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F-22戰鬥機
鎖定
F-22戰鬥機(英文:F-22 Fighter,編號:F-22,代號:Raptor,譯文:猛禽,通稱:洛克希德·馬丁F-22“猛禽”),是美國一型單座雙發高隱身性第五代戰鬥機,是世界上第一種進入服役的第五代戰鬥機。
F-22戰鬥機的隱身性能、靈敏性、精確度和態勢感知能力結合,組合其空對空和空對地作戰能力,使得它成為當今世界綜合性能最佳的戰鬥機。
F-22戰鬥機由美國洛克希德·馬丁公司(Lockheed Martin)和波音公司聯合研製,於21世紀初期陸續進入美國空軍服役,以取代F-15戰鬥機。洛克希德·馬丁公司為主承包商,負責設計大部分機身、武器系統和F-22的最終組裝。計劃合作伙伴波音公司則提供機翼、後機身、航空電子綜合系統和培訓系統。但由於F-22的製造成本過高、俄羅斯和中國的第五代戰鬥機的計劃延遲導致的缺乏清晰空對空作戰任務、猛禽的出口禁令和其它使用計劃(包括F-35和無人機)都使得F-22的生產計劃提前終止。2009年4月,美國國防部建議停止新訂單,經國會批准最終採購187架戰鬥機。 《2010財年國防授權法》致使缺乏生產更多F-22的資金。2011年12月13日最後一架F-22的上線儀式在多賓斯空軍預備役基地舉行。
F-22戰鬥機發展沿革
F-22戰鬥機研製背景
F-22“猛禽”戰鬥機(4張)
F-22戰鬥機建造沿革
1983年,防務承包商們對於ATF的研製招標書RFI做出了迴應:承包商們一共拿出了約7個不同的氣動方案來參加選型。在同年,關於ATF所使用發動機的RFI發出。1985年,美國當局發佈計劃的招標書。洛克希德公司和諾斯羅普·格魯曼公司被選定於1986年10月,進行50個月示範/驗證階段,參加最終飛行試驗的兩種飛機是YF-22和YF-23。洛克希德、通用動力公司和波音公司達成一項協議,如果只有一個公司的設計被選中,餘下的公司亦會加入發展先進戰術戰鬥機計劃參與各個子系統的研發。
1991年8月,洛克希德獲得了合同,得以開發和建造先進戰術戰鬥機。諾斯羅普公司的設計後來被洛克希德作出修改,計劃作為轟炸機使用,但這樣的建議最後並沒有實現。生產版本的YF-22,即F-22A,於1997年4月9日,在喬治亞州瑪麗埃塔的洛克希德分部正式公佈
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F-22戰鬥機服役歷程
F-22因法例的限制而不能出口,美國暫時是F-22的唯一使用者。八個中隊部署在阿拉斯加,在維吉尼亞州蘭利空軍基地(Langley)也有一支F-22中隊(第27中隊)於2005年5月12日成立
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F-22戰鬥機技術特點
F-22戰鬥機機型結構
F-22戰鬥機(9張)
不同於俄羅斯蘇47的單大彈倉,F-22所使用的是2個大彈倉和2個側彈倉。大彈倉具備伸縮發射架,所能搭載的是中距空空導彈或者航空炸彈,而倆個側彈倉是專門為發射格鬥導彈設計。
F-22水平面上為高梯形機翼搭配一體化尾翼的綜合氣動力外型,包括彼此隔開很寬和並朝外傾斜的帶方向舵型垂直尾翼,且水平安定面直接靠近機翼佈置。按照技術標準(小反射外形、吸收無線電波材料、用無線電電子對抗器材和小輻射無線電電子設備裝備戰鬥機,其設計最小雷達反射面為0.005~0.01平方米左右)。在結構上還廣泛使用熱加工塑膠(12%)和人造纖維(10%)的聚合複合材料(KM)。在量產型上使用複合材料(KM)的比例(按重量)更將達35%。兩側翼下
F-22戰鬥機(1張)
從壓氣機到發動機進氣口之間的通道呈S形通道。發動機具備二維向量噴嘴,有固定的側壁和調節噴管橫截面積;及可俯仰±20°角的可動上下調節板以偏轉推力方向。
F-22戰鬥機動力系統
PW5000發動機的完全體就是F119(2張)
1984年,普惠和通用電氣分別拿出各自的方案設計。普惠所給出的是採用低涵道比設計的PW-5000,並這款發動機能提供30000磅級推力(約13噸)。為了達到預計指標,普惠拿出了耐高温達1100°的三代單晶渦輪葉片。而通用電氣拿出的則是GE-37,GE-37在設計上運用了可調涵道比設計,其涵道比能在0~0.25之間進行改變。這是為了滿足ATF計劃中所提出的低油耗和高速長航程矛盾指標的設計。通過對渦扇發動機涵道比的調節來進行油耗的調整。這款發動機有着高涵道比的巡航模式和低涵道比的渦噴發動機模式,在渦噴模式下,GE-37的推力要比W-5000要高。
在一次試驗中,GE-37的驗證機YF-120做到過不開加力來進行超音速飛行。就拿壓氣機和後渦輪一體化,同前渦輪形成一個可調區這一點,在當今沒有被任何一款戰鬥機所使用。這兩款發動機的發展都很穩定,並同時在YF-22驗證機和YF-23驗證機上所使用。
1991年,XF-119和YF-22的搭配贏得了競標,但YF-120並沒有被打入冷宮,美國空軍提供了後續資金完成了它的研發並轉入技術儲備。
服役的F-22戰鬥機裝備兩台F119-PW-100低涵道比加力渦扇發動機,單台最大推力104千牛,加力推力156千牛,推重比超過10。相對於上一代戰鬥機使用的發動機,F119在零件數量少40%的情況下能多輸出22%的推力,並且採用了推力矢量技術,發動機噴口能在縱向偏轉±20度,使F-22具備了極佳的機動性和短距起降性能。
F-22戰鬥機武器裝備
F-22內置彈艙(2張)
2枚AIM-9響尾蛇導彈
空對地掛載:
2枚GBU-32聯合直接攻擊彈藥(Joint Direct Attack Munition, 縮寫JDAM)或
2枚風偏修正彈藥灑布器(Wind Corrected Munitions Dispensers, 縮寫WCMDs)或
8枚GBU-39小直徑炸彈(Small Diameter Bombs, 縮寫SDB)
機炮:1門20毫米M61A2火神機炮,備彈480發,採用電機驅動,發射速度達到4000發/分,並配有訓練彈、穿甲彈、高爆彈等不同彈種。
F-22戰鬥機航電系統
F-22A座艙(2張)
F-22搭載的雷達為帶電子掃描的主動相位陣列雷達,它包含了近2000塊模組,其中使用了超高頻率範圍的單一積分系統技術。為提高隱蔽性,設計有雷達站被動工作狀態,在配合上ALQ-94的情況可以不啓動主動雷達達到在400公里外預警敵機的效果,它保證雷達站以主動狀態工作時信號更不容易被截獲。飛行員座艙內的自動儀表設備包括4台液晶顯示器和廣角儀表起飛着陸系統
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F-22的航空電子系統採用“寶石柱”計劃的系統構形研究成果和許多新技術。在這種可重構的系統構形中,用外場可更換模塊(LRM)取代了外場可更換部件(LRU)。各模塊分別承擔整個航電系統的一部份工作,各模塊承擔的工作與飛機執行任務時的飛行階段密切相關。
APG-77雷達的技術基礎是來自超可靠雷達(URR)計劃和空軍的有源相控陣雷達試驗。超可靠雷達的獨特的特點是德州儀器公司的固態相控陣(SSPA)天線。每個輻射元件的獨立發射和接收是這種系統設計中的創新之處,並確保提高了靈活性和小的雷達反射截面積。雷達的低截獲率能力使F/A-22在瞄準裝備有雷達警報接收機和電子干擾設備的敵機時,而敵機還不知道其已被瞄準。
2007年,第20批次生產的F-22戰鬥機所使用的是APG-77V1改進型雷達,相較於老款的APG-77,改進型雷達使用了後期的APG-81和APG80的部分技術。在2011年所生產的F-22第30批次,配備的是APG-77V2型雷達,增加了側視AESA,提高了態勢感知和情報收集能力,並對於通信能力也進行了較大的提高
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F-22戰鬥機性能數據
基本參數 | |
乘員 | 1人 |
長度 | 18.90米 |
翼展 | 13.56米 |
高度 | 5.08米 |
機翼面積 | 78.04平方米 |
空重 | 19700千克 |
最大起飛重量 | 38000千克 |
性能數據 | |
最大飛行速度 | 2.25馬赫(1500英里/小時,2410千米/小時) |
實用升限 | 19812米 |
航程 | 1600海里(2963千米) |
作戰半徑 | 410海里(759千米) |
爬升率 | 不明 |
翼載荷 | 375千克/平方米 |
推重比 | 0.84 |
限制過載 | -3.0/﹢9.0g |
動力系統 | |
發動機 | |
推力 | 最大推力:2×104千牛 加力推力:2×156千牛 |
武器系統 | |
主要武器 | 4個外掛點,2個內置彈艙(載彈量2270千克),空對空掛載為6枚AIM-120+2枚AIM-9導彈 |
輔助武器 |
F-22戰鬥機服役動態
F-22三視圖(2張)
2010年,美軍在夏威夷希肯空軍基地正式部署F-22A一中隊。另外的一支中隊也曾於2007年2月駐守日本嘉手納空軍基地,為期三個月
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2007年4月與日本航空自衞隊戰鬥機展開聯合飛行訓練,2007年5月初陸續撤離,此為F22首次在美國國土以外的軍事基地駐守
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2008年7月中至8月初,F-22A進駐關島安德森空軍基地,參與“(Jungle Shield)”的演習。2010年5月,美國空軍駐日本沖繩嘉手納基地發言人宣佈,將從美國新墨西哥州霍羅曼空軍基地(Holloman)調派12架F-22戰鬥機到嘉手納基地,臨時部署約四月
[13]
。此行是因應韓國宣佈天安號事件的調查結果之後的東北亞緊張局勢。F-22參與了美國與韓國進行的聯合軍事演習。
2011年1月7日,美國空軍宣佈,將從隸屬於美國阿拉斯加州基地調派15架F-22戰鬥機到日本沖繩縣的美軍嘉手納基地臨時部署四個月,並表示此次臨時部署是為了突出美國對於重要夥伴日本的防務,展現確保整個太平洋地區穩定與安全的決心。
2013年4月1日,為參加美韓兩國在韓國開展的“禿鷲”野外機動聯合軍演,原本部署在駐日美空軍嘉手納基地2架F-22隱形戰鬥機,於3月31日降落在韓國西北部的美軍烏山基地。為應對朝鮮半島局勢,F-22戰鬥機的加入無疑是美軍為保衞韓國的強勢迴應
[10]
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美軍F-22夜幕掩護下空襲ISIS(5張)
2009年3月25日一架F-22在執行一項“測試飛行任務”時在加利福尼亞南部沙漠地帶墜毀,飛行員死亡
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2010年11月17日,一架駐守於阿拉斯加艾門朵夫空軍基地(Elmendorf AFB)、隸屬美國空軍第525飛行中隊的F-22在進行例行的飛行訓練之後,於當地時間晚上19時40分與地面控制中心失去聯繫,搜救結果顯示飛行員傑佛瑞·漢尼上尉(Capt. Jeffrey Haney)在墜毀前並沒有順利彈射逃生。事後的事故調查顯示意外可能起因於戰鬥機上配置的氧氣產生系統(On-Board Oxygen Generating System,OBOGS)有設計瑕疵,在高空飛行時會造成供氧不足而導致飛行員昏迷。
空軍作戰司令部的威廉·佛瑞瑟上將(Gen. William Fraser)於2011年5月3日下令旗下為數165架的F-22機隊無限期停止作戰飛行任務,並將訓練飛行限制在25,000英尺的高度以下,直到釐清肇事原因並完成相關改善為止。之所以將訓練飛行高度限制在25,000英尺,是因為飛行員在此高度下如果感覺到呼吸困難,還會有足夠的時間緊急將飛行高度降低至氧氣充足的18,000英尺,避免意外發生
[18]
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2012年11月15日下午3時30分,一架駐地佛羅里達州巴拿馬市(Panama City, Fla.)郊外廷德爾空軍基地(Tyndall AFB)的F-22,在完成訓練飛行任務回程時墜毀於98號公路附近,飛行員成功彈射逃生,但意外造成的濃煙導致高速公路封閉兩小時餘
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2020年5月15日,美國空軍在一份聲明中表示,一架美國F-22隱形戰鬥機當天在佛羅里達的一次“例行訓練飛行”中墜毀
[21]
。7月10日,F-22駕駛員Gunderson少校在阿拉斯加Elmendorf-Richardson聯合基地進行表演時,飛越阿拉斯加山脈
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2022年3月,美國軍方計劃報廢33架F-22戰鬥機,以騰出資金用於新的戰機設計工作。五角大樓預計將把退役的戰機送往亞利桑那州的戴維斯-蒙森空軍基地。如果此舉獲得美國國會的支持,美國F-22戰機機隊規模將從186架縮減至153架
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F-22戰鬥機總體評價
F-22無論在航空電子設備、機動性能、武器配置面整體領先於世界其他各種先進戰鬥機,而超音速巡航能力和隱身性能則是多數戰鬥機尚未能實現的能力,在指標統計上甚至根本無法量化對比。同樣裝備矢量噴嘴的蘇-37等俄製戰鬥機在機動性能上可以勉強和F-22一拼,歐洲颱風戰鬥機和陣風戰鬥機在更換相控陣雷達後在電子設備上可以勉強達到F-22的水準(尚未實現),但這些飛機在其他性能方面則都要有所欠缺。尤其是F-22先進的隱身能力,它的雷達反射面積僅僅只有0.01平方米,同一只普通的飛鳥無異。這足夠將蘇-27等裝備傳統脈衝多普勒雷達的四代戰鬥機的雷達探測距離降低到10~20千米的誇張程度,完全能夠抵銷四代機和四代半戰鬥機的大半全部作戰能力
[23]
。但是如果遭遇裝備有源相控陣雷達(AESA)的四代半戰鬥機,搭配上有大型預警機作為核心的高效空中預警指揮體系,即使是F-22也要斟酌一番。
隨着時代的發展,F-22的航電等子系統也會得到相應的升級。但是,F-22的氣動外形已經定死了,加上美國空軍並沒有升級F-119發動機的計劃,近年來電子設備和航電的升級卻增加了機體的死重。但是,越來越多的跡象披露,F-22的作戰半徑並沒有洛馬所公佈的745公里,就拿2016年空襲敍利亞來説,F-22從伊拉克起飛到達敍利亞執行任務,然後超音速巡航返回阿聯酋,總航程已經達到了約3000公里左右。因此,對於F-22的實際作戰能力,洛馬可能存在一定的隱瞞。
F-22精美圖集(6張)
但F-22採購量稀少的情況依舊沒有得到有效的解決。終於,在2011年12月13日,最後一架F-22量產型下線,至此F-22的生產線也關閉了,美國軍隊中所服役的F-22數量被定格在了187架。
儘管F-22價格高昂,還是有些國家不滿足於“低檔”的F-35,希望採購F-22獲得局部地區的絕對空中優勢,日本就是典型。但美國決策部門並沒有考慮增加出口以降低F-22成本,由此提高空軍裝備數量,仍拒絕對外出售F-22
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。(鳳凰網 評)
F-22戰鬥機發生事件
2021年8月12日美國“動力”網站“戰區”專欄報道稱,美國空軍第199戰鬥機中隊的一架F-22戰鬥機於8月11日在飛行途中發生緊急情況,隨後返回了與丹尼爾·健·井上國際機場毗鄰的珍珠港-希卡姆聯合基地,以攔阻着陸的方式實施緊急迫降。
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2023年2月4日,美國政府將一個普普通通的中國民用科研氣球炒作成是“間諜氣球”,並讓美軍一架F-22戰鬥機用一枚價值數十萬美元的AIM-9X導彈將其擊落後,在之後的幾天裏,美軍又先後在北美擊落了三個被其稱作“不明物體”的氣球。
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當地時間2024年4月11日上午11點50分左右,當時這架F-22戰機在降落後正被地勤車輛牽引,然後飛機前起落架突然發生故障,飛機機頭着地。報道稱,故障發生後嘉手納基地的消防車和其他後勤車輛迅速衝向跑道,但出事的F-22戰機沒有起火。下午2點左右,這架F-22戰機被拖回機庫。
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- 參考資料
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- 1. 英語:美國先進戰術戰鬥機——F-22猛禽(F-22A Raptor Advanced Tactical Fighter, United States of America) .空軍技術.2013-06-01[引用日期2013-06-01]
- 2. 英文:F-22 Raptor Program .Globalsecurity.org[引用日期2019-09-25]
- 3. 中文:美國曆史上三次著名的戰鬥機大比拼 .新浪軍事.2001年11月5日[引用日期2013-06-01]
- 4. (英語)Lockheed Martin rolls out F-22 Raptor .CNN.1997-04-02[引用日期2013-09-04]
- 5. (英語)History of F-22 Raptor .Boeing[引用日期2013-09-04]
- 6. 中文:美軍將在韓日部署F-22戰機威脅中國 .新浪軍事.2006年01月11日[引用日期2013-06-01]
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- 8. F-22 Raptor ..globalsecurity.2016-04-26[引用日期2017-11-20]
- 9. 英文:F-22 Raptor .Lockheedmartin.com[引用日期2019-09-25]
- 10. 英文:F-22 Raptor - Operations .Globalsecurity.org[引用日期2019-09-25]
- 11. 中文:美國將在日本沖繩美軍基地暫時部署F-22戰機 .中國廣播網.2007-02-28[引用日期2019-09-25]
- 12. 中文:美回撤在日本的F-22隱形戰機 未來可能再次部署 .中國經濟網.2007-05-09[引用日期2019-09-25]
- 13. 中文:F-22“猛禽”高清靚照 .央視網.2012-04-25[引用日期2019-09-25]
- 14. 中文:美韓舉行“禿鷲”軍演 F-22降落韓國烏山基地 .環球網.2013-04-01[引用日期2019-09-25]
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- 17. 中文:美軍一架F-22隱形戰機在加利福尼亞南部墜毀 .鳳凰網.2009年03月26日[引用日期2013-06-01]
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- 19. 中文:美國“猛禽”無限期停飛(圖) .網易軍事.2011-05-09[引用日期2013-06-01]
- 20. 中文:單機造價超1.5億美元,美軍總共摔了多少架F-22猛禽戰機? .東方網.2017-05-18[引用日期2019-09-25]
- 21. 美國F-22戰鬥機訓練中墜毀 美媒:軍方庫存僅183架,影響重大 .人民日報海外網[引用日期2020-05-16]
- 22. 來看看美軍是怎麼給F22上隱身塗層 .網易[引用日期2020-10-19]
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- 24. 美軍F-22戰機空中突發緊急情況 罕見放下尾鈎攔阻迫降 .新華網.2021-08-14[引用日期2021-08-17]
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- 26. 美軍F-22戰機因故障衝出跑道,起落架未能打開機腹受損 .澎湃網[引用日期2022-04-01]
- 27. 美F-22戰機機隊將大幅“縮編”! .北晚在線.2022-03-29[引用日期2022-04-02]
- 28. 誤擊?F-22打落不明飛行物第二天,美科學家披露,有顆氣象氣球失聯 .百家號[引用日期2023-03-01]
- 29. 苦主出來認領了?F-22疑似擊落美國氣球 .環球時報[引用日期2023-03-01]
- 30. 尷尬!駐日美軍一架F-22戰機出現前起落架故障,機頭着地 .環球網.2024-04-12[引用日期2024-04-12]
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