stringtranslate.com

Локхид YF-22

Lockheed / Boeing/ General Dynamics YF-22 — американский одноместный двухмоторный демонстрационный прототип истребителя - невидимки , разработанный для ВВС США (USAF). Команда разработчиков, в которой Lockheed выступала в качестве главного подрядчика, стала финалистом конкурса Advanced Tactical Fighter (ATF) ВВС США, и для этапа демонстрации/проверки было построено два прототипа. Команда YF-22 выиграла конкурс у команды YF-23 за полномасштабную разработку, и проект был развит в Lockheed Martin F-22 . [N 1] YF-22 имеет схожую аэродинамическую компоновку и конфигурацию с F-22, но с заметными отличиями в общей форме, такой как положение и конструкция кабины, хвостовых килей и крыльев, а также во внутренней структурной компоновке.

В 1980-х годах ВВС США начали искать замену своим истребителям для противодействия новым угрозам, таким как передовые советские Су-27 и МиГ-29 . Ряд компаний представили свои предложения, и конкуренция сузилась до двух команд для демонстрации/проверки. Northrop и McDonnell Douglas представили YF-23. Lockheed, Boeing и General Dynamics предложили и построили YF-22, который, хотя и был немного медленнее и имел большую эффективную площадь рассеяния , был более маневренным, чем YF-23. Команда Lockheed была выбрана ВВС победителем ATF в апреле 1991 года. ВМС США рассматривали возможность принятия на вооружение морской версии ATF, но эти планы были позже отменены из-за затрат.

После отбора первый прототип был отправлен в отставку в качестве экспоната в Музее летных испытаний ВВС , в то время как второй продолжал летные испытания, пока авария не низвела его до роли испытательного самолета для антенн, после чего он был отправлен на хранение.

Разработка

Определение понятия

В 1981 году ВВС США (USAF) начали разрабатывать требования к усовершенствованному тактическому истребителю (ATF), который в конечном итоге стал бы новым истребителем завоевания превосходства в воздухе , чтобы заменить F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon . Это стало еще более важным из-за возникающих мировых угроз, включая разработку и распространение советских истребителей класса МиГ-29 «Fulcrum» и Су-27 «Flanker» , бортовой системы дальнего радиолокационного обнаружения и управления (AWACS) A-50 «Mainstay» и более совершенных зенитных ракетных систем. ATF воспользуется новыми технологиями в конструкции истребителей на горизонте, включая композитные материалы , легкие сплавы , передовую авионику и системы управления полетом, более мощные двигательные установки и технологию скрытности . [1]

Схема нескольких проектов, представленных для ATF RFI. Обратите внимание на большой проект Lockheed, вдохновленный семейством SR-71.

В мае 1981 года ВВС США направили запрос ATF на информацию (RFI) в аэрокосмическую промышленность, чтобы изучить, как может выглядеть будущий истребитель, и впоследствии создали команду по разработке концепции (CDT) для анализа результатов. [2] Первоначально получившая кодовое название «Senior Sky» , ATF в то время все еще находилась в процессе определения требований, рассматривая как миссии «воздух-воздух», так и «воздух-земля», и, следовательно, в ответах от отрасли наблюдалось значительное разнообразие. Первоначальная концепция Lockheed представляла собой особенно большой самолет под названием CL-2016, прозванный «боевым крейсером» за свои размеры, который напоминал его SR-71 / YF-12 с большими треугольными крыльями и двигателями, установленными в гондолах, разнесенных от фюзеляжа, и имел бы такую ​​же высокую рабочую скорость и высоту, как ракетный самолет. [3] [4]

В 1983 году группа разработки концепции ATF стала офисом системных программ (SPO) на авиабазе Райт-Паттерсон . После обсуждений с аэрокосмическими компаниями и тактическим авиационным командованием (TAC) CDT/SPO сузили требования до истребителя завоевания превосходства в воздухе с выдающимися кинематическими характеристиками скорости и маневренности для замены F-15. Кроме того, SPO стало все больше подчеркивать скрытность для повышения выживаемости из-за опыта ВВС в проектах « черного мира », таких как Have Blue / F-117Senior Trend ») и программа Advanced Technology Bomber (ATB) (которая привела к созданию B-2 , или « Senior Ice »). [5] Поскольку скрытность стала основным требованием, группа конструкторов Lockheed во главе с Бартом Осборном из ее подразделения Skunk Works в Бербанке, Калифорния , отошла от своей первоначальной концепции «боевого крейсера», похожего на SR-71, и вместо этого начала разрабатывать проект, который напоминал F-117 компании. Однако граненая форма, полученная в результате использования Lockheed той же компьютерной программы "Echo", которую она использовала для проектирования F-117, дала проекту очень плохие аэродинамические характеристики, которые были бы неподходящими для истребителя. Lockheed плохо выступила на этапе исследования концепции, оказавшись среди худших подрядчиков-конкурентов. [3]

Демонстрация и проверка

Ранняя концепция Lockheed ATF с граненой формой для обеспечения скрытности

К ноябрю 1984 года SPO еще больше сузило требования и выпустило Заявление об оперативной необходимости (SON), в котором содержались требования к истребителю с взлетным весом 50 000 фунтов (22 700 кг), который уделяет большое внимание малозаметности и сверхзвуковому крейсерскому полету без форсажа, или суперкрейсерскому полету . [6] В сентябре 1985 года ВВС разослали технический запрос предложений (RFP) нескольким группам по производству самолетов для демонстрации и проверки (Dem/Val). В дополнение к строгим техническим требованиям ATF, Dem/Val также уделяли большое внимание системной инженерии , планам разработки технологий и снижению рисков. Четыре лучших предложения, позже сокращенные до двух для сокращения расходов на программу, были переданы Dem/Val в качестве финалистов. В то время ВВС предполагали закупить 750 ATF по цене $35 млн за единицу в 1985 финансовом году (~$84,2 млн в 2023 году). [3] [6] [7] Кроме того, под давлением Конгресса, требующего объединить усилия с ВВС для сокращения расходов, ВМС США присоединились к программе ATF изначально в качестве наблюдателя и в конечном итоге объявили в 1988 году, что они будут использовать вариант/производную от победившей конструкции для замены своего F-14 Tomcat в качестве усовершенствованного тактического истребителя ВМС (NATF); служба запросила закупку 546 самолетов. [8]

Заявка Lockheed на запрос предложений Dem/Val, обозначенная как конфигурация 090P

Показав плохие результаты во время исследования концепции ATF, а также проиграв ATB Northrop , у которого была конструкция с криволинейной поверхностью, Lockheed отказалась от огранки в 1984 году и начала включать криволинейные формы и поверхности. Хотя ее аналитические инструменты изначально не могли рассчитывать такие формы, хорошие эмпирические результаты испытаний на дальности радиолокационного обнаружения в Хелендейле, Калифорния , дали Lockheed уверенность в проектировании малозаметного самолета с гладкими, криволинейными поверхностями, тем самым значительно улучшив его аэродинамические характеристики. По мере того, как Lockheed постепенно научилась анализировать криволинейные формы, [N 2] окончательный проект, представленный для Dem/Val, обозначенный как Конфигурация 090P, должен был иметь форму стреловидного носового фюзеляжа, стреловидные трапециевидные крылья , четыре поверхности оперения , S-образные воздухозаборники, скрывающие переднюю часть двигателя, и внутреннюю вращающуюся пусковую установку ракет. [3] В дополнение к изменению конструкции самолета, Lockheed также переместила гораздо больше инженерных талантов и рабочей силы в свою работу по ATF, назначив Шермана Маллина руководителем программы, и провела агрессивную редакцию своих черновых предложений группой во главе с отставным генералом ВВС Элтоном Д. Слэем . [9] В результате были получены существенные улучшения предложений, особенно в части системной инженерии. [10]

ATF RFP претерпел некоторые изменения после своего первого выпуска; SPO резко увеличило требования к всесторонней малозаметности в декабре 1985 года после обсуждений с Lockheed и Northrop относительно их опыта с Have Blue /F-117 и ATB/B-2, а требование к летающим демонстрационным прототипам технологий было добавлено в мае 1986 года из-за рекомендаций Комиссии Паккарда , федеральной комиссии президента Рональда Рейгана по изучению практики закупок Министерства обороны . [11] [12] Семь компаний подали заявки в июле 1986 года. [N 3] В связи с огромными инвестициями, которые компании должны были сделать самостоятельно, SPO поощряло объединение в команду. После подачи предложений Lockheed, Boeing и General Dynamics сформировали команду для разработки любого из их предложенных проектов, который будет выбран, если таковой будет. Northrop и McDonnell Douglas сформировали команду с аналогичным соглашением. [14]

31 октября  1986 года Lockheed и Northrop, два лидера отрасли по производству самолетов-невидимок, были выбраны на первое и второе место соответственно; Sherman Mullin отнес бы объем системной инженерии предложения Lockheed к высшему рангу, область, на которую другие подрядчики не обращали внимания. Две команды, Lockheed/Boeing/General Dynamics и Northrop/ McDonnell Douglas , получили контракты на сумму 691 миллион долларов в долларах 1985 финансового года (~1,66 миллиарда долларов в 2023 году) и должны были провести 50-месячную демонстрационную фазу, кульминацией которой стали летные испытания прототипов двух команд, YF-22 и YF-23 ; Pratt & Whitney и General Electric ранее получили контракты на разработку конкурирующих прототипных двигательных систем с обозначениями YF119 и YF120 соответственно. [15] [16] [17] Поскольку требование о летающих прототипах было добавлено поздно из-за политического давления, прототипы должны были быть транспортными средствами «максимального усилия», не предназначенными для выполнения соревновательных полетов или представления серийного самолета, а для демонстрации жизнеспособности его концепции и снижения риска. [N 4] [19]

Эволюция дизайна

Сверху вниз: заявки ATF Dem/Val от Lockheed, Boeing и General Dynamics (не в масштабе)

Работа будет разделена примерно поровну между членами команды. Поскольку заявка Lockheed была выбрана в качестве одного из победителей, компания взяла на себя руководство партнерами программы. Она будет отвечать за переднюю часть фюзеляжа и кабину в Бербанке, а также за окончательную сборку в Палмдейле , Калифорния . Тем временем крылья и хвостовую часть фюзеляжа будут построены Boeing в Сиэтле , Вашингтон , а центральный фюзеляж, отсеки вооружения, хвост и шасси будут построены General Dynamics в Форт-Уэрте , Техас . [20] Команда также инвестировала 675 миллионов долларов (~1,5 миллиарда долларов в 2023 году) в свои усилия ATF во время Dem/Val в дополнение к государственным контрактам. [21] Партнеры принесли с собой свой опыт проектирования и предложения. Конструкция Boeing была большой и длинной с установленным на подбородке воздухозаборником, трапециевидными крыльями, поверхностями оперения V-образного хвоста (считавшимися достаточными из-за высокой рабочей скорости) и внутренним оружием, размещенным на поддонах. Конструкция General Dynamics была меньше, с фюзеляжем и треугольными крыльями, оптимизированными для маневра и суперкрейсерского полета, установленными на плечах воздухозаборниками, большим одинарным вертикальным хвостом в качестве единственной поверхности оперения, которая ставила под угрозу всестороннюю скрытность, и отсеками вооружения в центральной части фюзеляжа. Однако большая часть внимания команды пришлась на конфигурацию 090P компании Lockheed, которая была проблематичной из-за того, что была крайне незрелой из-за большего внимания Lockheed к системной инженерии, а не к точечной конструкции. Тем не менее, 090P была первоначальной отправной точкой, которую команда работала над совершенствованием. [22]

На протяжении всего периода Dem/Val SPO проводил обзоры системных требований (SRR) с командами подрядчиков и использовал результаты их исследований производительности и стоимости для корректировки требований ATF и удаления тех, которые были значительными драйверами веса и стоимости, имея при этом предельную ценность. [23] Например, требование к восьми внутренним ракетам (представленным базовой AIM-120A ) [N 5] было сокращено до шести. Команда постоянно совершенствовала конструкцию, широко используя аналитические и эмпирические методы, такие как испытания в аэродинамической трубе (18 000 часов к концу Dem/Val), испытания на столбах на радиолокационных полигонах, а также программное обеспечение для вычислительной гидродинамики (CFD) и автоматизированного проектирования (CAD). К началу 1987 года конструкция превратилась в конфигурацию 095, в которой роторная пусковая установка была заменена более плоским отсеком вооружения для уменьшения объема и сопротивления, а формы носовой части фюзеляжа и корневых удлинителей передней кромки были изменены для предотвращения неконтролируемых моментов тангажа. Примерно в это же время конструкция разделилась на два семейства: префикс 500, представляющий полную конструкцию системы — или предпочтительную концепцию системы (PSC), — которая должна была быть перенесена на полномасштабную разработку, и префикс 1000, представляющий ту же внешнюю форму, но разработанную для создания в качестве прототипа летательного аппарата, оснащенного приборами для летных испытаний; таким образом, конфигурация 095 стала 595 и 1095 соответственно. [22]

Сверху вниз: конфигурации 595/1095, 614/1114, 632/1132 (проект YF-22) и 645 (проект EMD/серийный F-22)

К середине 1987 года подробный анализ веса конфигурации 595/1095 показал, что она была перегружена на 9000 фунтов (4100 кг), даже если бы она все еще могла номинально соответствовать параметрам маневренности. [22] Поскольку вес, вероятно, увеличивался, а компромиссов не предвиделось, команда решила полностью начать с нового проекта в июле 1987 года, и Lockheed пригласила нового директора по проектированию Ричарда Кантрелла. [N 6] [26] Были изучены различные различные компоновки, и после интенсивных трехмесячных усилий команда выбрала новый проект, конфигурацию 614/1114, в качестве отправной точки в конце 1987 года с установленными на плечах воздухозаборниками и ромбовидными треугольными крыльями, похожими на конструкцию General Dynamics, и четырьмя поверхностями оперения; в частности, аэродинамические характеристики ромбовидного дельта-крыла приблизились к исходному стреловидному трапециевидному профилю, при этом обеспечивая гораздо меньший структурный вес из-за более длинной корневой хорды. Проект развивался в течение оставшейся части 1987 года и в мае 1988 года, когда конфигурация 632/1132 была заморожена как YF-22. Изменения включают в себя формы поверхностей оперения на ромбовидные и перепрофилирование передней и задней частей фюзеляжа для уменьшения волнового сопротивления после удаления требования реверсора тяги после другого SRR; [27] [28] прототип сопел управления вектором тяги все еще сохранял некоторые положения оборудования реверса тяги, в результате чего хвостовая часть фюзеляжа прототипа оказалась громоздче, чем требовалось. В конечном счете, взлетный вес в 50 000 фунтов все еще оказался недостижимым для обеих команд и был скорректирован до 60 000 фунтов (27 200 кг), в результате чего тяга двигателя увеличилась с 30 000 фунтов (133 кН) до 35 000 фунтов (156 кН). [29] Хотя конфигурация YF-22 была заморожена в незрелом состоянии довольно скоро после модернизации, чтобы начать строительство прототипов, команда продолжила развивать конфигурацию и конструкцию PSC в F-22 для полномасштабной разработки. [22]

В дополнение к усовершенствованной конструкции воздушного транспортного средства и двигателя, ATF требовала интегрированную систему авионики для слияния датчиков, чтобы повысить ситуационную осведомленность пилота и снизить рабочую нагрузку; это требовало скачка в возможностях датчиков и авионики. Разработка авионики была отмечена обширными испытаниями и прототипированием и поддерживалась наземными и летательными лабораториями, при этом Boeing отвечал за интеграцию авионики. Поскольку YF-22 был демонстратором технологий для планера и двигателей, у него не было никакой авионики систем миссии. Boeing построит наземный прототип авионики (AGP), а также предоставит Boeing 757, модифицированный с системами миссии, в качестве летающей лаборатории для разработки авионики; этот самолет позже будет назван Летающим испытательным стендом. [30] [31] SPO аналогичным образом скорректирует требования к авионике в результате SRR с подрядчиками. Радар бокового обзора и инфракрасный поиск и слежение (IRST) были исключены из базовых требований и стали положениями для потенциального будущего добавления, а лимит в размере 9 миллионов долларов в долларах 1985 финансового года (~21,7 миллиона долларов в 2023 году) на авионику на самолет был установлен SPO в 1989 году в базовом предложении для полномасштабной разработки. [22]

Официально обозначенный как YF-22A, первый самолет (PAV-1, серийный номер 87-0700, N22YF) с двигателем GE YF120 [32] [33] был выпущен 29 августа 1990 года [20] [34] и совершил первый полет 29 сентября 1990 года, вылетев из Палмдейла под управлением Дэвида Л. Фергюсона [20] [35] Второй YF-22A (PAV-2, серийный номер 87-0701, N22YX) с двигателем P&W YF119 совершил свой первый полет 30 октября под управлением главного летчика-испытателя Томаса А. Моргенфельда. [20] Самолету было дано неофициальное название «Lightning II» в честь истребителя Lockheed времен Второй мировой войны P-38 Lightning , которое сохранялось до середины 1990-х годов, когда ВВС США официально назвали серийный F-22 «Raptor». [36] Позднее, в 2006 году, F -35 получил название «Lightning II». [37]

Морской вариант

Поскольку NATF имел бы меньшую посадочную скорость, чем ATF для восстановления авианосца, при этом все еще достигая скорости класса Маха 2, проектная группа NATF команды Lockheed решила включить крылья изменяемой стреловидности в августе 1989 года после обширных испытаний в аэродинамической трубе. Получившийся самолет был бы тяжелее, сложнее и дороже, чем аналог ATF ВВС. [38] Lockheed представила бы свой проект NATF вместе с предложением по полномасштабной разработке ATF в декабре 1990 года, хотя ВМС вскоре вышли из программы. [39]

Дизайн

Проект YF-22 (конфигурация 1132) с ромбовидным треугольным крылом в плане.

YF-22 (внутреннее обозначение Конфигурация 1132) был прототипом воздушного транспортного средства, предназначенным для демонстрации жизнеспособности воздушного транспортного средства ATF и конструкции силовой установки, которая в конечном итоге должна была соответствовать требованиям ВВС США по живучести, сверхзвуковому крейсерскому полету, скрытности и простоте обслуживания. [40] Планер имеет большие ромбовидные дельтавидные крылья со стреловидностью передней кромки 48°, установленные на плечах воздухозаборники, три внутренних отсека вооружения и четыре поверхности оперения: наклонные вертикальные хвосты с рулями направления и все подвижные горизонтальные стабилизаторы. Все основные края были выровнены под общим набором углов для скрытности. Он имел трехопорное шасси, воздушную дозаправку , расположенную по центру его позвоночника, и воздушный тормоз между вертикальными хвостами. Кабина имела полностью безрамный пузырьковый фонарь . По сравнению со своим аналогом Northrop/McDonnell Douglas, YF-22 имеет более традиционную конструкцию — его крылья имеют большие управляющие поверхности , такие как передняя кромка полного размаха, [41] и, в то время как YF-23 имел две хвостовые поверхности, YF-22 имел четыре, что делало его более маневренным, чем его аналог. [42]

Два реактивных самолета с развернутыми наружу вертикальными стабилизаторами, припаркованные под углом на перроне.
Оба самолета YF-22 на рулежной дорожке на авиабазе Эдвардс

YF-22 был оснащен двумя двигателями, на первом самолете был установлен General Electric YF120 , а на втором — Pratt & Whitney YF119 . [1] [43] Входные отверстия двигателя с фиксированной геометрией были разнесены от передней части фюзеляжа, чтобы отводить пограничный слой и создавать косые скачки уплотнения с верхним внутренним углом для эффективного сверхзвукового сжатия; змеевидные входные каналы полностью закрывают поверхности двигателя от любого внешнего вида. Двумерные сопла с вектором тяги помогают уменьшить инфракрасную сигнатуру , сглаживая выхлопную струю и облегчая ее смешивание с окружающим воздухом. [44] Скулы идут от носа вдоль боков передней части фюзеляжа, где они в конечном итоге встречаются с верхней кромкой входных отверстий; затем они переходят в острые корневые расширения передней кромки дальше назад. Они создают вихри, которые улучшают характеристики высокого угла атаки . Чтобы уменьшить сверхзвуковое сопротивление для суперкруизного режима, к форме планера было применено правило площади , и большая часть объема фюзеляжа находилась перед задней кромкой крыла, хотя поздняя переделка конфигурации означала, что форма прототипа была незрелой и не совсем отточенной. [27] Самолет имел ослабленную устойчивость и управлялся с помощью проводной системы управления , интегрированной в систему управления транспортным средством (VMS). Кабина имела расположение дроссельной заслонки и боковой ручки и имитировала компоновку оперативного истребителя с двумя 6 дюймов × 6 дюймов (15 см × 15 см) основными многофункциональными дисплеями (MFD) и тремя 4 дюйма × 6 дюймов (10 см × 15 см) вторичными MFD. [45] [46]

НАТФ-22

Модель конструкции NATF команды Lockheed

Проект команды Lockheed для Navy Advanced Tactical Fighter (NATF), иногда называемый «NATF-22» или «F-22N» (проект никогда официально не обозначался), во многом отличался от версии ВВС. Поскольку NATF требовались более низкие посадочные скорости, чем F-22 для операций на авианосце, при этом все еще достигая скорости класса Маха 2, в проект должны были быть включены крылья изменяемой стреловидности ; кроме того, ВМС уделяли больше внимания времени барражирования для противовоздушной обороны флота , а не суперкрейсерскому режиму, поэтому крылья изменяемой стреловидности также повышали выносливость. [39] [38] Форма фюзеляжа была схожей, в то время как шасси и тормозной крюк были усилены для посадки на авианосец; все эти изменения привели бы к более тяжелому, более сложному и более дорогому самолету. Он сохранил четыре поверхности оперения и сопла управления вектором тяги, а авионика изначально была бы в значительной степени общей с F-22, хотя дополнительные датчики и авионика миссии также были запланированы для морских миссий. Конструкция имела бы похожее расположение отсека вооружения, но с расширенным вооружением, включая AIM-152 AAAM , AGM-88 HARM и AGM-84 Harpoon . [47] [48]

Слева направо: PSC F-22, NATF-22 и последующие конструкции Lockheed/Boeing AX и A/FX; последние две во многом заимствовали у NATF-22.

В то время как команда Lockheed представила проект NATF-22 вместе с предложением по полномасштабной разработке F-22 в декабре 1990 года, ВМС начали отказываться от программы NATF в конце 1990 — начале 1991 года и полностью отказались от NATF к 1992 финансовому году из-за растущей стоимости, и, таким образом, проект так и не продвинулся дальше Dem/Val для полномасштабной разработки или разработки и производства (EMD). Lockheed и Boeing использовали аспекты проекта, такие как крылья изменяемой стреловидности, для нескольких концепций для программы ВМС Advanced-Attack (AX), которая позже стала программой Advanced Attack/Fighter (A/FX) с добавленными возможностями истребителя, преемника отмененного A-12 Avenger II ; однако A/FX также был отменен в результате обзора Bottom-Up 1993 года из-за бюджетного давления после Холодной войны. [49]

История эксплуатации

Оценка

Два разных реактивных самолета летят в правой части экрана.
YF-22 (на переднем плане) и YF-23 (на заднем плане)

Испытания начались с первого полета PAV-1 29 сентября 1990 года. В течение 18-минутного полета PAV-1 достиг максимальной скорости 250 узлов (460 км/ч; 290 миль/ч) и высоты 12 500 футов (3800 м), прежде чем приземлиться на авиабазе Эдвардс . [33] После полета летчик-испытатель Дэйв Фергюсон сказал, что оставшаяся часть программы испытаний YF-22 будет сосредоточена на «маневренности самолета, как сверхзвуковой, так и дозвуковой». [33]

В ходе программы летных испытаний, в отличие от YF-23, на YF-22 проводились стрельбы из оружия и полеты с высоким (60°) углом атаки (AoA, или high-alpha). [50] Хотя это и не было требованием программы, самолет запускал ракеты AIM-9 Sidewinder и AIM-120 AMRAAM из внутренних отсеков вооружения. [50] [51] Летные испытания также показали, что YF-22 с его соплами с управляемым вектором тяги достиг скорости тангажа, более чем в два раза превышающей скорость F-16 при маневрировании на низкой скорости, а также имел превосходные характеристики с высоким углом атаки, с уравновешенным альфа более 60° в полете. Первый прототип, PAV-1 с двигателями General Electric, достиг скорости 1,58 Маха в суперкрейсерском режиме, в то время как PAV-2 с двигателями Pratt & Whitney достиг максимальной скорости в суперкрейсерском режиме 1,43 Маха; максимальная скорость превысила 2,0 Маха. [52] [53] Летные испытания продолжались до 28 декабря 1990 года, к этому времени было выполнено 74 полета и накоплено 91,6 летных часов. [17] [54] После летных испытаний команды подрядчиков представили предложения по полномасштабной разработке ATF, при этом конструкция PSC F-22 команды Lockheed была значительно доработана и преобразована в конфигурацию 638 для ее представления. [55]

23 апреля 1991 года команда Lockheed была объявлена ​​министром ВВС Дональдом Райсом победителем конкурса ATF. Команда Lockheed была оценена выше по техническим аспектам, считалась менее рискованной (YF-22 налетал значительно больше часов и вылетов, чем его аналог), и считалась имеющей более эффективное управление программой. [56] [57] Оба проекта соответствовали или превосходили все требования к характеристикам; YF-23 был более скрытным и быстрым, но YF-22 был более маневренным. [58] В авиационной прессе предполагалось, что проект Lockheed также считался более приспособленным к NATF ВМС, но ВМС США отказались от NATF к 1992 году. [50] [59] Вместо того, чтобы быть снятым с вооружения, как в случае с PAV-1, PAV-2 впоследствии совершил вылеты после конкурса — он налетал еще 61,6 часа за 39 полетов. [50] 25 апреля 1992 года самолет получил серьезные повреждения во время попытки ухода на второй круг из- за колебаний, вызванных пилотом . Он был отремонтирован, но больше никогда не летал, а вместо этого использовался в качестве статического испытательного транспортного средства. [60] [61] В 1991 году предполагалось, что будет закуплено 650 серийных F-22. [62]

Производство F-22

Испытательные и тренировочные полеты F/A-22 Raptor возобновились здесь 22 марта после небольшой задержки, вызванной инцидентом с уборкой носовой стойки шасси в 2003 году.

Поскольку команда Lockheed выиграла конкурс ATF, в августе 1991 года ей был присужден контракт на полномасштабную разработку или проектирование, производство и разработку (EMD) первоначальной стоимостью около 11 миллиардов долларов (~21,9 миллиарда долларов в 2023 году), что в конечном итоге позволило бы ей приступить к производству эксплуатационных самолетов. Проект EMD/производства должен был быть доработан и преобразован в конфигурацию 645. [22] Первоначально EMD предусматривал семь одноместных F-22A и два двухместных F-22B, хотя последний в конечном итоге был отменен, чтобы сэкономить на расходах на разработку, и заказы были преобразованы в одноместные. 9 апреля 1997 года был выпущен первый из них, Spirit of America . Во время церемонии F-22 был официально назван «Raptor». Из-за ограниченного финансирования первый полет, который ранее был запланирован на середину 1996 года, состоялся 7 сентября 1997 года. [60] Летные испытания F-22 продолжались до 2005 года, и 15 декабря 2005 года ВВС США объявили, что Raptor достиг своей начальной эксплуатационной готовности (IOC); с распадом Советского Союза и сосредоточением Министерства обороны на борьбе с повстанцами в то время производство F-22 достигло всего 195 самолетов и закончилось в 2011 году. [63] [64]

Во многих отношениях самолеты YF-22 отличались от самолетов EMD/производства F-22, поскольку проектирование продвигалось от относительно незрелой конфигурации 632/1132 до окончательной конфигурации 645. В отличие от F-117 Nighthawk , который изначально было трудно контролировать из-за небольших вертикальных стабилизаторов , площадь киля YF-22 была завышена компанией Lockheed. Поэтому компания уменьшила их размер на самолетах F-22 на 20–30 процентов. Lockheed и ее партнеры изменили форму крыльев и задних кромок стабилизаторов, чтобы улучшить аэродинамику, прочность и характеристики скрытности; стреловидность крыла и стабилизатора была уменьшена на 6° с 48°. Формы обтекателя и фюзеляжа были изменены, чтобы улучшить характеристики радара и аэродинамику. Специальный воздушный тормоз был устранен в пользу флюгирования поверхностей управления с использованием законов управления. Наконец, для улучшения обзора пилота фонарь был сдвинут вперед на 7 дюймов (178 мм), а воздухозаборники двигателя были сдвинуты назад на 14 дюймов (356 мм). [65] [66] [22]

Несчастные случаи

В апреле 1992 года второй YF-22 разбился при выполнении ухода на второй круг на авиабазе Эдвардс. Летчик-испытатель Том Моргенфельд не пострадал. Причиной крушения была признана ошибка программного обеспечения управления полетом , которая не смогла предотвратить вызванные пилотом колебания во время выполнения демонстрационного полета на малой высоте. Самолет был поверхностно отремонтирован, но больше никогда не летал и позже использовался в качестве испытательной модели антенны. В свете этой неудачи законы управления полетом F-22 лучше учитывали нелинейные эффекты насыщения скорости/положения поверхности управления и механизмы срабатывания PIO. [67]

Уцелевшие самолеты

Вид справа на реактивный самолет в музее среди подвешенных самолетов и американского флага.
YF-22 на временной выставке в Национальном музее ВВС США

Технические характеристики (YF-22A)

Схема Lockheed YF-22 в 3 проекциях

Данные от Baker, Sweetman и Aronstein & Hirschberg (обратите внимание, что некоторые характеристики являются приблизительными) [70] [71]

Общая характеристика

Производительность

Смотрите также

Сопутствующее развитие

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

Примечания

  1. ↑ В 1995 году произошло слияние Lockheed и Martin Marietta, в результате чего образовалась компания Lockheed Martin .
  2. Скрытый изогнутый обтекатель был последней проблемой, которую Lockheed преодолела в начале 1985 года. [3]
  3. Семь компаний, подавших заявку, — Lockheed, Boeing, General Dynamics, McDonnell Douglas, Northrop, Grumman и North American Rockwell. [13]
  4. ^ Подрядные группы должны были предоставить SPO «запечатанные конверты» прогнозов летных характеристик, на основе которых их прототипы будут оцениваться, а не друг с другом. [18]
  5. ^ В конечном итоге был разработан вариант AMRAAM с укороченным оперением, AIM-120C, с целью увеличения внутренней ракетной нагрузки F-22 до восьми. [24]
  6. ^ Ричард Хеппе, президент компании Lockheed California , также сыграл важную роль. [25]

Цитаты

  1. ^ ab "Информационный листок: Lockheed-Boeing-General Dynamics YF-22". ВВС США. 11 февраля 2009 г. Архивировано из оригинала 19 января 2012 г. Получено 18 июня 2011 г.
  2. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 30
  3. ^ abcde Hehs 1998, Часть 1
  4. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 39-42.
  5. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 45-58.
  6. ^ аб Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 70-78.
  7. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 87-88.
  8. ^ Уильямс 2002, стр. 5.
  9. ^ Маллин 2012, стр. 13
  10. ^ Маллин 2012, стр. 18-19
  11. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 82-85
  12. ^ Маллин 2012, стр. 19-21
  13. Миллер 2005, стр. 14, 19.
  14. Гудолл 1992, стр. 94.
  15. Миллер 2005, стр. 19–20.
  16. ^ Дженкинс и Лэндис 2008, стр. 233–234.
  17. ^ ab Williams 2002, стр. 5–6.
  18. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 137
  19. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 87-88.
  20. ^ abcd Дженкинс и Лэндис 2008, стр. 235.
  21. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 164
  22. ^ abcdefg Hehs 1998, Часть 2
  23. ^ Маллин 2012, стр. 31-32
  24. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 184-185
  25. ^ Маллин 2019
  26. ^ Маллин 2012, стр. 29
  27. ^ ab Miller 2005, стр. 19-24
  28. ^ Маллин 2012, стр. 30
  29. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 119
  30. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 104–121.
  31. Кон, подполковник Аллен Э. и подполковник Стивен М. Рейни . «Обновление программы летных испытаний F-22». Общество экспериментальных летчиков-испытателей, 9 апреля 1999 г. Архивировано из оригинала.
  32. ^ Уильямс 2002, стр. 5.
  33. ^ abc "YF-22 летит, пока ATFs направляется к крайнему сроку". Flight International . 138 (4237). Лондон: Reed Business Information: 6. 10–16 октября 1990 г. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 21 мая 2011 г. Получено 23 июня 2011 г.
  34. ^ Бейли 1990, стр. 34.
  35. Гудолл 1992, стр. 99.
  36. ^ "Military Aircraft Names". Aerospaceweb.org . Архивировано из оригинала 12 октября 2009 . Получено 26 сентября 2010 .
  37. ^ " "Lockheed Martin Joint Strike Fighter Officially Named 'Lightning II'" (пресс-релиз). Официальный офис программы Joint Strike Fighter. 7 июля 2006 г. Архивировано из оригинала 15 июля 2006 г. Получено 23 июня 2011 г.
  38. ^ ab Miller 2005, стр. 74
  39. ^ ab Mullin 2012, стр. 38-39
  40. ^ "ATF purchase launches new era". Flight International . 130 (4037). Лондон: Reed Business Information: 10–11. 9–15 ноября 1986 г. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 24 июля 2012 г. Получено 24 июня 2011 г.
  41. ^ "Пентагон ослабляет секретность конструкции ATF". Flight International . 137 (4217). Лондон: Reed Business Information: 4. 23–29 мая 1990 г. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 5 ноября 2012 г. Получено 24 июня 2011 г.
  42. ^ "Lockheed's ATF подчеркивает гибкость". Flight International . 138 (4233). Лондон: Reed Business Information: 46–47. 12–18 сентября 1990 г. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 5 ноября 2012 г. Получено 23 июня 2011 г.
  43. ^ "YF-23 fact sheet". Национальный музей ВВС США. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Получено 24 июня 2011 года .
  44. ^ Katz, Dan (7 июля 2017 г.). «Физика и методы инфракрасной скрытности». Aviation Week . Penton Media. Архивировано из оригинала 14 августа 2018 г. Получено 12 апреля 2019 г.
  45. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 131-132
  46. ^ Миллер 2005, стр. 79
  47. ^ «У военно-морского YF-22 будут качающиеся крылья, но прототип не нужен». Aerospace Daily . McGraw-Hill, Inc. 31 августа 1990 г. стр. 359.
  48. ^ Аронштейн и Хиршберг 1998, стр. 237
  49. ^ Аронштейн и Хиршберг, стр. 239
  50. ^ abcd Уильямс 2002, стр. 6.
  51. ^ "YF-23 претерпит незначительные изменения, если выиграет соревнование". Defense Daily , стр. 62-63, 14 января 1991 г.
  52. ^ Дженкинс и Лэндис 2008, стр. 236.
  53. Гудолл 1992, стр. 102–103.
  54. ^ Моргенфельд 2022
  55. Миллер 2005, стр. 38–39.
  56. ^ Дженкинс и Лэндис 2008, стр. 234.
  57. ^ Миллер 2005, стр. 38
  58. ^ Гудолл 1992, стр. 110.
  59. ^ Миллер 2005, стр. 76.
  60. ^ ab Williams 2002, стр. 6–7.
  61. Warwick, Graham (6–12 мая 1992 г.). «Программное обеспечение, подозреваемое в аварии YF-22 ATF». Flight International . 141 (4317). Лондон: Reed Business Information: 12. ISSN  0015-3710. Архивировано из оригинала 25 сентября 2011 г. Получено 24 июня 2011 г.
  62. Pearlstein, Steven ; Gellman, Barton (24 апреля 1991 г.). «Lockheed выигрывает огромный контракт на поставку реактивных самолетов; ВВС планируют купить 650 самолетов-невидимок по 100 миллионов долларов каждый». The Washington Post .
  63. ^ "F-22A Raptor вступает в строй". ВВС США . 15 декабря 2005 г. Архивировано из оригинала 23 июля 2012 г. Получено 24 июня 2011 г.
  64. Парсонс, Гэри. «Final F-22 Delivered». Архивировано 13 марта 2016 года на Wayback Machine . Combat Aircraft Monthly , 3 мая 2012 года. Получено 10 апреля 2014 года.
  65. ^ Уильямс 2002, стр. 5.
  66. Пейс 1999, стр. 12–13.
  67. ^ Харрис, Джеффри и Блэк, ГТ «Разработка закона управления и летные качества F-22». Документ AIAA 96-3379 (A96-35101), стр. 156. DOI:10.2514/6.1996-3379.
  68. ^ "YF-22 Raptor/87-700". aerialvisuals.ca . Архивировано из оригинала 28 марта 2024 г. Получено 18 июня 2021 г.
  69. ^ "YF-22 Raptor/87-701". aerialvisuals.ca . Архивировано из оригинала 28 марта 2024 г. Получено 13 мая 2022 г.
  70. Бейкер 1995, стр. 28–29, 32.
  71. ^ Аронштейн 1998, стр. 131, 154.

Библиография

Дополнительные источники

Внешние ссылки