F-22A隱身戰鬥機是美國洛克希德·馬丁公司研製的先進技術戰鬥機,計畫用於取代美國空軍F-15系列戰鬥機,執行空中優勢任務,是美國空軍21世紀初的主力機種,也是美軍第三種隱身戰機。
研製過程20世紀80年代初,美國空軍開始制定先進技術戰鬥機(ATF)計畫。研製下一代制空戰鬥機,除要求保質現有戰鬥機的盤旋、加速性能外,特彆強調飛機要具有低可探測性、高機動性和敏捷性、超音速巡航和超音速機動能力、超視距作戰能力;在作戰中能先敵發現、先敵開火、先敵摧毀;並具有良好的使用維護特性和短距起降能力。1983年9
月開始招標,1986年10月31日美國空軍宣布洛克希德·馬丁/波音/通用動力公司聯合研製的YF-22和諾斯羅普·格魯曼/麥道公司聯合研製的YF-23飛機為候選方案。契約規定,兩種飛機各研製兩架,每架原型機中,一架裝普拉特·惠特尼公司的YF119渦輪風扇發動機,另一架裝通用電氣公司的YF120渦輪風扇發動機。4架原型機對比試飛後選出優勝者。計畫選中的新型機1996年投產,每架生產50架左右,2000年後形成初始作戰能力。在競爭中,YF-22擊敗YF-23,成為美國空軍的先進戰術戰鬥機 ,代號“猛禽”,正式編號為F-22,2002年9月17日正式更名為F/A-22,以強調多用途性和多維性。後又正式更名為F-22A。2003年1月14日,第1架F-22A已經裝備到美國空軍第57聯隊,2004年再交付7架。美國空軍期望到2005年12月,F-22A戰鬥機將具備初始作戰能力。 技術特點
(一)隱身與空氣動力的結合
1.多種融合技術
F-22A的機體採用翼身融合技術,由鋁合金、鈦合金和複合材料製成,具備低可探測性。前機身和中機身採用石墨環氧雙馬樹脂蒙皮,中機身4個主要承力框為單塊式鈦合金鍛件,後機身結構重量的67%為鈦合金。前機身上的寬大邊條與機翼和進氣道融合在一起,可使飛機迎角超過85度,以實現非常規機動。尾翼採用全動式差動五邊形平尾,前後緣分別與機翼的前後緣下平行,以減小雷達反射截面。梯形雙垂尾,採用雙曲翼型。垂尾和平尾都延伸到尾噴管後,可遮擋尾噴管的紅外輻射。
F-22A戰鬥機的武器艙為內置式 ,兩個進氣道側面各有1個內置彈艙,尺寸較小,機腹有一個大尺寸的彈艙,主要武器裝在其中。武器艙門由熱塑性複合材料製成。均可減小雷達反射截面。
F-22A戰鬥機採用兩台F119-PW-100常規小涵道比加力渦扇發動機,單台靜推力約為97.9千牛,加力推力為155.7千牛,推重比為10左右。S型進氣道完全阻礙了任何角度的視線,避免了風扇旋轉金屬面外露,從而減小了雷達反射截面。二元擴散/收斂噴管可提供繞俯仰軸正負20度的推力矢量控制,能增強飛機的性能與機動性,並有助於減少雷達和紅外信號特徵。
2.“隱身”油漆
美國波音軍用飛機公司配置了一種新型油漆,主要用於降低F-22A戰鬥機的雷達反射截面。這種新的油漆不比傳統油 漆重,但提高了隱身性能,且成本也不高。這種油漆添加有2種偽裝材料,採用手工塗在2架原型機上,也可採用機器人進行自動噴塗。
另外,整個機身塗敷了波音公司研製的偽裝塗層,以減小視覺信號特徵。
(二)先進機載設備
1.全方位座艙顯示系統
F-22A戰鬥機的座艙顯示系統由廣角全息平視顯示器和7個矩形陣彩色液晶顯示器共八部分呈十字形組成。其中:(1)平視顯示器,位置在上面,顯示戰術信息和飛行儀表信息。戰術信息顯示武器和目標狀態、射擊標記、武器包線和探測器標記。總視場20度x30度。(2)綜合控制板,裝在平視顯示器的駕駛員顯示裝置的組合玻璃下方,其上的鍵盤和平視顯示器,用於輸入數據和系統控制。(3)上前方顯示器(左上方),是通信/導航/識別系統的顯示器,上面顯示系統狀態、綜合提示/注意/告警信息。(4)上前方顯 示器(右上方),是備用飛行儀表,顯示關鍵的飛行信息。(5)輔助多功能顯示器(左下方),是防禦電子系統顯示器。(6)輔助多功能顯示器(右下方),是攻擊顯示器。(7)輔助多功能顯示器(正下方)。是外掛物管理系統顯示器。(8)主多功能顯示器(正中央),是戰術信息顯示器。顯示戰術態勢的平面圖。
2.AN/APG-77雷達
AN/APG-77A有源電子掃描相控陣雷達,大量採用原AN/APG-66和AN/APG-68雷達(裝於F-16A/B和F-16C/D戰鬥機)以及AN/APQ-164(裝於B-1B戰略轟炸機)中的成熟技術,其主要特點是:更大程度上實現了系統的綜合和對感測器的管理,極大提高了飛機作戰性能,減輕飛行員的工作負荷。其雷達多功能、多工作方式、多目標搜尋和跟蹤能力,可充分發揮“先敵發現、先敵命中”的作戰原則。由於採用了全新的有源相控陣體制,為雷達賦予了眾多嶄新的工作方式。其中主要工作方式有:
空對空方式:
(1)邊搜尋邊測距方式;(2)搜尋高度顯示方式;(3)邊測距邊搜尋方式;(4)邊掃描邊跟蹤方式;(5)單目標跟蹤方式;(6)對目標群分辨方式;(7)遠距離搜尋方式;(8)態勢探查方式;(9)空中格鬥方式
空對面目標攻擊方式:
(1)增強真實波束地圖測繪方式;(2)地圖擴展方式;(3)都卜勒波束銳化方式;(4)對海探測方式;(5)固定目標跟蹤方式;(6)地面運動目標顯示方式;(7)地面目標跟蹤方式;(8)信標方式
3.獨立電子戰系統
F-22A採用的電子戰方法是感測器融合技術,主要是AN/APG-77A主動雷達和AN/ALR-94被動接收系統 ,兩者都是高性能感測器,其大約30多具天線平滑地與機翼和機身融為一體。AN/APG-77A雷達由約1500~2200個發射與接收單元組成的有源電子掃描陣。在機頭安裝側天線陣後,可是雷達掃描範圍幾乎達到270度。AN/ALR-94是F-22A戰鬥機在技術上最複雜的裝備。它對所有頻帶在前半球方位和仰角方向都提供360度覆蓋。如果敵機用雷達搜尋F-22A戰鬥機,則F-22A戰鬥機可在距敵機460千米或更遠處,首先用 AN/ALR-94被動探測系統探測、跟蹤和識別目標,當距離接近時(距離185千米以上時),AN/ALR-94可指示AN/APG-77A雷達進行搜尋,還可指示雷達只以方位2度和仰角2度很窄的波束進行測量。如敵機在遠距離連續用機載雷達搜尋F-22A戰鬥機,該機還可以在AN/ALR-94被動接收系統的指引下使用AIM-120先進中距空空飛彈像反輻射飛彈一樣打擊敵機機載雷達。
除此之外,F-22A還裝有紅外飛彈告警系統,該系統不僅能對來襲飛彈接近進行告警,還可對敵機的接近進行告警。 作戰中的使用
1.奪取戰區制空權和本土防空
2.參加“全球隱身打擊特遣部隊”
3.作為電子戰飛機
乘員:1人
動力裝置:F119-PW-100加力式渦扇發動機,加力推力:2x155.7千牛
機長:18.92米
機高:5.05米
空重:13620千克
起飛重量:27216千克(空戰)
最大有效載重:11340千克
最大載油量:6804千克
最大速度:M2.5(3060km/h)
最大巡航速度:M1.6(1958.4km/h)
作戰半徑:2177千米
最大轉場航程:4840千米
最大升限:15240米
限制過載:+9g
武器搭載方案:1門20毫米M61A2航炮(備彈480發)。2枚AIM-9X近距空空飛彈+6枚AIM-120C/D先進中距空空飛彈,或2枚AIM-9X+2枚AIM-120C/D+2枚454千克級JDAM聯合直接攻擊彈藥,或2枚AIM-9X+2枚AIM-120C/D+8枚SDB小直徑炸彈(內置彈艙)。BLU-109侵徹炸彈,風修正武器投放器,AGM-154聯合防區外發射武器(JSOW),AGM-158聯合防區外空地飛彈(JASSM),AGM-88“哈姆”反輻射飛彈,GBU-22雷射制導炸彈,低成本自主攻擊系統及子母彈投放器等。
特種裝備:AN/APG-77A有源電子掃描相控陣雷達、AN/ASQ-220通信/導航/敵我識別系統、超高頻/甚高頻無線電台、GPS、塔康、聯合戰術偵察分發系統、AN/ALR-94被動接收系統、AN/ALE-52箔條投放器。