Истребитель раптор

Содержание

Истребитель F-22 Raptor

Истребитель F-22 Raptor является многоцелевым аппаратом, разработанным совместными усилиями самых успешных компаний США в авиастроении. Этот проект был запущен для замены устаревшей модели истребителя F-15 Eagle. Новый самолет класса F-22 является единственным представителем истребителей пятого класса, который стоит на вооружении ВВС США.

История создания самолета F-22

Военные США давно планировали заказать изготовление более качественной машины, которая бы отличалась своими характеристиками от всех существующих летательных аппаратов. Так, в начале 1981 года командованием ВВС были составлены основные требования к новому истребителю. Наиболее важным было оснащение самой доскональной и новой авионикой и двигателями с компьютерным управлением. Кроме того, машина должна быть практически незаметной для всех приборов противника, и при всем этом она должна выполнять множество функций и боевых задач.

Летом 86 года был начат конкурс по созданию нового аппарата, при этом были организованы две команды, которые занимались созданием нового агрегата, на проектирование выделялось 50 месяцев. Оба изделия были готовы в начале 90 года, они обозначались как изделие YF-22 и изделие YF-23. За счет того, что в процессе проектировки и изготовления в 80-х годах было использовано большое количество средств, изготовителям пришлось отбросить установку РЛС для бокового обзора и еще некоторые системы оптики и защиты. Сами заказчики были вынуждены отказаться от данного оборудования, поскольку установка данного прогрессивного оборудования привела бы к большей стоимости дальнейших разработок проекта F-22. Победителем в данном конкурсе летом 1991 года была объявлена машина, которую создавали такие компании: Lockheed, Boeing и Dynamics.

F-22 видео

Первый самолет модели F-22 произвел отрыв от взлетной полосы в сентябре 97 года. В сравнении с первоначальной версией проекта данный аппарат имел силовую установку со значительно большими показателями тяги − 15,8 тысяч кгс. Двигатели имели возможность менять плоскости, в которые направлялись векторы тяги. Данная машина от макетной версии отличалась и строением корпуса.

К серийному изготовлению истребителя F-22 приступили в 2001 году. А в 2004 году первые машины данного класса были переданы на военную базу ВВС США под названием «Неллис». С момента начала изготовления и до 2004 года был создан 51 истребитель. Первая боевая эскадрилья, состоящая из самолетов F-22, была укомплектована в 2006 году и базировалась в Лэнгли.

В начале 2006 года правительство США планировало заказать 384 самолета данного класса, но в 2008 году данное количество было уменьшено до 188, причем на то время было готово уже 127 единиц. Данное уменьшение заказа было вызвано мировым кризисом в экономике и относительно большой стоимостью самолета. За счет всего этого большие ставки правительство сделало на более дешевую и эффективную машину F-35. К тому же в 2009 году правительство сократило финансирование проекта истребителя F-22 Raptor. Также в 2011 году конгресс США сообщил о прекращении дальнейшего развития данного самолета в пользу F-35. Последняя серийная машина F-22 Raptor была изготовлена в декабре 2011 года. За все время серийного производства было создано 195 машин данного типа.

Особенности конструкции многоцелевого истребителя F-22 Raptor

В основу разработки новой машины конструкторы вложили основное кредо: первым увидел – первым уничтожил. Для получения таких показателей на машине было установлено множество самых лучших систем маскировки и снижения заметности типа Stealth.

Особенностью данного истребителя было размещение вооружения во внутренней части самолета, что значительно снижало заметность. Все же самолет на крыльях имеет посадочные места для вооружения, но они практически не использовались. Данное решение конструкторов значительно повышало универсальные качества аппарата.

Корпус данного истребителя на 40% состоял из новых композиционных материалов, использование которых позволило значительно снизить массу конструкции. Данные материалы были представлены углепластиком с повышенной стойкостью от перегрева. В составе конструкции широко использовались материалы, которые поглощали радиоволны. Много деталей было оснащены ПКМ, которые изготовлены из бисмалемида, они позволяли выдерживать температуру в 230 градусов.

Такие конструкции, как фонарь кабины, отсеки шасси, были изготовлены в пилообразной форме. Данная конструкция способствовала более эффективному рассеиванию электромагнитных волн, что снижало заметность машины в полете для вражеских РЛС. Крылья самолета F-22 Raptor имели ромбовидную форму со стабилизатором вертикального типа V-образной формы. Что касается живучести машины, то она проектировалась с учетом выдерживания ударов зажигательных снарядов российского производства, которые имели калибр 30 миллиметров.

Силовая установка Raptor представлена двумя двигателями типа P&W F119-PW-100, которые оснащены реактивными соплами с плоской конструкцией. Данная схема значительно снижает заметность в ИК-спектре. На данных двигателях установлены форсажные камеры. Тяговооруженность аппарата представлена тягой в 15 876 кгс. Без применения форсажного режима двигатели выдают мощность в 11 тысяч кгс. Нужно отметить, что даже без применения форсажа машина легко преодолевает скорость звука, а данными показателями обладает считаное число самолетов. Сопла истребителя изготовлены из специальных керамических материалов, которые обладают высокими показателями поглощения радиоволн, что также снижает заметность аппарата.

В состав бортового оборудования входят две установки ЭВМ с обозначением CIP. Каждая эта система состоит из 66 модулей, а в основе каждого модуля установлен 32-разрядный процессор класса i960.

Бортовая система РЛС представлена установкой AN/APG-77, которая оснащена фазированной антенной. Особенностью антенны является то, что она состоит из 2 тысяч элементов, которые производят прием и излучение сигналов. Данная установка позволяет производить обнаружение цели на расстоянии в 225 километров, а дальность установки БРЛС составляет 525 километров. Данный радар оборудован системами защиты, что предотвращает перехват сигнала противником. Радар самолета позволяет находить цель таким образом, что враг этого и не заметит с помощью своего оборудования.

Что касается боевой мощи самолета F-22 Raptor, то она была представлена 20-миллиметровой пушкой класса M61A2 Vulcan, с помощью которой можно произвести 480 залпов. Кроме того, машина несла шесть ракет типа воздух-воздух с обозначением AIM-120C AMRAAM, также установлены две ракеты класса AIM-9M Sidewinder. На борту аппарата была размещена и бомбовая нагрузка, которая состояла из корректируемых бомб модели JDAM и управляемых бомбовых снарядов типа GBU-39. Особенностью истребителя F-22 было то, что он мог производить атаку на сверхзвуковых скоростях полета.

Истребитель F-22 Raptor характеристики:

Модификация F/A-22A
Размах крыла, м 13,56
Длина самолета, м 18,90
Высота самолета, м 5,08
Площадь крыла, м 78,04
Масса, кг
пустого 19700
нормальная взлетная 29300
максимальная взлетная 38000
топлива 8200
Тип двигателя 2 ТРДДФ Pratt Whitney F119-PW-100
Статическая форсированная тяга, кН 2 х 156,0+
Максимальная скорость, км/ч 2410 (М=2.25)
Крейсерская скорость, км/ч 1963 (М=1.82)
Перегоночная дальность, км 3219
Практическая дальность с ПТБ, км 2960
Боевой радиус действия, км 759
Практический потолок, м 19812
Макс. эксплуатационная перегрузка 9,0
Экипаж, чел 1

Тип многоцелевой истребитель
Максимальная скорость 2410 км/ч
Практический потолок 20000 м
Боевой радиус 760 км

F-22 «Раптор»

Raptor — хищная птица

Многоцелевой истребитель пятого поколения, разработанный компаниями Lockheed Martin, Boeing и General Dynamics для замены F-15 Eagle. F-22 является первым и на сегодняшний день единственным стоящим на вооружении истребителем пятого поколения. А также он является самым дорогим истребителем в мире.

История

Начало работ над истребителем пятого поколения

В 1981 году ВВС США сформировали требование к новому реактивному истребителю завоевания превосходства в воздухе — передовому фронтовому истребителю (ATF), который должен был заменить F-15 Eagle. Новый истребитель должен был включать в себя все новейшие разработки, включая передовую авионику, новые двигатели с цифровым управлением, а также должен быть малозаметным для радаров и многофункциональным.

В июле 1986 года было объявлено начало конкурса на проект истребителя пятого поколения. В октябре того же года были отобраны две команды — Lockheed/Boeing/General Dynamics и Northrop/McDonnell Douglas, которые в течение 50 месяцев должны были создать новый истребитель. К 1990 году каждая команда построила по два прототипа самолётов — YF-22 и YF-23. На создание самолётов ATF к концу 80-х годов были затрачены огромные средства, поэтому компаниям пришлось отказаться от РЛС бокового обзора, оптико-локационной станции и системы предупреждения о ракетном нападении (на самолётах F-22 устанавливается система AN/ALR-94). Требования к самолёту были снижены, чтобы избежать увеличения стоимости программы разработки, а затем и серийных самолётов.

23 апреля 1991 года ВВС США объявили группу компаний Lockheed/Boeing/General Dynamics победителем в конкурсе на истребитель пятого поколения.

Программа ATF и F-22 Raptor

Первая предсерийная машина взлетела 7 сентября 1997 года. По сравнению с опытным образцом, F-22 оборудовался более мощными двигателями (15876 кгс против 13900 на прототипе) с управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги, планер самолёта был частично изменен: изменилась форма крыла, рулей высоты, носового обтекателя, фонарь кабины пилота был перемещен вперед.

Серийный выпуск самолёта начался в 2001 году. 14 января 2003 года первый F-22 поступил на военную базу «Неллис», находящуюся в пустыне Невада. К 2004 году был собран в общей сложности 51 самолёт. В 2006 году на новые истребители впервые полностью перешла боевая часть — 27-я эскадрилья тактических истребителей, дислоцирующаяся на авиабазе Лэнгли.

В 2006 году планировалось приобрести 384 самолёта для вооружения семи эскадрилий боевого дежурства, в 2008 году план закупки сократился до 188 самолётов, 127 из которых были уже собраны. Экономический кризис и огромная стоимость самолёта заставили правительство США отказаться от закупок данного самолёта и сделать упор на программу F-35.

21 января 2009 года группа конгрессменов США направили президенту Бараку Обаме письмо, в котором доложили о распространении ЗРК С-200/300 по всему миру, как главном аргументе за продолжение производства истребителей F-22 Raptor.

В июле 2009 года Сенат США проголосовал за сокращение военного бюджета 2010 года на сумму 1,75 млрд долларов, выделенных на производство многоцелевых истребителей пятого поколения F-22 Raptor.

6 апреля 2009 года, в рамках публикации проекта бюджета Пентагона на 2010 год, министр обороны США Роберт Гейтс сообщил о планах завершения производства истребителей F-22 в 2011 году на одобренном ранее Конгрессом США количестве в 187 машин. В июле того же года Конгресс отказался от увеличения закупок данного истребителя, начиная с 2010 года в пользу увеличения расходов по программе создания многоцелевого истребителя F-35.

13 декабря 2011 года сборочный цех корпорации Lockheed Martin в Мариэтта, штат Джорджия покинул последний серийный истребитель F-22A с бортовым номером 10-4195. Он стал 195-м F-22A, выпущенным начиная с 1997 года, и 2 мая 2012 года стал последним, 187-м серийным истребителем, переданным ВВС США.

Конструкция

В основу проектирования самолёта положен принцип обеспечения повышенной выживаемости за счёт реализации принципа «First look — first kill» (первый обнаружил — первый поразил). Для этого широко применены технологии снижения заметности («Stealth»). Важным, характерным для истребителей 5-го поколения конструктивным решением, снижающим заметность самолёта, является расположение штатного вооружения во внутренних отсеках. F-22 имеет и внешние подвески, но установка на них боекомплекта ухудшает малозаметность. Целью данного конструкторского решения было повышение универсальности самолёта.

Планер

В конструкции планера самолёта доля полимерных композиционных материалов (ПКМ) составляет не менее 40 % (по другим данным 60 %), из них не менее 30 % приходится на термопластичные углепластики, широко применены радиопоглощающие материалы (РПМ). В частности, РПМ конструктивно оформляет кромки крыла самолёта. Большая часть конструкции собрана из ПКМ на основе бисмалеимидов — класс термостойких полимеров, работоспособных при температурах до 230 градусов по Цельсию. Вторые по значению полимерные композиты представлены термопластичными углепластиками, в частности материалом Avimid K-III фирмы «Дюпон», к достоинствам которых, помимо прочности, ремонтопригодности и термостойкости, относятся лучшие характеристики допускаемой повреждаемости.

Контуры щелей, образующихся в местах соединения фонаря кабины с фюзеляжем, створки отсеков шасси и вооружения имеют пилообразную форму, что также обеспечивает эффективное рассеивание электромагнитной энергии и предотвращает её прямое отражение в направлении приемопередающей антенны РЛС противника. Крыло — ромбовидное, вертикальный стабилизатор V-образной формы.

Создание самолёта велось с учётом требований боевой живучести. По целому ряду данных, живучесть конструкции планера решена применительно к осколочно-фугасному зажигательному (ОФЗ) снаряду, составляющему базу боекомплекта российских 30-мм авиационных пушек.

Двигатели

F-22 оборудован двумя турбореактивными двухконтурными двигателями с форсажными камерами (ТРДДФ) Pratt & Whitney F119-PW-100 с тягой 15876 кгс, и оснащенными управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги. Данные двигатели имеют бесфорсажную тягу около 11000 кгс и позволяют самолёту совершать полёт на сверхзвуковой скорости без применения форсажа, что является важным тактическим преимуществом.

Сопла двигателей имеют плоскую форму, снижающую заметность самолёта в инфракрасном диапазоне. В конструкции сопловых устройств использован радиопоглощающий материал на основе керамики, который снижает радиолокационную заметность самолёта.

Бортовое оборудование

F-22 Raptor управляют две отказоустойчивые бортовые ЭВМ, называемые CIP — Common Integrated Processor. В каждом из них — 66 модулей, базой каждого модуля является 32-разрядный RISC-процессор i960.

Бортовая РЛС

F-22 оснащён РЛС AN/APG-77 с активной фазированной антенной решёткой. Антенна такого типа состоит из примерно 2000 приёмно-излучающих элементов. Главным плюсом данной антенны является электронное управление главным лепестком диаграммы направленности (аналог сканирования лучом) — нет необходимости в механическом сканировании, что упрощает конструкцию и повышает надёжность работы. Дальность обнаружения цели c ЭПР =1 м2 — 225 км (обычный режим) и 193 км (режим LPI), крылатая ракета (0,1 м2) — 125–110 км. Инструментальная дальность БРЛС — 525 км.

Способность радара работать в режиме Низкой Вероятности Перехвата (LPI) делает бесполезными обычные системы СПО/РТР. Радар AN/APG-77 может производить активный радарный поиск самолета-истребителя, оборудованного аппаратурой СПО/РТР таким образом, чтобы цель не знала, что она облучается. В отличие от обычных радаров, которые излучают мощные импульсы энергии в узком диапазоне частот, AN/APG-77 излучает низкоэнергетические импульсы в широком диапазоне частот, применяя технику, названную широкополосной передачей. Когда многократные эхо-сигналы возвращаются, процессор обработки сигналов РЛС объединяет эти сигналы. Количество энергии, отраженной назад от цели — на том же самом уровне, как и у обычного радара, но так как каждый импульс LPI имеет значительно меньшее количество энергии и различную структуру сигналов, цели будет трудно обнаружить F-22.

Каналы передачи данных

Самолёт оборудован интегрированной системой связи, навигации и идентификации, изначально созданной фирмой TRW. В её состав входит система радиолокационного опознавания — «свой-чужой», а также защищённые и помехоустойчивые каналы IFDL и Link-16 JTIDS.
На самолете реализована схема как приёма, так и передачи данных по каналу IFDL между другими F-22, тогда как канал Link-16 JTIDS по соображениям улучшения радиолокационной малозаметности реализован только для приёма данных.

В рамках модернизации Increment 3.2, истребитель планировалось оснастить более современным каналом MADL, устанавливаемым на бомбардировщики B-2 Spirit и многоцелевые истребители F-35 Lightning II. Однако в 2010-м году ВВС США отказались от этой инициативы в пользу малозаметности.

Вооружение

F-22 вооружён 20-миллиметровой пушкой M61A2 Vulcan, 480 снарядов, ракетами класса воздух-воздух: шестью AIM-120C AMRAAM и двумя AIM-9M Sidewinder.
А также корректируемыми бомбами JDAM.

F-22 совместим с управляемыми высокоточными авиабомбами класса SDB (Small Diameter Bomb) GBU-39 и SDB-53/B, выполнялись тестовые сбросы, однако, на 2015 год планов по интеграции их с F-22 не заявлено.
Истребитель может производить пуски ракет и сброс бомб из внутренних отсеков на сверхзвуковых скоростях.

Экономические показатели

Стоимость самолёта

На сегодняшний день самолёт F-22 является самым дорогим истребителем в мире, стоящим на вооружении. Себестоимость производства и выпуска одного самолёта оценивается в 146,2 млн долларов (на 2008 год), а полная цена с учётом всех косвенных затрат и при ожидаемом объёме производства — 350 млн.

Основным образом такая высокая стоимость обусловлена многократным сокращением объёмов закупки данного самолёта. В связи с распадом СССР из первоначально запланированных 750 единиц за всё время производства истребителя было приобретено всего 187 единиц.

Иногда об F-22 говорят, что он «на вес золота», что буквально соответствовало финансовым рынкам на февраль 2006 года — стоимость 19,7 тонн чистого золота (вес пустого F-22A) в этот период составляла те же 350 млн долларов.

При этом F-22 не является самым дорогим самолётом в мире. Самый дорогой — малозаметный бомбардировщик B-2 Spirit, каждый из которых обошёлся ВВС США без учёта НИОКР в 1,157 млрд долларов, а с учётом НИОКР — в 2,1 млрд долларов.

По данным Главного контрольного управления (GAO) США, на конец 2010 года полная цена одного самолёта F-22 (с учётом стоимости программы создания) достигла 411,7 млн долларов.

Эксплуатационные расходы

По заверению Пентагона, эксплуатационные расходы на единицу F-22 не сильно превышают аналогичные показатели других истребителей. Однако, данное утверждение было подвергнуто сомнению и критике в некоторых американских СМИ. По мнению газеты «The Washington Post», эксплуатационные расходы на данный истребитель намного превышают цифры, заявляенных Пентагоном. Статья в газете утверждала, что связано это было с уязвимостью радиопоглощающего покрытия, ускоренный износ которого, по словам автора статьи, мог вызвать даже обычный дождь. Также, со ссылкой на неназванных американских военных, газета информировала, что себестоимость лётного часа F-22 составляет $44 000.

На слушаниях в Сенате США представители Пентагона назвали сообщения в «The Washington Post» необоснованным и в ответ сделали следующее заявление:

«— за 2008-й финансовый год, стоимость одного часа полёта F-22, включающая только переменные затраты, составила 19 750 долл. В то время, как для F-15 этот показатель был 17 465 долл. США;
— за тот же 2008-й финансовый год, полная стоимость одного часа полёта F-22, включающая переменные, постоянные и прочие косвенные затраты, составила 44 259 долл. В то время, как для F-15 тот же показатель составил 30 818 долл. США;
— дождь, другие атмосферные осадки, климатические и погодные условия никак не влияют на работоспособность радиопоглощающих покрытий F-22 Raptor; процент боеготовности F-22 Raptor с 2004 по июль 2009 года увеличился с 62 до 68 процентов.
— Средний уровень боеготовности всего остального авиапарка составляет 64,5 %;

— трудоемкость межполётного обслуживания F-22 составляет 13 часов на 1 час полёта. По планам, на июль 2009 года трудоемкость должна была составлять 19 часов на 1 час полёта, а по окончании «взросления» должна быть доведена до 11 часов.»

О некоторых проблемах с антирадарным покрытием также информировалось в заметках журнала Air Force Magazine, опубликованных 13-20 июля 2009 года. Как пишет журнал, проблема заключалась в том, что данное покрытие держалось в два раза меньше, чем это было предусмотрено. Однако, далее говорится о решении данной проблемы и постоянном улучшении качества покрытия, что позволило увеличить боеготовность F-22 до 68 %.

Что касается трудоёмкости обслуживания, у F-22 она не является чрезмерно высокой и составляет 30 человеко-часов на 1 час полёта. Для сравнения, у истребителя третьего поколения F-4 «Фантом» II этот показатель составлял 35 чел.-ч/ч, а у F-104 «Старфайтер», считавшегося сложным в обслуживании — 50 чел.-ч/ч.

ТТХ F-22

Технические характеристики
Двигатель

-Тип двигателя: 2х ТРДДФ Pratt & Whitney F119-PW-100
-Статическая форсированная тяга: 15876 кгс
-Тяговооружённость:
-при нормальной взлётной массе: 1,087
-при максимальной взлётной массе: 0,83

Лётные характеристики
Авионика

(англоязычный термин, обозначающий в разговорной речи совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации в качестве бортовой электроники. В отечественной нормативно-эксплуатационной документации этот термин не используется, также он не популярен у авиационных специалистов.)

«AN/ALR-94»

Станция предупреждения об облучении, состоит из 30 датчиков, размещённых в крыльях и фюзеляже, что обеспечивает на всех диапазонах перекрытие в пределах 360 град..Система может обнаруживать, сопровождать и опознавать цель, на расстоянии 460 км и более. При сближении с целью на расстояние не менее 180 км обеспечивается целеуказание для APG-77 с применением формируемого системой ALR-94 файла сопровождения. В результате этого бортовая РЛС обнаруживает и сопровождает цель с помощью очень узкого луча. ALR-94 определяет направление, тип угрозы и расстояние до неё, а затем рассчитывает расстояние, на котором РЛС противника может обнаружить F-22.Все данные поступают на бортовые дисплеи, и летчику предоставляется своевременная графическая информация для проведения маневров по обороне самолета. На экране главного дисплея отметки РЛС управления огнем зенитных ракет и РЛС дальнего обнаружения заключены в окружности, которые показывают их расчетную эффективную дальность ведения огня.

Тип многоцелевой истребитель
Максимальная скорость 2410 км/ч
Практический потолок 20000 м
Боевой радиус 760 км

Единственный в мире серийный истребитель пятого поколения F-22 Raptor

В мире продолжается гонка за пятое поколение. Россия проводит доработки T-50, Китай торопится запустить в серийное производство свой J-20, японцы готовятся к первому полету Mitsubishi ATD-X. И только одна страна в мире может не участвовать в этих соревнованиях, ибо она уже в них победила. Первый предсерийный F-22 Raptor поднялся в воздух 7 сентября 1997 года, показав всему миру, что США являются мировым лидером в области военного авиастроения. В 2001 году началось серийное производство этой машины.

F-22 Raptor – это настоящий самолет XXI столетия, в нем воплощены самые последние достижения технического прогресса. Сегодня американские компании уже работают над созданием истребителя шестого поколения, который будет оснащен боевыми лазерами и управляться искусственным интеллектом. Временная фора, которая есть у американцев, позволяет проводить эти работы без лишней спешки.

Крылатые поколения

Прежде чем говорить о самолетах пятого поколения, нужно сказать несколько слов о требованиях, которые предъявляют этим машинам. Какие именно особенности и характеристики дают основание причислить конкретную машину к этому поколению.

К первому поколению истребителей относятся машины, сделанные в 40-50 годах прошлого столетия. Они имели прямое крыло и дозвуковую скорость полета. К таким машинам можно отнести Мессершмитт Me.262, F-80 «Шутинг Стар», МиГ-9.

Во второе поколение истребителей вошли самолеты, выпущенные в 50-60 годы. Эти машины имели околозвуковую скорость, стреловидное крыло, двигатель с форсажной камерой, а на самолете устанавливался радар. К этому поколению относятся следующие машины: МиГ-15, МиГ-17, МиГ-19 и F-86 «Сэйбр».

Третье поколение истребителей выпускалось между 60-ми и 80-ми годами прошлого столетия. Эти машины могли развивать сверхзвуковую скорость (до 2 Махов), имели более совершенный реактивный двигатель, были вооружены ракетами класса «воздух-воздух». К этой группе относятся МиГ-21, МиГ-23, F-4 «Фантом».

Четвертое поколение истребителей появилось в начале 80-х годов прошлого столетия, большая часть самолетов, которые стоят на вооружении разных стран мира, относятся именно к этому поколению. Их до сих пор продолжают выпускать и разрабатывать. К этому поколению относятся: МиГ-29, Су-27, F-15, F-16 и многие другие. Основными отличиями этих самолетов от предыдущего поколения являются: наличие более совершенной авионики, двухконтурный авиационный двигатель, управляемое вооружение.

В конце 70-х годов прошлого столетия, когда истребители четвертого поколения еще только «становились на крыло», в США и СССР уже начались подготовительные работы над созданием истребителя пятого поколения, которые и привели к созданию F-22 Raptor.

В чем же основные отличия самолетов пятого поколения? Вот список критериев, которым должны соответствовать истребители, чтобы быть причисленным к этой группе:

  • низкий уровень заметности для радаров противника;
  • возможность полета на сверхзвуковой скорости без включения форсажа;
  • высокая маневренность;
  • многофункциональность;
  • способность к всеракурсному поражению целей;
  • круговая информационная система;
  • более совершенное бортовое радиоэлектронное оборудование, в состав которого входит РЛС с активной фазированной решеткой.

История создания F-22 Raptor

В 1981 году американское военное ведомство подготовило техническое задание для разработки нового истребителя. Работы над новой машиной должны были вестись с учетом новейших технических достижений того времени: военные требовали оснастить истребитель совершенной авионикой, сделать малозаметным для радаров противника, установить на него принципиально новые двигатели.

Основной задачей нового самолета должно было стать завоевание господства в воздухе.

В 1986 году начался конкурс, участие в котором принимали крупнейшие американские компании. В его финальную часть вышли две группы компаний: Northrop/McDonnell Douglas и Lockheed/Boeing/General Dynamics. Именно они в 1990 году презентовали два прототипа самолетов. В следующем году победителем конкурса была объявлена группа Lockheed/Boeing/General Dynamics, она должна была построить американский истребитель пятого поколения.

На постройку предсерийной машины ушло шесть лет, первый самолет F-22 Raptor поднялся в воздух в 1997 году, серийное производство стартовало в 2001 году, а с 2005 года этот самолет начал официально эксплуатироваться.

Первая эскадрилья, полностью укомплектованная этими машинами, появилась в 2006 году.

Следует отметить, что количество машин, которые планировало закупать американское военное ведомство у производителя, постоянно снижалось. В 2006 году военные хотели приобрести 384 машины, однако уже через два года их количество снизилось более чем вдвое, до 188 самолетов. Основной причиной послужила высокая стоимость истребителя, а также разразившийся мировой кризис, который заставил американских военных несколько умерить аппетиты.

В 2009 году министр обороны США заявил о планах прекращения производства самолетов. В 2011 году с конвейера сошел последний F-22 Raptor. В том же году конгрессом США было принято решение об активизации программы другого истребителя пятого поколения — F-35 Lightning, который имел более низкую стоимость.

На сегодняшний день F-22 является единственным истребителем пятого поколения, которые прошел испытания и принят на вооружение. Кроме того, этот самолет является самым дорогим истребителем за всю историю авиации. Стоимость одной машины, без учета средств, потраченных на его разработку, составляет 146 млн долларов.

Довольно дорого обходится и обслуживание этого самолета. Основной проблемой является уязвимость радиопоглощающего покрытия, которое требует особого ухода.

F-22 Raptor не использовался в реальных боевых условиях против боевых самолетов противника. Единственный случай его применения состоялся в 2014 году, когда был нанесен ракетный удар по исламским террористам в Сирии. Но этот случай вряд ли можно назвать полноценным применением истребителя.

Описание конструкции

Самолет выполнен по интегральной схеме, он имеет высокорасположенное крыло трапециевидной формы. Стреловидность передней кромки крыла – 42 градуса. В конструкции планера широко использованы титановые сплавы, алюминиевые сплавы, композитные и радиопоглощающие материалы. Композитные материалы не только позволили уменьшить уровень радиолокационной заметности самолета, но и значительно снизили его массу.

Вертикальное оперение – двухкилевое. Кили широко расставлены и имеют наклон наружу (28 градусов). Горизонтальное оперение – цельноповоротное.

Все стыки, образованные на месте соединения различных деталей и частей самолета, имеют пилообразную форму, которая уменьшает отражение электромагнитных волн.

Большое внимание уделено живучести машины, учитывалась живучесть самолета после попадания осколочно-фугасных боеприпасов, аналогичных тем, что стоят на вооружении российских ВВС.

Кабина пилота имеет беспереплетный фонарь, изготовленный из поликарбоната. Он имеет особое покрытие, которое рассеивает радиоволны.

По отзывам пилотов, кабина F-22 Raptor является одной из наиболее удобных среди всех американских истребителей. Фонарь обеспечивает пилоту отличный обзор. Катапультное кресло ACES II позволяет проводить эвакуацию летчика на всех диапазонах скоростей и высот.

Шасси самолета трехопорное.

Силовая установка F-22 Raptor состоит из двух двухконтурных турбореактивных двигателей Pratt & Whitney F119-PW-100, они позволяют самолету развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, что является одним из основных требований для самолетов пятого поколения.

Кроме того, эти двигатели оснащены управляемым вектором тяги, что значительно повышает маневренность истребителя. Сопла имеют неподвижные боковые стенки и отклоняющиеся нижние и верхние грани, что позволяют машине менять отклонения вектора тяги и регулировать сечение сопла. Кроме того, плоские сопла уменьшают заметность самолета в ИК-диапазоне.

Воздухозаборники нерегулируемые, ромбовидные, имеют S-образный канал для экранирования компрессоров двигателя от облучения.

Самолет оснащен бортовой системой БРЭО, разработанной компанией TRW, в нее входит система обработки данных, система связи, навигации и опознавания ICNIA и боевой электронный комплекс, включающий: систему РЭБ «Сандерс/Дженерал Электрик» AN/ALR-944 и БРЛС AN/APG-77.

О радаре, установленном на истребителе, стоит сказать отдельно. Это антенна с активной фазированной решеткой, которая состоит из 2 тысяч элементов, излучающих и принимающих сигнал. Данная РЛС может обнаруживать цели с ЭПР 1 м² на расстоянии 225 км в обычном режиме и на 193 км в режиме LPI, крылатые ракеты с ЭПР 0,1 м² — на дистанции 125 км.

Режим низкой вероятности перехвата (LPI) позволяет F-22 Raptor обнаруживать цели, но при этом самому оставаться незамеченным.

«Раптор» вооружен пушкой 20-мм M61A2 Vulcan, а также ракетами «воздух-воздух» AIM-120C AMRAAM и AIM-9M Sidewinder.

Сильные стороны F-22 Raptor

Концепцию применения самолета можно описать таким девизом: «Раньше обнаружил – быстрее уничтожил».

Прекрасный комплекс электронного оборудования, в особенности мощная и совершенная РЛС, дает истребителю возможность обнаруживать противника на дальних дистанциях, а самому оставаться незамеченным.

Низкая радиолокационная заметность истребителя способствует тому, что F-22 Raptor может первым обнаружить вражеский самолет и уничтожить его. Кроме того, современные самолеты четвертого поколения перед запуском ракеты включают форсаж, чтобы набрать скорость, «Раптору» этого делать не нужно.

F-22 Raptor имеет значительный практический потолок, что также является преимуществом в воздушном бою.

По своим маневренным характеристикам F-22 превосходит любые самолеты четвертого поколения. Отличные аэродинамические качества самолета, двигатели с управляемым вектором тяги обеспечивают истребителю отличную маневренность и управляемость на любых режимах полета.

Многофункциональность. F-22 Raptor изначально проектировали в качестве истребителя, который должен завоевать господство в воздухе. Поэтому он не очень хорошо приспособлен для нанесения ударов по наземным объектам. Большая часть стандартного американского оружия «воздух-земля» просто не помещается в его внутренних отсеках. Можно крепить оружие на наружной подвеске, но в этом случае истребитель теряет свое главное преимущество: малозаметность.

Проблемы при эксплуатации

Основной проблемой, которая возникла при эксплуатации этого самолета, стали неполадки в системе подачи кислорода для дыхания пилота. Летчики жаловались на удушье и необычные запахи в кабине.

В 2012 году по этой причине были введены жесткие ограничения на полеты: пилотам нельзя было отдаляться от взлетно-посадочных полос на значительное расстояние, а также подниматься выше 7,6 тысячи метров.

Была проведена проверка, в результате которой удалось обнаружить причину проблемы. Ей оказался жилет, который пилоты одевают, чтобы облегчить дыхание. В его конструкцию были внесены изменения, и проблема была решена.

Летно-технические характеристики

Модификация F/A-22A
Размах крыла, м 13,56
Длина самолета, м 18,9
Высота самолета, м 5,08
Площадь крыла, м 78,04
Масса, кг
пустого 19700
нормальная взлетная 29300
максимальная взлетная 38000
топлива 8200
Тип двигателя 2 ТРДДФ Pratt Whitney F119-PW-100
Статическая форсированная тяга, кН 2 х 156,0+
Максимальная скорость, км/ч 2410 (М=2.25)
Крейсерская скорость, км/ч 1963 (М=1.82)
Перегоночная дальность, км 3219
Практическая дальность с ПТБ, км 2960
Боевой радиус действия, км 759
Практический потолок, м 19812
Макс. эксплуатационная перегрузка 9
Экипаж, чел 1

Видео об истребителе

Американская компания Lockheed Martin завершила сборку фюзеляжа последнего истребителя F-22 Raptor, который будет передан ВВС США во втором квартале 2012 года. Производственная линия F-22 сохранится еще на несколько лет для проведения ремонта и модернизации принятых на вооружение истребителей, которые, вероятно, так и закончат свою жизнь как самые дорогие и бесполезные самолеты в истории США.

• Компания Lockheed Martin, разработчик истребителя F-22 Raptor, считающегося в США самой высокотехнологичной принятой на вооружение машиной, завершила сборку фюзеляжа последнего, 187-го такого самолета. Как сообщает агентство Defense Aerospace, до конца 2011 года истребитель с бортовым номером 09-4195 будет оснащен шасси, крыльями, электронными системами и двигателями F119-PW-100. Как ожидается, самолет покинет сборочную линию в январе 2012 года, а во втором квартале того же года будет передан ВВС США.

• Перед поставкой истребителя военным Lockheed Martin должна будет провести контрольные летные испытания F-22. Как это будет сделано, пока неизвестно. В настоящее время в США действует запрет на осуществление полётов истребителями Raptor, который касается всех таких самолетов за исключением машин, приписанных к авиабазе Эдвардс. Эти F-22 принимают участие в отработке программного обеспечения Upgrade 3.5. После завершения испытаний им также будет запрещено подниматься в воздух.

• Согласно неофициальным прогнозам, разрешение на возобновление полётов будет выдано F-22 не раньше первого квартала 2012 года. На деле это означает, что если «Рапторам» не разрешат подниматься в небо до начала будущего года, последний самолет поступит в распоряжение ВВС позже запланированного срока. Впрочем, сами военные по этому поводу вряд ли расстроятся. Любопытно, что нынешняя приостановка полётов уже стала самой продолжительной в истории США, а в начале 2012 года она, вероятно, станет рекордной для всего мира.

• Полеты истребителей F-22 были приостановлены 3 мая 2011 года, а двумя месяцами ранее командование ВВС США ограничило высоту полета этих самолетов 7,6 тысячи метров. Поводом для этого стало расследование причин катастрофы «Раптора» в ноябре 2010 года на Аляске. Тогда погиб пилот самолета Джефри Хэни. Предположительно причиной катастрофы стало неправильное функционирование бортовой системы генерации кислорода (OBOGS), из-за чего летчик начал испытывать удушье и потерял сознание. В настоящее время проверка OBOGS проводится не только на F-22, но и на всех остальных самолетах ВВС США, использующих подобную систему.

Начиная с 2012 года ВВС США будут тратить на модернизацию истребителей F-22 Raptor 500 миллионов долларов ежегодно. В частности, начнется программа модернизации Increment 3.1, предполагающая установку нового бортового оборудования, авионики и программного обеспечения. Благодаря этой программе истребитель научится картографировать местность, выбирать наземные цели и применять новые бомбы SDB.

Реализация программы модернизации Increment 3.2 начнется в 2014 году. По неподтвержденным данным, в результате этой программы F-22 получат обновленное программное обеспечение, некоторые новые элементы конструкции и новые вычислительные системы.

• Видимо, история F-22 благополучно закончится на передаче ВВС последнего такого самолета. Нет, приостановки полетов, участие в авиасалонах, военных учениях и межконтинентальных перелетах продолжатся, но главной своей задачи — установления превосходства в воздухе в ходе боевых действий — этот самолет, вероятно, так и не выполнит, навсегда оставшись в памяти как самый дорогостоящий и самый бесполезный истребитель в мире.

• Изначально ВВС США планировали приобрести 750 единиц F-22, однако с распадом СССР и исчезновением сильного вероятного противника, а также резким сокращением оборонного бюджета количество «Рапторов», запланированных к покупке, было уменьшено. В 2010 году министерство обороны США решило принять на вооружение только 187 единиц F-22 с прекращением финансирования производства этих самолетов с 2012 года. Незначительные средства (в рамках действующих планов ВВС — полмиллиарда долларов в год, начиная с 2012 года) будут расходоваться лишь на модернизацию принятых на вооружение истребителей.

• По оценке Главного контрольного управления (GAO) США, опубликованной в апреле 2011 года, общая стоимость программы создания и закупки F-22 составляет 77,4 миллиарда долларов. При этом стоимость одного самолета в 2010 году составила 411,7 миллиона долларов. К апрелю текущего года ВВС США приняли на вооружение 181 «Раптор». В июле 2009 года командование ВВС США объявило, что один час полёта F-22 стоит 44 тысячи долларов. По оценке же администрации госсекретаря ВВС США, стоимость одного часа полета истребителя составляет 49,8 тысячи долларов. В настоящее время Raptor является самым дорогим истребителем в мире.

• И, пока что, самым бесполезным. Этот истребитель, стоящий на вооружении ВВС уже шесть лет, не участвовал еще ни в одних боевых действиях и за редкими исключениями не покидал пределов США. Министерство обороны США ранее пояснило, что в настоящее время просто не существует задач для этого самолета — для войны в Ираке, Афганистане или Ливии, где все операции проводятся либо на земле, либо по земле, истребитель завоевания превосходства в воздухе просто не нужен.

• В перспективе, по всей видимости, он тоже не пригодится — США еще не объявляли о планах ведения боевых действий со страной, обладающей развитой авиацией, где возможности F-22 могли бы пригодиться. В целом же на счету самого продвинутого американского самолета имеются лишь пара сотен условно сбитых на военных учениях самолетов противника. Без потерь со стороны «Рапторов».

• Можно было бы сказать, что технологии F-22 пригодились США при создании перспективного истребителя F-35 Lightning II, но и это по большей части правдой не является. Подавляющее большинство систем F-35 разрабатываются с нуля, включая и бортовые компьютерные системы, и систему визуального контроля периметра, и даже некоторые из элементов технологии малозаметности.

• Более того, некоторую часть оборудования, которое будет использоваться на F-35, ВВС США планируют в перспективе устанавливать и на F-22, включая стойкое радиопоглощающее покрытие. Пожалуй, единственное, что F-35 унаследовал от F-22 — это колоссальный рост стоимости программы разработки и одной единицы техники. Но это совсем другая история.

/Василий Сычев, lenta.ru/

Тактический истребитель Локхид-Мартин F-22 «Раптор»

США, первый полет – 29.09.90 г.

Важнейшей конструктивной особенностью самолета являлось возвращение к размещению ракетно-бомбового вооружения на внутренней подвеске, чего не было на истребителях поколений III и IV.

Самолет Локхид-Мартин F-22A «Раптор» – первый серийный представитель V поколения тактических истребителей
Фото: paralay.com

Программа ATF и этапы проектирования

ATF (Advanced Tactical Fighter) техническое задание и предварительные проекты, перспективный тактический истребитель. Программа вступила в силу в апреле 1980 г., в мае фирмам участникам (предполагался конкурс между предприятиями «Локхид» и «Нортроп») был выдан официальный запрос о возможности создания такого самолета (request for information, RFI). Самолет должен был заменить F-15 в качестве основного истребителя ВВС к середине 90-х гг. Самолет предназначался для решения задач:

  • завоевания господства в воздухе над территорией противника в противоборстве с самолетами Су-27 и МиГ-29, поддерживаемых самолетами РЛДН А-50;
  • нанесения ударов в прифронтовой полосе и в тылу по объектам, прикрытым ЗРК (поражение самих ЗРК предполагалось вести самолетами F-117A).

В ответ на RFI фирма «Локхид» предложила тяжелый ограниченно маневренный истребитель с опорой на компоновку самолета SR-71, способный совершать длительный полет при числе М=2,8. Недостаточная маневренность заказчика не устроила.

Предварительные предложения различных фирм авиационной промышленности США по возможному облику самолета ATF (Advanced Tactical Fighter), выпущенные в ответ на официальный запрос о возможности создания такого самолета (request for information, RFI)
Фото: paralay.com

В конце 1982 г. ВВС США рассмотрели предложения и выпустили запрос (request for proposal, RFP), в котором определялись основные направления поиска концепции самолета (Concept Definition Investigation, CDI):

  • требования по максимальной скорости снижены;
  • крейсерская скорость дозвуковая на бесфорсажном режиме работы двигателей;
  • высокая маневренность;
  • размеры на 15…20% больше, чем у F-15.

Планировалось начиная с середины 90-х гг. построить 750 самолетов ATF и заменить ими весь парк F-15. Этот документ неоднократно уточнялся, в частности, за 8 дней до выпуска ВВС окончательной редакции RFP (в мае 1983 г.) было внесено требование использования технологии “stealth” (до того она была секретной даже внутри фирмы и для «Локхид» не подлежала использованию на другие типы ЛА, кроме F-117). Требования предусматривали снижение заметности ЛА только в ракурсе «спереди».

Перспективный тактический истребитель ATF по первоначальным планам должен был заменить весь парк существующих самолетов МакДоннелл-Дуглас F-15C «Игл»
Фото: Интернет

В сентябре 1983 г. были определены участники этапа CDI:

  • «Боинг»;
  • «Грумман»;
  • «Джененрал Дэйнемикс»;
  • «Локхид»;
  • «МакДоннелл – Дуглас»;
  • «Нортроп»;
  • «Рокуэлл».

Измененные по замечаниям заказчика предложения фирм «Нортроп», «МакДоннелл» и «Рокуэлл» по возможному облику самолета ATF (Advanced Tactical Fighter), выпущенные в ответ на официальный запрос о возможности создания такого самолета (request for information, RFI)
Фото: paralay.com Измененные по замечаниям заказчика предложения фирм «Боинг» и «Грумман» по возможному облику самолета ATF (Advanced Tactical Fighter), выпущенные в ответ на официальный запрос о возможности создания такого самолета (request for information, RFI). Концепция «Локхид» пока не изменилась, что вызвало новую критику заказчика
Фото: paralay.com

Все конкурсанты получили различные существенные замечания заказчика и были вынуждены вносить в свои концепции значительные изменения, однако фирма «Локхид» настаивала на сохранении компоновки по типу SR-71. Отказ фирмы «Локхид» учета требований заказчика относительно повышения маневренности вызвал ее острую критику и был поставлен вопрос о ее дальнейшем участии в программе. В такой обстановке фирмой «Локхид» был спешно подготовлен новый проект, в котором основной упор делался именно на маневренные характеристики.

Проект сверхманевренного легкого истребителя фирмы «Локхид»
Фото: paralay.com

Однако и это предложение не устроило заказчика и проект был снова отклонен.

Следующий его вариант был сделан в размерности F-15, что обеспечило удачный баланс между ЭПР и другими демаскирующими факторами, крейсерской скоростью, маневренностью, радиусом действия и эффективностью вооружения. Заказчик согласился признать максимальную скорость и скороподъемность второстепенными показателями. Подробно о конструкции самолета – см. YF-22 (ATF) проект этапа Dem/Val.

Двигатель на конкурсной основе разрабатывали фирмы «Дженерал Электрик» и «Пратт – Уитни».

В октябре 1985 г. ВВС США издали RFP на следующую стадию проекта: «демонстрация и оценка» (demonstration and validation, Dem/Val). По результатам первого этапа Dem/Val 31.10.86 г. для полномасштабного проектирования, строительства опытных образцов и их летных испытаний были выбраны фирмы «Локхид» и «Нортроп», проекты которых предусматривали сочетание:

  • крейсерской сверхзвуковой скорости полета;
  • высокой максимальной скорости;
  • высокой маневренности;
  • пониженной заметности на всех ракурсах.

Для дальнейшей работы по программе ATF были сформированы концерны:

  • Lockheed – Boeing – General Dynamics;
  • Northrop – McDonnell Douglas.

Однако в дальнейшем по организационным причинам систему кооперации пришлось изменить. Фирма Lockheed объединилась с Martin Marietta, Northrop, фирма Northrop приняла решение о самостоятельной разработке проекта, фирмы Boeing, General Dynamics и McDonnell Douglas получили предложение участвовать в проекте на правах субподрядчиков как разработчики и производители ПКИ, а также отдельных агрегатов и систем самолетов разработки концерна Lockheed – Martin и фирмы Northrop.

С ВМС США было достигнуто соглашение о том, что самолет ATF может рассматриваться как замена для самолета палубной авиации F-14, а палубный самолет ATA (Advanced Tactical Aircraft) – как замена для самолетов ВВС F-111. На проведение конкурса (в т.ч. двигателей, БРЭО, АВ) было израсходовано 2 млрд. долл., в т.ч. 691 млн. на строительство опытных самолетов YF-22, YF-23 (по 2 машины).

Общая компоновка тактического истребителя Локхид – Мартин YF-22 (ATF) – проект этапа Dem/Val
Фото: paralay.com

YF-22 (ATF) проект этапа Dem/Val, тактический истребитель. Для расчета аэродинамики, частотных характеристик, прочности и ресурса самолета, его ЭПР и др. демаскирующих факторов широко использовались ЭВМ и МКЭ.

В то же время для проверки получаемых решений использовались многочисленные наземные стенды и летающие лаборатории.

Проектирование впервые выполнялось полностью в компьютерной системе CAD / CATIA с созданием 3D-моделей всех уровней (деталь – узел – агрегат – самолет) и параллельным выпуском технологической документации.

Первоначально предполагалось не выпускать бумажные копии КД и ТД для передачи в производство, а разместить на всех его участках терминалы системы CAD / CATIA, но от этого отказались по соображениям стоимости и удобства пользования.

Общие особенности конструкции:

  • самолет представлял собой статически неустойчивый по всем осям среднеплан с двухкилевым оперением;
  • форма планера оптимизирована для достижения наилучшего баланса между малым сопротивлением на сверхзвуковом крейсерском режиме, аэродинамическим качеством на больших углах атаки и ЭПР;
  • основными конструкционными материалами являются алюминиевые и титановые сплавы, КМ (прежде всего, углепластики и кевлары), нержавеющие стали;
  • в конструкции широко применены крупногабаритные монолитные силовые элементы каркаса и обшивки, а также комбинированные неразъемные конструкции из металла и КМ;

Первый опытный образец тактического истребителя V поколения YF-22A с гражданским регистрационным номером N22YF в Национальном музее ВВС США в Дайтоне
Фото: S. O’Connor // paralay.com

  • в производстве планера самолета и его систем широко применены методы порошковой металлургии, объемной штамповки, листовой штамповки резиной, механического и химического фрезерования, лазерной резки, формовки композитных и металло-композитных панелей в автоклавах;
  • сварка ведется в вакууме или среде нейтральных газов;
  • для производства самолета применен метод объемной увязки оснастки, но без изготовления эталонного самолета и материальных носителей размеров, которые заменены 3D-моделями;
  • для снижения демаскирующих признаков используются оптимизация формы наружных поверхностей, спецпокрытия обшивки и остекления кабины, пилообразная форма вырезов и люков, задание размеров щелей по люкам и подвижным поверхностям с учетом гашения отраженного сигнала РЛС, экранировка ИК и УФ-излучения (прежде всего, от двигателей и элементов систем охлаждения СКВ и БРЭО), заделка выходящих на наружную поверхность головок крепежа, низкоотражающая камуфляжная окраска планера и др.;
  • нормальные варианты боевой нагрузки рассчитаны на подвеску в отсеках вооружения, перегрузочные – под крылом;
  • все БРЭО самолета цифровое, выполнено с открытой архитектурой по стандарту MIL-STD 1553;
  • часть микропроцессоров, ШД, антенн и др. компонентов БРЭО «вживлена» в силовые элементы планера («думающая обшивка»);
  • полностью цифровое БРЭО получает информацию от цифровых датчиков, выдает команды на цифровые исполнительные или контрольные устройства;
  • все системы самолета и частично планер имеют встроенные системы контроля состояния;
  • все системы самолета и планер спроектированы для обслуживания по состоянию без системы регламентных работ, предпринят комплекс мер для снижения стоимости обслуживания в т.ч. путем обеспечения легкого доступа ко всем точкам обслуживания;
  • точки обслуживания частого доступа расположены так, что для них не требуются стремянки.

Силовая установка:

  • на самолете установлены два ТРДДФ УВТ YF119-PW-100 статической тягой на форсаже по 15880 кгс;

Пратт — Уитни F119-PW (AFE) на стенде – это первый в мире серийный двигатель для истребителей V поколения
Фото: s2.smu.edu

  • УВТ обеспечивается синхронным отклонением специальными насадками реактивной струи обоих двигателей на угол ±20° по тангажу и включается при достижении самолетом угла атаки +20°;
  • система управления силовой установкой (включая УВТ) цифровая с полной ответственностью (FADEC), сблокирована с системой основного управления самолетом и управлением шасси;
  • топливная система включает интегральные баки-отсеки емкостью 2920 кг, подвесные сбрасываемые баки (2 шт. под крылом) емкостью 2920 кг, системы автоматизации заправки на земле (централизованная закрытая под давлением), выработки, ехнологического и аварийного слива, а также дозаправки в воздухе;
  • воздухозаборники нерегулируемые трапециевидного входного сечения с лукообразными каналами, которые обходят боковые отсеки вооружения и ниши ООШ;

Опытный самолет YF-22A имел традиционную схему слива поганслоя через щели между каналами воздухозаборников и носовой частью фюзеляжа, что увеличивает ЭПР и аэродинамическое сопротивление
Фото: nara.getarchive.net

  • для отвода погранслоя с НЧФ от каналов ВЗ использован традиционный способ со щелью и выводом заторможенного воздуха наружу за входным сечением ВЗ;
  • в каналах ВЗ и за стабилизаторами пламени ФК двигателей установлены радар-блокеры;
  • створки системы УВТ имеют кромки, параллельные крылу и оперению для минимизации ЭПР.

Истребитель Локхид-Мартин F‑22A «Раптор» – видны радар-блокеры двигателей
Фото: paralay.com

Крыло:

  • самолет имеет трапециевидное крыло с большой положительной стреловидностью по ПК, большой положительной стреловидностью по ЗК в корневой части и умеренной отрицательной стреловидностью по ЗК;
  • крыло набрано скоростными Мах-устойчивыми профилями, дающими на около- и сверхзвуковых скоростях «размытый» скачек уплотнения низкой интенсивности;
  • крыло состоит из двух консолей, крепящихся к фюзеляжу ухо-вильчатыми узлами с горизонтальным расположением болтов (по 7 на консоль);
  • консоль крыла состоит из главной кессонной части, законцовки, предкрылка, флаперона и элерона;
  • силовой набор кессона крыла состоит из главных лонжеронов по его ПК и ЗК, 7 проходящих под прямым углом к ПСС вспомогательных лонжеронов в зоне от корневой до 4-й нервюр, и 5 силовых нервюр;
  • обшивка кессона крыла в основном из КМ;
  • предкрылок адаптивный, отклоняется на взлете, посадке и при маневрировании в зависимости от положения РУС и сигналов системы управления;
  • конструкция предкрылка интегральная из КМ, очень простая и при этом прочная;
  • внутри предкрылка находятся антенны навигационной системы ILS;
  • конструкция флаперона из КМ, состоит из лонжерона, нервюр, сотового пакета по задней кромке и работающей обшивки;
  • конструкция элерона подобна флаперону;
  • конструкция законцовки из КМ, состоит из лонжеронов, нервюр, сотового пакета по задней кромке и работающей обшивки, под которой установлены антенны системы РЭБ.

Опытные тактические истребители V поколения Локхид-Мартин YF-22A и Нортроп YF-23 в совместном показательном полете
Фото: pinterest.com

Фюзеляж:

  • фюзеляж самолета имеет переменное ромбовидное сечение в носовой части и шестигранное (Diamond-Shape) в остальных частях, что дает снижение ЭПР и создает систему вихрей, улучшающих аэродинамику самолета на больших углах атаки;
  • стреловидность кромок ВЗ выбрана из учета минимизации ЭПР самолета;
  • форма фюзеляжа и воздухозаборников самолета на виде в плане такова, что его аэродинамика подобна фюзеляжу самолета с корневым наплывом крыла (например, самолета F-18), но со своими особенностями, см. ниже;
  • большая верхняя и нижняя поверхность фюзеляжа имеет форму, близкую к плоской – фюзеляж создает значительную подъемную силу и на сверхзвуке, и на дозвуке на больших углах атаки;
  • фюзеляж вместе с воздухозаборниками выполнен как единый технологически законченный агрегат с минимумом стыков;

Размещение систем в средней части фюзеляжа тактического истребителя Локхид – Мартин YF-22 (ATF) – проект этапа Dem/Val
Фото: paralay.com

  • силовой набор фюзеляжа состоит из продольных бимсов, силовых и нормальных шпангоутов и окантовок вырезов;
  • обшивка фюзеляжа работающая жесткая, местами трехслойная, она и крышки люков выполнена из крупногабаритных металлических и композитных панелей;
  • кабина летчика в НЧФ закрыта каплевидным фонарем с круговым обзором;
  • фонарь кабины открывается полным поднятием назад и вверх;
  • в фюзеляже сделаны три отсека вооружения – большой нижний и два малых боковых;
  • на верхней поверхности его средней части установлен тормозной щиток.

Фото серийного самолета F-22A, показывающее конструкцию нижнего отсека вооружения
Фото: Spotters.net.ua Пуск ракеты AIM-9M «Сайдуиндер» из бокового отсека вооружения самолета F-22A серии EMD, см. ниже
Фото: planeaday.com

Оперение:

  • оперение самолета двухкилевое, установлено на ХЧФ;
  • кили установлены со значительным «развалом», угол которого подобран из соображения снижения ЭПР;
  • ГО и ВО набраны симметричными М-устойчивыми профилями;
  • ГО трапециевидное, по форме подобно крылу, но меньших размеров;
  • ГО цельноповоротное, состоит из двух дифференциально отклоняемых консолей;
  • консоль ГО имеет интегральную цельнокомпозитную конструкцию с преобладанием углепластика;
  • ВО имеет трапециевидную в плане форму, стреловидности кромок подобраны из соображения снижения ЭПР;
  • консоль ВО состоит из киля и РН;
  • конструкции киля и РН цельнокомпозитные;
  • силовой набор киля состоит из силовой передней кромки и законцовки (единый агрегат), двух главных и 11 вспомогательных лонжеронов, 6 нервюр;
  • обшивка киля работающая жесткая композитная;
  • крепление киля к фюзеляжу – тремя ухо-вильчатыми узлами с продольным расположением болтов;
  • силовой привод РН расположен в киле;
  • конструкция РН интегральная цельнокомпозитная;
  • силовой набор РН состоит из лонжерона, силовой кромки и 15 нервюр;
  • обшивка РН работающая жесткая композитная.

Система управления самолетом и механизацией крыла:

  • система управления самолетом и механизацией крыла состоит из взаимозависимых каналов основного управления по тангажу, крену и рысканию, управления предкрылками, управления флаперонами в режиме элеронов, закрылков и совмещенном;
  • система управления электродистанционная полностью цифровая с искусственной устойчивостью и демпфированием собственных колебаний самолета и атмосферных воздействий по всем осям;
  • управление может осуществляться летчиком отклонением БРУС (тангаж и крен) на правой боковой панели кабины и педалей (рыскание), при этом в зависимости от режима полета могут отклоняться и поверхности механизации крыла, и вектор тяги двигателей;
  • все каналы управления только цифровые (без механического резерва) с четырехкратным резервированием;
  • система управления самолетом и механизацией крыла сблокирована с управлением силовой установкой и шасси.

Шасси:

  • шасси самолета трехопорное с носовым колесом;
  • передняя опора шасси балочного типа с подкосом, со встроенным ЖГА, демпфером шимми, двузвенником (шлиц-шарниром) и механизмом разворота колеса;
  • роль подкоса играет цилиндр уборки и выпуска опоры;
  • колесо ПОШ одно с вилочным креплением;
  • передняя опора шасси балочного типа со встроенным и выносным ЖГА, демпфером шимми, двузвенником (шлиц-шарниром) и механизмом разворота колеса;
  • ПОШ крепится к силовому шпангоуту фюзеляжа и убирается вперед против потока;
  • конструкция ООШ подобна ПОШ за исключением размеров, направления установки подкоса (перпендикулярно ПСС) и способа крепления колеса (на оси консольно)
  • ПОШ крепятся к силовому шпангоуту и бимсам фюзеляжа и убирается в фюзеляж и крыло перпендикулярно ПСС;
  • тормоза шасси дисковые охлаждаемые с автоматикой регулировки усилия торможения, исключения юза и перегрева;
  • система управления шасси (поворот колеса ПОШ и торможение в движении, стояночное торможение и уборка-выпуск) сблокированы с системой управления самолетом и силовой установкой.

Состав оборудования и вооружения – см. табл. в конце раздела.

Эскизный проект в 1-й редакции был закончен в июне 1987 г., но защиту не прошел и был полностью переработан. Общий вид и компоновка самолета были «заморожены» в мае 1988 г.

На этапе Dem/Val было сооружено несколько стендов и построены ЭПР-модели самолета в натуральную величину

Установка пушки в средней части фюзеляжа тактического истребителя Локхид – Мартин YF-22 (ATF) – проект этапа Dem/Val
Фото: paralay.com

Опытные образцы YF-22

YF-22 (ATF Dem/Val, зав. № 3999, гражданский рег. № N22YF, рег. № ВВС 87-700) 1-й опытный, тактический истребитель.

Самолет построен опытным производством фирмы в г. Мариетта, но окончательная сборка выполнена на авиабазе ВВС Dobbins Air Reserve Base (Мариетта, Джорджия). В производстве планера принимала участие фирма «Боинг».

Самолет построен в частичной комплектации (без вооружения и боевых систем) с двигателями YF120-GE.

Шеф-пилот фирмы «Локхид» Д. Фергюсон (Dave Ferguson) совершил первый полет на этом самолете 29.09.90 г. (самолет YF-23 совершил первый полет 27.08.90 г.). 25.10.90 г. самолет впервые превысил скорость звука. В начале ноября 1990 г. самолет достиг числа М=1,58 на бесфорсажном и М=2 на форсажном режимах. За 3 первых месяца оба прототипа выполнили 74 полета.

В ноябре 1990 г. прошли испытания маневренных качеств, в т.ч. были выполнены полные виражи на углах атаки до 60 град.

В декабре 1990 г. прошли пуски УР AIM-9 и AIM-120 (с инертными БЧ) из центрального и боковых отсеков.

  • первым приступил к полетам на больших углах атаки;
  • первым приступил к стрельбам;
  • имел более высокий уровень БРЭО;
  • имел лучшую компоновку кабины.

Кроме того, сыграл свою роль факт успешного применения самолета F-117A в войне в Ираке.

В ходе дальнейших испытаний, проводившихся фирмой, на самолет установили двигатели F119-PW. После завершения испытаний самолет использовался некоторое время для наземных испытаний.

В 1997 г. самолет был передан в USAF Museum, Dayton, шт. Огайо.

Первый опытный тактический истребитель V поколения Локхид-Мартин YF-22A
Фото: nara.getarchive.net

YF-22 (ATF Dem/Val, зав. № 4000, гражданский рег. № N22YX, рег. № ВВС AF 86-022, затем 87-701) 2-й опытный, тактический истребитель.

Самолет построен опытным производством фирмы в г. Мариетта, но окончательная сборка выполнена на авиабазе ВВС Dobbins Air Reserve Base (г. Мариетта, Джорджия). В производстве планера принимала участие фирма «Боинг».

Самолет построен в частичной комплектации (без вооружения и боевых систем) с двигателями YF119-PW-100.

30 октября 1990 г. летчик-испытатель концерна «Локхид – Мартин» Томас Моргенфельд (Tomas Morgenfeld) cовершил первый полет на первом опытном истребителе YF-22.

В апреле 1992 г. самолет был доработан и передан на этап EMD. Но в мае 1992 г. при выполнении упражнения «конвейер» (touch-and-go) во время движения по ВПП АВБ Эдвардс вошел в раскачку (по др. данным раскачка началась еще в воздухе) самолет, сошел с полосы и загорелся. Самолет был отремонтирован, но для полетов больше не использовался, а служил для испытаний РЛС и антенных систем на наземном стенде в Rome Air Development Center, Griffiss AFB, шт. Нью-Йорк.

По завершении этой программы некоторое время использовался для наземных показов в рекламных целях.

Списан.

Статические образцы для прочностных и ресурсных испытаний

F-22 № 91-3999 опытный статический № 1, тактический истребитель. Статический образец для прочностных испытаний на статическую нагрузку. Построен концерном «Локхид – Мартин» в частичной комплектации.

Прочность планера оказалась недостаточной. По результатам испытаний пришлось вносить в конструкцию самолета значительные доработки.

F-22 № 91-4000 опытный статический № 2, тактический истребитель. Статический образец для частотных и прочностных испытаний на ресурсную нагрузку. Построен концерном «Локхид – Мартин» в частичной комплектации.

Ресурсная прочность планера оказалась недостаточной. По результатам испытаний пришлось вносить в конструкцию самолета значительные доработки.

Самолеты F-22A и GF-22A серии EMD (Engineering and Manufacturing Development)

F-22A (ATF) проект этапа Engineering and Manufacturing Development (EMD), тактический истребитель. Предложения по доработке проекта были сформированы к концу 1990 г. От проекта Dem/Val имел ряд отличий, см. ниже.

Полет F-22A на трансзвуковой скорости. На фото хорошо видна измененная на стадии EMD конфигурация планера самолета и образующиеся скачки уплотнения, которые видны благодаря явлению «сверхзвукового тумана»
Фото: planeaday.com

Основные отличия по силовой установке:

  • в систему УВТ введен режим синхронного открытия створок наружу на предельный угол для использования их в качестве тормозных щитков;
  • изменены расположение, конструкция и объем баков;
  • число подвесных баков увеличено с двух до четырех;
  • для улучшения обзора назад корпуса и каналы ВЗ укорочены на 356 мм.

Вид на сопла УВТ самолета F-22A – створки раскрыты в противоположных направлениях в режиме тормозных щитков
Фото: arcturus415.files.wordpress.com

Основные отличия по крылу:

  • сделано новое крыло большей площади с измененной формой на виде в плане, силовым набором большей прочности (например, число вспомогательных лонжеронов увеличено с 7 до 18 и они протянуты за 4-ю нервюру до закоцовки, передняя кромка имеет прямую стреловидность, уменьшенную по сравнению с проектом Dem/Val с 48 до 42°, на ЗК у законцовки сделан скос (все это снизило ЭПР, улучшило аэродинамические качества и прочность крыла).

Основные отличия по фюзеляжу:

  • сделан полностью новый фюзеляж, мидель, смачиваемая поверхность и объем уменьшены, НЧФ укорочена, обтекатель РЛС стал более «полным»;
  • для улучшения обзора вперед кабина сдвинута на 178 мм вперед;
  • из конструкции фюзеляжа исключен тормозной щиток на верхней поверхности его средней части;
  • прочность и жесткость каркаса фюзеляжа увеличены за счет сечений силовых элементов;
  • доля композитов в конструкции фюзеляжа уменьшена, а металла (в основном, алюминиевых сплавов) увеличена;
  • увеличено число люков для обслуживания систем.

Основные отличия по оперению:

  • сделано полностью новое ГО большей площади, на виде в плане оно имеет стреловидную форму со срезанными законцовками;
  • новый силовой набор ГО состоит из силовых кромок по периметру, двух нервюр, 8 коротких лонжеронов между корневой и 2-й нервюрами, а также одного главного лонжерона, к которому крепится ось вращения консоли;
  • ВО сдвинуто назад и уменьшено на 20% по площади;
  • силовой набор киля состоит из силовой передней кромки и законцовки (единый агрегат), двух главных и 11 вспомогательных лонжеронов, 6 нервюр.

Самолет F‑22 серии EMD по объему переделок крыла, оперения и фюзеляжа можно считать не модификацией YF-22, а новым типом истребителя
Фото: paralay.com

Контракт на 9 самолетов этапа EMD был выдан в августе 1991 г.

Вместе с тем общий заказ был сокращен с 750 до 648 самолетов, а плановый среднегодовой темп выпуска для ВВС США с 75 до 48 самолетов.

F-22A и GF-22A «Раптор» опытной серии EMD (заводские номера и номера ВВС – см. табл.), тактический истребитель.

Самолеты этой серии были опытными машинами, но получили официальное обозначение ВВС F-22A и наименование Raptor – хищник, хищная птица, хищный ископаемый ящер).

Самолеты предназначались для проведения заводских летно-доводочных испытаний и официальных эксплуатационных испытаний ВВС.

Строились на заводе «Локхид – Мариетта» (товаросдатчик) по серийной КД, но часть штатного оборудования занимала КЗА.

Самолеты строились тремя блоками (I, II, III, см. ниже), всего построено 9 самолетов.

Подробные тактико-технические данные опытного самолета YF-22 смотрите в таблице F-22 data part 1

Состав оборудования и вооружения опытного самолета YF-22 смотрите в таблице F-22 Avionics and Weapon part 1

Сравнение сроков разработки и испытаний самолетов F-22, F-23 и Т-50 смотрите в таблице V Generation Fighters Cycles