| F-22 猛禽 | |
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| 2009 年，一架 F-22 猛禽战斗机飞越日本嘉手纳空军基地，执行例行训练任务。 | |
| 角色 | 空中优势战斗机 |
| 国籍 | 美国 |
| 制造商 | 洛克希德马丁航空 波音公司国防、空间与安全 |
| 第一次飞行 | 1997 年 9 月 7 日 |
| 介绍 | 2005 年 12 月 15 日 |
| 地位 | 在役 |
| 主要用户 | 美国空军 |
| 出品 | 1996–2011 |
| 建数 | 195（8 架测试和 187 架操作飞机）[1] |
| 开发自 | 洛克希德 YF-22 |
| 发展成 | 洛克希德马丁 X-44 MANTA 洛克希德马丁 FB-22 |
Lockheed Martin F-22 Raptor是美国单座双引擎全天候隐形战术战斗机，为美国空军(USAF) 开发。作为美国空军高级战术战斗机(ATF) 计划的结果，该飞机被设计为一种空中优势战斗机，但也具有对地攻击、电子战和信号情报能力。主要承包商洛克希德·马丁公司建造了 F-22 的大部分机身和武器系统并进行了总装，而波音公司提供机翼、后机身、航空电子集成和训练系统。
这架飞机在 2005 年 12 月作为F-22A正式投入使用之前，曾被命名为F-22和F/A-22。尽管 F-22 的开发和操作困难重重，但美国空军认为 F-22 是其战术空中力量的关键组成部分。该战斗机结合了隐身、空气动力学性能和任务系统，实现了前所未有的空战能力。[2] [3]
美国空军最初计划购买总共 750 架 ATF。2009 年，由于成本高、当时伊拉克战争和阿富汗战争期间缺乏真正的空对空任务、禁止出口以及开发更通用的飞机，该计划被削减到 187 架。F-35，[N 1]，最后一架 F-22 于 2012 年交付。
发展[编辑]
起源[编辑]
1981 年，美国空军确定了对先进战术战斗机(ATF) 的需求，以取代F-15 Eagle和F-16 Fighting Falcon。这个代号为“高级天空”的空中优势战斗机计划受到了新出现的全球威胁的影响，包括苏联防空系统的新发展以及苏霍伊 Su-27 “侧卫”和米高扬 MiG-29 “支点”的扩散- 级战斗机。[5]它将利用即将出现的战斗机设计新技术，包括复合材料、轻质合金，先进的飞行控制系统，更强大的推进系统，最重要的是隐身技术。1983 年，ATF 概念开发团队成为系统计划办公室 (SPO)，并在赖特-帕特森空军基地管理该计划。演示和验证 (Dem/Val)征求建议书(RFP) 于 1985 年 9 月发布，要求高度重视隐身和超巡航。在七家投标公司中，洛克希德和诺斯罗普于 1986 年 10 月 31 日被选中。洛克希德随后与波音和通用动力合作，而诺斯罗普与麦克唐纳道格拉斯合作，两个承包商团队进行了为期 50 个月的 Dem/Val 阶段，最终分别对两个技术演示原型机YF-22和YF-23进行了飞行测试。同时，普惠公司和通用电气获得了分别为 ATF 发动机竞赛开发YF119和YF120发动机的合同。[6] [7]
Dem/Val 专注于系统工程、技术开发计划和降低单点飞机设计的风险；事实上，在向下选择之后，洛克希德团队在 1987 年夏天由于详细设计时的重量分析，彻底改变了机身配置，包括机翼平面形状从后掠梯形变为菱形和前机身平面形状的显着变化区域。[8]承包商广泛使用分析和经验方法，包括计算流体动力学、风洞测试和雷达截面(RCS) 计算和极点测试；洛克希德团队将进行近 18,000 小时的风洞测试。航空电子设备的开发以广泛的测试和原型设计为标志，并得到地面和飞行实验室的支持。[9]在 Dem/Val 期间，SPO 使用承包商团队进行的性能和成本贸易研究的结果来调整 ATF 要求，并删除那些在具有边际价值的同时具有重要重量和成本驱动因素的要求。放宽了短距离起飞和着陆 ( STOL ) 的要求，取消了推力反向器，从而节省了大量重量。由于航空电子设备是主要的成本驱动因素，侧视雷达被删除，专用的红外搜索和跟踪（IRST）系统从多色降级为单色，然后也被删除。但是，保留了空间和冷却装置，以便将来添加这些组件。弹射座椅要求从全新设计降级为现有的 McDonnell Douglas ACES II。尽管承包商团队努力控制重量，但起飞总重量估计从 50,000 磅（22,700 千克）增加到 60,000 磅（27,200 千克），导致发动机推力要求从 30,000 磅（133 kN）增加到 35,000 磅（ 156 kN) 级。[10]
每个团队为 Dem/Val 生产了两辆原型飞行器，两种发动机各一辆。YF-22 于 1990 年 9 月 29 日进行了首飞，并在超巡航中实现了高达 1.58 马赫的飞行测试。在原型机的 Dem/Val 试飞后，美国空军部长 唐纳德·赖斯于 1991 年 4 月 23 日宣布洛克希德团队和普惠公司成为 ATF 和发动机比赛的获胜者。[11] YF-23 的设计被认为更隐蔽、更快，而 YF-22 的推力矢量喷管更具机动性，而且成本和风险更低。[12]航空媒体推测洛克希德团队的设计也更能适应美国海军的海军先进战术战斗机（NATF），[N 2]但到 1992 财年 (FY)，海军已经放弃了 NATF。[13]
生产和采购[编辑]
随着计划转向全面开发或工程与制造开发 (EMD)，生产版本与 YF-22 有显着差异，尽管具有相似的配置。机翼前缘后掠角从 48° 减少到 42°，而垂直安定面向后移动，面积减少了 20%。[14]为了提高飞行员的能见度，顶篷向前移动了 7 英寸（18 厘米），发动机进气口向后移动了 14 英寸（36 厘米）。改进了机翼和稳定器后缘的形状，以改善空气动力学、强度和隐身特性。生产型机身的设计使用寿命为 8,000 小时。[15] [16]在开发过程中增加重量会导致射程和机动性能略有下降。[17]
主承包商洛克希德马丁航空公司[N 3]制造了大部分机身并在佐治亚州玛丽埃塔的多宾斯空军储备基地进行了最后组装；项目合作伙伴波音防务、空间与安全部提供了额外的机身组件以及航空电子设备集成和培训系统。[18]第一架 F-22 机尾编号为 4001 的 EMD 飞机于 1997 年 4 月 9 日在乔治亚州玛丽埃塔亮相，并于 1997 年 9 月 7 日首飞。[19] [20]2000 年 9 月获得的第一批生产支持了来自 46 个州的 1,000 多家分包商和供应商，提供了多达 95,000 个工作岗位，并以每月大约两架飞机的最高速度跨越了 15 年。[21] [22] [23] 2006年，F-22研制团队获得了美国航空界最负盛名的科利尔奖杯。[24]由于飞机的先进性，承包商已成为网络攻击和技术盗窃的目标。[25]
美国空军最初设想订购 750 架 ATF，项目总成本为 443 亿美元，采购成本为 262 亿美元（按 1985 财年美元计算），并于 1994 年开始生产。由国防部长 迪克切尼领导的 1990 年主要飞机审查从 1990 年开始将其减少到 648 架。 1996 年。到 1997 年，资金不稳定进一步将总数减少到 339 架，到 2003 年再次减少到 277架。 [26] 2004 年，国防部(DoD) 进一步减少到 183 架作战飞机，尽管美国空军更喜欢为 381。[27] [28]2006 年实施了一项多年采购计划，以节省 150 亿美元，分配给 7 个作战中队的 183 架 F-22 的项目总成本预计为 620 亿美元。[29] 2008 年，国会通过了一项国防开支法案，将生产型飞机的总订单提高到 187 架。[30] [31]
前两架 F-22 是采用Block 1.0 [N 4]配置的 EMD 飞机，用于初始飞行测试和包线扩展，而第三架是 Block 2.0 飞机，用于代表生产机身的内部结构并使其能够进行全面测试飞行载荷。在 Block 10 配置中建造了另外六架 EMD 飞机，用于开发和升级测试，最后两架基本上被认为是生产质量的喷气式飞机。作战中队的生产包括 74 架 Block 10/20 训练机和 112 架 Block 30/35 战斗机；其中一架 Block 30 飞机专门用于爱德华兹空军基地的飞行科学。[32] [33] [34]许多较新的 Block 20 飞机升级到 Block 30 标准，将 Block 30/35 机队增加到 149 架飞机，而 37 架仍保持 Block 20 配置。[N 5] [35] [36]
F-22 中的众多新技术导致大量成本超支和延误。[37]许多功能被推迟到服务后升级，降低了初始成本，但增加了总计划成本。[38]随着 2011 年生产减少，项目总成本估计约为 673 亿美元，其中 324 亿美元用于研究、开发、测试和评估 (RDT&E)，349 亿美元用于采购和军事建设 (MILCON)年美元。2009 年增加 F-22 的成本估计为 1.38 亿美元。[39] [40]
出口禁令[编辑]
根据美国联邦法律，F-22 不能出口，以保护其隐身技术和机密功能。[41] [42]美国战斗机的客户正在购买早期的设计，例如 F-15 Eagle 和 F-16 Fighting Falcon 或更新的F-35 Lightning II，它包含 F-22 的技术，但设计成本更低，更灵活，可用于导出。[43] 2006 年 9 月，国会维持对外国 F-22 销售的禁令。[44]尽管有禁令，但 2010 年国防授权法案包括要求国防部准备一份关于 F-22 出口变体的成本和可行性的报告，以及另一份关于 F-22 出口销售对美国航空航天业影响的报告. [45] [46]
一些澳大利亚政治家和国防评论员提议澳大利亚应该尝试购买 F-22 而不是计划中的 F-35，[47] [48]引用 F-22 的已知能力和 F-35 的延迟和发展不确定性。[49]然而，澳大利亚皇家空军(RAAF) 确定 F-22 无法执行 F-35 的打击和近距离空中支援任务。[50]日本政府也对 F-22 的替换战斗机计划表现出兴趣。日本航空自卫队据报道，如果获得 F-22，日本航空自卫队将需要更少的战斗机，从而降低工程和人员成本。然而，2009 年有报道称，购买 F-22 需要将日本政府的国防预算增加至超过其 GDP 的 1% 的历史水平。[51] [52]随着 F-22 生产的结束，日本在 2011 年 12 月选择了 F-35。[53]以色列也表示了兴趣，但最终选择了 F-35，因为 F-22 的价格和无法获得。[54] [55]
生产终止[编辑]
在整个 2000 年代，由于成本上升、多用途多功能性不足以及空战任务缺乏相关对手，对 F-22 的需求一直存在争议。2006 年，美国总审计长大卫沃克发现“国防部没有表现出需要”对 F-22 进行更多投资，[56]国防部长唐纳德拉姆斯菲尔德表示进一步反对该计划，副国防部长戈登·R·英格兰，美国参议院军事委员会主席，参议员约翰·华纳和约翰·麦凯恩。[57] [58]在空军部长迈克尔·韦恩和空军参谋长迈克尔·莫斯利将军被迫辞职后，F-22 计划在 2008 年失去了有影响力的支持者。[59]
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2008 年 11 月，国防部长罗伯特·盖茨表示，F-22 与冷战后的冲突无关，例如在伊拉克和阿富汗的非正规战争行动，[60] 2009 年 4 月，在奥巴马新政府的领导下，他呼吁在 2011 财年结束生产，留给美国空军 187 架生产型飞机。[61] 7月，参谋长联席会议副主席詹姆斯·卡特赖特将军，向参议院军事委员会陈述了他支持终止 F-22 生产的理由。其中包括将资源转移到 F-35 以允许为三个服务部门扩散多用途第五代战斗机，并保留 F/A-18 生产线以维持军方在波音 EA-18G 咆哮者中的电子战 (EW) 能力。[62] F-22 的可靠性和可用性问题也引起了人们的关注。[43] [63]在奥巴马总统威胁要否决进一步生产后，参议院于 2009 年 7 月投票赞成停止生产，众议院随后同意遵守 187 架生产飞机的上限。[64] [65]盖茨表示，该决定是根据 F-35 的能力做出的，[66]并且在 2010 年，他通过将主要区域冲突准备的数量从两架减少到一架，将 F-22 的需求设定为 187 架。[67]
2010 年，美国空军启动了一项研究，以确定为未来的使用寿命延长计划 (SLEP) 保留 F-22 工具的成本。[68]兰德公司的一份研究报告估计，重启生产和额外建造 75 架 F-22 将花费 170 亿美元，每架飞机的成本为 2.27 亿美元，比飞行成本高 5400 万美元。[69]洛克希德·马丁公司表示，重启生产线本身将耗资约 2 亿美元。[70]生产工具和相关文件随后存储在Sierra Army Depot以支持舰队生命周期。[71]有报道称，试图检索此工具时发现空容器，[72]但随后的审计发现该工具按预期存储。[73]
俄罗斯和中国战斗机的发展引发了担忧，2009 年，空战司令部司令约翰·科利将军表示，187 架 F-22 的机队将不够用，但盖茨部长驳斥了科利将军的担忧。[59] 2011 年，盖茨解释说，在确定 F-22 的数量时，中国的第五代战斗机的发展已经被考虑在内，美国在 2025 年将在隐形飞机方面拥有相当大的优势，即使 F-35 延迟. [74] 2011 年 12 月，第 195 架也是最后一架 F-22 在生产的 8 架 EMD 测试和 187 架作战飞机中完成；该飞机于 2012 年 5 月 2 日交付给美国空军。[75] [76]
2016 年 4 月，众议院军事委员会 (HASC) 战术空军和陆军小组委员会提出了一项立法，指导空军进行与恢复 F-22 生产相关的成本研究和评估。自 2009 年时任国防部长盖茨下令停产以来，立法者和五角大楼指出，俄罗斯和中国的空战系统正在赶上美国[77]洛克希德·马丁公司已提议将一些 Block 20 训练机升级为战斗-编码 Block 30/35 版本作为增加可部署数量的一种方式。[35]2017 年 6 月 9 日，空军向国会提交报告，称由于经济和运营问题，他们没有重启 F-22 生产线的计划；据估计，以每架飞机 206 至 2.16 亿美元的成本采购 194 架 F-22 将花费大约 500 亿美元，其中包括大约 99 亿美元的非经常性启动成本和 404 亿美元的飞机采购成本。[78]
升级[编辑]
F-22 现代化和升级包括软件和硬件修改，或战术任务，在编号增量以及纯软件操作飞行计划 (OFP) 更新下捕获。第一架具有作战能力 Block 3.0 软件的飞机于 2001 年试飞。[79] Increment 2 是第一个升级计划，于 2005 年为 Block 20 飞机实施，并通过使用联合直接攻击弹药（JDAM）启用对地攻击能力. 改进的 AN/APG-77(V)1 雷达于 2007 年 3 月获得认证，从生产批次 5 开始的机身都配备了这种雷达，它结合了空对地模式。[80]Block 30 飞机的增量 3.1 和更新 3 和 4 通过合成孔径雷达测绘和无线电发射器测向、电子攻击和小直径炸弹(SDB) 集成提供了改进的对地攻击能力；测试于 2009 年开始，第一架升级的飞机于 2011 年交付。[81] [82]为了解决缺氧问题，从 2012 年开始，F-22 配备了自动备用氧气系统 (ABOS) 和改进的生命支持系统。[ 83]
Block 30/35 飞机的增量 3.2 是一个由两部分组成的升级过程。3.2A 侧重于电子战、通信和识别，而 3.2B 包括地理定位改进和完全集成AIM-9X和AIM-120D的新商店管理系统；车队发布分别于 2013 年和 2019 年开始。与增量 3.2 同步，2016 年更新 5 增加了自动地面防撞系统 ( GCAS )、数据链更新等。[84] [85]更新 6 与 3.2B 一起部署，包含加密和航空电子设备稳定性增强功能。[86]除了 3.2B，还添加了一个开放式任务系统 (OMS) 处理器和一个敏捷软件开发实施流程以使其他供应商能够更快地进行增强。用于 Link 16 交通的多功能信息分发系统联合战术无线电系统（MIDS JTRS）无线电于 2022 年开始安装，飞机还可以使用战场机载通信节点（BACN）作为双向通信网关。[87]由于美国空军平台的开发延迟和缺乏扩散，计划中的多功能高级数据链（MADL）集成被削减。尽管泰雷兹 Scorpion 头盔式提示系统 (HMCS) 于 2013 年在飞机上成功测试，但资金削减延迟了将该能力部署到机队。[88]
正在开发更多的现代化和增强功能，资金目前延长至 2031 年；预期的升级包括新的传感器和天线、远程IRST、有人-无人合作能力、驾驶舱改进以及头盔式显示器和提示系统。[89] [90]正在开发的其他增强功能包括 AN/AAR-56 导弹发射探测器 (MLD) 的 IRST 功能和基于 F-35的更耐用的隐形涂层。[86] [91] [92]
除了能力升级外，F-22 机队还进行了一项耗资 3.5 亿美元的“结构改造计划”，以解决某些机身批次零件中钛合金热处理不当的问题。[93] [94]到 2021 年 1 月，所有飞机都完成了结构维修计划，使其可用寿命再增加 8,000 个飞行小时。[95] [96]从长远来看，F-22 预计最终将由下一代空中优势(NGAD) 计划战斗机部分的第六代喷气式战斗机接替。[97] [98]
设计[编辑]
概述[编辑]
F-22 猛禽是第五代空中优势战斗机，被美国空军认为是第四代隐形飞机技术。[99]它是第一架将超巡航、超机动性、隐身性和传感器融合结合在一个单一武器平台中的作战飞机。[100] F-22 具有修剪的菱形三角翼、四个尾翼表面和延伸到插入符号入口的上外侧角的前缘根部延伸。飞行控制面包括前缘襟翼、襟副翼、副翼，倾斜垂直稳定器上的方向舵和全移动水平尾翼（稳定器）；对于减速功能，副翼向上偏转，襟副翼向下，方向舵向外以增加阻力。这架飞机在其脊椎和可伸缩的三轮车起落架上设有一个加油杆容器。[101]
该飞机的双普惠 F119 -PW-100 增强型涡扇发动机间距很近，并配备了射程为 ±20 度的俯仰轴 推力矢量喷管；每台发动机的最大推力为 35,000 lbf (156 kN) 级。F-22在典型战斗重量下的推重比在最大军用功率和全加力燃烧室中几乎为 1.25 。插入符号入口与上内侧角产生斜向冲击，以确保良好的总压力恢复和有效的超音速流动压缩。[102]没有外部存储的最大速度约为马赫1.8 在军事力量和大于 2 马赫与加力燃烧室。[103] [N 6]
F-22 的高巡航速度和飞行高度比以前的战斗机提高了其传感器和武器系统的效率，并提高了对地对空导弹等地面防御系统的生存能力。[105] [106]在不使用加力燃烧室的情况下进行超音速巡航或维持超音速飞行的能力，使其能够拦截依赖加力燃烧室的飞机缺乏燃料到达的目标。由于缺乏来自外部存储的寄生阻力，内部武器舱的使用使飞机能够保持比大多数其他战斗配置战斗机更高的性能。[107]F-22 的推力和空气动力学特性可在 50,000 英尺（15,000 米）上实现 1.5 马赫的常规战斗速度，从而为空对空导弹提供 50% 的更大使用范围，并使 JDAM 的有效射程比以前的平台增加一倍。[N 7] [109] [110]飞机的结构包含大量高强度材料，以承受持续超音速飞行的压力和热量。钛合金和双马来酰亚胺/环氧树脂复合材料分别占结构重量的 42% 和 24%。[111]
F-22 的空气动力学特性、轻松的稳定性和强大的推力矢量发动机使其在整个飞行包线内具有出色的机动性和能量潜力。该飞机具有出色的高 alpha（迎角）特性，能够以超过 60° 的配平 alpha 飞行，同时保持侧倾控制并执行Herbst 机动（J 型转弯）和Pugachev 眼镜蛇等机动。[112]飞行控制系统和全权限数字发动机控制（FADEC）使飞机高度抗离场和可控，从而使飞行员无忧无虑地操纵。[113] [107]
航电[编辑]
该飞机有一个集成的航空电子系统，通过传感器融合，来自机载和非机载传感器系统的数据被过滤并组合成一个共同的视图，从而增强飞行员的态势感知并减少工作量。关键任务系统包括Sanders / General Electric AN/ALR-94 电子战系统、Martin Marietta AN/AAR-56红外和紫外 导弹发射探测器(MLD)、Westinghouse / Texas Instruments AN/APG-77 有源电子扫描阵列(AESA)雷达和天合通信/导航/识别 (CNI) 套件。MLD 使用六个传感器来提供全球面红外覆盖。[114]飞机上技术最复杂的设备之一是 ALR-94 系统，这是一种无源雷达探测器，在机翼和机身中融合了 30 多根天线，用于全方位雷达警告接收器(RWR) 覆盖。它的范围（250+ nmi）超过了雷达的范围，并且可以提示雷达发射被限制在一个窄波束中（方位角和仰角降低到 2° x 2°）以增加隐身性。根据检测到的威胁，防御系统可以提示飞行员释放反制措施，例如照明弹或箔条。ALR-94 可用作被动探测系统，能够搜索目标并为雷达锁定提供足够的信息。F-22 之间的战术通信是使用定向飞行间/飞行内数据链路 (IFDL) 进行的。[115] [116]
APG-77 雷达具有低可观测性、有源孔径、电子扫描天线，可在所有天气条件下进行多目标跟踪扫描；作为电子攻击能力，雷达发射也可以集中于使敌方传感器过载。雷达每秒改变频率超过 1,000 次以降低拦截概率，对 11 平方英尺（1 米2）目标和 250 英里（400 公里）或更大的目标的估计射程为 125-150 英里（201-241 公里）在狭窄的光束中。第 5 批及以后的 F-22 配备了 APG-77(V)1，它通过合成孔径雷达测绘和各种打击模式提供空对地功能。[80] [117]雷达和 CNI 信息由两个Hughes通用集成处理器 (CIP) 处理，每个处理器每秒能够处理多达 105 亿条指令。[118]飞机也进行了升级，加入了自动地面防撞系统（GCAS）。[119]
F-22 在战场附近作战的能力使飞机的威胁探测和识别能力与RC-135 铆钉接头相当，并具有充当“小型预警机”的能力，尽管它的雷达不如那些专用平台。这使 F-22 能够迅速为盟友指定目标并协调友军飞机。[117]数据可以通过 BACN 或使用 MIDS-J 无线电通过Link 16传输到其他飞机。[87]为 F-22 开发的IEEE 1394 B总线源自商业 IEEE 1394“火线”总线系统。[120]2007年，F-22的雷达作为无线数据收发器进行了测试，以每秒548兆比特的速度传输数据并以千兆比特的速度接收，远快于Link 16系统。[121]电子支持措施 (ESM) 系统的射频接收器使飞机能够执行情报、监视和侦察(ISR) 任务。[122]
F-22 的软件有大约 170 万行代码，其中大部分涉及处理雷达数据。[123]美国空军前部长迈克尔·韦恩（Michael Wynne）指责使用国防部的Ada导致许多军事项目的成本超支和延误，包括 F-22。航空电子设备的集成特性也使升级具有挑战性；最终添加了一个 OMS 处理器以促进未来的升级。[86] [124]
驾驶舱[编辑]
F-22 有一个带全数字飞行仪表的玻璃驾驶舱。单色平视显示器提供广阔的视野并用作主要的飞行仪表；信息还显示在六个彩色液晶显示屏(LCD) 面板上。[125]主要的飞行控制是一个力敏侧杆控制器和一对油门。美国空军最初想实施直接语音输入(DVI) 控制，但被认为技术风险太大而被放弃。[126]顶篷的尺寸约为 140 英寸长、45 英寸宽和 27 英寸高（355 厘米 × 115 厘米 × 69 厘米），重 360 磅。[127]在原始设计平均持续 331 小时而不是所需的 800 小时后，重新设计了顶篷。[63]
F-22 集成了无线电功能，信号处理系统是虚拟化的，而不是作为单独的硬件模块。[128]集成控制面板 (ICP) 是用于输入通信、导航和自动驾驶仪数据的键盘系统。位于 ICP 周围的两个 3 in × 4 in (7.6 cm × 10.2 cm) 前置显示器用于显示综合警告咨询/警告 (ICAW) 数据、CNI 数据，还用作备用飞行仪表组和燃料数量指标。[129]备用飞行组显示人造地平线，用于基本仪器气象条件。8 in × 8 in (20 cm × 20 cm)主多功能显示器(PMFD) 位于 ICP 下方，用于导航和态势评估。三个 6.25 英寸 × 6.25 英寸（15.9 厘米 × 15.9 厘米）的辅助多功能显示器位于 PMFD 周围，用于战术信息和商店管理。[130]
弹射座椅是美国空军飞机中常用的 ACES II 版本，具有中央安装的弹射控制装置。[131] F-22 有一个复杂的生命维持系统，包括机载氧气发生系统 (OBOGS)、飞行员防护服和一个呼吸调节器/反重力 (BRAG) 阀，用于控制飞行员面罩的流量和压力，以及服装。试点服装是在先进技术抗 G 套装 (ATAGS) 项目下开发的，可防止化学/生物危害和冷水浸泡、反重力和高海拔低压，并提供热缓解。[132]在一系列与缺氧相关的问题之后，生命支持系统因此被修改为包括一个自动备用氧气系统和一个新的飞行背心阀。[83]
军备[编辑]
F-22 有三个内部武器舱：机身底部的一个大型主舱，以及机身两侧、发动机进气口后部的两个较小的舱；每个侧舱后面都有一个用于应对诸如照明弹之类的小隔间。[133]主舱沿中心线分开，可容纳六个用于超视距导弹的 LAU-142/A 发射器，每个侧舱都有一个用于短程导弹的 LAU-141/A 发射器。主要的空对空导弹是AIM-120 AMRAAM和AIM-9 响尾蛇，并计划集成AIM-260 JATM。[134]导弹发射要求舱门打开不到一秒钟，在此期间气动或液压臂将导弹推离飞机；这是为了减少在高速飞行中被探测的脆弱性和部署导弹。[135]一门内部安装的M61A2 Vulcan 20 毫米旋转加农炮嵌入飞机的右翼根部，枪口由可伸缩门覆盖。[136]大炮射击路径的雷达投影显示在飞行员的平视显示器上。[137]
虽然设计用于空对空导弹，但主舱可以用两个炸弹架代替四个发射器，每个炸弹架可以携带一枚 1,000 磅（450 公斤）或四枚 250 磅（110 公斤）炸弹，总共 2,000 磅（910 公斤） ) 空对地弹药。[138] [100]虽然 F-22 能够携带 GPS 制导武器，例如 JDAM 和 SDB，但 F-22 不能自行指定激光制导武器。[139]
虽然 F-22 通常在内部携带武器，但机翼包括四个挂载点，每个挂载点额定处理 5,000 磅（2,300 公斤）。每个挂载点可以容纳一个挂架，挂架可以携带一个可拆卸的 600加仑（2,270 升）外部油箱或一个装有两枚空对空导弹的发射器；两个内侧硬点是为外部油箱“探测”的。使用外部存储会降低飞机的隐身和运动性能；释放存储后，可以丢弃外部附件以恢复这些特性。[140]在 2000 年代中期，人们正在开发一种隐形军械吊舱和挂架以携带额外的武器。[141]
隐身[编辑]
F-22 被设计成很难被雷达探测和跟踪。减少 RCS 的措施包括机身造型，例如边缘对齐、固定几何形状的 蛇形入口和弯曲叶片，以防止从任何外部视图看到发动机面和涡轮机的视线，使用雷达吸收材料(RAM)，以及注意细节，例如可以提供雷达回波的铰链和飞行员头盔。F-22 的设计还旨在减少无线电发射、红外特征和声学特征以及降低肉眼可见度。[142]该飞机的扁平推力矢量喷嘴减少了排气羽流的红外辐射，以减轻红外寻的（“热搜索”）地对空或空对空导弹的威胁。[143]减少红外特征的其他措施包括特殊的面漆和前缘的主动冷却，以管理超音速飞行产生的热量。[144]
与以前的隐身设计（如F-117 ）相比，F-22 对 RAM 的依赖较少，因为 RAM 是维护密集型的，并且容易受到恶劣天气条件的影响。与需要气候控制机库的B-2不同，F-22 可以在航线或普通机库中进行维修。F-22 有一个特征评估系统，当雷达特征退化并需要维修时会发出警告。[117]虽然 F-22 的确切 RCS 被分类，但 2009 年洛克希德马丁公司发布的信息表明，从某些角度来看，飞机的 RCS 为 0.0001 m 2或 -40 dBsm– 相当于“钢大理石”的雷达反射；该飞机可以安装一个Luneburg 透镜反射器来掩盖其 RCS。[145] [146]有效保持隐身功能可以将 F-22 的任务能力降低到 62-70%。[N 8]
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隐身特性的有效性很难衡量。RCS 值是从静态雷达的角度对飞机正面或侧面区域的限制性测量。当一架飞机进行机动时，它会暴露出一组完全不同的角度和表面积，这可能会增加雷达的可观测性。此外，F-22 的隐形轮廓和雷达吸收材料主要对其他飞机上常见的高频雷达有效。瑞利散射和共振的影响意味着天气雷达和预警雷达等低频雷达由于其物理尺寸而更有可能检测到 F-22。然而，这种雷达也很显眼，容易受到杂乱无章，精度低。[148]此外，虽然微弱或短暂的雷达接触使防御者意识到存在隐形飞机，但可靠地引导拦截以攻击飞机更具挑战性。[149] [150]根据美国空军的说法，一架 F-22 使一架试图拦截美国无人机的伊朗F-4 Phantom II感到惊讶，尽管伊朗声称在波斯湾拥有军用甚高频雷达覆盖。[151]
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