Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor — американский двухмоторный , всепогодный, сверхзвуковой истребитель-невидимка . Как продукт программы Advanced Tactical Fighter (ATF) ВВС США , самолет был разработан как истребитель завоевания превосходства в воздухе , но также включает в себя возможности наземной атаки , радиоэлектронной борьбы и радиотехнической разведки . Главный подрядчик, Lockheed Martin , построил большую часть планера F-22 и систем вооружения и провел окончательную сборку, в то время как партнер программы Boeing предоставил крылья, хвостовую часть фюзеляжа, интеграцию авионики и системы обучения.
Первый полет в 1997 году, F-22 произошел от Lockheed YF-22 и имел различные обозначения F-22 и F/A-22, прежде чем официально вступил в строй в декабре 2005 года как F-22A . Хотя ВВС США изначально планировали купить в общей сложности 750 ATF для замены своих F-15 Eagles , позже они были сокращены до 381, и программа в конечном итоге была сокращена до 195 самолетов — 187 из них были действующими моделями — в 2009 году из-за политического противодействия из-за высоких затрат, отсутствия миссий воздух-воздух на момент производства и разработки более доступного и универсального F-35 . [N 2] Последний самолет был поставлен в 2012 году.
F-22 является важнейшим компонентом современных высококлассных тактических воздушных сил ВВС США. Несмотря на длительную разработку и первоначальные эксплуатационные трудности, самолет стал ведущей платформой для миссий «воздух-воздух» против равных противников. Хотя он был разработан для противовоздушных операций, F-22 также выполнял удары и электронное наблюдение, включая миссии на Ближнем Востоке против Исламского государства и сил, связанных с Асадом . Планируется, что F-22 останется краеугольным камнем истребительного парка ВВС США до тех пор, пока его не сменит пилотируемый истребитель Next Generation Air Dominance .
F-22 возник из программы Advanced Tactical Fighter (ATF), которую ВВС США (USAF) инициировали в 1981 году для замены F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon . Хотя F-15 и F-16 только недавно поступили на вооружение, отчеты разведки указывали, что их эффективность будет быстро подорвана возникающими мировыми угрозами, исходящими от Советского Союза , включая новые разработки в области ракетных систем класса «земля-воздух» для интегрированных сетей противовоздушной обороны, внедрение системы дальнего радиолокационного обнаружения и управления (AWACS) Бериева А-50 «Mainstay» и распространение истребителей класса Су-27 «Flanker» и Микоян МиГ-29 «Fulcrum». [3] Под кодовым названием « Senior Sky », ATF стала программой истребителей завоевания превосходства в воздухе, на которую повлияли эти отчеты; В потенциальном сценарии вторжения СССР и Варшавского договора в Центральную Европу , ATF должен был поддерживать воздушно-наземную битву , возглавляя наступательные и оборонительные операции по борьбе с авиацией (OCA/DCA) в этой крайне спорной обстановке, что затем позволило бы последующим эшелонам ударных и штурмовых самолетов НАТО выполнять воздушные перехваты против наземных формирований; для этого ATF должен был совершить амбициозный скачок в возможностях и выживаемости, воспользовавшись новыми технологиями в конструкции истребителей на горизонте, включая композитные материалы , легкие сплавы , передовые системы управления полетом и авионику, более мощные двигательные установки для сверхзвукового крейсерского полета (или суперкрейсерского полета ) около 1,5 Маха и технологию малозаметности для малой заметности. [4] [5] [6]
ВВС США инициировали запрос информации ATF (RFI) для аэрокосмической промышленности в мае 1981 года, и после периода разработки концепции и спецификаций, ATF System Program Office (SPO) выпустил демонстрационный и валидационный (Dem/Val) запрос предложений (RFP) в сентябре 1985 года, с требованиями, делающими сильный акцент на скрытности, сверхзвуковом крейсерском полете и маневре. RFP претерпел некоторые изменения после своего первоначального выпуска, включая более строгие требования по снижению сигнатуры в декабре 1985 года и добавление требования к летающим демонстрационным прототипам технологий в мае 1986 года. [N 3] [8] В связи с огромными инвестициями, необходимыми для разработки передовых технологий, поощрялось объединение компаний. Из семи компаний, подавших заявку, [N 4] Lockheed и Northrop были выбраны 31 октября 1986 года. [N 5] Lockheed, через свое подразделение Skunk Works в Бербанке, Калифорния , объединилась с Boeing и General Dynamics, в то время как Northrop объединилась с McDonnell Douglas . Эти две команды подрядчиков провели 50-месячную фазу Dem/Val, завершившуюся летными испытаниями двух прототипов демонстраторов технологий, YF-22 и YF-23 соответственно; хотя они представляли собой конкурирующие конструкции, прототипы предназначались для демонстрации жизнеспособности концепции и снижения рисков, а не для конкурентного полета. [N 6] Одновременно Pratt & Whitney и General Electric соревновались за двигатели ATF. [12] [13]
Dem/Val был сосредоточен на системной инженерии , планах развития технологий и снижении риска по сравнению с конструкциями точечных самолетов; фактически, после понижения отбора команда Lockheed полностью перепроектировала планер летом 1987 года из-за анализа веса, с заметными изменениями, включая форму крыла в плане от трапециевидной стреловидной до дельтавидной ромбовидной и уменьшением площади формы носовой части в плане. [14] [15] Команда широко использовала аналитические и эмпирические методы, включая вычислительную гидродинамику и программное обеспечение для автоматизированного проектирования , испытания в аэродинамической трубе (18 000 часов для Dem/Val), а также расчеты эффективной поверхности рассеяния (RCS) и испытания на столбах. Системы авионики были испытаны в наземных и летающих лабораториях. [16] Во время Dem/Val SPO использовала отраслевые исследования обеих команд, чтобы пересмотреть требования ATF и скорректировать те, которые были значительными драйверами веса и стоимости, имея при этом предельную ценность. Требование к короткому взлету и посадке ( STOL ) было смягчено, чтобы исключить реверсы тяги , что существенно снизило вес. Поскольку авионика была основным фактором затрат, были удалены радары бокового обзора , а также специальная система инфракрасного поиска и слежения (IRST). Были сохранены положения о пространстве и охлаждении, чтобы обеспечить возможность последующего добавления этих компонентов. Требование к катапультируемому креслу было понижено с новой конструкции до существующего ACES II . Несмотря на усилия команд подрядчиков по сдерживанию веса, оценки взлетного веса брутто выросли с 50 000 до 60 000 фунтов (с 22 700 до 27 200 кг), что привело к увеличению требований к тяге двигателя с 30 000 до 35 000 фунтов силы (с 133 до 156 кН) класса. [17]
Каждая команда построила два прототипа летательных аппаратов для Dem/Val, по одному для каждого из двух вариантов двигателя. YF-22 совершил свой первый полет 29 сентября 1990 года и в ходе испытаний успешно продемонстрировал суперкрейсерские маневры, маневры с большим углом атаки и стрельбу ракетами «воздух-воздух» из внутренних отсеков вооружения. После летных испытаний демонстрационных прототипов Dem/Val на авиабазе Эдвардс команды представили результаты и свои проектные предложения — или предпочтительную системную концепцию (PSC) — для полномасштабной разработки в декабре 1990 года; 23 апреля 1991 года секретарь ВВС США Дональд Райс объявил команду Lockheed и Pratt & Whitney победителями конкурсов ATF и двигателей. [18] Оба проекта соответствовали или превосходили все требования к характеристикам; YF-23 считался более скрытным и быстрым, но YF-22, с его соплами с управляемым вектором тяги, был более маневренным, а также менее дорогим и рискованным, совершив значительно больше испытательных вылетов и часов, чем его аналог. [19] [20] Пресса также предполагала, что конструкция команды Lockheed была более приспособлена к перспективному тактическому истребителю ВМС (NATF) для замены F -14 Tomcat , но к финансовому году 1992 ВМС США отказались от NATF из-за стоимости. [21]
По мере того, как программа переходила к полномасштабной разработке или инженерно-производственной разработке (EMD), конструкция серийного F-22 (внутренне обозначенная как конфигурация 645) развивалась, чтобы иметь заметные отличия от незрелого демонстратора YF-22, несмотря на схожую конфигурацию. [N 7] Внешняя геометрия претерпела значительные изменения; угол стреловидности передней кромки крыла был уменьшен с 48° до 42°, в то время как вертикальные стабилизаторы были смещены назад и уменьшены в площади на 20%. [23] Форма обтекателя была изменена для улучшения характеристик радара, законцовки крыла были обрезаны для антенн, а специальный воздушный тормоз был ликвидирован. Для улучшения видимости пилота и аэродинамики фонарь был перемещен вперед на 7 дюймов (18 см), а воздухозаборники двигателя были перемещены назад на 14 дюймов (36 см). Формы фюзеляжа, крыла и задних кромок стабилизатора были улучшены для улучшения аэродинамики, прочности и характеристик скрытности. Внутренняя структурная конструкция была усовершенствована и усилена, а производственный планер был рассчитан на срок службы 8000 часов. [22] [24] Измененная форма будет подтверждена более чем 17000 дополнительными часами испытаний в аэродинамической трубе и дальнейшими испытаниями RCS в Хелендейле, Калифорния , и на полигоне RATSCAT ВВС США перед первым полетом. Увеличение веса во время EMD из-за жестких требований к баллистической выживаемости и дополнительных возможностей привело к небольшому снижению прогнозируемой дальности и маневренных характеристик. [25]
Помимо достижений в области технологий воздушных транспортных средств и двигателей, авионика F-22 была беспрецедентной по сложности и масштабу для боевого самолета, с объединением нескольких систем датчиков и антенн, включая интегрированную электронную войну и интегрированную связь, навигацию и идентификацию (CNI), а также программную интеграцию 1,7 миллиона строк кода, написанного на языке Ada ; авионика часто становилась фактором темпа всей программы. В свете быстро развивающейся вычислительной и полупроводниковой технологии авионика должна была использовать архитектуру систем PAVE PILLAR Министерства обороны (DoD) и программную технологию сверхбыстрых интегральных схем (VHSIC); авионика имела вычислительные и обрабатывающие требования, эквивалентные требованиям нескольких современных суперкомпьютеров Cray , чтобы добиться слияния датчиков. [26] [27] Для обеспечения раннего обзора и устранения неполадок при разработке программного обеспечения для миссии, программное обеспечение было испытано на земле в Лаборатории интеграции авионики (AIL) компании Boeing и испытано в полете на Boeing 757 , модифицированном системами миссии F-22, называемом Flying Test Bed, в качестве лаборатории авионики. [28] [29] Поскольку большая часть проектирования авионики F-22 была выполнена в 1990-х годах, когда электронная промышленность переходила от военных к коммерческим приложениям как преобладающему рынку, усилия по обновлению авионики изначально были сложными и длительными из-за меняющихся отраслевых стандартов; например, преобладающими языками программирования стали C / C++ , а не Ada. [30]
Примерно равное разделение работы внутри команды в основном продолжалось от Dem/Val до EMD, при этом главный подрядчик Lockheed отвечал за переднюю часть фюзеляжа и поверхности управления, General Dynamics — за центральную часть фюзеляжа, а Boeing — за заднюю часть фюзеляжа и крылья. Lockheed приобрела портфолио истребителей General Dynamics в Форт-Уорте, штат Техас, в 1993 году и, таким образом, получила большую часть производства планера, а в 1995 году объединилась с Martin Marietta, образовав Lockheed Martin . В то время как Lockheed в основном выполняла работу по Dem/Val на своих площадках Skunk Works в Бербанке и Палмдейле, штат Калифорния , она перенесла свой программный офис и работу по EMD из Бербанка в Мариетту, штат Джорджия , где выполняла окончательную сборку; Boeing изготавливала компоненты планера, выполняла интеграцию авионики и разрабатывала системы обучения в Сиэтле, штат Вашингтон . Первоначально контракт EMD предусматривал семь одноместных F-22A и два двухместных F-22B, хотя последний был отменен в 1996 году для сокращения расходов на разработку, и заказы были преобразованы в одноместные. [31] Первый F-22A, самолет EMD с бортовым номером 4001, был представлен на заводе ВВС № 6 на авиабазе резерва Доббинс в Мариетте 9 апреля 1997 года и совершил первый полет 7 сентября 1997 года, пилотируемый главным летчиком-испытателем Альфредом «Полом» Метцем. [N 8] [32] [33]
Поскольку F-22 был разработан для поражения современных и перспективных советских истребителей, окончание Холодной войны и распад Советского Союза в 1991 году оказали серьезное влияние на финансирование программы; Министерство обороны снизило свою срочность в новых системах вооружения, и в последующие годы его бюджет последовательно сокращался. Это привело к тому, что EMD F-22 был перенесен и продлен несколько раз. Кроме того, многочисленные новые технологии, необходимые для амбициозных требований F-22, усугубили перерасход средств и задержки. [34] Некоторые возможности также были отложены до модернизаций после службы, что снизило первоначальную стоимость, но увеличило общую стоимость программы. [35] После обширных испытаний и оценок с более чем 7600 часами налета программа перешла на полномасштабное производство в марте 2005 года и завершила EMD в декабре, когда самолет поступил на вооружение, в то время как деятельность по исследованиям, разработкам, испытаниям и оценке (RDT&E) продолжалась для модернизаций. [36] Такие производные, как исследовательский самолет с вектором тяги X-44 и региональный бомбардировщик средней дальности FB-22 , были предложены в конце 1990-х и начале 2000-х годов, хотя в конечном итоге от них отказались. В 2006 году команда разработчиков F-22 выиграла Collier Trophy , самую престижную награду американской авиации. [37] Из-за сложных возможностей самолета подрядчики стали объектами кибератак и кражи технологий. [38]
Первоначально ВВС США планировали заказать 750 ATF при общей стоимости программы в $44,3 млрд и стоимости закупок в $26,2 млрд в долларах 1985 финансового года, с началом производства в 1994 году и вводом в эксплуатацию в середине-конце 1990-х годов. Обзор основных самолетов (MAR) 1990 года под руководством министра обороны Дика Чейни сократил это число до 648 самолетов, начиная с 1996 года, и вводом в эксплуатацию в начале-середине 2000-х годов. После окончания Холодной войны это число было еще больше сокращено до 442 в обзоре «снизу вверх» 1993 года, в то время как ВВС США в конечном итоге установили свои требования в 381 самолет для поддержки структуры своих Воздушных экспедиционных сил с последними поставками в 2013 году. На протяжении разработки и производства программа постоянно подвергалась тщательной проверке на предмет ее стоимости, и предлагались менее дорогие альтернативы, такие как модернизированные варианты F-15 или F-16, хотя ВВС США считали, что F-22 обеспечивает наибольшее увеличение возможностей по сравнению с равными противниками за эти инвестиции. [39] Однако нестабильность финансирования сократила общее количество до 339 к 1997 году, а производство было почти остановлено Конгрессом в 1999 году. [N 9] Хотя в конечном итоге финансирование было восстановлено, запланированное количество продолжало снижаться из-за задержек и перерасхода средств во время EMD, сократившись до 277 к 2003 году. [41] [42] В 2004 году, сосредоточившись на асимметричной борьбе с повстанцами в Ираке и Афганистане , заместитель министра обороны Дональд Рамсфелд еще больше сократил запланированную закупку F-22 до 183 серийных самолетов, несмотря на требование ВВС США о 381; [43] [44] финансирование этого количества было достигнуто за счет многолетнего контракта на закупку, заключенного в 2006 году, при этом самолеты были распределены по семи боевым эскадрильям; общая стоимость программы, как прогнозировалось, составила 62 миллиарда долларов (~90,2 миллиарда долларов в 2023 году). [45] В 2008 году Конгресс принял законопроект о расходах на оборону, который увеличил общий заказ на серийные самолеты до 187. [46] [47]
Производство F-22 будет поддерживать более 1000 субподрядчиков и поставщиков из 46 штатов и до 95 000 рабочих мест и охватывать 15 лет с пиковой скоростью примерно два самолета в месяц, около половины первоначально запланированной скорости от MAR 1990 года; после контрактов на самолеты EMD первая производственная партия была присуждена в сентябре 2000 года. [48] [49] [50] После сворачивания производства в 2011 году общая стоимость программы оценивалась примерно в 67,3 миллиарда долларов (около 360 миллионов долларов на каждый поставленный серийный самолет), при этом 32,4 миллиарда долларов были потрачены на НИОКР и 34,9 миллиарда долларов на закупки и военное строительство в долларах того года. Дополнительные расходы на дополнительный F-22 оценивались в 138 миллионов долларов (~191 миллион долларов в 2023 году) в 2009 году. [51] [36]
Всего было построено 195 самолетов F-22. Первые два были самолетами EMD в конфигурации Block 1.0 [N 10] для начальных летных испытаний и расширения диапазона, в то время как третий был самолетом Block 2.0, построенным для представления внутренней структуры серийных планеров и позволяющим испытывать полные полетные нагрузки. Еще шесть самолетов EMD были построены в конфигурации Block 10 для испытаний на разработку и модернизацию, причем последние два считались по сути реактивными самолетами серийного качества. Производство для оперативных эскадрилий состояло из 74 учебных самолетов Block 10/20 и 112 боевых самолетов Block 30/35, что в общей сложности составило 186 (или 187 с учетом производственных представительных испытательных машин и определенных реактивных самолетов EMD); [N 1] один из самолетов Block 30 предназначен для летных наук на авиабазе Эдвардс, Калифорния. [52] [53] К 2020 году самолеты Block 20, начиная с Lot 3, были модернизированы до стандартов Block 30 в соответствии с Планом общей конфигурации, увеличив флот Block 30/35 до 149 самолетов, в то время как 37 остались в конфигурации Block 20 для обучения. [N 11] [55] [56]
Чтобы предотвратить непреднамеренное раскрытие технологии малозаметности самолета и секретных возможностей противникам США, [57] [58] ежегодные законы об ассигнованиях Министерства обороны с 1998 финансового года включают положение, запрещающее использование средств, выделяемых в каждом акте, для одобрения или лицензирования продажи F-22 любому иностранному правительству. [59] Покупатели американских истребителей приобретают более ранние модели, такие как F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon или более новый F-35 Lightning II , который содержит технологию F-22, но был разработан, чтобы быть более дешевым, более гибким и доступным для экспорта. [60] В сентябре 2006 года Конгресс поддержал запрет на продажу F-22 за рубеж. [61] Несмотря на запрет, законопроект об оборонном разрешении 2010 года включал положения, требующие от Министерства обороны отчитываться о затратах и осуществимости экспортного варианта F-22, а также другой отчет о влиянии экспортных продаж на аэрокосмическую промышленность США. [62] [63]
Некоторые австралийские военные должностные лица и политики выразили заинтересованность в приобретении F-22; в 2008 году командующий Силами обороны , главный маршал авиации Ангус Хьюстон , заявил, что самолет рассматривается Королевскими военно-воздушными силами Австралии (RAAF) в качестве потенциального дополнения к F-35. [64] [65] Некоторые комментаторы в области обороны даже выступали за покупку вместо запланированных F-35, ссылаясь на известные возможности F-22 и задержки и неопределенности в разработке F-35. [66] [67] [68] Однако позже рассмотрение F-22 было отклонено, и F/A-18E/F Super Hornet должен был служить временным самолетом RAAF до поступления на вооружение F-35. [69]
Японское правительство также проявило интерес к F-22. Сообщается, что Воздушным силам самообороны Японии (JASDF) потребуется меньше истребителей для своей миссии, если они получат F-22, что сократит расходы на проектирование и персонал. [70] [71] С окончанием производства F-22 Япония выбрала F-35 в декабре 2011 года. [72] В какой-то момент ВВС Израиля надеялись закупить до 50 F-22. Однако в ноябре 2003 года израильские представители заявили, что после многих лет анализа и обсуждений с Lockheed Martin и Министерством обороны они пришли к выводу, что Израиль не может позволить себе этот самолет. [73] В конечном итоге Израиль закупил F-35. [74] [75]
В течение 2000-х годов, когда США в основном вели контрповстанческие войны в Ираке и Афганистане, потребность ВВС США в 381 самолете F-22 подвергалась сомнению из-за растущих затрат, первоначальных проблем с надежностью и доступностью, ограниченной многоцелевой универсальностью и отсутствием соответствующих противников для боевых воздушных миссий. [60] [76] В 2006 году генеральный контролер США Дэвид Уокер обнаружил, что «Минобороны не продемонстрировало необходимости» в дополнительных инвестициях в F-22, [77] и дальнейшее противодействие было выражено министром обороны администрации Буша Рамсфелдом и его преемником Робертом Гейтсом , заместителем министра обороны Гордоном Р. Инглэндом и председателем Комитета Сената США по вооруженным силам (SASC) сенаторами Джоном Уорнером и Джоном Маккейном . [78] [79] При Рамсфелде закупки были резко сокращены до 183 самолетов. F-22 потерял влиятельных сторонников в 2008 году после вынужденной отставки министра ВВС Майкла Уинна и начальника штаба ВВС генерала Т. Майкла Мозели . [80] В ноябре 2008 года Гейтс заявил, что F-22 не имеет значения в асимметричных конфликтах после Холодной войны, [81] а в апреле 2009 года, при администрации Обамы , он призвал прекратить производство в 2011 финансовом году после завершения 187 F-22. [82]
.jpg/1280px-Two_F-22A_Raptor_in_column_flight_-_(Noise_reduced).jpg)
Потеря стойких сторонников F-22 в верхних эшелонах Министерства обороны привела к снижению его политической поддержки. В июле 2008 года генерал Джеймс Картрайт , заместитель председателя Объединенного комитета начальников штабов , изложил SASC свои причины поддержки прекращения производства F-22, включая перераспределение ресурсов на многоцелевой F-35 и EA-18G Growler с электронным управлением . [83] Хотя российские и китайские разработки истребителей вызывали беспокойство у ВВС США, Гейтс отклонил это и в 2010 году установил потребность в F-22 в 187 самолетах, снизив количество крупных региональных приготовлений к конфликту с двух до одного, несмотря на попытки преемников Уинна и Мозли Майкла Донли и генерала Нортона Шварца увеличить это число до 243; по словам Шварца, он и Донли в конце концов уступили, чтобы убедить Гейтса сохранить программу дальних ударных бомбардировщиков . [84] [85] После того, как президент Барак Обама пригрозил наложить вето на дальнейшее производство по настоянию Гейтса, и Сенат, и Палата представителей согласились соблюдать ограничение в 187 самолетов в июле 2009 года. [86] [87] Гейтс подчеркнул роль F-35 в этом решении, [88] и считал, что США сохранят свое преимущество в количестве истребителей-невидимок к 2025 году даже с задержками F-35. [89] В декабре 2011 года был завершен 195-й и последний F-22 из 8 построенных испытательных и 187 серийных самолетов; самолет был доставлен 2 мая 2012 года. [90] [91]
После окончания производства оснастка F-22 и соответствующая документация были сохранены и законсервированы на армейском складе Sierra для поддержки ремонта и обслуживания в течение всего жизненного цикла парка, а также для возможности перезапуска производства или Программы продления срока службы (SLEP). [92] [93] [94] Заводские помещения в Мариетте были перепрофилированы для поддержки C-130J и F-35, в то время как инженерные работы по поддержанию и модернизации продолжались в Форт-Уэрте, Техас, и Палмдейле, Калифорния. [95] [96] Сокращение производства вынудило ВВС США продлить обслуживание 179 F-15C/D до 2026 года — намного позже запланированного срока вывода из эксплуатации — и заменить их на новые F-15EX , которые использовали активную производственную линию для экспортных клиентов, чтобы минимизировать единовременные пусковые затраты, чтобы сохранить достаточное количество истребителей превосходства в воздухе. [97] [98]
В апреле 2016 года Конгресс поручил ВВС США провести исследование и оценку затрат, связанных с возобновлением производства F-22, сославшись на надвигающиеся угрозы со стороны России и Китая. [99] 9 июня 2017 года ВВС США представили свой отчет, в котором говорилось, что у них нет планов перезапускать производственную линию F-22 из-за непомерно высоких экономических и логистических проблем; по оценкам, закупка 194 дополнительных F-22 обойдется примерно в 50 миллиардов долларов по цене 206–216 миллионов долларов за самолет, включая примерно 9,9 миллиарда долларов на единовременные пусковые расходы и 40,4 миллиарда долларов на приобретение с первой поставкой в середине-конце 2020-х годов. Длительный разрыв с момента окончания производства означал найм новых рабочих, поиск поставщиков на замену и поиск новых производственных площадей, что способствовало высоким пусковым расходам и срокам выполнения заказов. ВВС США считали, что финансирование будет более целесообразным вложить в программу следующего поколения Air Superiority 2030, которая впоследствии переросла в программу Next Generation Air Dominance . [100] [96]
F-22 и его подсистемы были разработаны для модернизации в течение его жизненного цикла в ожидании технологических достижений и развивающихся угроз, хотя изначально это оказалось сложным и дорогостоящим из-за высокоинтегрированной архитектуры систем авионики. Модернизация и обновления состоят из программных и аппаратных модификаций, зафиксированных в пронумерованных Increments, первоначально называемых Spirals, а также обновлений Operational Flight Program (OFP) Updates, касающихся только программного обеспечения. [101] На фоне дебатов о значимости самолета в асимметричной борьбе с повстанцами первые Increments и обновления OFP в основном были сосредоточены на возможностях наземной атаки или удара. Increment 2, первая программа модернизации, была реализована в 2005 году для самолетов Block 20 и далее и позволила использовать Joint Direct Attack Munitions (JDAM). Улучшенный радар AN/APG-77(V)1, который включает режимы «воздух-земля», был сертифицирован в марте 2007 года и установлен на планерах, начиная с Lot 5. [102] Инкремент 3.1 и обновления 3 и 4 для самолетов Block 30/35 улучшили возможности атаки наземных целей за счет картографирования радиолокационной станции с синтезированной апертурой (SAR) и пеленгации радиоизлучателей , электронной атаки и интеграции бомб малого диаметра (SDB); испытания начались в 2009 году, а первый модернизированный самолет был поставлен в 2011 году. [103] [104] Для решения проблем с нехваткой кислорода F-22 были оснащены автоматической резервной системой подачи кислорода (ABOS) и модифицированной системой жизнеобеспечения, начиная с 2012 года. [105]
В отличие от предыдущих обновлений, Increment 3.2 для самолетов Block 30/35 подчеркивал возможности воздушного боя и был двухэтапным процессом. 3.2A фокусировался на радиоэлектронной борьбе, связи и идентификации, включая возможность приема только Link 16 и временные возможности AIM-9X и AIM-120D, в то время как 3.2B включал улучшения геолокации и полную интеграцию AIM-9X/AIM-120D; выпуски флота начались в 2013 и 2019 годах соответственно. Одновременно с Increment 3.2, Update 5 в 2016 году добавил автоматическую систему предотвращения столкновений с землей (AGCAS), обновления канала передачи данных и многое другое. [106] [107] Update 6, развернутое совместно с 3.2B, включало улучшения криптографии и устойчивости авионики. Многофункциональная система распределения информации - совместная тактическая радиосистема (MIDS-JTRS) для тактических мандатов, включая режим 5 IFF и возможность передачи/приема Link 16, была установлена в 2021 году. [108] [30]
Поскольку рынок электроники был захвачен коммерческим сектором, а не военными приложениями в ходе разработки F-22, аспекты его системы авионики, такие как проектирование интегральных схем и использование языка программирования Ada, устарели и их было трудно модернизировать. Из-за этих проблем в 2021 году после Increment 3.2B были модернизированы модули процессоров для миссии F-22 с военными коммерческими готовыми (COTS) открытыми системами миссии (OMS) с модульной архитектурой открытых систем (MOSA), в то время как был реализован гибкий процесс разработки программного обеспечения в сочетании с системой оркестровки для обеспечения более быстрых улучшений от дополнительных поставщиков. Последующие обновления программного обеспечения с тех пор отошли от выпусков Increment, разработанных с использованием каскадной модели , и вместо этого были реализованы посредством пронумерованных выпусков на ежегодной основе. [109] [110]
Дополнительные обновления, которые в настоящее время тестируются, включают новые датчики и антенны, интеграцию нового оружия, включая AIM-260 JATM , и улучшения надежности, такие как более прочные покрытия для обеспечения скрытности; выделенный инфракрасный поиск и слежение (IRST), первоначально удаленный во время Dem/Val, является одним из добавленных датчиков. [111] [112] Другие разработки включают всеаспектную функциональность IRST для обнаружения запуска ракет (MLD), возможность пилотируемо-беспилотного взаимодействия (MUM-T) с беспилотными боевыми самолетами (CCA) или «лояльными ведомыми», а также улучшения кабины. [30] [113] [114] Чтобы сохранить скрытность самолета, обеспечивая при этом дополнительную полезную нагрузку и топливную емкость, с начала 2000-х годов исследуется возможность скрытного внешнего размещения, с низким сопротивлением, малозаметным внешним баком объемом 600 галлонов и пилоном, которые в настоящее время разрабатываются для увеличения радиуса скрытного боя. [115] F-22 также использовался для тестирования технологий для своего возможного преемника из программы Next Generation Air Dominance (NGAD); некоторые усовершенствования также будут применены к F-22. [116]
Не все предложенные обновления были реализованы. Планируемая интеграция Multifunction Advanced Data Link (MADL) была сокращена из-за задержек в разработке и отсутствия распространения. Хотя нашлемная система наведения Scorpion (HMCS) Gentex / Raytheon (теперь Thales USA ) была успешно испытана на F-22 в 2013 году, сокращение финансирования помешало ее развертыванию. [117] В то время как самолеты Block 20, начиная с Lot 3, были модернизированы до Block 30/35 в соответствии с планом общей конфигурации, Lockheed Martin в 2017 году также предложила модернизировать все оставшиеся учебные самолеты Block 20 до Block 30/35, чтобы увеличить количество доступных для боя; это не было выполнено из-за других бюджетных приоритетов. [56]
Помимо модернизации возможностей, структурная конструкция и проектирование F-22 были улучшены в ходе производственного цикла; например, самолеты, начиная с партии 3, имели улучшенные стабилизаторы, изготовленные Vought . [118] [119] Флот прошел «программу модернизации конструкций» стоимостью 350 миллионов долларов для решения проблем, выявленных во время испытаний, а также для решения проблемы неправильной термообработки титана в деталях ранних партий. [120] [121] К январю 2021 года все самолеты прошли программу структурного ремонта, чтобы обеспечить полный срок службы всего флота. [122] [123]
F-22 Raptor (внутреннее обозначение Конфигурация 645) — истребитель завоевания превосходства в воздухе пятого поколения , который ВВС США считают четвертым поколением в технологии самолетов-невидимок . [124] Это первый действующий самолет, сочетающий в себе сверхзвуковой крейсерский полет, сверхманевренность , скрытность и интегрированную авионику (или слияние датчиков) в одной оружейной платформе, что позволяет ему выживать и выполнять миссии, в первую очередь наступательные и оборонительные противовоздушные операции, в условиях жесткого противостояния. [125]
Форма F-22 сочетает в себе скрытность и аэродинамические характеристики. Форма плана и края панелей выровнены под общими угловыми аспектами, а поверхности, также выровненные соответствующим образом, имеют непрерывную кривизну, чтобы минимизировать радиолокационное сечение самолета. [126] Его обрезанные ромбовидные дельта-крылья имеют переднюю кромку, стреловидную назад на 42°, заднюю кромку, стреловидную вперед на 17°, и коническую выпуклость для уменьшения сверхзвукового сопротивления. Крылья плавно переходят в фюзеляж с четырьмя поверхностями оперения и корневыми расширениями передней кромки, идущими к верхнему внешнему углу входных отверстий каретки; верхние края входных отверстий также встречаются с носовыми скулами фюзеляжа. Поверхности управления полетом включают закрылки передней кромки , флапероны , элероны , рули на наклонных вертикальных стабилизаторах и цельноповоротные горизонтальные хвосты ( стабилизаторы ); для функции скоростного торможения элероны отклоняются вверх, флапероны вниз, а рули наружу, чтобы увеличить сопротивление. [127] [28] В связи с фокусом на сверхзвуковых характеристиках, правило площадей широко применяется к форме самолета, и почти весь объем фюзеляжа находится перед задней кромкой крыла, чтобы уменьшить сопротивление на сверхзвуковых скоростях, при этом стабилизаторы поворачиваются от хвостовых балок, простирающихся позади сопел двигателя. [128] Оружие размещается внутри фюзеляжа для скрытности. Самолет имеет заправочную штангу, расположенную по центру его хребта, и убирающееся трехопорное шасси, а также аварийный хвостовой крюк . [28] Для обеспечения живучести установлены система пожаротушения и система инертизации топливного бака. [129] [130]
Двойные турбовентиляторные двигатели Pratt & Whitney F119 самолета расположены близко друг к другу и включают прямоугольные двумерные сопла управления вектором тяги с диапазоном ±20 градусов по оси тангажа ; сопла полностью интегрированы в систему управления полетом и транспортным средством F-22. Каждый двигатель имеет двойное резервирование Hamilton Standard с полным контролем цифрового управления двигателем ( FADEC ) и максимальную тягу в классе 35 000 фунтов силы (156 кН). Тяговооруженность F-22 при типичном боевом весе составляет почти единицу при максимальной военной мощности и 1,25 при полном форсаже . Фиксированные плечевые воздухозаборники каретки смещены относительно передней части фюзеляжа, чтобы отводить турбулентный пограничный слой и создавать косые скачки уплотнения с верхними внутренними углами для обеспечения хорошего восстановления общего давления и эффективного сжатия сверхзвукового потока. [131] Максимальная скорость без внешних запасов топлива составляет приблизительно 1,8 Маха в суперкрейсерском режиме на военной/промежуточной мощности и более 2 Маха с форсажными камерами. [N 12] С 18 000 фунтов (8 165 кг) внутреннего топлива и дополнительными 8 000 фунтов (3 629 кг) в двух 600-галлонных внешних баках реактивный самолет имеет перегоночную дальность более 1 600 морских миль (1 840 миль; 2 960 км). [134]
Высокая крейсерская скорость и рабочая высота F-22 по сравнению с предыдущими истребителями повышают эффективность его датчиков и систем вооружения, а также повышают выживаемость против наземной обороны, такой как ракеты класса «земля-воздух» . [135] [136] Его способность к сверхзвуковому крейсерскому полету или поддержанию сверхзвукового полета без использования форсажных камер позволяет ему перехватывать цели, для достижения которых у самолетов, зависящих от форсажных камер, не хватит топлива. Использование внутренних отсеков вооружения позволяет самолету поддерживать сравнительно более высокие характеристики по сравнению с большинством других истребителей боевой конфигурации из-за отсутствия паразитного сопротивления от внешних запасов. [137] Тяга и аэродинамика F-22 обеспечивают регулярную боевую скорость 1,5 Маха на высоте 50 000 футов (15 000 м), тем самым обеспечивая на 50% большую дальность применения ракет класса «воздух-воздух» и вдвое большую эффективную дальность для JDAM, чем у предыдущих платформ. [N 13] [139] [140] Его структура содержит значительное количество высокопрочных материалов, чтобы выдерживать напряжение и тепло длительного сверхзвукового полета. Соответственно, титановые сплавы и бисмалеимидные /эпоксидные композиты составляют 42% и 24% веса конструкции; материалы и многоканальная конструкция нагрузки также обеспечивают хорошую баллистическую живучесть. [N 14] [141] [142]
Аэродинамика самолета, расслабленная устойчивость и мощные двигатели с вектором тяги обеспечивают ему превосходную маневренность и энергетический потенциал во всем диапазоне его полета, способный совершать маневры с перегрузкой 9 g при взлетном весе брутто. [133] Его большие поверхности управления, вихреобразующие скулы и LERX, а также векторные сопла обеспечивают превосходные характеристики высокого альфа ( угла атаки ) и способны летать с уравновешенным альфа более 60°, сохраняя при этом управление креном и выполняя такие маневры, как маневр Хербста (J-разворот) и «Кобра Пугачева» ; [143] воздействие вихрей на вертикальные хвостовые кили действительно вызывало большую тряску , чем первоначально предполагалось, что привело к усилению конструкции киля путем замены заднего лонжерона с композитного на титановый. [144] [145] Компьютеризированная система управления по проводам с тройным резервированием и FADEC делают самолет очень устойчивым к вылету и управляемым, что дает пилоту возможность беззаботного управления. [146] [137]
F-22 был разработан таким образом, чтобы его было очень трудно обнаружить и отслеживать радаром, поскольку радиоволны отражаются, рассеиваются или дифрагируют от источника излучения в направлении определенных секторов или поглощаются и ослабляются. Меры по снижению ЭПР включают в себя формирование планера, такое как выравнивание краев и непрерывная кривизна поверхностей, внутреннее размещение оружия, змеевидные воздухозаборники фиксированной геометрии и изогнутые лопатки, которые не позволяют наружному обзору видеть поверхности вентилятора двигателя и турбины, использование радиопоглощающего материала (RAM) и внимание к деталям, таким как шарниры и шлемы пилотов, которые могли бы обеспечить возврат радиолокационного сигнала. [126] F-22 также был разработан с учетом снижения радиочастотного излучения, инфракрасной сигнатуры и акустической сигнатуры, а также снижения видимости невооруженным глазом . [147] Прямоугольные сопла самолета с вектором тяги выравнивают выхлопной шлейф и способствуют его смешиванию с окружающим воздухом посредством вихрей , что снижает инфракрасное излучение для снижения угрозы инфракрасных самонаводящихся («тепловых») ракет класса «земля-воздух» или « воздух-воздух» . [148] [149] Дополнительные меры по снижению инфракрасной сигнатуры включают специальное верхнее покрытие и активное охлаждение для управления накоплением тепла при сверхзвуковом полете. [150] [126]
По сравнению с предыдущими конструкциями стелс, F-22 в меньшей степени зависит от оперативной памяти, которая требует интенсивного обслуживания и восприимчива к неблагоприятным погодным условиям, и может ремонтироваться на линии полета или в обычном ангаре без климат-контроля. F-22 включает в себя систему оценки сигнатуры , которая выдает предупреждения, когда сигнатура радара ухудшается и требует ремонта. [143] Хотя точная ЭПР F-22 засекречена , в 2009 году Lockheed Martin опубликовала информацию, указывающую на то, что с определенных углов самолет имеет ЭПР 0,0001 м 2 или −40 дБсм — эквивалентно радиолокационному отражению «стального мрамора»; самолет может установить линзовый отражатель Люнеберга , чтобы замаскировать свою ЭПР. [151] [152] Для миссий, где требуется скрытность, коэффициент выполнения миссии составляет 62–70%. [N 15] Начиная с 2021 года, F-22 будет испытывать новое хромоподобное покрытие поверхности, которое, как предполагается, поможет снизить заметность F-22 инфракрасными системами слежения. [154] [155]
_arrives_at_the_2016_RIAT_Fairford_7Jul2016_arp.jpg/1280px-Lockheed_Martin_F-22A_Raptor_(09-4191)_arrives_at_the_2016_RIAT_Fairford_7Jul2016_arp.jpg)
Эффективность характеристик скрытности трудно оценить. Значение ЭПР является ограничительным измерением фронтальной или боковой области самолета с точки зрения статического радара. Когда самолет маневрирует, он выставляет напоказ совершенно другой набор углов и площадь поверхности, потенциально увеличивая радиолокационную заметность. Кроме того, контуры скрытности F-22 и радиопоглощающие материалы в основном эффективны против высокочастотных радаров, обычно встречающихся на других самолетах. Эффекты рэлеевского рассеяния и резонанса означают, что низкочастотные радары , такие как метеорологические радары и радары раннего оповещения, с большей вероятностью обнаружат F-22 из-за его физических размеров. Они также заметны, восприимчивы к помехам и имеют низкую точность. [156] Кроме того, хотя слабые или мимолетные радиолокационные контакты дают защитникам знать о присутствии самолета-невидимки, надежное векторное наведение перехвата для атаки на самолет гораздо сложнее. [157] [158]
Самолет имеет интегрированную систему авионики, где посредством слияния датчиков данные со всех бортовых сенсорных систем, а также внешние входы фильтруются и обрабатываются в объединенную тактическую картину, тем самым повышая ситуационную осведомленность пилота и снижая рабочую нагрузку. Ключевые системы миссии включают в себя систему радиоэлектронной борьбы Sanders / General Electric AN/ALR-94, инфракрасный и ультрафиолетовый детектор запуска ракет (MLD) Martin Marietta AN/AAR-56 , активную электронно-сканируемую решетку (AESA) радар Westinghouse / Texas Instruments AN/APG-77 , комплект связи/навигации/идентификации TRW (CNI) и усовершенствованную инфракрасную систему поиска и слежения Raytheon (IRST), которая в настоящее время проходит испытания. [114] [159] [160]
Радар APG-77 имеет малозаметную антенну с активной апертурой и электронным сканированием с несколькими целями , отслеживающими при сканировании в любых погодных условиях; антенна наклонена назад для скрытности. Его излучение может быть сфокусировано для перегрузки сенсоров противника в качестве возможности электронной атаки . Радар меняет частоты более 1000 раз в секунду, чтобы снизить вероятность перехвата , и имеет предполагаемую дальность действия 125–150 миль (201–241 км) против цели площадью 11 кв. футов (1 м 2 ) и 250 миль (400 км) или более в узких лучах. Модернизированный APG-77(V)1 обеспечивает функциональность «воздух-земля» с помощью картографирования радара с синтезированной апертурой (SAR), индикации/отслеживания движущихся наземных целей (GMTI/GMTT) и ударных режимов. [102] [143] Наряду с радаром находится система радиоэлектронной борьбы ALR-94, одно из самых технически сложных устройств на F-22, которая объединяет более 30 антенн, встроенных в крылья и фюзеляж для всестороннего покрытия приемником радиолокационного предупреждения (RWR) и геолокации угроз. Он может использоваться в качестве пассивного детектора, способного искать цели на дальностях (250+ морских миль ), превышающих дальность действия радара, и может предоставлять достаточно информации для радиолокационного захвата и излучений сигналов узкого луча (до 2° на 2° по азимуту и углу места). В зависимости от обнаруженной угрозы защитные системы могут подсказать пилоту выпустить контрмеры, такие как осветительные ракеты или дипольные отражатели. MLD использует шесть датчиков для обеспечения полного сферического инфракрасного покрытия, в то время как усовершенствованный IRST, размещенный в скрытом крыльевом отсеке, представляет собой датчик с узким полем зрения для пассивной идентификации и наведения на большие расстояния. [161] Для обеспечения скрытности в радиочастотном спектре излучение CNI строго контролируется и ограничивается определенными секторами, при этом тактическая связь между F-22 осуществляется с использованием направленного меж-/внутриполетного канала передачи данных (IFDL); интегрированная система CNI также управляет TACAN , IFF (включая режим 5 через терминал MIDS-JTRS) и связью через HAVE QUICK /SATURN, SINCGARS и JTIDS . [162] [163] Самолет также был модернизирован для включения автоматической системы предотвращения столкновений с землей (GCAS). [164]
Информация с радаров, CNI и других датчиков обрабатывается двумя компьютерами миссии Hughes Common Integrated Processor (CIP), каждый из которых способен обрабатывать до 10,5 миллиардов инструкций в секунду . [165] [166] Базовое программное обеспечение F-22 содержит около 1,7 миллионов строк кода , большинство из которых связано с системами миссии, такими как обработка данных радара. [167] Высокоинтегрированная природа системы архитектуры авионики, а также использование языка программирования Ada , [N 16] усложнили разработку и тестирование обновлений. Для обеспечения более быстрых обновлений CIP были обновлены с помощью процессорных модулей открытых систем миссии (OMS) Curtiss-Wright , а также модульной архитектуры открытых систем, называемой платформой оркестровки Open Systems Enclave (OSE), чтобы позволить комплекту авионики взаимодействовать с контейнерным программным обеспечением от сторонних поставщиков. [30] [169]
Способность F-22 действовать близко к полю боя дает самолету возможность обнаружения и идентификации угроз, сравнимую с RC-135 Rivet Joint , и возможность функционировать как «мини- AWACS », хотя его радар менее мощный, чем у специализированных платформ. Это позволяет F-22 быстро обозначать цели для союзников и координировать дружественные самолеты. [143] [170] Хотя связь с другими типами самолетов изначально ограничивалась голосом, модернизация позволила передавать данные через узел бортовой связи Battlefield (BACN) или через трафик Link 16 через MIDS-JTRS. [108] Шина IEEE 1394 B , разработанная для F-22, была получена из коммерческой системы шин IEEE 1394 «FireWire». [171] В 2007 году радар F-22 был испытан в качестве беспроводного приемопередатчика данных, передавая данные со скоростью 548 мегабит в секунду и получая их на гигабитной скорости, что намного быстрее, чем система Link 16. [172] Радиочастотные приемники системы мер электронной поддержки (ESM) дают самолету возможность выполнять задачи разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR). [173] [174]
F-22 имеет стеклянную кабину с полностью цифровыми пилотажными приборами. Монохромный дисплей на лобовом стекле обеспечивает широкое поле зрения и служит в качестве основного пилотажного прибора ; информация также отображается на шести цветных жидкокристаллических дисплеях (ЖК-панелях). [175] Основными органами управления полетом являются чувствительный к силе боковой рычаг управления и пара дросселей. Первоначально ВВС США хотели внедрить управление с помощью прямого голосового ввода (DVI), но это было сочтено слишком технически рискованным и было отклонено. [176] Размеры фонаря составляют приблизительно 140 дюймов в длину, 45 дюймов в ширину и 27 дюймов в высоту (355 см × 115 см × 69 см), а вес составляет 360 фунтов. [177] Фонарь был переработан после того, как первоначальный дизайн прослужил в среднем 331 час вместо требуемых 800 часов. [76]
F-22 имеет интегрированную радиофункциональность, системы обработки сигналов виртуализированы, а не являются отдельным аппаратным модулем. [178] Интегрированная панель управления (ICP) представляет собой систему с клавиатурой для ввода данных связи, навигации и автопилота. Два дисплея размером 3 дюйма × 4 дюйма (7,6 см × 10,2 см), расположенных вокруг ICP, используются для отображения интегрированных данных предупреждения/предупреждения (ICAW), данных CNI, а также служат резервной группой пилотажных приборов и индикатором количества топлива для резервирования. [179] Резервная группа пилотажных приборов отображает искусственный горизонт для основных метеорологических условий приборов . Основной многофункциональный дисплей (PMFD) размером 8 дюймов × 8 дюймов (20 см × 20 см) расположен под ICP и используется для навигации и оценки ситуации. Три дополнительных многофункциональных дисплея размером 6,25 дюйма × 6,25 дюйма (15,9 см × 15,9 см) расположены вокруг PMFD для отображения тактической информации и управления запасами. [180]
Катапультное кресло представляет собой версию ACES II, обычно используемую в самолетах ВВС США, с центральным управлением катапультированием. [181] F-22 имеет сложную систему жизнеобеспечения , которая включает в себя бортовую систему генерации кислорода (OBOGS), защитную одежду пилота и клапан регулятора дыхания/противоперегрузочной системы (BRAG), контролирующий поток и давление в маске и одежде пилота. Одежда пилота была разработана в рамках проекта Advanced Technology Anti-G Suit (ATAGS) и защищает от химических/биологических опасностей и погружения в холодную воду , противостоит перегрузкам и низкому давлению на больших высотах, а также обеспечивает тепловой сброс. [182] После ряда проблем, связанных с гипоксией, система жизнеобеспечения была впоследствии пересмотрена, чтобы включить автоматическую резервную кислородную систему и новый клапан летного жилета. [105] В боевых условиях катапультное кресло включает в себя модифицированный карабин M4, обозначенный как GAU-5/A. [183]
F-22 имеет три внутренних отсека вооружения: большой основной отсек в нижней части фюзеляжа и два меньших отсека по бокам фюзеляжа, позади воздухозаборников двигателей; небольшой отсек для контрмер, таких как сигнальные ракеты, расположен за каждым боковым отсеком. [184] Основной отсек разделен по центральной линии и может вместить шесть пусковых установок LAU-142/A для ракет за пределами визуальной дальности (BVR), а каждый боковой отсек имеет пусковую установку LAU-141/A для ракет малой дальности. Основными ракетами класса «воздух-воздух» являются AIM -120 AMRAAM и AIM-9 Sidewinder , с планируемой интеграцией AIM -260 JATM . [185] Для запуска ракет требуется, чтобы створки отсека были открыты менее секунды, в течение которых пневматические или гидравлические рычаги выталкивают ракеты из самолета; это необходимо для снижения уязвимости к обнаружению и развертывания ракет во время высокоскоростного полета. [186] Встроенная вращающаяся пушка M61A2 Vulcan калибра 20 мм встроена в корневую часть правого крыла самолета, а ее дуло закрыто выдвижной дверцей. [187] Радиолокационная проекция траектории полета снаряда отображается на дисплее пилота на лобовом стекле. [188]
Хотя основной отсек предназначен для ракет класса «воздух-воздух», он может заменить четыре пусковые установки двумя бомбодержателями, каждый из которых может нести одну 1000-фунтовую (450 кг) или четыре 250-фунтовых (110 кг) бомбы, что в общей сложности составляет 2000 фунтов (910 кг) боеприпасов класса «воздух-поверхность». [189] [125] В 2024 году Lockheed Martin раскрыла свою предлагаемую гиперзвуковую ракету Mako , оружие весом 1300 фунтов (590 кг), которое может быть установлено внутри F-22. [190] Несмотря на то, что F-22 способен нести оружие с наведением по GPS, такое как JDAM и SDB, он не может самостоятельно определять лазерное наведение оружия. [191]
В то время как F-22 обычно несет оружие внутри, крылья включают четыре точки подвески , каждая из которых рассчитана на 5000 фунтов (2300 кг). Каждая точка подвески может вместить пилон, который может нести съемный внешний топливный бак объемом 600 галлонов (2270 л) или пусковую установку с двумя ракетами класса «воздух-воздух»; две внутренние точки подвески «подведены» для внешних топливных баков. Две внешние точки подвески с тех пор были выделены для пары скрытных контейнеров, в которых размещаются IRST и системы миссии. Самолет может сбрасывать внешние баки и их крепления к пилонам, чтобы восстановить свои малозаметные характеристики и кинематические характеристики. [192]
Каждому F-22 требуется трехнедельный пакетный план технического обслуживания (PMP) каждые 300 летных часов. [193] Его стелс-покрытия были разработаны так, чтобы быть более прочными и устойчивыми к погодным условиям, чем покрытия более ранних стелс-самолетов, [143] однако ранние покрытия не выдерживали дождя и влаги, когда F-22 были первоначально отправлены на Гуам в 2009 году. [194] Меры по обеспечению стелс-покрытия составляют почти треть технического обслуживания, причем покрытия являются особенно требовательными. [195] [30] Техническое обслуживание склада F-22 выполняется в Ogden Air Logistics Complex на авиабазе Хилл , штат Юта; во время технического обслуживания уделяется большое внимание из-за небольшого размера парка и ограниченного резерва на износ. [196]
F-22 были доступны для миссий в среднем 63% времени в 2015 году, по сравнению с 40%, когда он был представлен в 2005 году. Часы технического обслуживания на час полета также были улучшены с 30 на раннем этапе до 10,5 к 2009 году, что ниже требуемых 12; человеко-часы на час полета составляли 43 в 2014 году. Когда F-22 был представлен, среднее время между техническим обслуживанием (MTBM) составляло 1,7 часа, что меньше требуемых 3,0; это значение выросло до 3,2 часов в 2012 году. [76] [121] К 2015 финансовому году стоимость часа полета составила 59 116 долларов США, в то время как ставка возмещения пользователю составляла приблизительно 35 000 долларов США (~41 145 долларов США в 2023 году) за час полета в 2019 году. [197] [198]
Первоначально YF-22 получил неофициальное название «Lightning II» от истребителя времен Второй мировой войны Lockheed P-38 Lightning , которое сохранялось до середины 1990-х годов, когда ВВС США официально назвали F-22 «Raptor». Название «Lightning II» позже было дано F-35. Самолет также кратко называли «SuperStar» и «Rapier». [199] В сентябре 2002 года ВВС США изменили обозначение Raptor на F/A-22, подражая военно-морскому McDonnell Douglas F/A-18 Hornet и намереваясь подчеркнуть запланированную возможность атаки наземных целей на фоне дебатов о роли и значимости самолета. Обозначение F-22 было восстановлено в декабре 2005 года, когда самолет поступил на вооружение. [125] [200]
Программа летных испытаний F-22 состояла из летных наук, испытаний на разработку (DT) и начальных эксплуатационных испытаний и оценки (IOT&E) 411-й летно-испытательной эскадрильи на авиабазе Эдвардс, Калифорния, а также последующих OT&E и разработки тактики и оперативного применения 422-й испытательной и оценочной эскадрильей на авиабазе Неллис , Невада . Летные испытания начались в 1997 году с Raptor 4001, первого инженерно-производственного (EMD) F-22, и еще восьми самолетов EMD, назначенных в 411-ю FLTS, которые будут участвовать в программе испытаний в рамках Объединенной испытательной группы (CTF) на авиабазе Эдвардс. Первые два самолета провели испытания на расширение диапазона, такие как летные качества, характеристики воздушного судна, тяга и разделение запасов. Третий самолет, первый с внутренней структурой на уровне производства, испытывал полетные нагрузки, флаттер и разделение JDAM, в то время как два нелетающих F-22 были построены для испытаний статических нагрузок и усталости. Последующие самолеты EMD и Boeing 757 FTB испытывали авионику, CNI, экологические квалификации и наблюдаемые объекты, с первым боеспособным программным обеспечением Block 3.0, запущенным в полет в 2001 году. [201] Испытания воздушных судов привели к нескольким структурным изменениям конструкции и модернизациям для более ранних партий, включая усиление хвостового киля для устранения бафтинга при определенных углах атаки. [121] Raptor 4001 был снят с летных испытаний в 2000 году и впоследствии отправлен на авиабазу Райт-Паттерсон для испытаний на выживаемость, включая испытания с боевыми стрельбами и обучение ремонту боевых повреждений. [202] Другие снятые с вооружения F-22 EMD использовались в качестве тренажеров по техническому обслуживанию. [203]
Сложность F-22 и многочисленные технологические инновации требовали обширных испытаний, которые приводили к многократным задержкам, особенно в части авионики миссии. В то время как первый серийный самолет был доставлен в Эдвардс в октябре 2002 года для IOT&E, а первый самолет для 422-й TES в Неллисе прибыл в январе 2003 года, IOT&E постоянно откладывалось с запланированного начала в середине 2003 года, причем стабильность авионики миссии была особенно сложной. [N 17] [144] После предварительной оценки, названной OT&E Phase 1, формальные IOT&E начались в апреле 2004 года и были завершены в декабре того же года. Эта веха ознаменовала успешную демонстрацию возможностей самолета для выполнения миссий класса «воздух-воздух», хотя самолет был более требовательным к техническому обслуживанию, чем ожидалось. [204] Последующие OT&E (FOT&E) в 2005 году подтвердили возможность выполнения F-22 миссий класса «воздух-земля». [205] Поставка оперативных самолетов для обучения пилотов на авиабазе Тиндалл , Флорида, началась в сентябре 2003 года, а первый боеготовый F-22 1-го истребительного крыла прибыл на авиабазу Лэнгли , Вирджиния, в январе 2005 года. К моменту завершения EMD в декабре 2005 года испытательная группа совершила 3496 вылетов и налетала более 7600 летных часов. [202] Поскольку F-22 был разработан для модернизации на протяжении всего жизненного цикла, 411-й FLTS и 422-й TES продолжили DT/OT&E и тактическое развитие этих модернизаций. Флот 411-го FLTS был дополнительно увеличен за счет специального испытательного самолета Block 30 в 2010 году. [203]
В августе 2008 года немодифицированный F-22 из 411-го FLTS выполнил первую в истории дозаправку самолета в воздухе с использованием синтетического реактивного топлива в рамках более масштабных усилий ВВС США по квалификации самолетов для использования топлива, представляющего собой смесь 50/50 JP-8 и топлива на основе природного газа, произведенного по процессу Фишера-Тропша . [206] В 2011 году F-22 совершил сверхзвуковой полет на 50% смеси биотоплива, полученного из рыжика . [207]
43- я истребительная эскадрилья была возобновлена в 2002 году как F-22 Formal Training Unit (FTU) для базового курса типа на авиабазе Тиндалл. После серьезного повреждения установки в результате урагана Майкл в 2018 году эскадрилья и ее самолеты были переведены на близлежащую авиабазу Эглин; хотя изначально опасались, что несколько самолетов будут потеряны из-за повреждений, нанесенных штормом, все они были позже отремонтированы и вывезены. [208] FTU и ее самолеты были переведены в 71-ю истребительную эскадрилью на авиабазе Лэнгли в 2023 году. [209]
По состоянию на 2014 год студентам курса B требуется 38 вылетов для выпуска (ранее 43 вылета). Пилоты курса Track 1, пилоты, переучивающиеся с других самолетов, также увидели сокращение количества вылетов, необходимых для выпуска, с 19 до 12 вылетов. [210] Студенты F-22 сначала обучаются на учебном самолете T-38 Talon . Дополнительная подготовка пилотов проходит на F-16, поскольку устаревший T-38 не рассчитан на выдерживание более высоких перегрузок и не имеет современной авионики. [211] Из-за отсутствия современного учебного самолета-дублера, который мог бы точно имитировать F-22, ВВС часто используют F-22 для дополнительного обучения, что является дорогостоящим, поскольку F-22 стоит почти в 10 раз больше, чем T-38 за час полета. [212] Будущий T-7 Red Hawk оснащен современной авионикой, которая лучше приближается к таковой у F-22 и F-35. [213] Планируется, что он войдет в начальную боевую готовность в 2027 году, на несколько лет позже графика. [214] В 2014 году ВВС выставили 2-ю учебную истребительную эскадрилью на авиабазе Тиндалл, которая была оснащена самолетами Т-38 для использования в качестве самолетов противника , чтобы сократить количество учебных полетов противника на F-22. [215] Чтобы сократить эксплуатационные расходы и продлить срок службы F-22, некоторые учебные вылеты пилотов выполняются с использованием летных тренажеров. [193] Продвинутый курс инструктора по оружию F-22 в Школе вооружения ВВС США проводится 433-й оружейной эскадрильей на авиабазе Неллис. [216]
.jpg/1280px-Aircraft_Combat_Archer_(2565196807).jpg)
В декабре 2005 года ВВС США объявили, что F-22 достиг начальной эксплуатационной готовности (IOC) с 94-й истребительной эскадрильей. [217] Впоследствии подразделение приняло участие в учениях Northern Edge 06 на Аляске в июне 2006 года и учениях Red Flag 07–2 на авиабазе Неллис в феврале 2007 года, где оно продемонстрировало значительно возросшие возможности воздушного боя F-22 при полетах против Red Force Aggressor F-15 и F-16 с имитированным соотношением потерь 108–0. Эти крупные учения также дополнительно отточили оперативную тактику и применение F-22. [45] [218]
F-22 достиг полной боевой готовности (FOC) в декабре 2007 года, когда генерал Джон Корли из Боевого командования ВВС (ACC) официально объявил F-22 интегрированного действующего 1-го истребительного крыла и 192-го истребительного крыла Вирджинской национальной гвардии полностью боеспособными. [219] За этим последовала инспекция оперативной готовности (ORI) интегрированного крыла в апреле 2008 года, в ходе которой оно было оценено как «отличное» по всем категориям с имитированным коэффициентом поражения 221–0. [220] Принятие на вооружение F-22 с его возможностями нанесения точных ударов также способствовало выводу F-117 из эксплуатации в 2008 году, при этом 49-е истребительное крыло эксплуатировало F-22 в течение короткого периода перед серией консолидаций флота для сокращения долгосрочных эксплуатационных расходов; [221] В 2018 году Счетная палата правительства рекомендовала дальнейшую консолидацию для повышения доступности и пилотного обучения. [222]
В первые годы службы пилоты F-22 испытывали симптомы, вызванные проблемами с кислородной системой, в том числе потерю сознания, потерю памяти, эмоциональную лабильность и неврологические изменения, а также затяжные проблемы с дыханием и хронический кашель; эти проблемы привели к фатальному инциденту в 2010 году и четырехмесячному запрету на полеты в 2011 году, а также последующим ограничениям по высоте и дальности полета. [223] [224] В августе 2012 года Министерство обороны США обнаружило, что клапан BRAG, который надувал жилет пилота во время маневров с большой перегрузкой , был неисправен и ограничивал дыхание, а OBOGS (бортовая система генерации кислорода) неожиданно колебала уровень кислорода при большой перегрузке . [225] [226] Рабочая группа Raptor Aeromedical в 2005 году рекомендовала изменения в отношении подачи кислорода, которые не были профинансированы, но были дополнительно рассмотрены в 2012 году. [227] [228] F-22 CTF и 412-я эскадрилья аэрокосмической медицины в конечном итоге определили ограничения дыхания как первопричину; симптомы кашля были отнесены к ускоренному ателектазу [N 18] из-за воздействия высоких g и OBOGS, поставляющих избыточную концентрацию кислорода . Наличие токсинов и частиц у некоторых наземных сотрудников было сочтено не связанным. [229] Модификации систем жизнеобеспечения и кислорода, включая установку автоматического резервного устройства, позволили снять ограничения по высоте и расстоянию в апреле 2013 года. [230]
После IOC и крупномасштабных учений F-22 совершил свою первую миссию по обороне родины в январе 2007 года в рамках операции Noble Eagle . В ноябре 2007 года F-22 из 90-й истребительной эскадрильи на авиабазе Элмендорф , Аляска, выполнили свой первый перехват Североамериканским командованием воздушно-космической обороны (NORAD) двух российских бомбардировщиков Ту-95МС . [231] С тех пор F-22 также сопровождали бомбардировщики Ту-160 . [232]
F-22 впервые был развернут за рубежом в феврале 2007 года с 27-й истребительной эскадрильей на авиабазе Кадена на Окинаве, Япония. [233] Это первое зарубежное развертывание изначально было омрачено проблемами, когда шесть F-22, летевших с авиабазы Хикам , Гавайи, столкнулись с множественными системными сбоями, связанными с программным обеспечением, при пересечении международной линии перемены дат ( 180- й меридиан долготы ). Самолет вернулся на Гавайи, следуя за самолетом-заправщиком . В течение 48 часов ошибка была устранена, и путешествие возобновилось. [234] [235] Кадена будет частой ротацией для подразделений F-22; они также принимали участие в учениях в Южной Корее, Малайзии и на Филиппинах. [236] [237] [238]
Министр обороны Гейтс изначально отказался размещать F-22 на Ближнем Востоке в 2007 году; [239] этот тип впервые был развернут в регионе на авиабазе Аль-Дхафра в ОАЭ в 2009 году. В апреле 2012 года F-22 были перебазированы в Аль-Дхафру, менее чем в 200 милях от Ирана. [240] [241] В марте 2013 года ВВС США объявили, что F-22 перехватил иранский F-4 Phantom II, который приблизился на расстояние в 16 миль к MQ-1 Predator, летевшему у побережья Ирана. [242]
22 сентября 2014 года F-22 выполнили первые боевые вылеты этого типа, нанеся некоторые из начальных ударов операции «Непоколебимая решимость» — американской интервенции в Сирии ; самолеты сбросили 1000-фунтовые бомбы с GPS-наведением на цели «Исламского государства» вблизи плотины Тишрин . [243] [244] В период с сентября 2014 года по июль 2015 года F-22 совершили 204 боевых вылета над Сирией, сбросив 270 бомб примерно в 60 местах. [245] На протяжении всего своего развертывания F-22 осуществляли непосредственную авиационную поддержку (CAS), а также удерживали сирийские, иранские и российские самолеты от атак на поддерживаемые США курдские силы и срыва операций США в регионе. [246] [247] [248] F-22 также участвовали в американских ударах , которые разгромили проасадовские и российские военизированные формирования группы Вагнера возле Хашама на востоке Сирии 7 февраля 2018 года. [249] [250] [251] Несмотря на эти удары, основной ролью F-22 в операции было проведение разведывательной работы, наблюдения и рекогносцировки . [252] Самолеты также выполняли миссии в других регионах Ближнего Востока; в ноябре 2017 года F-22, действуя вместе с B-52, бомбили объекты по производству и хранению опиума в контролируемых талибами регионах Афганистана. [253] [197]
Чтобы повысить оперативность развертывания и сократить логистические затраты в равноправном или почти равноправном конфликте, ВВС США разработали концепцию развертывания под названием Rapid Raptor, которая включает от двух до четырех F-22 и один C-17 для логистической поддержки, впервые предложенную в 2008 году двумя пилотами F-22. Цель состояла в том, чтобы этот тип мог быть развернут и вступить в бой в течение 24 часов в меньших и более суровых условиях, что позволило бы более рассредоточенно и выживательно распределять силы. Эта концепция была опробована на острове Уэйк в 2013 году и на Гуаме в конце 2014 года. [254] [255] [256] Четыре F-22 были развернуты на авиабазе Шпангдалем в Германии, авиабазе Ласк в Польше и авиабазе Эмари в Эстонии в августе и сентябре 2015 года для дальнейшей проверки концепции и обучения с союзниками по НАТО в ответ на аннексию Крыма Россией в 2014 году. [257] ВВС США будут основываться на принципах Rapid Raptor и в конечном итоге интегрировать его в свою новую оперативную концепцию под названием Agile Combat Employment, которая смещается в сторону распределенных операций во время конфликтов с равными по положению; например, отряды F-22 действовали с аэродромов строгого режима на островах Тиниан и Иводзима во время учений. [258] [259]
4 февраля 2023 года истребитель F-22 из 1-го истребительного крыла сбил предполагаемый китайский шпионский воздушный шар в пределах видимости у побережья Южной Каролины на высоте от 60 000 до 65 000 футов (20 000 м), [260] что стало первым поражением F-22 в воздухе. [261] Обломки приземлились примерно в 6 милях от берега и впоследствии были взяты на борт кораблями ВМС США и береговой охраны США . [262] 10 февраля истребители F-22 сбили дополнительные высотные объекты у побережья Аляски и 11 февраля над Юконом . [263]
ВВС США рассчитывают начать вывод F-22 из эксплуатации в 2030-х годах, поскольку его заменит истребитель Next Generation Air Dominance (NGAD) с экипажем. [264] [265] [266] В мае 2021 года начальник штаба ВВС Чарльз К. Браун-младший заявил, что он предполагает сокращение будущего количества истребительных парков до «четырех плюс один»: F-22, за которым последуют NGAD, F-35A, F-15E, за которым последует F-15EX, F-16, за которым последует «MR-X», и A-10 ; A-10 позже будет исключен из планов из-за ускоренного вывода этого самолета из эксплуатации. [267] [268] В 2022 году ВВС запросили разрешение продать все, кроме трех, свои F-22 Block 20 на авиабазе Тиндалл. [269] Конгресс отклонил запрос на продажу 33 самолетов Block 20, не имеющих боевого кода, и принял положение, запрещающее продажу до 2026 финансового года. [270] Хотя самолеты Block 30/35 F-22 остаются одним из главных приоритетов ВВС США и будут постоянно обновляться, ВВС считает, что самолеты Block 20 устарели и непригодны даже для обучения пилотов F-22, а их модернизация до стандартов Block 30/35 будет непомерно затратной и обойдется в 3,5 миллиарда долларов. [271] [272]
X -44 MANTA , или многоосный самолет без хвоста , был запланированным экспериментальным самолетом на основе F-22 с улучшенным управлением вектором тяги и без аэродинамического резерва поверхности. [275] Самолет должен был управляться исключительно вектором тяги, без каких-либо рулей направления, элеронов или рулей высоты. Финансирование этой программы было остановлено в 2000 году. [276]
FB -22 был предложен в начале 2000-х годов как сверхзвуковой малозаметный региональный бомбардировщик для ВВС США. [277] Проект прошел через несколько итераций, и более поздние версии должны были объединить фюзеляж F-22 с значительно увеличенными треугольными крыльями и, как предполагалось, нести до 30 бомб малого диаметра на расстояние более 1600 морских миль (3000 км), что примерно вдвое превышает дальность полета F-22A. [278] Предложения по FB-22 были отменены с Четырехгодичным обзором обороны 2006 года и последующими разработками вместо более крупного дозвукового стратегического бомбардировщика с гораздо большей дальностью; он стал бомбардировщиком следующего поколения , хотя в 2009 году он был перераспределен как дальний ударный бомбардировщик, в результате чего появился B-21 Raider . [115] [279] [280]
В августе 2018 года компания Lockheed Martin предложила ВВС США и Воздушным силам самообороны Японии (JASDF) вариант F-22, который будет сочетать в себе модифицированный планер F-22 с увеличенными крыльями для увеличения запаса топлива и боевого радиуса до 1200 морских миль (2200 км), а также авионику и улучшенные покрытия малозаметности F -35 . [281] [282] В конечном итоге предложение не было рассмотрено ВВС США или JASDF из-за стоимости, а также существующих экспортных ограничений и проблем с совместным использованием промышленных ресурсов. [283] [284]
Военно-воздушные силы США являются единственным оператором F-22. По состоянию на август 2022 года в их распоряжении имеется 183 самолета. [125]
Первая катастрофа F-22 произошла во время взлета на авиабазе Неллис 20 декабря 2004 года, в ходе которой пилот благополучно катапультировался до столкновения. [291] Расследование показало, что кратковременное отключение питания во время выключения двигателя перед полетом вызвало сбой в работе системы управления полетом; [292] поэтому конструкция самолета была скорректирована, чтобы избежать этой проблемы. После кратковременной остановки полеты F-22 возобновились после проверки. [293]
25 марта 2009 года самолет EMD F-22 потерпел крушение в 35 милях (56 км) к северо-востоку от авиабазы Эдвардс во время испытательного полета , в результате чего погиб летчик-испытатель Lockheed Martin Дэвид П. Кули . Расследование Командования материально-технического обеспечения ВВС показало, что Кули на мгновение потерял сознание во время маневра с высокой перегрузкой, или g-LOC , а затем катапультировался, когда оказался слишком низко, чтобы восстановиться. Кули погиб во время катапультирования от травмы тупым предметом , вызванной порывом ветра из-за скорости самолета. Расследование не обнаружило никаких проблем с конструкцией. [294] [295]
16 ноября 2010 года самолет F-22 с авиабазы Элмендорф потерпел крушение, в результате чего погиб пилот, капитан Джеффри Хейни. Самолетам F-22 было запрещено летать на высоте ниже 25 000 футов, а затем они были приземлены на время расследования. [296] Причиной крушения была названа неисправность системы отбора воздуха после того, как был обнаружен перегрев двигателя, что привело к отключению системы контроля окружающей среды (ECS) и OBOGS. Комиссия по рассмотрению несчастных случаев постановила, что виноват Хейни, поскольку он не отреагировал должным образом, чтобы включить аварийную кислородную систему . [297] Вдова Хейни подала в суд на Lockheed Martin, заявив о дефектах оборудования, и позже достигла соглашения. [298] [229] После вынесения постановления ручка включения аварийной кислородной системы была переработана, и вся система в конечном итоге была заменена автоматической резервной. [299] [300] 11 февраля 2013 года генеральный инспектор Министерства обороны опубликовал отчет, в котором говорилось, что ВВС США ошиблись, возложив вину на Хейни, и что факты не в полной мере подтверждают выводы; ВВС США заявили, что придерживаются этого решения. [301]
15 ноября 2012 года самолет F-22 потерпел крушение к востоку от авиабазы Тиндалл во время учебного задания. Пилот благополучно катапультировался, на земле не было сообщений о пострадавших. [302] Расследование установило, что «перетертый» электрический провод воспламенил жидкость в гидравлической линии, что привело к пожару, который повредил органы управления полетом. [303]
15 мая 2020 года самолет F-22 с авиабазы Эглин потерпел крушение во время планового учебного полета вскоре после взлета; пилот благополучно катапультировался. Причиной крушения была названа ошибка технического обслуживания после мойки самолета, приведшая к неверным показаниям датчика воздушных данных. [304]
Данные ВВС США [125] , данные производителей [307] [308] [309] Aerofax , [310] Aviation Week , [143] [311] Air Forces Monthly , [134] и Journal of Electronic Defense [163]
Общая характеристика
Производительность
Вооружение
Авионика
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
