洛克希德·馬丁F-22“猛禽”(英語:Lockheed Martin F-22 Raptor)戰(zhàn)斗機是由美國洛克希德·馬丁公司和波音公司聯(lián)合研制的單座雙發(fā)高隱身性第五代戰(zhàn)斗機。F-22是世界上第一種進入服役的第五代戰(zhàn)斗機。
總述
F-22A隱身戰(zhàn)斗機是美國洛克希德·馬丁公司研制的先進技術(shù)戰(zhàn)斗機,計劃用于取代美國空軍F-15系列戰(zhàn)斗機,執(zhí)行空中優(yōu)勢任務(wù),是美國空軍21世紀初的主力機種,也是美軍第三種隱身戰(zhàn)機。
研制過程
20世紀80年代初,美國空軍開始制定先進技術(shù)戰(zhàn)斗機(ATF)計劃。研制下一代制空戰(zhàn)斗機,除要求保質(zhì)現(xiàn)有戰(zhàn)斗機的盤旋、加速性能外,特別強調(diào)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(zhàn)能力;在作戰(zhàn)中能先敵發(fā)現(xiàn)、先敵開火、先敵摧毀;并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(lián)合研制的YF-22和諾斯羅普·格魯曼/麥道公司聯(lián)合研制的YF-23飛機為候選方案。合同規(guī)定,兩種飛機各研制兩架,每架原型機中,一架裝普拉特·惠特尼公司的YF119渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,另一架裝通用電氣公司的YF120渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。4架原型機對比試飛后選出優(yōu)勝者。計劃選中的新型機1996年投產(chǎn),每架生產(chǎn)50架左右,2000年后形成初始作戰(zhàn)能力。
在競爭中,YF-22擊敗YF-23,成為美國空軍的先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機 ,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(diào)多用途性和多維性。后又正式更名為F-22A。2003年1月14日,第1架F-22A已經(jīng)裝備到美國空軍第57聯(lián)隊,2004年再交付7架。美國空軍期望到2005年12月,F(xiàn)-22A戰(zhàn)斗機將具備初始作戰(zhàn)能力。
技術(shù)特點
(一)隱身與空氣動力的結(jié)合
1.多種融合技術(shù)
F-22A的機體采用翼身融合技術(shù),由鋁合金、鈦合金和復(fù)合材料制成,具備低可探測性。前機身和中機身采用石墨環(huán)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,后機身結(jié)構(gòu)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(xiàn)非常規(guī)機動。尾翼采用全動式差動五邊形平尾,前后緣分別與機翼的前后緣下平行,以減小雷達反射截面。梯形雙垂尾,采用雙曲翼型。垂尾和平尾都延伸到尾噴管后,可遮擋尾噴管的紅外輻射。
F-22A戰(zhàn)斗機的武器艙為內(nèi)置式 ,兩個進氣道側(cè)面各有1個內(nèi)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。武器艙門由熱塑性復(fù)合材料制成。均可減小雷達反射截面。
F-22A戰(zhàn)斗機采用兩臺F119-PW-100常規(guī)小涵道比加力渦扇發(fā)動機,單臺靜推力約為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(fēng)扇旋轉(zhuǎn)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,并有助于減少雷達和紅外信號特征。
2.“隱身”油漆
美國波音軍用飛機公司配置了一種新型油漆,主要用于降低F-22A戰(zhàn)斗機的雷達反射截面。這種新的油漆不比傳統(tǒng)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,采用手工涂在2架原型機上,也可采用機器人進行自動噴涂。
另外,整個機身涂敷了波音公司研制的偽裝涂層,以減小視覺信號特征。
(二)先進機載設(shè)備
1.全方位座艙顯示系統(tǒng)
F-22A戰(zhàn)斗機的座艙顯示系統(tǒng)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(zhàn)術(shù)信息和飛行儀表信息。戰(zhàn)術(shù)信息顯示武器和目標狀態(tài)、射擊標記、武器包線和探測器標記??傄晥?0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,用于輸入數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制。(3)上前方顯示器(左上方),是通信/導(dǎo)航/識別系統(tǒng)的顯示器,上面顯示系統(tǒng)狀態(tài)、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(guān)鍵的飛行信息。(5)輔助多功能顯示器(左下方),是防御電子系統(tǒng)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(tǒng)顯示器。(8)主多功能顯示器(正中央),是戰(zhàn)術(shù)信息顯示器。顯示戰(zhàn)術(shù)態(tài)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,大量采用原AN/APG-66和AN/APG-68雷達(裝于F-16A/B和F-16C/D戰(zhàn)斗機)以及AN/APQ-164(裝于B-1B戰(zhàn)略轟炸機)中的成熟技術(shù),其主要特點是:更大程度上實現(xiàn)了系統(tǒng)的綜合和對傳感器的管理,極大提高了飛機作戰(zhàn)性能,減輕飛行員的工作負荷。其雷達多功能、多工作方式、多目標搜索和跟蹤能力,可充分發(fā)揮“先敵發(fā)現(xiàn)、先敵命中”的作戰(zhàn)原則。由于采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)邊搜索邊測距方式;(2)搜索高度顯示方式;(3)邊測距邊搜索方式;(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)遠距離搜索方式;(8)態(tài)勢探查方式;(9)空中格斗方式
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)多普勒波束銳化方式;(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(zhàn)系統(tǒng)
F-22A采用的電子戰(zhàn)方法是傳感器融合技術(shù),主要是AN/APG-77A主動雷達和AN/ALR-94被動接收系統(tǒng) ,兩者都是高性能傳感器,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(fā)射與接收單元組成的有源電子掃描陣。在機頭安裝側(cè)天線陣后,可是雷達掃描范圍幾乎達到270度。AN/ALR-94是F-22A戰(zhàn)斗機在技術(shù)上最復(fù)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。如果敵機用雷達搜索F-22A戰(zhàn)斗機,則F-22A戰(zhàn)斗機可在距敵機460千米或更遠處,首先用AN/ALR-94被動探測系統(tǒng)探測、跟蹤和識別目標,當(dāng)距離接近時(距離185千米以上時),AN/ALR-94可指示AN/APG-77A雷達進行搜索,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(xù)用機載雷達搜索F-22A戰(zhàn)斗機,該機還可以在AN/ALR-94被動接收系統(tǒng)的指引下使用AIM-120先進中距空空導(dǎo)彈像反輻射導(dǎo)彈一樣打擊敵機機載雷達。
除此之外,F(xiàn)-22A還裝有紅外導(dǎo)彈告警系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能對來襲導(dǎo)彈接近進行告警,還可對敵機的接近進行告警。
作戰(zhàn)中的使用
1.奪取戰(zhàn)區(qū)制空權(quán)和本土防空
2.參加“全球隱身打擊特遣部隊”
3.作為電子戰(zhàn)飛機
技術(shù)諸元
乘員:1人
動力裝置:F119-PW-100加力式渦扇發(fā)動機,加力推力:2x155.7千牛
機長:18.92米
翼展:13.56米
機高:5.05米
空重:13620千克
起飛重量:27216千克(空戰(zhàn))
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(zhàn)半徑:2177千米
最大轉(zhuǎn)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(fā))。2枚AIM-9X近距空空導(dǎo)彈+6枚AIM-120C/D先進中距空空導(dǎo)彈,或2枚AIM-9X+2枚AIM-120C/D+2枚454千克級JDAM聯(lián)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(nèi)置彈艙)。BLU-109侵徹炸彈,風(fēng)修正武器投放器,AGM-154聯(lián)合防區(qū)外發(fā)射武器(JSOW),AGM-158聯(lián)合防區(qū)外空地導(dǎo)彈(JASSM),AGM-88“哈姆”反輻射導(dǎo)彈,GBU-22激光制導(dǎo)炸彈,低成本自主攻擊系統(tǒng)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(dǎo)航/敵我識別系統(tǒng)、超高頻/甚高頻無線電臺、GPS、塔康、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)偵察分發(fā)系統(tǒng)、AN/ALR-94被動接收系統(tǒng)、AN/ALE-52箔條投放器。
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