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。2002年9月,美空军正式将F-22改名为F/A-22,确立了F/A-22将兼顾制空与对地攻击双重任务。2005年12月,美国空军兰利空军基地的第27战斗机中队装备的F-22A率先达到初始作战能力(IOC),随后国防部表示F-22A已经达到战备状态。同时美国空军又恢复了F-22这一名称。在2007年进行的一系列演习中,F-22A创造了模拟空战击落144架“敌机”而自身无一伤亡的“神话”。尽管这一数字不可全信,但仍足以佐证F-22A性能的超前程度。2007年初F-22已经完成交付一个完整的大队,并已开始部署到阿拉斯加和日本冲绳岛。尽管稍后F-22即退回美国基地,但该机已经成为美国干涉东亚事务的重要筹码。2007年8月,美国空军签订了总额50亿美元的多年采购合同,3年内共采购60架F-22战斗机。2007年底,F-22形成完全战斗力。如果预算经费没有大的改变,F-22将在几年内停产,也就是说在其他国家的第四代战斗机开始正式研制之前,F-22将已完成生产装备。
F/A-22在机身制造上,F/A-22有着许多独创的新技术特点。例如前机身的舭状边缘,世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框,传统航空材料(铝合金与合金钢)仅占全重的20%,钛合金比例高达36%,复合材料也达到24%。该机的整体式座舱盖尺寸达到了史无前例的3米x1米x0.76米的规模,重达163千克,可承受以相对速度1018千米/小时正面的一只1.8千克重飞鸟的撞击。该座舱盖采用聚碳酸脂透明件,厚度达20毫米,强度达到117~196MPa。该座舱因为强度很大,弹射座椅已经无法使用穿盖方式,改为使用火箭抛射方式。F-22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构。
F/A-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(见题图)。据介绍,F/A-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/A-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。这一特性对于高速突防、快速通过敌防空区极为有效,并可大大提高空中发射导弹的初始速度,使空射武器没有空带限制,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重要。同时,超音速巡航能力还有利于快速追击,利用速度优势提高截击能力、扩大导弹的攻击范围和增加攻击机会。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/A-22的爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能都优于F-15战斗机。这些性能指标上的优势使F/A-22具有更强的空中格斗能力,能变被动为主动,变劣势为优势,进行各种超常规机动作战。F/A-22的短距起降能力极佳,能在500米长的跑道上起降。
F/A-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。该系统的特点包括:通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平显和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,显著降低了飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-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/A-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/A-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/A-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/A-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。在极短的瞬间内可以进行多项工作。AN/APG-77雷达可通过F-22飞机上的通用信息处理机(CIP)与其它的传感器和航空电子设备相联。该处理机可对天线的收/发波束方向图进行控制并对所接收到的雷达数据进行处理。这种有源电扫阵列由2000个低功率X波段收/发组件构成。每一辐射单元的发射机和接收机是分置的,这种类型的天线可为支持F-22飞机的空中优势提供必需的灵活性、低雷达截面和宽带宽。较低的寿命周期成本可对增加的复杂性、重量和采购成本进行补偿。APG-77采用了砷化镓(GaAs)技术,一个70mm×3mm的收/发组件可产生10W的射频功率。APG-77本身没有数据处理机。F-22上的两台CIP把雷达同F-22飞机上的其它传感器和电子战系统综合在一起。雷达同飞机武器系统的有效接口就是直接通过这两个CIP来实现的。
APG-77具有先进的抗电子干扰能力,预计装机后,F-22将在强杂波和多目标威胁的环境下具有全天候、全向、全高度空/空和空/地作战能力。据2000年期刊透露,APG-77除去具有聚束式合成孔径方式获得高分辨率外,还采用逆合成孔径技术获得超高分辨率(UHR)。由于其分辨率为约0.3米,一个30米长的目标就会有100个像素来确定目标的大小和形状。这种目标的形状识别能力加上回波频谱特征的计算机比对,使该雷达具有一定的“非合作目标识别(NCTR)”能力。
F/A-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/A-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。
作为第四代战斗机,F/A-22战斗力倍增,而可维修性大大提高。F/A-22将比它所替代的第三代战斗机可靠得多。与F-15相比,F/A-22飞机保障所需的资源明显减少,作战能力却明显提高。这样F/A-22是真正意义上的战斗力倍增器。从F/A-22设计伊始,就注重保障性设计,目的是降低F/A-22的使用与保障费用,由此将使F/A-22飞机20年服役费用只有F-15同样使用年限的一半。过去保障性设计只是在飞机设计全过程的最后阶段才给予考虑;但在F/A-22的飞机部件或系统图纸设计阶段,维修人员就与设计工程师及制造工程师一起,参与飞机部件或系统的设计、制造及维修工作。设计、生产、维修三方在保障性设计方面需要通力合作。生产一线使用的工具,如果对维修保障有用,也推广应用到维修一线。例如,工厂生产线上使用的座舱盖安装吊车,已经应用在部队。F/A-22与F-15相比,可连续出动架次是F-15的两倍,可靠性指标也是F-15的两倍,每飞行小时只需要0.5个直接维修工时,再次出动检修时间是F-15的2/3。此外,部署一个F/A-22中队(24架飞机)值班30天仅需8架C-141运输机,而部署一个F-15C中队则需16架C-141运输机;部署F/A-22中队所需的车间设备(如机轮和轮胎、弹射座椅、飞行员装备等)和飞机备件也都比F-15明显减少。
基本技术数据
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