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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Green
标 题: 致命“猛禽”---F-22战斗机(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年06月24日15:14:33 星期一), 站内信件
【 以下文字转载自 Aero 讨论区 】
【 原文由 xiaoxiang 所发表 】
F-22战斗机是美国洛克希德·马丁公司与波音公司为美国空军研制的21世纪初主力制空
战斗机,主要用于替换美国空军现役的F-15战斗机,在美国空军武器装备发展中占有最优
先的地位。
该机是根据美国空军“全球到达,全球力量”的战略思想设计的,要求它能在未来空空
、空地战场威胁环境中夺取空中优势,确保美军能同时打赢两场大规模局部战争。因而美
空军对F-22提出五个方面的要求:低可探测性、高机动性和敏捷性、超音速巡航、较大的
有效载荷、具有飞越所有战区的足够航程。美国空军希望凭借少量的先进的F-22抗击大量
技术相对落后的敌机,取得制空权。美国方面称其为制空(AirDominance)战机。美国空军
想在2005年完成F-22战斗机的部署,但最新测试表明这一机型的座舱罩和空调系统等还存
在问题。
1985年9月,美国空军开始向工业界招标。到1986年7月,共收到7个竞争方案。经过空军
评审,1986年10月31日宣布洛克希德/波音公司的YF-22和诺斯罗普/麦道公司的YF-23方案
为优胜。1990年6和9月,YF-23和YF-22先后开始试飞。
经过半年多的对比试飞,1991年4月23日,美空军宣布洛克希德-马丁公司的YF-22获胜。
这
就是F-22最早的原型机。91年8月,F-22战斗机进人工程制造和发展阶段。首架F-22原型
机
于1997年4月9日出厂,5月29日首飞,生产型计划于2004年开始装备部队。美空军原计划
采购438架,现减为339架。
F-22战斗机采用翼身融合体、双发双垂尾布局,综合优化曲面外形,截尖菱形上单翼,V
形倾斜双垂尾,全动平尾,S形进气道,使飞机的隐身性能和机动性能得到了很好的折衷
。据介绍,F-22的雷达反射截面积约为0.1平方米,生存能力比目前的常规飞机提
高18倍,作战效能是F-15战斗机的3倍。
F-22装两台普拉特·惠特尼公司F119-PW-100加力式涡扇发动机,单台加力推力155.7千
牛,发动机推重比达到10,飞机推重比达到1.1。发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超
音速巡航30分钟。发动机装二元俯仰轴推力矢量喷口,可在俯仰方向变化正负20度,使飞
机具有高的超音速机动性能和好的低速大迎角性能,最大迎角可达60度。飞机能在空中迅
速变换自己的位置,使机头快速指向目标,并能在空中任一位置向敌机发起攻击。
F-22配备综合航空电子系统。配备综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一。
高性能的综合航空电子系统使F-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策
的
能力。F-22配装APG-77多功能有源相控阵火控雷达(AESA),对3平方米目标的最大探测距
离
为200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,能探测跟踪16个地面目标,并能拦截巡航导
弹。另外,它还有很强的侦察能力,所用的电子侦家设备可以比F-4G“野鼬鼠”飞机更精
确
、快速地测定敌方雷达的坐标位置。美空军还将为F-22的APG-77增加合成孔径技术(SAR)
,
以改善其对地武器投放精度。SAR将在F-22形成初步作战能力后,作为首个重大改进项目
。
当SAR成功结合在APG-77上以后,F-22采用JDAM攻击时,将使误差减少约50%。由于用SAR
部
件替代AESA中老式的零部件,要比较便宜,所以从长远观点来看SAR能节省APG-77的费用
。
2001年5月,诺斯罗普·格鲁曼公司提出将洛克希德·马丁公司为JSF联合攻击战斗机设
计的有源电子扫瞄阵列雷达用于F-22战斗机的可行性。据诺·罗公司介绍,由于F-22的设
计
方案在该项目进入工程制造与发展阶段(91年8月)时即已定型。因此经过这么多年的发展
,JSF联合攻击战斗机的雷达远比F-22先进得多。正是由于这种技术上的先进性,使得JSF
的雷达系统售价仅相当于F-22雷达的一半,重量更轻,作战能力相当,其中空对地目标定
位能力比F-22雷达还要强。成本问题也部分导致了两种机型在生产数量上的巨大差异。然
而
,到目前为止,JSF上的系统还没有被批准用于F-22上。这是因为系统集成和测试的成本
也很高,阻碍了系统被用于其它设计。
武器方面,F-22配备一门口径M61A2 20毫米机炮;可挂4枚发射后不管AIM-120C中距空空
导弹和2枚AIM-9X近距导弹,还可挂HARM“哈姆”高速反辐射导弹,AGM-154联合火力圈外
导
弹,GBU-32联合直接攻击炸弹,JASSM三军火力圈外隐身巡航攻击导弹,WCMD风修正子母
弹
,GBU-22“宝石路”III型制导炸弹等。炮口和弹舱门均装有能够快速开启的舱门,轻巧
敏
捷的弹舱挂架还具有快速伸出并弹射弹药的功能。使得这些开口都得到了保护,提高了
隐
身性能。
2002年4月美空军为使F-22具有悬挂标准重量250磅(113千克)的小型炸弹(SDB)的能力,
计
划将原本设计在武器舱内的环控系统导管去掉。SDB目前正在由波音公司和洛克希德·马
丁
公司进行竞争。如计划实现,F-22战斗机可内挂多达8颗SDB,显著增强对地攻击能力。
目
前武器舱仅为内挂AIM-120C和JDAM设计,设计时环控系统导管穿过武器舱,不便于挂载
其
他武器,因此必须移走。环控系统导管的作用在于将发动机吸入的空气引到环控系统,
为
飞机的航空电子设备和飞行员提供冷却用气体。这项从武器舱内移走环控系统导管的工
作
,可能在2003财年开始进行。
F-22战斗机的空重为13.6吨,最大起飞重量27吨,最大飞行速度M2.1,作战半径1500公
里
。F-22战斗机的研制和生产总费用达到了700亿美元,出厂价格预计每架为7200万美元,
是
目前世界上最贵的战斗机。
近期F-22武器系统有新进展。美EDO公司从洛克西德·马丁航空公司获得了一份940万美
元
关于其先进中程空空导弹发射器的合同,合同还包括140万美元的先进材料采购经费,经
洛
克西德公司批准,该先进材料将由EDO公司的船舶与飞机系统工厂生产。EDO的首席执行
官
称,这一合同巩固了EDO公司作为一个用于飞机上的气动发射机构的供应商的地位,这种
气
动发射机构将在21世纪装备部队。EDO公司的武器弹射产品是公司成长战略的一个核心产
品
,这种专用产品广泛用在国内和国际的飞机上,包括未来的联合攻击机。这种导弹弹射
发
射装置称为LAU-142/A AVEL,可使挂装在飞机内部的武器安全与飞机分离。AVEL使用了
一
种高可靠性、非化学能系统。当在飞行中接到发射导弹的指令时,AVEL系统充气,然后
将
导弹安全地推射出去,导弹非常迅速地穿过临界空气流动层。
2001年8月,F-22研制成功10年后,美国终于下定决心投入巨资批量生产F-22战斗机。国
防
部次长阿尔德里奇宣布,将正式投产F-22“猛禽”战斗机,以替代目前正在服役的F-15
机
群。洛克希德·马丁公司将承接生产295架F-22的生产订单,如果价格成本令军方满意,
五
角大楼将会增加订数。
由于订购计划的确定,F-22的其他试验计划也开始加速进行。如近期F-22进行了被弹试
验
,即抗毁损能力的试验。试验中用高射炮弹向停放在实验室内的F-22射击,F-22的部分
蒙
皮损坏,但主要结构未受大的影响。这证明了F-22的机体结构可以顶住少量小型高炮炮
弹
的攻击。
目前美国空军已经为F-22战斗机的首支作战联队选定基地,即著名的弗吉尼亚州兰利空
军
基地。首批F-22计划于2004年9月进驻该基地,2005年12月将具备初始作战能力。之前美
空
军根据F-22战斗机作战联队驻扎的最终环境影响的声明中有关的信息、分析以及公众的
态
度,做了详细的研究报告。可见环保力量的强大。最终认为驻扎兰利基地符合美国的国
家
环境政策法案NEPA以及政府关于NEPA中环境质量的规定。
具体工作包括:
·在基地建立三个战斗机中队,包括72架F-22战斗机和6架备用机。F-15“鹰”战斗机被
替
换。该工作将于2002年开始;
·在基地为训练和作战部署提供管理;
·为F-22联队提供基础工具设备和基础设施;
·完成人事变动,适应新的需要;
·在现有的空域和军事活动领域内管理F-22战斗机的训练活动,强调空对空作战和超音
速
飞行;
·对指定空域和警戒区域进行交通控制;
·在授权的空域进行金属箔条和干扰曳光弹的训练;
·在批准的军事训练靶场,如内华达州的内利斯综合靶场、犹他州的犹他试验和训练靶
场
或佛罗里达州的伊根空军基地的靶场内,完成相关训练设施的部署,以便F-22进行使用J
D
AM联合直接攻击弹药的对地攻击训练。
2002年1月美国L-3通信公司的子公司数据链模拟与训练公司获得了F-22项目中价值2600
万
美元的合同,为波音生产2套F-22的任务训练模拟器和4套武器战术模拟器,计划2003年2
月
交付。未来还可能再次向该公司订购8套F-22训练设备。最终目标是装备60套飞行员训练
设
备和15套维护人员训练设备。该系统通过一套虚拟仿真环境与支援小组的训练练习系统
联
网,包括任务模拟器、武器战术模拟器和跳伞过程模拟器等。地勤人员使用F-22的维护
训
练系统则可以察看、取出、检查和更换几个部分的部件。由于F-22强调维护的高效率和
廉
价性,数据链模拟与训练公司重任在肩。
2002年F-22的关键结构部件——钛合金铸件的生产合同由波音公司飞机和导弹分部转包
给
了霍梅特(HOWMET)铸造公司。霍梅特将生产F-22的机体侧面和副翼铸件、制动齿轮的全
新
设计的零件。随着F-22合同签发订购数量的大幅增加,为节约时间和成本,部分零件的
设
计被改为铸造。采用全新的现代化铸造工艺能节省大量成本,提高生产速度,这使得波
音
不惜推翻部分零件的原设计而改用铸件。
五角大楼根据近期阿富汗战争的情况,认为美军需要一种更加快速而生存力强的中型攻
击
机。为此国防部采办人员正考虑研制F-22的中型攻击机改型,因为F-22满足上述要求,
且
其现有能力稍加改进即可对付地面的高速机动目标。如果确定要研制该改型,将命名为
“
FB-22”。FB-22将能装载近30枚250磅精确制导炸弹,虽然载弹量不是很大,但因为新型
弹
药命中率高,FB-22一次攻击的威力绝对不亚于以往的中重型攻击机,如A-6和FB-111等
。
F-22的锯齿边缘与F-117 、B-2类似,设计上适应了隐身的需要甚至所有开口也具有锯齿
状
。而武器则都收进了机身内,减小了雷达反射面。在机腹内可以快速开启的武器舱内,
可
以容纳4枚AIM-120先进中程空空导弹和2枚AIM-9“响尾蛇”导弹,又或者装2枚JDAM直接
攻
击弹药和2枚“响尾蛇”导弹。
F-22的中距武器主要采用截短弹翼的AIM-120C型中距主动雷达制导空空导弹,为此专门
研
制了折叠弹射式的发射架。
地勤人员正在为F-22挂载导弹
F-22的AIM-9收藏在侧面弹舱内,采用斜伸的发射架,发射前伸出AIM-9的导引头捕捉目
标
,随即发射。弹舱经过特别设计和加固,可抵受AIM-9的尾焰。
侧面弹舱内的AIM-9导弹
2002年初美国爱德华兹空军基地的F-22联合试验部队表示了F-22热加油的能力。所谓热
加
油是指飞机着陆后,发动机始终不停车,立即给飞机补充燃油,确保飞机能快速的再次
出
动。该部队负责人表示将于2003年4月开始研究和验证F-22的综合战斗返回性能,包括武
器
装备重新装填的能力,以确保F-22具有更强的战斗性能。
2002年3月,美国空军向洛克希德·马丁航空公司批出价值2.153亿美元的合同,用于生
产
第三批23架F-22战斗机。本月初,布什政府要求国会拨款购买23架F-22。洛·马为首的F
-
22工作组正在进行前两个合同签定的23架F-22的生产。此外,支持项目的工程和制造发
展
阶段的9架试验机已经完成。8架以上的生产试验机也在制造和装配的各个阶段中,将用
于
明年进行的操作试验和评估。
4月洛克希德·马丁公司已将最后一架在工程与制造发展(EMD)阶段研制的F-22交付给美
空
军。该机编号为4009。在接下来的9个星期内,4009号飞机将进行一系列的飞行试验,主
要
评估后勤保障性能。试验中将拆卸各种零部件,再重新安装,以验证各零部件和飞机整
体
的维修性能是否满足空军的需求。同时也将验证飞机的易修性及后勤保障设备的性能。F
-
22的后勤保障试验将由空军实施,但试验基地仍设在洛马公司的玛丽埃塔制造厂,这样
就
不必将飞机输送到位于加利福尼亚的爱德华空军基地,从而可节省50万美元。
目前F-22计划中已经推迟采用波音公司研制的JHMCS联合头盔显示系统。这主要是由于JH
M
CS头盔显示器采用电磁测绘座舱的方法进行定位,和F-22的整合存在一定的问题。JSF项
目
中也遇到了这一问题,正在寻求非电磁测绘的解决方案。F-22将等待JSF项目的进展评估
J
HMCS的整合进度。但JHMCS计划官员相信,该系统在F-22上的综合将比在其他飞机更容易
,
因为F-22有更现代化的航空电子基础结构。
F-22技术数据
全长 18.92m
全宽 13.56m
全高 5m
空重 13636Kg
最大起飞重量 27273Kg
超音速巡航时飞行速度 1590km/h
高空最大飞行速率 2335km/h
海平面最大飞行速率 1482km/h
升限 15240m
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