)之類的武器進行精確對地攻擊。由於隱身和超音速巡航的需要,在隱身狀態F-22的基本軍械裝置被安裝在機內。不過它也有原設計用於掛副油箱和飛彈的4個翼下掛點,用於在非隱身狀態掛載副油箱和武器。
飛機上有一門內裝機關炮M61A2(用口徑20毫米機關炮M61AI的長炮筒方案)和三個內部武器艙:兩個武器艙沿進氣道安排(每個艙可容納一枚安裝在伸縮自如自動安全裝置上的AIM-9M火箭),另一個武器艙在機身的下部,可容納4枚火箭AIM-120AAMR-AAM或安裝在自動控制裝置上的6枚AIM-120C(中部艙的另一配備方案,可以按454公斤重量配備2枚AIM-120C飛彈和兩枚JDAM-1000)飛彈。在4個機翼下的懸掛裝置吊架上可以安排4枚AIM-120A飛彈、8枚AIM-120C飛彈和副油箱。
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空電子系統的一部分工作,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,可使用其他政黨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。
F-22戰鬥機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控陣雷達試驗。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。
F-22可以攜帶包括響尾蛇飛彈和AIM-120等先進的空對空飛彈、1000磅聯合直接攻擊(JDAM)炸彈。固定武器30年一成不變—仍是1門6管M61A2“火神”機炮。每次飛行,可在內部彈艙掛6枚AIM-120C及2枚“響尾蛇”飛彈。如不考慮隱身問題,另可在翼下增設4個掛架,每個掛架可掛彈2300千克,它可載著一個6000加侖油箱或2枚飛彈。
F-22的戰鬥損耗率在十年後僅為F-15的二十分之一,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可以在下個世紀進行“超視距作戰”,美國空軍對此充滿信心並已接近成功。它甚至認為如果F—22早問世十年,那麽海灣戰爭可能打不起來。

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