F-22“猛禽”战斗机
1990年,美国空军发表“全球警戒,全球到达,全球力量”白皮书,空军决定将“空中优势”战斗机升格为“空中主宰”战斗机。F-22就是在这种形势下研制的最先进的第四代战斗机,是21世纪美军的制空主力全隐身战斗机。
F-22由洛克希德·马丁公司研制,1991年进入工程研制阶段,1997年9月9月首飞。2002年8月,美国空军宜布,将F-22更名为F/A-22,以更准确地体现F-22的使命,包括对地攻击的能力,同时也是为了配合空军最近提出的FB-22轰炸机型的任务。
F-22将替换现役的F-15“鹰式”战斗机,它的任务包括:夺取制空权,向美军作战提供空中优势,在战区空域有效实施精确打击,防空火力压制和封锁、纵深遮断(对地攻击),近距空中支援(战场遮断)以及情报、监视、侦察和通信网络联合于一体。F-22的作战网络系统由卫星、预警机、舰艇和地基雷达组成,在不暴露飞机位置的情况下,从作战网络系统中接收地面和空中作战信息和战场态势,作战情报信息在整个F-22飞机编队中共享。
一、F/A-22的技术性能指标: 机长:18.92m 机高:5.05
m 翼展:13.56m
机翼面积:78m2 推进系统:F119涡扇发动机
推重比:大于10 涵道比:0.2~0.3:1
直接推力:113KN 加力推力:168KN
内部燃油:8323Kg 净起飞重量:29613kg
最大起飞重最:36300kg 最丈飞行速度: M2.0
超音速巡航速度:M1.7(高m 9150m)
低空飞行该度:148km/h
最大攻角60°
作战半径: 2170km
实用升限:18000m。 二、F/A一22的技术特点和作战能力
F/A-22是针对20世纪90年代欧洲及全球威胁环境设计的,号称“全隐身”空中优势战斗机。F/A-22携带强大的武器弹药,在空中格斗和对地攻击中,提高了武器的射程和远距离投弹能力。F/A-22强调超视距作战的设计思想,F/A-22机载火控雷达能同时跟踪10个目标,能执行不同飞机的战术任务〔制空、纵深遮断、近距空中支援等),特别是战略轰炸机以外的对地攻击任务。这种隐身战斗机,在与常规或适度隐身战斗机空战时,所拥有的战术突破性表现为“先敌发现,先敌攻击,先敌摧毁”。F/A-22还可大大提高在广阔的空域击落巡航导弹的能力,对美国的战区导弹防御有一定帮助。
F/A-22作战效费比高,易于操纵、使用维护方便。在30天部署期间内维持一支有24架飞机的空军中队所需要的运输机有效载重,减少到现需要有效载重的一半。它由120多个分系统组成高度复杂的航空武器系统,具有良好的可达性,飞机采用模块化航空电子结构,维修人员可以迅速地抽出非功能性模块,并更换替代件。F/A-22平均维修间隔时间可达3h,约为F-15的2~2.4倍,每架飞机所需的维修人员为8.5人,只有F-15的一半。
F/A-22在研制中采用并行工程、无纸设计和制造过程的无纸计划管理,使它运作在一个数字化的广域计算机网络环境下,美国空军和洛克希德·马丁公司合作实现“无纸”环境下采办、部署和综合保障F/A-22飞机。F/A-22采办的CALS战略的实施,实现了详细设计和武器系统综合保障产品开发的自动化,大大降低了使用综合保障费用,F/A-22在部署使用20年后,使用综合保障费用将比F-15节省50%以上。
按设计要求,F/A-22的作战效率是F-15的两倍,并且能要求能在作战模拟内演习、飞行模拟器和飞行试验中同时得到验证。与第三代战斗机相比,F/A-22飞机最具里程碑意义的技术特性是:采用全隐身与气动综合布局、持续的超音速巡航能力、过失速机动、短距起降、先进的机载设备和火控系统与综合航空电子系统。
1 超音速巡航能力
超音速巡航是指飞机发动机在不使用加力燃烧室的技术状态下持续以超音速飞行。目前世界上许多现役战斗机具有超音速飞行能力,但只能维持几分钟,长时间巡航作战只能是亚音速。F/A-22里程碑的意义在于它是首架具有超音速巡航作战能力的战斗机,能够在不加力的情况下,以1.7M的速度持续巡航飞行数百公里,从而在制空作战中,先敌发现,先敌攻击。超音速巡航,能增加空空导弹发射的初始动能,有利于保持空战中的能量优势,快速突防,提高对地攻击的成功率,能够迅速投入战斗,迅速飞离作战空域。
2 超机动高隐身能力
F/A-22是首架同时具有超机动性和高隐身性的战斗机,首次采用推力矢量操纵系统,飞机的机动作战性能无与伦比,给新一代战斗机带来革命性推动。作为第四代战斗机最重要的技术,它在战斗机突破失速障碍,实现稳定大攻角过失速机动,增强敏捷性和机动性、缩短起降距离、低空作战性能、近距空中支援以及改善隐身性能等方面都有重要作用。
F/A-22机身由铝合金、钦合金和复合材料制成,并采用翼身融会技术,突破了传统飞机隐身概念的格局,具有低可探测性,90%电磁反射信号是由其形状决定,10%由涂层和工艺处理来实现,雷达反射截面积只有常规飞机的1/100,甚至更小。F/A-22改进了机翼封闭装置,每一次打开和重新安装机翼,不必重新进行密封,飞机的隐形涂层不会受到恶劣天气的影响。F/A-22的可发现距离比常规飞机小2/3,和F-15相比,隐身性能提高了80倍,雷达和防空系统要发现它将及其困难。当它发射远程对地高精确度制导导弹,则任何防空火力都无法在其射击前发现并击毁它。 在空战中,短兵相接是不可避免的,特别是全隐身飞机对全隐身飞机作战时,空战最终将演变成近距离格斗,F/A-22的隐身外形和超音速巡航会对机动产生不利影响,这时采用推力矢量喷管技术进行弥补。F/A-22推力转向和近距离射击的特性,可以把机头迅速接近、指向敌机,并在空中打击后从容脱身,摆脱敌机的追击。当飞机高空低速度时,机动性能优于F-15,飞机稳定飞行攻角可达60°,生力面的有效性降低,这时飞机的推力转向性能极其稳定。
F/A-22是其优异的隐身性能,能24小时全天候进行隐身作战,为制空作战“先敌发现,先敌攻击,先敌摧毁”创造了条件,而且保持了战斗机在空中格斗的灵活性和机动性。
3 飞机的航空电子一体化
F-22在研制初期,空军就提出,第四代战斗机应该是以成本低廉和设计精良的单座机,为实现这一目标,必须使飞机航空电子一体化。F/A-22的机载、火控与航空电子设备,以功能块形式实现红外传感器+相控阵雷达。AN/APG-77A相控阵雷达具有下视/下射、侧视以及云雾图像测绘能力。可同时进行空中搜索和多目标跟踪。F/A-22先进的机载火控系统和机外传感器网络,可大大缩短敌机的探测距离,使其被发现之前就能捕获敌机,在无任何征兆的情况下,超视距发射主动雷达寻的空空导弹将敌机击落。
F/A-22的信息融合能力强,不仅配有激光、红外探测装置,而且可将这些装置探测到的信息与通信卫星、空中预警机、地面预警雷达和友邻飞机的信息进行采集、融合,为飞行员提供全面的战场信息数据。F/A-22将雷达、导航、通信、目标识别眼睛以及电子干扰器等多种传感器整合为一体,把情报、监视、侦察和通信信息直接通过数据链传递给作战指挥中心。
飞机座舱能够向飞行员显示作战空域周围的状态及其信息。F/A-22的数据传输手段帮助驾驶员了解作战空域的情况,其双向通讯设备,采用“合成传感器新技术”,虚警率低,飞机的任务计算机和通讯设备能够从卫星、预警机、地面雷达和其空中信息平台上获取作战情报和数据信息,并将这些信息显示在座舱屏幕上,而且无须对座舱屏幕上显示的数据信息进行繁琐的分析,所有的计算结果都以图像的形式在多功能显示器上显示,一目了然。
4F/A-22具有强大的制空和对地攻击能力
第四代战斗机的特点之一是内置武器舱,以满足隐身作战和超音速巡航的需要。F/A-22机身上设有一门口径20mm的内置式M61A2“火神”机炮,机身下设1个主武器舱,两个侧武器舱,机翼下有4个武器挂点。主武器舱内最多可装4枚主动雷达制导的AIM-120A或6枚AIM-120C先进中程空空导弹或2枚AIM-120C空空导弹和2枚精度大于3m的GBU-32“联合直接攻击炸弹”
( JDAM ):侧武器舱装一枚AIM-9M或ATM-9X红外制导的“响尾蛇”近程空空导弹。
在非隐身状态下,机翼下武器挂点载荷2270kg,每个里侧挂点挂2枚AIM-120C空空导弹和一个2270升的副油箱;每个外侧挂点挂2枚AIM-120C空空导弹。挂载的其它武器包括:BLU-109穿透弹、风修正武器投放器(WCMD)、AGM-88高速反辐射导弹、GBU-22激光制导炸弹和自主式攻击(LDCAAS)子弹药,2006年将挂载8枚精确制导的小直径高爆炸弹。
三、F/A-22在美国空军未来作战中的地位
20世纪80年代以来,美国空军一直在向空中与空间作战综合型军种的方向发展,空中与空间的作战行动要通过空中与空间的作战部队和支援部队来实施。美国空军现已经正式提出要由一支以空中力量为主的空军发展为空中与空间力量相结合的空天军。在战时以空军航空航天远征军特遣部队(ASETF)、航空航天远征军联队(AEW)和航空航天远征军大队(AEC)的形式派往战区。1997年,美国空军组建了第9航空航天远征军特遣部队,用以支援美军驻韩国第7航空队在远东地区的作战。
美国空军在其发展战略中提出“全球打击特遣部队”的概念,指在战争初期,使用F/A-22隐身战斗机B-2隐身轰炸机联合突防作战模式。在隐身状态下,攻击对敌首脑机关、指挥中心、弹道导弹基地、防空系统等固定目标,以取得战区的空中优势。在美国空军全球打击的战略行动中,首当其冲的就是F/A-22,F/A-22利用其隐身优势,压制地面防空系统,然后用B-2A隐身轰炸机进行突防轰炸,打击敌防空和指挥系统,摧毁其防御体系,为隐身和非隐身作战飞机向战区部署,并实施大规模的空中突击行动创造条件,保持战区的空中优势,为后续联合打击部队开辟通道。按照美国空军的战略,全球打击特遣部队山12架B-2隐身轰炸机和48架F/A-22隐身战斗机(两个中队)组成。
四、F/A-22战斗机的试验、改进与采购
1997年美国空军计划在未来10年部署339架F/A-22战斗机,合同金额600多亿美元,2002年美国防部将其削减为180架。美国空军称其为灾难性的决策,美国空军部长和空军参谋长表示将全力扭转局面,如果不能保证原定的采购数量将是空军的耻辱。美国空军认为,F/A-22性能极其优越,适合执行空空、空地精确打击与反导任务。一是全球打击远征特遣部队需要10个中队240架飞机随时处于战斗状态:二是要保证战区支援,F/A-22满足战区对飞行员和飞机维修较高的作战部署节奏;三是在海外潜在战区附近部署F/A-22,如在日本、英国和美国的阿拉斯加部署,以增加战略威慑力量:四是需要美国本土部署一定数量,增强本土防空作战能力。
2002年9月17日,美国空军部长宣布,美国空军正在对F-22“猛禽”隐形战斗机进行重新设计,增强对地攻击能力,将配备更先进的合成孔径雷达系统和精确制导的小直径高爆炸弹承担F-15E和F-117A攻击机的纵深突击任务,使F-22利用隐身和超音速优势摧毁重要地面目标,特别是导弹防御系统。甚至还准备将其改装成电子战飞机承担EA-6B的任务。
美国空军希望通过重新设计和改进F/A-22战斗机的对地攻击能力,能够说服美国防部同意购买更多的F/A-22战斗机,把采购数量提高到381架。经过空军的争取,2003年l月,美国防部将F/A-22战斗机的采购数量定276架。F/A-22的研制和采购总费用为690亿美元,以目前采购276架计算,其单机价格2.5亿美元。
2002年11月22日,在加利福尼亚的爱得华空军基地,F/A-22首次在超音速飞行中成功发射AIM-120中程空空导弹,击中一架QG-4无人靶机,发射高度4000m,飞行速度M1.2。目前己有9架F-22正在爱得华空军基地的试飞中队试飞。截止2003年3月,F/A-22已完成5000个项目、1400多次试飞任务,累计飞行达3000h。
2003年1月,第一架F/A-22己经装备到内华达州内利斯空军基地的第57联队,2004年再交付7架,第一个F/A-22战斗机中队将于2005年部署,并形成初始作战能力。按照美国空军的部署计划,内华达州内利斯空军基地是F-22的驻扎基地,佛罗里达州的廷德尔空军基地是F-22的训练基地。2003年3月,洛克希德·马丁公司获得6000万美元的F/A-22战斗机改进合同,在今后10年内,合同总金额为60亿美元。2005年后,采购数量将逐年增加,最终达到每年采购36架的水平。
(袁俊)
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