F-22戰鬥機
單座雙發高隱身性第五代戰鬥機
F-22戰鬥機(英文:F-22fighter,編號:F-22,代號/綽號:Raptor,譯文:猛禽,通稱:洛克希德·馬丁F-22“猛禽”),是美國一型單座雙發高隱身性第五代戰鬥機,是世界上第一種進入服役的第五代戰鬥機。
F-22戰鬥機的隱身性能、靈敏性、精確度和態勢感知能力結合,組合其空對空和空對地作戰能力,使得它成為當今世界綜合性能最佳的戰鬥機。
F-22戰鬥機由美國洛克希德·馬丁公司(LockheedMartin)和波音公司聯合研製,於21世紀初期陸續進入美國空軍服役,以取代F-15戰鬥機。洛克希德·馬丁公司為主承包商,負責設計大部分機身、武器系統和F-22的最終組裝。計劃合作夥伴波音公司則提供機翼、后機身、航空電子綜合系統和培訓系統。但由於F-22的製造成本過高、俄羅斯和中國的第五代戰鬥機的計劃延遲導致的缺乏清晰空對空作戰任務、猛禽的出口禁令和其它使用計劃(包括F-35和無人機)都使得F-22的生產計劃提前終止。2009年4月,美國國防部建議停止新訂單,經國會批准最終採購187架戰鬥機。《2010財年國防授權法》致使缺乏生產更多F-22的資金。2011年12月13日最後一架F-22的上線儀式在多賓斯空軍預備役基地舉行。
20世紀70年代末期,根據美國情報部門的消息,蘇聯所研製的米格-29“支點”和蘇-27“側衛”測試工作穩步推進,這讓美國空軍感到了挑戰。於是在1981年,美國空軍高層開始下一代戰鬥機的研發探討,旨在研發一款能夠取代當時作為主力的F-15“鷹”的新型戰鬥機。1981年6月,美國空軍發布了對於“先進戰術戰鬥機”(AdvancedTacticalFighter,縮寫ATF)的“研製招標書”(RequestForInformation,縮寫RFI)。該項目的研發將由防務承包商來完成。ATF計劃的硬性要求有三點:隱身(stealth),超音速巡航(supercruise)以及短距離起飛(shorttakeoffandlanding)。
關於ATF計劃的各個不同方案
1985年,美國當局發布計劃的招標書。洛克希德公司和諾斯羅普·格魯曼公司被選定於1986年10月,進行50個月示範/驗證階段,參加最終飛行試驗的兩種飛機是YF-22和YF-23。洛克希德、通用動力公司和波音公司達成一項協議,如果只有一個公司的設計被選中,餘下的公司亦會加入發展先進戰術戰鬥機計劃參與各個子系統的研發。諾斯羅普公司和麥道公司也有類似的協議。諾斯羅普·格魯曼和洛克維爾沒有訂立合作協議,因此被排除在計劃之外。
1991年4月,經過激烈的競爭后,使用普惠發動機的洛克希德YF-22原型機勝出。
1991年8月,洛克希德獲得了合同,得以開發和建造先進戰術戰鬥機。諾斯羅普公司的設計後來被洛克希德作出修改,計劃作為轟炸機使用,但這樣的建議最後並沒有實現。生產版本的YF-22,即F-22A,於1997年4月9日,在喬治亞州瑪麗埃塔的洛克希德分部正式公布。並在1997年9月7日,進行了首次飛行。
1997年9月7日,F-22戰鬥機進行了首次試飛。
2005年12月15日,F-22A戰鬥機達到了初步作戰能力。
F-22“猛禽”戰鬥機
2020年10月,F-22“猛禽”是美國第五代多用途戰鬥機,由美國洛克希德·馬丁公司、波音公司和通用動力公司共同研發,用於取代第四代F-15“鷹”式戰鬥機。2005年,F-22戰鬥機開始進入美國空軍服役,之後開始量產,共生產了187架。由於美國國防部將訂單數量從384架減少至188架,並且禁止對外出口,因此F-22戰鬥機成為了世界上最貴的戰鬥機,每架戰鬥機的價格為1.462億美元。
F-22戰鬥機
不同於俄羅斯蘇47的單大彈倉,F-22所使用的是2個大彈倉和2個側彈倉。大彈倉具備伸縮發射架,所能搭載的是中距空空導彈或者航空炸彈,而倆個側彈倉是專門為發射格鬥導彈設計。
F-22水平面上為高梯形機翼搭配一體化尾翼的綜合氣動力外型,包括彼此隔開很寬和並朝外傾斜的帶方向舵型垂直尾翼,且水平安定面直接靠近機翼布置。按照技術標準(小反射外形、吸收無線電波材料、用無線電電子對抗器材和小輻射無線電電子設備裝備戰鬥機,其設計最小雷達反射面為0.005-0.01平方米左右)。在結構上還廣泛使用熱加工塑膠(12%)和人造纖維(10%)的聚合複合材料(KM)。在量產型上使用複合材料(KM)的比例(按重量)更將達35%。兩側翼下
F-22戰鬥機
從壓氣機到發動機進氣口之間的通道呈S形通道。發動機具備二維向量噴嘴,有固定的側壁和調節噴管橫截面積;及可俯仰±20°角的可動上下調節板以偏轉推力方向。
F-22所使用的發動機是在1983年ATF計劃所確定下而開始正式立項研發。參加發動機競標只有普惠公司(Pratt&WhitneyGroup)和通用電氣公司(GeneralElcetricCompany)兩家。
w-5000發動機的完全體就是F119
在一次試驗中,GE-37的驗證機YF-120做到過不開加力來進行超音速飛行。就拿壓氣機和后渦輪一體化,同前渦輪形成一個可調區這一點,在當今沒有被任何一款戰鬥機所使用。這兩款發動機的發展都很穩定,並同時在YF-22驗證機和YF-23驗證機上所使用。
1991年,XF-119和YF-22的搭配贏得了競標,但YF-120並沒有被打入冷宮,美國空軍提供了後續資金完成了它的研發並轉入技術儲備。
服役的F-22戰鬥機裝備兩台F119-PW-100低涵道比加力渦扇發動機,單台最大推力104千牛,加力推力156千牛,推重比超過10。相對於上一代戰鬥機使用的發動機,F119在零件數量少40%的情況下能多輸出22%的推力,並且採用了推力矢量技術,發動機噴口能在縱向偏轉±20度,使F-22具備了極佳的機動性和短距起降性能。
F-22內置彈艙
6枚AIM-120先進中程空對空導彈
2枚AIM-9響尾蛇導彈
空對地掛載:
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)
2枚AIM-120先進中程空對空導彈、2枚AIM-9響尾蛇導彈。
機炮:1門20mmM61A2火神機炮,備彈480發,採用電機驅動,發射速度達到4000發/分,並配有訓練彈、穿甲彈、高爆彈等不同彈種。
F-22按TRW公司通用手冊研製的整套綜合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電子戰設備INEWS;具高分辨力的雷達AN/APG-77和光電感測器系統EOSS,兩個激光陀螺儀的超黃蜂LN-100F慣性導航系統(HHC)。
F-22A座艙
F-22的航空電子系統採用“寶石柱”計劃的系統構形研究成果和許多新技術。在這種可重構的系統構形中,用外場可更換模塊(LRM)取代了外場可更換部件(LRU)。各模塊分別承擔整個航電系統的一部份工作,各模塊承擔的工作與飛機執行任務時的飛行階段密切相關。
而且當某個模塊發生故障時,可使用其他正常模塊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。
AN/APG-77雷達
APG-77雷達的技術基礎是來自超可靠雷達(URR)計劃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州儀器公司的固態相控陣(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和小的雷達反射截面積。雷達的低截獲率能力使F/A-22在瞄準裝備有雷達警報接收機和電子干擾設備的敵機時,而敵機還不知道其已被瞄準。
而在2007年,第20批次生產的F-22戰鬥機所使用的是APG-77V1改進型雷達,相較於老款的APG-77,這款雷達部分使用了後期的APG-81和APG80的部分技術。在2011年所生產的F-22第30批次,配備的是APG-77V2型雷達,增加了側視AESA,提高了態勢感知和情報收集能力,並對於通信能力也進行了較大的提高。
參考數據 | |
乘員 | 1人 |
長度 | 18.90米 |
翼展 | 13.56米 |
高度 | 5.08米 |
機翼面積 | 78.04平方米 |
空重 | 19,700千克 |
最大起飛重量 | 38,000千克 |
動力系統 | 2×普惠F119-PW-100渦扇發動機 |
推力 | 最大推力:2×104千牛 加力推力:2×156千牛 |
參考性能 | |
最大飛行速度 | 2.25馬赫(1500英里/小時,2410千米/小時) |
實用升限 | 19812米 |
航程 | 1,600海里(2,963公里) |
作戰半徑 | 410海里(759公里) |
爬升率 | NotPubliclyAvailable |
翼載荷 | 375千克/平方米 |
推重比 | 0.84 |
限制過載 | -3.0/﹢9.0g |
武器系統 | |
主要武器 | 4個外掛點,2個內置彈艙(載彈量2,270公斤),空對空掛載為6枚AIM-120+2枚AIM-9導彈 |
輔助武器 | 1門20mmM61A2“火神”機炮,備彈480發 |
2007-11-22,F-22在阿拉斯加上空攔截Tu-95
2010年,美軍在夏威夷希肯空軍基地正式部署F-22A一中隊。另外的一支中隊也曾於2007年2月駐守日本嘉手納空軍基地,為期三個月。
2007年4月與日本航空自衛隊戰鬥機展開聯合飛行訓練,2007年5月初陸續撤離,此為F22首次在美國國土以外的軍事基地駐守。
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)”的演習。2010年5月,美國空軍駐日本沖繩嘉手納基地發言人宣布,將從美國新墨西哥州霍羅曼空軍基地(Holloman)調派12架F-22戰鬥機到嘉手納基地,臨時部署約四月。此行是因應韓國宣布天安號事件的調查結果之後的東北亞緊張局勢。F-22參與了美國與韓國進行的聯合軍事演習。
2011年1月7日,美國空軍宣布,將從隸屬於美國阿拉斯加州基地調派15架F-22戰鬥機到日本沖繩縣的美軍嘉手納基地臨時部署四個月,並表示此次臨時部署是為了突出美國對於重要夥伴日本的防務,展現確保整個太平洋地區穩定與安全的決心。
2013年4月1日,為參加美韓兩國在韓國開展的“禿鷲”野外機動聯合軍演,原本部署在駐日美空軍嘉手納基地2架F-22隱形戰鬥機,於3月31日降落在韓國西北部的美軍烏山基地。為應對朝鮮半島局勢,F-22戰鬥機的加入無疑是美軍為保衛韓國的強勢回應。
2014年9月22日,美國和巴林、約旦、沙特、卡達和阿聯酋5個阿拉伯國家22日晚間首次空中打擊極端組織“伊斯蘭國”在敘利亞境內的多個目標。此外,美軍還單獨空襲了另一極端組織“呼羅珊集團”在敘利亞西部的目標。在所有參戰型號中,最受外界關注的是F-22“猛禽”戰鬥機。這是自2005年正式服役以來,F-22戰鬥機首次參加實戰。
2014年9月底,美國媒體再次公布了美國空軍F-22赴敘利亞轟炸“伊斯蘭國”極端武裝目標的照片。
2004年12月20日15時45分(美國西部時間),一架美軍F-22起飛時失控,墜毀於內華達州內利斯空軍基地,飛行員彈射逃生。墜毀的F-22隸屬於美國空軍第422試驗評估大隊。
2009年3月25日一架F-22在執行一項“測試飛行任務”時在加利福尼亞南部沙漠地帶墜毀,飛行員死亡。
2010年11月17日,一架駐守於阿拉斯加艾門朵夫空軍基地(ElmendorfAFB)、隸屬美國空軍第525飛行中隊的F-22在進行例行的飛行訓練之後,於當地時間晚上19時40分與地面控制中心失去聯繫,搜救結果顯示飛行員傑佛瑞·漢尼上尉(Capt.JeffreyHaney)在墜毀前並沒有順利彈射逃生。事後的事故調查顯示意外可能起因於戰鬥機上配置的氧氣產生系統(On-BoardOxygenGeneratingSystem,OBOGS)有設計瑕疵,在高空飛行時會造成供氧不足而導致飛行員昏迷。
空軍作戰司令部的威廉·佛瑞瑟上將(Gen.WilliamFraser)於2011年5月3日下令旗下為數165架的F-22機隊無限期停止作戰飛行任務,並將訓練飛行限制在25,000英尺的高度以下,直到釐清肇事原因並完成相關改善為止。之所以將訓練飛行高度限制在25,000英尺,是因為飛行員在此高度下如果感覺到呼吸困難,還會有足夠的時間緊急將飛行高度降低至氧氣充足的18,000英尺,避免意外發生。
2012年7月,美國空軍宣布,F-22的供氧問題根源來自於增壓服及相關係統出現問題,並已經更換其閥門和過濾器。但仍有許多美軍的飛行員和工程師並不相信美軍已經解決了F-22的根源問題。
2012年11月15日下午3時30分,一架駐地佛羅里達州巴拿馬市(PanamaCity,Fla.)郊外廷德爾空軍基地(TyndallAFB)的F-22,在完成訓練飛行任務回程時墜毀於98號公路附近,飛行員成功彈射逃生,但意外造成的濃煙導致高速公路封閉兩小時余。
2020年5月15日,美國空軍在一份聲明中表示,一架美國F-22隱形戰鬥機當天在佛羅里達的一次“例行訓練飛行”中墜毀。7月10日,F-22駕駛員Gunderson少校在阿拉斯加Elmendorf-Richardson聯合基地進行表演時,飛越阿拉斯加山脈。
F-22空中加油圖集
隨著時代的發展,F-22的航電等子系統也會得到相應的升級。但是,F-22的氣動外形已經定死了,加上美國空軍並沒有升級F-119發動機的計劃,近年來電子設備和航電的升級卻增加了機體的死重。但是,越來越多的跡象披露,F-22的作戰半徑並沒有洛馬所公布的745公里,就拿2016年空襲敘利亞來說,F-22從伊拉克起飛到達敘利亞執行任務,然後超音速巡航返回阿聯酋,總航程已經達到了約3000公里左右。因此,對於F-22的實際作戰能力,洛馬可能存在一定的隱瞞。
F-22精美圖集
但結局F-22採購量稀少的情況依舊沒有得到有效的解決。終於,在2011年12月13日,最後一架F-22量產型下線,至此F-22的生產線也關閉了,美國軍隊中所服役的F-22數量被定格在了187架。
儘管F-22價格高昂,還是有些國家不滿足於“低檔”的F-35,希望採購F-22獲得局部地區的絕對空中優勢,日本就是典型。但美國決策部隊並沒有考慮增加出口以降低F-22成本,由此提高空軍裝備數量,仍拒絕對外出售F-22。
2021年8月12日美國“動力”網站“戰區”專欄報道稱,美國空軍第199戰鬥機中隊的一架F-22戰鬥機於8月11日在飛行途中發生緊急情況,隨後返回了與丹尼爾·健·井上國際機場毗鄰的珍珠港-希卡姆聯合基地,以攔阻著陸的方式實施緊急迫降。