F-22A Block 10具有足夠的空中優(yōu)勢,是美軍空中防御/巡航導彈防御和深度滲透打擊重要角色。隨后的Block 20、30和40配置將逐步進行 擴大空對空和打擊能力,并利用該飛機的對空能力,能夠執(zhí)行 ISR 的角色。F-22A因此成為服役中的“最廣泛”多用途戰(zhàn)斗機。
據美國佬的公開資料報道,F-22A穿透所有可以想象的防空系統(tǒng)的能力,當然這可能有點吹牛B的成分,特別是打擊高價值目標和地基對空防御系統(tǒng)方面。這與早期的F-15演變?yōu)镕-15E“攻擊鷹”的打擊角色相似。
空中優(yōu)勢的三個組成部分是防御性反擊(DCA),進攻性反空(OCA)和壓制敵方防空(SEAD)。防御反擊。為了擊落前鋒而隱身并不是一個有說服力的F-22賣點。DCA戰(zhàn)斗機在友好領土上空作戰(zhàn),不必擔心壞人地對空導彈。然而,為了擴大角色,支持者將飛機歸因于擊落隱形巡航導彈的“獨特”DCA能力:“F-22還將攜帶下一代AIM-9X和AIM 120 AMRAAM的改進版本,旨在摧毀預計將在下世紀初上市的低可觀測巡航導彈。
對地攻擊巡航導彈通過低空飛行來避免雷達探測,將地球置于它們與敵方雷達之間。花額外的錢讓他們隱身是一個奇怪的想法。即使軍火工業(yè)能夠為低可觀測巡航導彈創(chuàng)造一個可行的市場,先進的空對空導彈是否能夠擊落它們也存在真正的疑問。
F-22A在空中優(yōu)勢角色中的有效載荷,包括側托架中的一對 AIM-9X WVR AAM,以及六個 AIM-120C變體BVR導彈在主機身艙。為 “非隱形”防空角色,如轟炸機和巡航導彈 攔截,另外四個AIM-120可以在外部攜帶 帶有一對外部油箱的掛架。塔架的額定值均為 5,000磅,可以拋棄以恢復完整的隱身性能。跟四個完整的外部油箱攜帶,負載幾乎沒有下降 系數或滾動速率性能。
2005年部初始作署的戰(zhàn)能力配置是多角色,可以選擇四個AMRAAM取而代之的是GBU-32 JDAM。這提供了類似的深度打擊 F-117A 的能力,但生存能力更強。
計劃設想引入GBU-39/40小直徑 到20年炸彈在Block 2007飛機上,以及高分辨率 SAR 雷達模式,改進的雷達 ECCM,雙向語音和數據 MIDS/Link-16 功能,改進了乘員站軟件,并改進了電子對抗設備。Block 20 配置是全球打擊特遣部隊(GSTF)艦隊的基礎配置裝備,并將 包括JSF通用雷達模塊,專用高速雷達 處理器和 COTS 技術 CIP 處理器。
2008年進行的Block 20配置擴展了側視雷達陣列 在飛機上提供重要的 ISR 能力以及 增強功能以提供全面的防空壓制(野鼬鼠) 以及時間緊迫的目標參與能力。衛(wèi)星通信終端 將添加以在以下期間提供持續(xù)的網絡連接 深度打擊的配置文件。
2011年后的Block 40飛機將成為全球的最終目標是提供完整的傳感器網絡、范圍增強、 高度集成的 ISR 功能和頭盔式顯示器 類似于 JSF。用于JDAM和SDB的隱形商店吊艙也在開發(fā)中。以啟用外部塔架上的運輸。
F-22已經擴展為真正的攻擊戰(zhàn)斗機的角色,隨時準備攜帶和交付最先進的精確攻擊彈藥:改進的聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM),JAST-1000,小型化彈藥技術,風校正彈藥分配器(WCMD),低成本自主攻擊系統(tǒng)(LOCAAS)和GBU22鋪路。
并發(fā)的 隨著F-22A的演變,FB-22A正在被探索為平行 美國空軍的打擊平臺。最新報告 表明FB-22A的配置已經從純 三角形設計,配置類似于 F-22A,具有 擴大的機翼,擴大的武器艙和向前伸展的機身 容納第二個船員站。F119-PW-100發(fā)動機將是 增強以允許在深海剖面上進行長時間的超級巡航, 為此,在多個領域進行了具體優(yōu)化。
除了HARM之外,F-22及其隱形表親(F-117和B-2)正在設計,改裝或計劃攜帶各種先進的防區(qū)外武器。為什么隱形飛機需要射擊防區(qū)外武器?
隱形技術不是靈丹妙藥。它不會使飛機對所有雷達和無源傳感器不可見;它只是使它們不那么明顯?!半[形差距”難題是,甚至在更新、更好、更昂貴的隱形飛機上線之前,更新、更好、更便宜的反隱形探測和瞄準就在那里等待著。
隱身不是一件壞事,即使它并不完美。關鍵是要盡可能合理地縮小敵方武器系統(tǒng)的外殼。有隱身總比沒有好。更多的隱身比一些更好。如果我們能夠以合理的成本將威脅范圍減少 25% 甚至僅減少 10%,那就是一個顯著且負擔得起的戰(zhàn)術優(yōu)勢。
1991年,世界戰(zhàn)略環(huán)境發(fā)生了巨大變化。 大多數媒體和政治注意力仍然集中在 低技術伊斯蘭世界的恐怖戰(zhàn)爭上,更大的長期戰(zhàn)略 問題是亞太地區(qū)正在進行的軍備競賽。F-22A繼續(xù)代表單一的最佳選擇,因為 RAAF的替代新型戰(zhàn)斗機,因為它是 2015年后唯一具有戰(zhàn)略可信度的類型 PacRim 環(huán)境。
F22戰(zhàn)斗機是最廣泛采用鈦合金制造主承力結構的典型代表,比例可達41%,使用鈦合金種類主要為Ti-62222和TC4,應用形式有鍛件和鑄件。TC4合金是宇航工業(yè)應用的最主要的老牌鈦合金,大量用作軌道宇宙飛船的壓力容器、后部升降舵的夾具、外部容器夾具及密封翼片等。近來,Ti-10-2-3、Ti-6-22-22.5、Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-0.15Si等合金和AlloyC合金也在宇航工業(yè)得到了應用。AlloyC是一個新型高溫鈦合金,使用溫度高達650℃,比英國帝國金屬工業(yè)公司開發(fā)的IMI829合金使用溫度高出近90℃。AlloyC的特性是抗燃燒阻力大和高溫強度大,用于制造F-119發(fā)動機的排氣管。
美國空軍F-22“猛禽”隱身戰(zhàn)斗機是世界首款隱身高超機動四代機(新標準五代),單座雙發(fā)雙外傾垂尾,兩側進氣,主要執(zhí)行制空、對地、對海攻擊及電子戰(zhàn)和情報收集等任務。它也是世界上第一種投入部隊服役的可超聲速巡航的戰(zhàn)斗機,其創(chuàng)造性的超機動、隱身、高態(tài)勢感知、短距離起飛降落及超聲速巡航等典型特征,已經成為新一代戰(zhàn)機的設計標準。
1990年,經過兩種機型的試驗試飛驗證考察之后,美國空軍宣布洛克希德公司的YF-22競標成功,進入下一階段的發(fā)展計劃。諾斯羅普公司的YF-23被淘汰,退出ATF計劃。洛克希德公司的成功,諾斯羅普公司的失敗,都不完全是這兩型飛機的原因。洛克希德公司著名的“臭鼬工廠”在冷戰(zhàn)時期,為美國空軍提供了很多當時性能非常優(yōu)異的飛機,如F-117“夜鷹”、SR-71“黑鳥”和U-2“蛟龍夫人”等高科技飛機。洛克希德公司的技術實力長期被美國空軍所接受和認可,在F-117“夜鷹”項目中的管理與執(zhí)行能力也讓美國空軍非常滿意。與洛克希德公司相反,諾斯羅普公司這個老牌飛機“專家”卻讓美國空軍有些頭疼。1981年,諾斯羅普公司和波音公司組成的聯(lián)合團隊打敗了洛克希德公司與洛克威爾公司組成的競標團隊,贏得美國空軍隱身戰(zhàn)略轟炸機項目,這個隱身戰(zhàn)略轟炸機就是后來大名鼎鼎的B-2“幽靈”。不過諾斯羅普公司在B-2項目上不斷增加預算,時間節(jié)點把控上也一拖再拖,這令美國空軍非常不滿。還有諾斯羅普公司的“沉默彩虹”導彈,也讓美國空軍很失望。再加上YF-22的飛行試驗時間比YF-23更少,但卻執(zhí)行了更多的飛行試驗科目。諸多因素疊加,美國空軍選擇洛克希德公司這個可以愉快合作的伙伴,也是合情合理。
當然,坊間有傳聞說YF-23性能更好,只是因為某些政治因素沒有被選中,這個說法沒有事實依據來佐證。在試驗試飛中,YF-22的機動性強于YF-23。YF-23則更加注重高空高速性能,機身更長,但飛機設計只能容納6枚導彈(需要將4枚AIM-120導彈的彈翼折疊處理),想要達到美國空軍裝備8枚導彈的目標就需要再次加長機身。
YF-23的進氣道在機翼下方前緣位置,進氣道和唇口都采用固定結構設計,這樣不僅能降低重量,也適度減少了雷達反射截面。進氣道在機身內部向上彎曲呈S形,與機身尾部的發(fā)動機相連接,發(fā)動機噴口被設計成隱藏式,這一設計降低了紅外特征,但無法再使用與YF-22類似的矢量噴口設計。
兩型飛機具體設計和性能參數至今仍然處于保密狀態(tài),我們無法得知詳情,沒有數據支撐就武斷地說YF-23比YF-22性能強,選擇YF-22是陰謀論等說法有些不負責。當然,后期的YF-22進入量產型號設計后,跟原型機又有了一些區(qū)別,YF-23倘若也進入量產型號的改進,誰也不知道會變成什么樣。YF-23大家習慣稱之為“黑寡婦Ⅱ”,“黑寡婦”是美國二戰(zhàn)時期的重型戰(zhàn)斗機P-61,YF-23沿用這個名稱沒有得到官方承認。
F-22猛禽的三種獨特性能中的兩種速度和敏捷性之間的聯(lián)系是通過突破實現的飛機雙35,000磅推力提供的技術普惠F119-PW-100發(fā)動機,最強大的戰(zhàn)斗力——生產中的 ER 發(fā)動機。配備 F119 發(fā)動機(以及 F-135 的 F35 衍生產品聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機),隱身也與發(fā)動機集成在一起。而以前的隱身技術依賴于“掩埋”發(fā)動機通過先進的幾何形狀和涂層,今天的 F119 安裝在以傳統(tǒng)方式提供最佳性能和易用性的維護。
同時,采用先進的材料和設計使該系統(tǒng)難以被敵方雷達探測到。最終結果,說團隊成員普惠,是一個更可靠的引擎和在空中飛行更多小時以支持任務。猛禽的“超級巡航”速度和遠距離也允許飛行員在躲避的同時快速進出任務現場敵人的火力。此外,推力矢量 - 控制通過使用偏轉噴嘴確定發(fā)動機排氣的方向——提供前所未有的機動性。它最大限度地減少了阻力通過減少使用空氣動力學飛行控制,并且完全集成到飛機的飛行控制系統(tǒng)中。
此功能提供兩個優(yōu)勢。它增強了戰(zhàn)斗機的通過消除的隱身特性-的紅外特征由加力燃燒室發(fā)射。而它大大擴展了F-22的射程允許超音速巡航飛行無需使用燃料-嘶嘶作響的加力燃燒室。加力燃燒室仍然會發(fā)揮在F-22任務中的重要作用通過提供額外的推力和速度在攔截或混戰(zhàn)中,但它們不必用于長時間巡航?!拔覀?/span>想要速度的好處-出加力燃燒室的懲罰,所以我們發(fā)明了超級巡航——它有效,“霍奇說。
它提供增強的雷達、電子戰(zhàn)和 CNI功能,加上 GPS 的添加導航。最終,所有F-22都將接收航空電子設備更新。“Block 3.1 集成的發(fā)布ED軟件是一個重要的加強作戰(zhàn)能力已經展示的功能猛禽,“鮑勃·里爾登說,洛克希德馬丁公司F-22副總裁和總經理。在德利夫之前——ERY,子系統(tǒng)硬件和軟件軟件經過嚴格測試波音航空電子集成實驗室(AIL)在西雅圖。自 1999 年以來,空氣已進行承載測試在波音757飛行試驗臺上(FTB)飛機。使用FTB可減少航空電子系統(tǒng)風險和限制開發(fā)成本。它使擴展評估和故障排除在完整的航空電子系統(tǒng)出現之前安裝在 F-22 上。迄今為止,更多超過 98% 的系統(tǒng)匿名者在Deliv之前已經發(fā)現了盟友.
AESA 雷達諾斯羅普的合資團隊格魯曼公司和雷神公司提供AN/APG-77 多模有源電子掃描陣列 (AESA)雷達。該系統(tǒng)可以快速跟蹤遠程多個目標,允許-同時使用搜索和軌道模式。它還具有先進的電子對抗(ECCM)能力。AESA 線路可更換單元(LRU) 包括數千次傳輸和接收模塊,它們是組裝到“子陣列”上,這些“子陣列”是插入天線。安騰——然后NA發(fā)送射頻(RF) 信號到接收器,它們是在雷達支持電子中處理電子 LRU.AN/APG-77雷達與F-22的CIP接口,F-22任務的計算核心系統(tǒng),其中傳感器信息-與其他信息融合并顯示給飛行員。
推力矢量噴管好處頗多,大致有如下幾種:增加升力、提供反推力、巡航飛行時有效減少阻力,更重要的是,二元矢量噴管具有良好的紅外與電磁隱身性能,與傳統(tǒng)圓形噴管相比具有較長的排氣截面周長,因而提供了較大的熱噴氣流與冷空氣混參表面,使紅外輻射溫度大幅度下降,有利于降低紅外信號和雷達信號特征,從而大大提高了飛機的隱身能力。據法國公布的一對一近距空戰(zhàn)數值模擬結果,具有俯仰矢量噴管的戰(zhàn)斗機對常規(guī)戰(zhàn)斗機損失比在中空中速為1:3.6,在低空低速為1:8.1,表明其作戰(zhàn)效能大大提高。具有矢量推力的X-31高機動驗證機與F/A-18飛機進行了93次空中格斗演習,X-31勝了77次,8次不分勝負,只敗了8次,足以證明推力矢量技術的作用。所以,裝備俯仰方向能進行正負20度偏轉的普惠F119-PW-100二元矢量發(fā)動機的F-22,空戰(zhàn)能力非常強大。
F-22的超聲速巡航能力雖然很強,得益于強大的F119-PW-100發(fā)動機,但也是個矛盾體。對于具有超聲速巡航能力的戰(zhàn)斗機來講,其典型作戰(zhàn)剖面的亞聲速巡航段和超聲速巡航段長度可能相差不多,而對于長距離出擊和轉場,亞聲速巡航效率更為重要。因此,F-22的機翼設計面臨多方面矛盾。從超聲速性能出發(fā),機翼最好是大后掠小展弦比;從跨聲速機動性考慮,傾向中等后掠和中等展弦比;而起飛著陸性能則要求小后掠小展弦比機翼。F-22機翼外形是典型的折中,選用小展弦比的菱形機翼是因為這種機翼的結構效率高,可以減小機翼的重量和相對厚度,減小波阻,有利于隱身性能。
F-22的馬赫數為2.2,超聲速巡航馬赫數為1.5左右,因此最初選用的機翼前緣后掠角為48度,超聲速巡航時基本為亞聲速前緣或在聲速前緣附近,對減小超聲速巡航阻力有利。原型機YF-22機翼前緣后掠48度,后緣前掠17度,實際上有效后掠角不大,這主要是從改善跨聲速機動性和起飛著陸性能兩方面考慮。
F-22造價非常昂貴,連一向財大氣粗的美國空軍也有些難以承受,2009年的價格為單機1.5億美元。
F-22裝備AN/APG-77有源相控陣雷達、最新的AIM-9X近距空對空導彈、AIM-120C/D中程空對空導彈、強大的普惠F119-PW-100推力矢量發(fā)動機、先進航電與人機界面等,作戰(zhàn)能力是F-15的數倍。兩側的加萊特進氣道適合高速巡航,在飛機設計時就減少了飛機表面突出物,從而讓F-22的雷達隱身性能提升到極致。銀和氧化鎵的吸波涂料遍布機身,不過這種涂料不論從涂料本身還是噴涂人工,價格極高,此種噴涂材料需要大量的精心修補與維護,后期的維護更是耗資巨大。另外,在開發(fā)F-22期間所建立的許多先進技術,也沿用到了中型的F-35“閃電Ⅱ”身上。洛克希德·馬丁公司宣稱,F-22的雷達反射截面最低為0.0001米2
,這當然有夸張的成分,但也不是憑空捏造無的放矢?!懊颓荨钡碾[身性能、超強的機動性、態(tài)勢感知能力加上其空對空和空對地作戰(zhàn)能力,使得它成為當今世界綜合性能最佳的戰(zhàn)斗機。
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