F-22 Raptor

Lockheed Martin / Boeing F-22 Raptor одноместный, двухмоторный истребитель пятого поколения разработанный с использованием стелс-технологии. В первую очередь разрабатывался для полного превосходства в воздухе, но он также имеет дополнительные возможности, которые включают функции штурмовика, самолета радиоэлектронной борьбы и радиотехнической разведки. Конструкторы Lockheed Martin является главным подрядчиком и отвечает за большую часть планера, систем вооружения и окончательной сборки F-22. Самолет до официального ввода в ВВС имел несколько обозначений F-22 и F/A-22, в декабре 2005 года принят на вооружение под наименованием F-22A. Несмотря на длительный и дорогостоящий период развития, ВВС США считает, что F-22 один из важнейших компонентов американской военной мощи тактической авиации, и утверждает, что самолет не имеет аналогов из любых известных или прогнозируемых истребителей, а Lockheed Martin утверждает, что комбинация  технологий в Raptor, скорости, ловкости, точности и ситуативности, в сочетании с боевыми возможностями воздух-воздух и воздух-земля, делает его лучшим  истребителем в мире.Маршал авиации Ангус Хьюстон, бывший начальник австралийских сил обороны, заявил в 2004 году, что "F-22 станет самым выдающимся истребителем когда-либо созданным».

Высокая стоимость самолетов, отсутствие четких  боевых задач в связи с задержками разработок в России и Китае программ истребителей пятого поколения, запрет в США на экспорт F-22 Raptor, и поступательное развитие запланированных более дешевых и более универсальных F-35 с призывом положить конец F-22 усложняли задачу производства В апреле 2009 года Министерство обороны США предложило прекратить размещение новых заказов, с учетом одобрения Конгресса, для окончательного подсчета на закупку 187 боевых самолетов. Национальный закон Авторизация обороны на 2010 финансовый год не хватало финансирования для дальнейшего развития F-22. Последний F-22 сошел с конвейера 13 декабря 2011 во время церемонии в Доббинс Air Reserve Base.

С 2010 года F-22 страдает от множества нерешенных проблем с системой подачи кислорода, которые способствовали одной аварии и гибели пилота. 

Для выполнения боевых задач самолет имеет самое совершенное радиоэлектронное оборудование. Его основу составляет комплекс управления оружием с многофункциональной РЛС, имеющей дальность действия до 150 км,  с системой радиоэлектронной борьбы. На самолете также установлен центральный комплекс обработки данных и комплексная система связи, навигации и опознавания. Для непосредственного управления самолетом используется цифровая электродистанционная система управления с волоконно-оптическими линиями данных.

Кроме одноместного самолета F-22A разработана его двухместная учебно-тренировочная модификация F-22B. Для ВВС США планируется построить 750 самолетов F-22. Предполагалось ежегодно, начиная с 1999 года, выпускать по 72 таких самолета, но в настоящее время это число уменьшено до 48, и такой темп будет достигнут только в 2001 году. Американские специалисты считают, что истребитель F-22A будет существенно превосходить по боевой эффективности современные самолеты аналогичного назначения.

7 сентября 1997 г. поднялся в воздух первый из опытной серии истребителей пятого поколения Lockheed Martin/Boeing F-22A Raptor. Вспоминая этот 58-минутный полет, летчик-испытатель Пол Метц (Paul Metz) не скрывал восторга. Он сказал, что новый самолет «по скорости вращения и разгонным характеристикам значительно превосходит F-15, в то же время он очень устойчив и обладает прекрасной управляемостью. Я пережил чудесные минуты». В начале 1998 г. разворачивается 5000-часовая программа летных испытаний F-22A, в которой примут участие 9 машин.

Появление F-22A вызвало множество статей в авиационных изданиях во всем мире. Проанализировав эти публикации, редакция «АиВ» решила поместить в этом номере одну из наиболее типичных статей, дающую общее представление о машине. Как нетрудно заметить, многие положения этой статьи носят рекламный характер. Автор не скупится на эпитеты, называя F-22 «Рэптор» сверхскоростным, свехманевренным, малозаметным самолетом с новым уровнем технологии производства т.д и т.п. А между тем не все так просто. Редакционная статья, помещенная следом, содержит попытку анализа некоторых технических решений, положенных в основу F-22A.

F-22 открыл новую эру в развитии истребительной авиации. Хотя жесткие бюджетные ограничения постоянно тормозили программу, а дебют первого из девяти самолетов опытной серии состоялся через семь лет после полетов двух опытных образцов YF-22, командование USAF с оптимизмом смотрит в будущее. F-22 принес наибольшее увеличение крейсерской скорости полета с начала реактивной эры: он может долго лететь и маневрировать на скоростях, на которых другие современные истребители с трудом летают по прямой линии в течение короткого времени. F-22A построен с использованием всех элементов технологии «стелc», обеспечивающих снижение заметности в широком диапазоне радиочастот и инфракрасного излучения. Его электронное оборудование и система отображения информации в кабине летчика превосходят все аналогичное оборудование, прошедшее испытания где-либо.

Базовый облик F-22 был разработан за три месяца лихорадочной работы после того, как в 1987 г. фирма «Локхид» решила, что ее предыдущая концепция истребителя, выигравшая предварительный конкурс USAF, будет технически трудно реализуема и недостаточно конкурентоспособна. Главная трудность состояла в том, чтобы найти компромисс между противоречивыми требованиями низкой заметности, сверхзвуковой крейсерской скорости и сверхманевренности. В результате многолетних поисков первый в мире истребитель пятого поколения приобрел следующий облик. Взлетная масса – около 27 т. Крыло – близкое к треугольному с умеренной (42°) стреловидностью по передней кромке. Оно сочетает низкую относительную толщину для сверхзвукового полета с достаточной площадью для удовлетворения требованиям маневренности и обладает необходимым объемом. Большие предкрылки и изменение кривизны профилей по размаху делают крыло более эффективным на низкой скорости и больших углах атаки, чем треугольные крылья, построенные раньше. Самолет имеет интегральную компоновку: 1/3 размаха приходится на фюзеляж, вмещающий отсеки вооружения и большую часть топлива. Хвостовое оперение F-22 спроектировано так, чтобы самолет мог достигать предельных углов атаки, полностью сохраняя управляемость. Для расширения диапазона возможных режимов полета применяется изменение вектора тяги, что особенно полезно на низких скоростях. Но F-22 управляем на любом режиме и без отклонения сопел двигателей.

F-22 создан с применением технологии «стелc», основанной на преобладании плоских наклонных поверхностей с острыми кромками, и в этом смысле он является развитием  F-117. Дальнейший прогресс в этой области позволил ввести в конструкцию «Рэптора» и некоторые криволинейные поверхности, а также с особой тщательностью выполнить зазоры между управляющими поверхностями. Хотя применение композиционных материалов (КМ) на самолетах F-22 способствует снижению заметности самолета, конструкция F-22 содержит их меньше, чем планировалось изначально. Тем не менее, цель – снижение массы на 25% по сравнению с полностью алюминиевой конструкцией – достигнута. Титан составляет 41% массы планера.

Сердцевиной конструкции является центральная часть фюзеляжа, построенная Lockheed Martin Tactical Aircraft Systems. Она включает отсеки для размещения вооружения и главных опор шасси, а также воздушные каналы двигателей. Остальной объем этой секции отдан под интегральный топливный бак. К центральной части крепятся консоли крыла, двигательные отсеки и хвостовые балки, построенные Boeing. Носовая часть фюзеляжа F-22 содержит кабину и электронное оборудование, созданное Lockheed Martin.

Размерность установленных на F-22 двигателей Pratt&Whitney F119-PW-100 продиктована требованием сверхзвуковой крейсерской скорости. Хотя F119 схож по габаритам с F100 и рассчитан на приблизительно такой же (около 125 кг/с) расход воздуха, степень его двухконтурности составляет около 0,2:1, в то время, как у F100 этот параметр – 0,7:1. Таким образом, через горячий контур F119 проходит по крайней мере на 50% больше воздуха, чем у F100. Хотя официальные источники указывают, что новый двигатель находится в «классе тяги 155 кН», действительная тяга на полном форсаже может быть даже более 170 кН. Это предполагает существование промежуточного режима в 113 кН для сверхзвукового крейсерского полета. Плоские сопла F-22 могут отклонять реактивную струю на полном форсаже вверх и вниз со скоростью до 20° в секунду. Створки сопел могут занимать согласованное с другими кромками самолета положение с целью уменьшения радиолокационной заметности и формируют выхлоп таким образом, чтобы снизить его температуру.

Основное вооружение F-22 состоит из шести перспективных ракет «воздух-воздух» средней дальности AIM-120С (AMRAAM) – по три в каждом из двух центральных отсеков на пневмо-гидравлических катапультных установках. В двух боковых отсеках содержится по одной ракете ближнего боя А1М-9Х. Выход ракет из отсеков происходит автоматически, как только F-22 приближается к точке пуска, позволяя головкам самонаведения захватить цель. 20-мм пушка М61А2 фирмы General Dynamics – облегченная версия известного «Bулкана» с удлиненными армированными КМ стволами и модифицированной казенной частью – расположена у корня крыла справа. Дульный срез выведен в небольшой закрывающийся шарнирной крышкой желоб в фюзеляже.

Еще в 1994 г. USAF поставили перед Lockheed задачу обеспечить F-22 возможность нанесения ударов по наземным целям, для чего отсеки вооружения были переоборудованы для размещения 450-кг боеприпасов GBU-32 Joint DirectAttack Munition (универсальное управляемое средство поражения) JDAM разработки McDonnel Douglas. F-22 может нести два JDAM, две AMRAAM и две А1М-9Х. Когда скрытность не требуется, F-22 может нести до 2270 кг боевой нагрузки снаружи на каждом из четырех подкрыльевых пилонов. Для перегоночных полетов на каждом из них можно размещать по 2280-литровому топливному баку и по паре AMRAAM, уменьшая тем самым потребность в количестве самолетов-заправщиков и транспортных самолетов.

 Но, пожалуй, самым значительным технологическим достижением, примененным на F-22, является сложная система датчиков, компьютеров и дисплеев, которые, как предполагается, позволят пилоту лучше справиться со своей работой. Пол Метц как-то сказал: «Если обратиться к истории, то нетрудно заметить, что очень мало летчиков-истребителей действовали эффективно. В войне 1939-45 гг. только один летчик из пяти сбивал хотя бы один самолет противника… С того времени мало что изменилось. Наша задача в том, чтобы увеличить число летчиков, поражающих цель, с одного из пяти до одного из двух».

Скорость и скрытность F-22 сделают будущие воздушные бои чрезвычайно скоротечными, что выдвигает новые требования к обеспечению ситуационной уверенности летчика. С этой целью самолет оснащен новым суперкомпьютером с центральным процессором разработки GM-Hughes. Его математическое обеспечение общим объемом около 1,7 млн. строк обрабатывает данные, поступающие от РЛС APG-77 производства Northrop Grumman, системы P35ALR-94 фирмы Lockheed Sanders, а также по каналам передачи данных от других самолетов, например, AWACS. Система сводит в единое целое всю поступающую информацию, комбинируя ее со сведениями из базы данных, тем самым давая возможность летчику ориентироваться в тактической обстановке. Значение этого трудно переоценить, т.к. 90% сбитых и оставшихся в живых летчиков потом говорили, что не заметили, что поразило их. Компьютер постоянно просчитывает дальность до любой РЛС ПВО в районе полета и, если летчик F-22 производит маневрирование таким образом, что вероятность обнаружения возрастает, масштабное кольцо вокруг отметки данной РЛС на индикаторе в кабине расширяется. Собственную РЛС F-22 «Рэптора» предполагается использовать только в случае абсолютной необходимости: когда нужно атаковать или идентифицировать самолет, приблизившийся к F-22 достаточно для того, чтобы составить для него угрозу. Компьютер отслеживает положение и скорость целей, определяет их принадлежность и выдает рекомендации, как и когда использовать оружие.

Фазированная РЛС F-22 уникальна. Ее антенна состоит из почти 2000 модулей размером в палец, каждый из которых представляет собой крошечный радарный приемо-передатчик. Электронный луч может перескакивать с цели на цель гораздо быстрее, чем движется радарный диск обычной РЛС. Радар F-22 будет более надежным, поскольку он содержит единственный высоковольтный кабель, и в нем отсутствует механизм поворота антенного зеркала, который у обычного радара повреждается наиболее часто.

Еще одной особенностью F-22 является отсутствие двухместной модификации; F-22B был отклонен в прошлом году с целью экономии денег. ВВС верят, что оборудование F-22 сделает его безопасным в полете, а каналы передачи данных совместно с электронной памятью позволят инструктору, сидя на земле за монитором, контролировать курсанта так же хорошо, как если бы он находился на заднем сидении. Имеется лишь одно «но»: не будет бесплатных катаний для генералов, конгрессменов и представителей СМИ.

Огромная тяга двигателей обеспечивает F-22 «Рэптору» замечательные разгонные характеристики. Данные, опубликованные в 1991 г., показывают, что даже на максимальном режиме F-22 превосходит по скорости F-15C на полном форсаже, когда оба самолета имеют на борту восемь ракет «воздух-воздух». Форсажные камеры нового истребителя будут задействованы в основном для маневрирования. «Мы ожидаем, что это будет одна из вещей, которая удивит ВВС,» – говорит Метц. Он верит, что «форсажная камера будет в основном невостребованной». Во время типовой миссии F-22 сможет поддерживать скорость от М=1,1-1,2 до М=1,5 и более в течение всего полета над вражеской территорией. По продолжительности такого полета он в 3-6-раз превосходит любой истребитель четвертого поколения.

Сверхзвуковая крейсерская скорость является источником многих преимуществ. Более быстрый самолет обладает инициативой в бою, он сможет маневрировать вокруг более медленного противника, чтобы нанести удар из задней полусферы или вступить в бой с большей энергией. Скорость «Рэптора» дополняется его скрытностью: ведь цель состоит не в том, чтобы стать абсолютно «невидимым» для ПВО, а чтобы уменьшить дальность обнаружения до такой, когда противник уже не сможет выполнить перехват быстролетящей цели. Уменьшенная эффективная поверхность рассеивания F-22, особенно в передней полусфере, гарантирует его летчику возможность первым увидеть противника и первым нанести удар.

USAF не исключают возможности и ближнего воздушного боя, хотя Пол Метц предпочитает не пускаться в дебаты относительно боевой ценности низкоскоростных маневров на сверхбольших углах атаки, продемонстрированных Су-37. Некоторые летчики верят, что возможность вести огонь ракетами «воздух-воздух» ближнего действия почти в любом направлении путем изменения ориентации фюзеляжа независимо от траектории полета, будет решающей в будущих воздушных боях. Другие не соглашаются, аргументируя это тем, что маневры, связанные со срывом потока, приводят к такой большой потере скорости, что они являются убийственными в групповом воздушном бою. К чему бы не привел спор о значимости сверхманевренности на низкой скорости, на этих режимах F-22 сможет хорошо за себя постоять. Углы атаки в 60° были продемонстрированы в ходе испытаний YF-22. На углах атаки 15° и выше самолет показал угловую скорость вращения по крайней мере в два раза выше, чем F-15, и преимущество это расширяется до тех пор, пока F-15 не упирается в свое ограничение в 30°, до которых он еще управляется по крену. Угловая скорость изменения тангажа F-22 в два раза превосходит этот показатель у F-16.