F22的簡介
發(fā)布時間:2025-11-10 | 來源:互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
F-22戰(zhàn)斗機是美國洛克希德·馬丁公司與波音公司為美國空軍研制的21世紀初主力制空戰(zhàn)斗機,主要用于替換美國空軍現(xiàn)役的F-15戰(zhàn)斗機,在美國空軍武器裝備發(fā)展中占有最優(yōu)先的地位。2002年9月,美空軍正式將F-22改名為F/A-22,確立了F/A-22將兼顧制空與對地攻擊雙重任務(wù)。2005年12月,美國空軍蘭利空軍基地的第27戰(zhàn)斗機中隊裝備的F-22A率先達到初始作戰(zhàn)能力(IOC),隨后國防部表示F-22A已經(jīng)達到戰(zhàn)備狀態(tài)。同時美國空軍又恢復(fù)了F-22這一名稱。在2007年進行的一系列演習(xí)中,F(xiàn)-22A創(chuàng)造了模擬空戰(zhàn)擊落144架“敵機”而自身無一傷亡的“神話”。盡管這一數(shù)字不可全信,但仍足以佐證F-22A性能的超前程度。
2007年初F-22已經(jīng)完成交付一個完整的大隊,并已開始部署到阿拉斯加和日本沖繩島。盡管稍后F-22即退回美國基地,但該機已經(jīng)成為美國干涉東亞事務(wù)的重要籌碼。2007年8月,美國空軍簽訂了總額50億美元的多年采購合同,3年內(nèi)共采購60架F-22戰(zhàn)斗機。2007年底,F(xiàn)-22形成完全戰(zhàn)斗力。如果預(yù)算經(jīng)費沒有大的改變,F(xiàn)-22將在幾年內(nèi)停產(chǎn),也就是說在其他國家的第四代戰(zhàn)斗機開始正式研制之前,F(xiàn)-22將已完成生產(chǎn)裝備。
美國空軍航空系統(tǒng)部建立了先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機系統(tǒng)計劃辦公室(SPO)。SPO于1983年具體提出了ATF的概念,隨后分別向七家主要的航空制造企業(yè)發(fā)出了各價值100萬美元的設(shè)計方案合同,包括波音、通用動力、格魯曼、洛克西德、麥道、諾斯羅普和洛克韋爾下屬的北美飛機公司。在要求中ATF應(yīng)該能在未來空空、空地戰(zhàn)場威脅環(huán)境中奪取空中優(yōu)勢,確保美軍在全面或高技術(shù)的局部戰(zhàn)爭中奪取絕對的制空權(quán)。具體包括五個方面的要求:低可探測性、高機動性和敏捷性、超音速巡航、較大的有效載荷、具有飛越所有戰(zhàn)區(qū)的足夠航程。同年通用電氣和普·惠公司被選入ATF計劃,為ATF研制新型發(fā)動機。美國空軍希望憑借少量的先進的F/A-22抗擊大量技術(shù)相對落后的敵機,取得制空權(quán)。美國方面稱其為制空(AirDominance)戰(zhàn)機。
為了在技術(shù)水平上徹底超越F-15和蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機,SPO不斷為ATF增加細節(jié)的明確要求。包括甚高速集成電路、主動變彎機翼、高壓液壓系統(tǒng)、不易燃液壓技術(shù)、液壓傳動武器掛架、隱身能力、聲控指揮控制、保形傳感器、共享天線、一體化飛行控制與推進控制、短距起落、矢量推力、人工智能、先進復(fù)合材料、先進數(shù)據(jù)融合和座艙顯示、集成電子戰(zhàn)系統(tǒng)(主要包括AN/ALR-94電子戰(zhàn)系統(tǒng)和AN/ALE-52箔條投放器等)、通信/導(dǎo)航/識別一體化、變速常頻發(fā)電機、氧氣發(fā)生系統(tǒng)以及光纖總線等等。1985年9月,美國空軍開始發(fā)布招標。到1986年7月,七個競爭方案全部提交。經(jīng)過空軍評審,1986年10月31日宣布洛克希德/波音公司的YF/A-22和諾斯羅普/麥道公司的YF-23方案為優(yōu)勝。1990年6和9月,YF-23和YF/A-22先后開始試飛。
經(jīng)過半年多的對比試飛,1991年4月23日,美空軍宣布洛克希德-馬丁公司的YF/A-22獲勝。這就是F/A-22最早的原型機。91年8月,F(xiàn)/A-22戰(zhàn)斗機進人工程制造和發(fā)展階段。首架F/A-22原型機于1997年4月9日出廠,5月29日首飛,生產(chǎn)型計劃于2004年開始裝備部隊。美空軍原計劃采購438架,現(xiàn)減為339架。
為配合研制計劃的進行,許多空中測試平臺也應(yīng)運而生。其中最為特別的是波音757FTB“空中測試平臺”。
F/A-22的材料分布圖如下。在機身制造上,F(xiàn)/A-22有著許多獨創(chuàng)的新技術(shù)特點。例如前機身的舭狀邊緣,世界上最大的鈦合金鍛件——中機身隔框,傳統(tǒng)航空材料(鋁合金與合金鋼)僅占全重的20%,鈦合金比例高達36%,復(fù)合材料也達到24%。該機的整體式座艙蓋尺寸達到了史無前例的3米x1米x0.76米的規(guī)模,重達163千克,可承受以相對速度1018千米/小時正面的一只1.8千克重飛鳥的撞擊。該座艙蓋采用聚碳酸脂透明件,厚度達20毫米,強度達到117~196MPa。該座艙因為強度很大,彈射座椅已經(jīng)無法使用穿蓋方式,改為使用火箭拋射方式。F-22后機身前后梁采用了熱等靜壓鈦合金鑄件的電子束焊接結(jié)構(gòu)。
F/A-22戰(zhàn)斗機采用翼身融合體、雙發(fā)雙垂尾布局,綜合優(yōu)化曲面外形,截尖菱形上單翼,V形傾斜雙垂尾,全動平尾,S形進氣道,使飛機的隱身性能和機動性能得到了很好的折衷(見題圖)。據(jù)介紹F/A-22的雷達反射截面積約為0.1平方米,生存能力比目前的常規(guī)飛機提高18倍,作戰(zhàn)效能是F-15戰(zhàn)斗機的3倍。
F/A-22裝兩臺普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式渦扇發(fā)動機,單臺加力推力155.7千牛,發(fā)動機推重比達到10,飛機推重比達到1.1。發(fā)動機不開加力時,飛機能以M1.58作超音速巡航30分鐘。這一特性對于高速突防、快速通過敵防空區(qū)極為有效,并可大大提高空中發(fā)射導(dǎo)彈的初始速度,使空射武器沒有空帶限制,這在雙方迎頭相遇的超視距空戰(zhàn)中尤為重要。同時超音速巡航能力還有利于快速追擊,利用速度優(yōu)勢提高截擊能力、擴大導(dǎo)彈的攻擊范圍和增加攻擊機會。發(fā)動機裝二元俯仰軸推力矢量噴口,可在俯仰方向變化正負20度,使飛機具有高的超音速機動性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可達60度。飛機能在空中迅速變換自己的位置,使機頭快速指向目標,并能在空中任一位置向敵機發(fā)起攻擊。F/A-22的爬升率、盤旋角速度、滾轉(zhuǎn)角速度、加速特性、盤旋半徑、爬升特性、盤旋角加速度和滾轉(zhuǎn)角加速度等性能都優(yōu)于F-15戰(zhàn)斗機。這些性能指標上的優(yōu)勢使F/A-22具有更強的空中格斗能力,能變被動為主動,變劣勢為優(yōu)勢,進行各種超常規(guī)機動作戰(zhàn)。F/A-22的短距起降能力極佳,能在500米長的跑道上起降。
F119-PW-100在2002年9月獲得美國空軍頒發(fā)的初始使用批準(ISR),標志著該發(fā)動機即將投入現(xiàn)役使用。在4000多小時的飛行試驗中,F(xiàn)119-PW-100發(fā)動機沒有發(fā)生過一起空中停車或發(fā)動機失速的故障,這一極高可靠性的表現(xiàn)是航空發(fā)動機歷史上前所未有。普·惠公司成功進行了F119的全面的部件和整機試驗,其中包括相當(dāng)于美國空軍6年的服役期的耐久試驗。嚴格的試驗項目證實了該發(fā)動機熱端部件的全壽命期能力和其他所有部件的基地維修間隔壽命。所有的試驗結(jié)果都證實了該發(fā)動機滿足維修性、性能、操作性和結(jié)構(gòu)完整性的要求。
美空軍表示:F119發(fā)動在整個飛行試驗評估中工作良好,滿足或超過所有要求,期望F119在實際使用環(huán)境條件下仍保持優(yōu)良的性能。目前F119正在進行加速成熟計劃AMP的試驗,這一計劃是F119部件改進計劃的一部分。AMP將模擬F/A-22武器系統(tǒng)6到8年的運行時間以及其他惡劣的工作條件。例如提高了最高渦輪前溫度的工作時間,增加加力燃燒室點火器的數(shù)目和噴管矢量循環(huán)數(shù)以及加大發(fā)動機的不平衡量使之超出正常預(yù)計值。即使在如此惡劣的條件下,F(xiàn)119發(fā)動機仍具備較好的性能、可操作性、可靠性和耐久性。迄今為止普·惠公司已交付36臺生產(chǎn)型F119發(fā)動機。
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