Самолёт призванный заменить перехватчик, бомбардировщик, ДРЛО и разведчик. Машина, которая может кардинально изменить ход боя, оставаясь при этом незамеченной. Истребитель, имеющий начинку космического корабля, но выполняющий земные задачи. F-22 Raptor – это первый в мире самолёт пятого поколения, состоящий на вооружении. «Раптор» должен стать опорой и главным защитником интересов Америки на десятилетия вперед.
Аппарат уже прошёл боевое крещение, где полностью проявил свои качества и отстоял право на существование.
История
Необходимость в истребителе нового поколения осознавали как американские, так и советские военные. Работы начались практически одновременно, а именно в 1981. Основными показателями должны были стать: сверхманевренность, сверхзвуковая крейсерская скорость и малозаметность.
Для Пентагона вопрос стоял острее. Дело в том, что советские Су-27 и МиГ-29 вышли позже американских F-15 и F-16, и соответственно, были разработаны с применением более совершенных технических решений.
Главные требования по конкурсу ATF были опубликованы в марте 1981 года.
О начале программы объявили в мае 1986 года. К концу того же года выявились два основных конкурента – компании во главе с Lockheed с одной стороны и Northrop, с другой. Летающие прототипы участники должны были показать уже через 4 года.
К началу 1990 года команды представили свои модели: YF-23 и YF-22. Аппараты вышли сильно дороже ожидаемого бюджета, по этой причине решено было отказаться от некоторых устройств, а именно РЛС бокового обзора и оптико-электронной станции наведения. В ходе испытаний, оба прототипа показали свои достоинства и недостатки.
Модель YF-23 обладала меньшим аэродинамическим сопротивлением и лучшими показателями малозаметности, особенно, в ИК диапазоне. Добиться этого удалось благодаря соплам специальной формы, которые, однако, ухудшают манёвровые характеристики. Такой самолет неспособен выполнять целый ряд фигур высшего пилотажа, таких как «кобра», например.
Модель YF-22 от Lockheed, напротив, имела хорошие манёвровые качества, благодаря управляемому вектору тяги. Еще одним важным преимуществом YF-22 являлась большая полезная нагрузка. В итоге, прототип от группы «Локхид» YF-22 был признан лучшим и стал победителем конкурса.
Первый предсерийный образец совершил полет в сентябре 1997 года.
В первоначальный планер внесли коррективы и установили более мощные двигатели с отклоняемым вектором тяги в вертикальной плоскости.
Серийное производство самолета началось в 2001 году. Первую машину приняли на авиабазе Неллис уже через 20 месяцев. К 2004 году завод выпустил 51-ое изделие.
Первоначальный заказ в 750 машин был сокращен. Правительство не видело смысла закупать большое количество дорогостоящих машин, так как основной геополитический соперник – Советский Союз уже распался к этому времени. Таким образом, последний 187-ой самолет войска приняли в 2012 году, завершив программу.
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.
Конструкция
«First look — first kill» (заметил первый — победил) – концепция, выведенная военными, подразумевает, что выиграет битву тот, кто обнаружит первым, то есть предполагался обмен ракетами на дальних дистанциях.
Ставка была сделана на стелс-технологии в ущерб сверхманёвренности: сопла двигателей выполнены особой формы, исключающей манёвры в горизонтальной плоскости.
Вооружение было спрятано в специальных отсеках – конусообразные части ракет отлично отражают радиоволны, однако традиционные точки подвеса были оставлены на месте. На крыльевых подвесах устанавливаются топливные баки во время длительных перегонов.
Планер
Основная задача при проектировке планера F-22 –уменьшение ЭПР, то есть минимизация отражения радиоволн радара противника. Выступающие части самолета, такие как нос и хвост, старались расположить на параллельных линиях – ромбовидное крыло и V-образное оперение. Даже воздухозаборники и стыки листов корпуса имеют специальную геометрическую форму.
Эти меры должны были отразить лучи РЛС в сторону от антенны. С другой стороны, разработчики активно начали применять радиопоглощающие материалы (РПМ). По разным данным, их доля в планере доходит до 40%, среди которых 30% термостойкие. Полимерную основу составили бисмалеимиды. В дополнение к ним представлены термопластичные углепластики Avimid K-III, которые сохраняют свои свойства при допускаемых повреждениях и нагреве.
Двигатели
На истребителе установлены два двигателя Whitney F119-PW-100. Это турбореактивный двухконтурный двигатель, разработанный специально для программы ATF. Лопатки компрессора выполнены по блиск-технологии, то есть как одно целое с диском. Такая конструкция выдерживает большие нагрузки, что позволяет компрессору качать больше воздуха в камеру сгорания.
Система управление двигателем электронная: контроллер регулирует подачу топлива, в зависимости от условий полёта.
По сравнению с предшественниками, двигатель выдает на 22% больше мощности при том же расходе и имеет на 40% меньше деталей и узлов.
Характеристики F119-PW-100
- тяга: 11829 кгс;
- Форсажная тяга: 16785 кгс;
- длина: 5,16 м;
- диаметр: 1,168 м;
- вес: 1770 кг;
- тяговооруженность : 7,95.
Причина, по которой прототип F-22 изначально выиграл конкурс, была в большей манёвренности, что стало возможно благодаря управляемому вектору тяги. Сопла могут отклоняться в вертикальной плоскости на 20 градусов, а также имеют плоскую форму.
Раскаленная реактивная струя, при такой форме, эффективнее отдаёт тепло в окружающую среду и охлаждается. Как следствие, снижается заметность объекта в ИК-диапазоне.
Электронная начинка
F-22 передовой в техническом плане аппарат ВВС США. Самолёт готов к любому сценарию и для этого в нём предусмотрены:
- Детектор облучения AN/ALR-94. Состоит из 32 антенн, разнесённых по корпусу. Комплекс регистрирует излучение РЛС противника, вычисляет его координаты, тип судна и, если их несколько, расставляет приоритеты, в зависимости от представляемой угрозы. На экране пилота отображается информация о противнике в виде круга, обозначающий радиус действия его вооружения. Данные могут быть переданы на радар или могут быть использованы для наведения оружия в пассивном режиме. В первом случае радар, получив координаты, подсвечивает цель узким лучом, избегая сканирования всей местности.
- Инфракрасный и ультрафиолетовый датчики пуска ракет AN/AAR-56, также разнесённые на 360 градусов. Струя выпущенной ракеты излучает в инфракрасном диапазоне, что фиксируется прибором. Датчики определяют место пуска ракет и на основе этих данных компьютер выдает оптимальный манёвр ухода в графическом виде.
- РЛС AN/APG-77v1. Установка с активной фазированной антенной решёткой (АФАР). Его принципиальное отличие от пассивной ФАР, в отсутствии единого передатчика. Сигнал формируется множеством активных микропередатчиков, что даёт возможность генерировать мощное излучение. Но с другой стороны, увеличивается тепловыделение, что требует установки жидкостного охлаждения. Итого, масса комплекса AN/APG-77 составила 553 кг, а производительность насоса охлаждения 35 литров жидкости в минуту.
Как видно, электронные системы тесно интегрированы аппаратно и взаимно дополняют друг друга. Приборы, основанные на разных принципах действия, выявляют любые существующие угрозы.
С помощью микширования всех данных, составляется единая круговая информационная система, снимающая нагрузку с лётчика и повышающая, в конечном итоге его выживаемость.
БОЕВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ F-22
На больших дальностях
F-22 может одинаково эффективно действовать к в ближнем, так и в дальнем воздушном бою. |
Идеологию разработчиков «Раптора» можно выразить одной фразой — «первым обнаружил — первым уничтожил». Основами выживания и победы в бою на больших дальностях является дальность обнаружения и энергия ракеты. Летные характеристики F-22 в сочетании с низкой ЭПР дают ему преимущества в дальнем бою. Низкая ЭПР играет в этом ведущую роль — дает возможность подойти к противнику на дальность пуска ракет, оставаясь незамеченным, по сравнению с самолетами с обычной ЭПР. Это позволяет производить пуски в благоприятных условиях.
Большая дальность обнаружения и сопровождения целей бортовой РЛС также минимизирует вероятность поражения огнем противника, что в сочетании с низкой ЭПР позволяет первым обнаружить противника и осуществить пуск ракет. Даже если не брать в расчет малую заметность самолета, F-22 является грозным противником благодаря его высоким летным характеристикам. Крейсерская сверхзвуковая скорость, то есть полет на сверхзвуковой скорости без включения форсажа, избавляет его от необходимости осуществлять разгон перед пуском ракет, тогда как самолеты четвертого поколения с крейсерскими скоростями в районе 1,2М вынуждены перед пуском ракет осуществлять разгон на форсажном режиме работы двигателей, что приводит к повышенному расходу топлива. F-22 с крейсерской скоростью 1,7М этого недостатка лишен.
Еще одним преимуществом является больший, чем у существующих истребителей, практический потолок, что тоже способствует повышению кинетической энергии ракет (стрельба ведется, по сути, сверху вниз). Стоящие на вооружении ракеты AMRAAM являются одноступенчатыми, их двигатель работает только на начальном этапе полета, а далее полет и маневрирование ракеты происходит за счет набранной энергии. Таким образом, сообщая ракете при пуске как можно больше энергии, можно повысить ее дальность или сохранить больше энергии для маневрирования на конечных участках траектории. В настоящее время разрабатываются двухступенчатые УР класса «воздух—воздух», а также ракеты, оснащенные прямоточными воздушно-реактивными двигателями, которые смогут свести на нет превосходство тандема F-22/AMRAAM. Не допустить этого может принятие на вооружение ракеты AIM-120D, проходящей в настоящее время испытания, с повышенной на 50% дальностью полета и другими усовершенствованиями.
Маневренные характеристики
По своим маневренным характеристикам F-22 превосходит все существующие истребители во всем диапазоне высот и скоростей полета. Аэродинамика машины в сочетании с высокой тягой двигателей, мощной САУ и управляемым вектором тяги обеспечивают F-22 отличные маневренность и управляемость на всех режимах полета. В частности, машина демонстрировала установившийся полет с углом атаки до 60°.
Для уменьшения ЭПР кромки технологических лючков и съемных панелей F-22 выполнены зубчатыми. |
В случае войны F-22 сможет одинаково эффективно действовать как в дальнем, так и в ближнем маневренном воздушных боях, а если сюда добавить его возможности по поражению наземных целей, то становится ясно — это один из лучших на сегодняшний день образцов авиационной техники.
Сравнение с F-16 показывает, что Raptor превосходит его во всем диапазоне высот и скоростей полета, причем даже без использования форсажного режима работы двигателей. Только в одной области характеристики F-16 с включенным форсажем приближаются к F-22, что, однако, легко сводится на «нет» включением форсажа пилотом Raptor.
Можно сказать, что в настоящее время хорошо подготовленный пилот F-22 будет иметь преимущество над любым противником. Хотя при сравнении с модернизированными самолетами семейства Су-27, в частности Су-35, преимущества американской машины не столь очевидны. Во-первых, против десяти УР Р-77 российского истребителя F-22 несет только шесть ракет AMRAAM. Отсутствует на американском самолете и оптико-локационная станция, работающая в ИК-диапазоне, а наличие пассивного средства обнаружения воздушных целей дает летчику дополнительные преимущества. При ведении ближнего маневренного воздушного боя пилот российского истребителя будет иметь преимущества еще и благодаря наличию нашлемной системы целеуказания (НСЦ) и ракет малой дальности с большим углом поля зрения ГСН и высокой маневренностью. Частично это преимущество может быть устранено принятием на вооружение УР AIM-9X с управляемым вектором тяги, но НСЦ летчики F-22 получат очень нескоро, если получат вообще. Да и российский истребитель пятого поколения Т-50 уже встал на крыло.
Ударные возможности
F-22 изначально разрабатывался как истребитель завоевания превосходства в воздухе. Требование способности атаковать наземные цели было добавлено позже, что сказалось на ударных возможностях самолета.
Так, требование малозаметности вынудило разработчиков ограничить объем грузоотсеков. В результате оказалось, что значительная часть образцов вооружения «воздух – земля» не может поместиться в них (например, противорадиолокационная ракета AGM-88 HARM). Таким образом, F-22 не может применять основную американскую противорадиолокационную ракету. Конечно, он может нести данную ракету на внешней подвеске, но в этом случае теряется главное преимущество «Раптора» — малозаметность. Из-за небольшой грузоподъемности внутренних подвесок F-22 также не может брать на борт тяжелые бомбы – их максимальный калибр ограничен 1000 фунтами (454 кг).
В составе БРЭО F-22 из соображений снижения стоимости самолета отсутствует специализированное бомбардировочное оборудование. В программном обеспечении оставлены алгоритмы, необходимые для обнаружения и опознавания целей. Поражение этих целей, в свою очередь, осуществляется управляемыми бомбами с наведением по сигналу навигационной системы GPS.
Радиолокационная станция
Для истребителя был создан абсолютно новый радар c электронной разверткой луча. Бортовая РЛС представлена моделью AN/APG-77. Её особенность в режиме псевдослучайной смены частоты. В основу заложена идея многократного изменения частоты случайным образом. Зафиксировать такой сигнал вражеским станциям будет сложнее.
Вторая особенность это 2 тысячи элементов, каждый из которых является приёмо-передающей ячейкой.
Разрешающая способность такой станции качественно улучшается – количество сопровождаемых целей увеличилось до 100, а также появилась возможность передавать команды выпущенной ракете с помощью луча.
Дальность обнаружения целей типа
- Истребитель с ЭПР >3 м² до 250—310 км (Су-27, Миг 29, Eurofighter Typhoon).
- Крылатые ракеты (0,1-0,5 м²) — до 150 км.
- Танки и катера — до 70 км.
Остальные характеристики
- Угол обзора по горизонтали, и по вертикали — 120 градусов.
- Количество целей, обстреливаемых одновременно — 20 единиц.
- Время полого обновления картинки — 14 секунд.
- Максимальная средняя мощность – 18500 Ватт.
С такими параметрами F-22 «Raptor», является полноправным самолетом ДРЛО, являясь его компактной версией.
О непобедимых стелсах
Ф-22 на фото практически незаметен, не так ли?
Общеизвестно, что американские Ф-22 невидимые, непобедимые и вообще самые-самые. Что там наши сушки против них могут? Так эт, не самолёт, а пшик все эти наши сушки. Давайте же разберём, какие преимущества даёт стелс-технология самолёту по сравнению с теми экземплярами, которые ей не обладают. Для этого нам понадобятся лишь школьные знания да ещё немного эрудиции, почерпнутой из детских познавательных книжек.
Перво-наперво следует в очередной раз напомнить: стелс — не невидимость для радаров, стелс — лишь «малая» заметность. Стелс прекрасно виден в оптическом диапазоне, ближнем ИК, дальнем ИК, а также в радиоволнах длиннее одного метра. В радиоволнах менее одного метра он не невидим, он лишь менее заметен.
Насколько менее? Вспоминаем школьные познания в геометрии. Мощность излучения меняется расстоянием от источника излучения в корень квадратный раз. Если на расстоянии в 40км мы измеряем сигнал мощностью X, то на расстоянии в 400км мощность сигнала от этого источника будет уже X*0.01, то есть в сто раз меньше. Обычный самолёт, облучённый радаром, рассеивает этот сигнал грубо говоря равномерно во всех направлениях. Поэтому мощность отражённого сигнала падает ровно по такому же принципу. То есть, радиолокационное эхо самолёта с изменением расстояния в 10 раз изменяется в 10000 раз.
Таким образом, чтобы быть обнаруженным неким гипотетическим радаром не на расстоянии 400км, а лишь на 40км, самолёт должен рассеивать отражённый сигнал в 10000 раз меньше.
Что делает стелс-технология с радиосигналом? Вместо того, чтобы рассеивать падающее излучение она его частью поглощает, а частью отражает, не рассеивая, в максимально ограниченном количестве направлений, чтобы минимизировать шанс попадания отраженного луча в приёмник радара. Именно поэтому стелсы имеют такие рубленые формы и множество параллельных кромок и рёбер. Полного поглощения или отражения добиться невозможно, часть всегда рассеивается, поэтому используется показатель ЭПР — эффективная поверхность рассеивания.
ЭПР обычных истребителей оценивают величиной порядка 10 квадратных метров. По оценкам наших специалистов, ЭПР Ф-22 должна быть на уровне 0.3 кв.м., то есть лишь в 300 раз меньше, а никак не в 10000. По утверждениям американцев, во фронтальной проекции его ЭПР составляет 0.0001 кв.м., то есть, как у стального шарика в 1 см диаметром. Как говорится — ну-ну. Что будет с ЭПР Ф-22 при боковой или вовсе многоракурсной подсветке, что там у него вообще с ЭПР в проекциях, отличных от фронтальной — то великая государственная тайна США.
Что ж, поверим американцам и заглянем в характеристики какого-нибудь радара. Например, Н035 «Ирбис», радар Су-35С. Цель с ЭПР 0.01 кв.м. он обнаруживает на расстоянии 90 км. Таким образом, при самом благоприятном раскладе и предположении, что американцы не приукрашивают, Су-35С обнаружит Ф-22, соблюдающий строжайший режим маскировки, радаром на расстоянии около 30км. На таком расстоянии самолёт может быть обнаружен уже в ИК диапазоне бортовой ОЛС. Именно в передней полусфере она обнаруживает цель за 30км, ну а если видно горячие сопла самолёта — и все 80км. Ну а при отклонениях от благоприятного расклада и поправке утверждений американцев на мнение наших специалистов (ну, то есть, в реальной жизни) дальность обнаружения даже радаром истребителя может перевалить за 100 км. Даже обычное воздушное патрулирование с применением лишь радаров самих истребителей, облучающих заданный район со многих ракурсов, многократно повышает риск обнаружения.
Однако бортовые РЛС истребителей работают в сантиметровом диапазоне длин волн и излучают мощность единиц, максимум — десятков киловатт. Большего от шайбы диаметром около 1 метра добиться невозможно. Длину волн ограничивает геометрия, излучаемую мощность — охлаждение антенны. Именно этим диапазоном и ограничиваются возможности стелс-технологии. И тоже по причинам простой геометрии — Ф-22 недостаточно велик для того, чтобы эффективно отражать или поглощать метровые волны, он может их только рассеивать. В детстве наверное читали о том, что зеркало — это поверхность, неровности которой меньше, чем длина отражаемых волн? Наземные РЛС не ограничены жёстко ни размерами, ни количеством антенн, ни мощностью, ни, как следствие, сантиметровым диапазоном длин волн. Для волн метрового диапазона что стелс, что не стелс — всё едино. Замысловатый многогранный Ф-22 с точки зрения метровых волн такой же круглый, как носовой обтекатель Су-27. То есть, для развитой эшелонированной наземной системы ПВО, охватывающей обороняемый район излучением радаров в нескольких диапазонах длин волн со многих ракурсов, Ф-22 представляет угрозу не больше, чем любой другой самолёт без стелс.
Именно поэтому поставка С-300 в какую-нибудь Сирию, Иран или любую другую страну — больной вопрос для американцев. Уже полувековой давности С-300 достаточно, чтобы крайне осложнить применение малозаметных вооружений — Ф-22 или крылатых ракет. Более того, Ф-22 даже просто так не летают близко с районами действия С-300 и более совершенных систем, чтобы ненароком не дать практический опыт отслеживания, на основании которого можно было бы понять реальные, а не рекламные характеристики такой цели.
Далее, одна из фундаментальных проблем стелс-технологий была рассмотрена в книге «Занимательная физика» Якова Перельмана, впервые изданной более 100 лет назад. Состоит она в том, что настоящий невидимка сам ничего не видит. В самом деле, чтобы Ф-22 мог обнаруживать цели хотя бы вращая своим радаром в пассивном режиме, нужно этот самый радар, 1-метровую шайбу, подставить всем радиоволнам, чтобы он мог с ними взаимодействовать. Носовой обтекатель Ф-22 в скрытом режиме не должен быть радиопрозрачным, чтобы не нарушать геометрию отражающих поверхностей самолёта. Но если хочется хотя бы пассивно подглядеть радаром окружающий эфир, придётся сделать обтекатель радиопрозрачным, иначе радар если и сможет излучить через него сигнал, то принять обратно точно ничего не сможет. О каком ЭПР в 0.0001 кв. м. спереди можно говорить, когда прямо вперёд смотрит антенна радара метр диаметром? Может быть эта антенна полностью поглощает падающий на неё сигнал? Ладно, тогда как быть с частью корпуса самолёта, не прикрытой радаром, которая обнажается для радиоволн в момент, когда носовой обтекатель становится «прозрачным»? Беда…
Ф-22 в скрытом режиме ради уменьшенной заметности должен сам становиться практически слепым и глухим. Режим полного радиомолчания, радар — отключен и спрятан, даже радиосигнал нельзя просто так принять, потому что для этого надо выставить хоть какие-то антенны, которые тут же начнут рассеивать сигнал. Единственный вариант — какой-нибудь односторонний спутниковый канал связи, когда принимающие устройства смотрят вверх, в космос, и не подставлены под облучение радаров вокруг. Но как же тогда он будет видеть воздушные цели? Очевидно, чтобы обнаруживать самолёты папуасов, не обладающих нормальной ПВО, где-то в 300 километрах должен ещё кружить самолёт дальней разведки, который и будет передавать целеуказание. Есть ещё всё та же ОЛС, видящая на 30-80км, да вот проблема — ОЛС противника тоже будут видеть на 30-80км. Но на самолётах папуасов таких продвинутых систем может и не быть. Видимо, на то и расчёт.
Нечего и говорить о том, чтобы включить радар — это фонарь мощностью несколько киловатт, сигнал которого уловит даже пилот самолёта своими металлическими коронками на зубах. Разговоры о том, что можно по быстрому включить, пальнуть и выключить — чистая теория. Единственная дальнобойная ракета в вооружении Ф-22 — AIM-120C. Её дальность 50-70 км (уже опасное расстояние даже в стелс-режиме), в новых модификациях заявляют около 100 км. Её головка самонаведения захватывает цель только на расстоянии 15-20 км. До цели она летит «по памяти», с помощью инерциальной системы наведения. Если не осуществлять радиокоррекцию, то самолёту, обстреливаемому такой ракетой, в момент обнаружения облучения радаром (значит, кто-то навёлся и, возможно, отстрелялся) достаточно резко изменить направление полёта, чтобы ракета «по памяти» прилетела совсем не туда, где через 40-60 секунд (подлётное время AIM-120 с максимальной дальности) окажется её цель. Да и сама процедура обнаружения цели, её выбора и пуска ракеты займёт у Ф-22 не одну секунду нарушения режима малой заметности.
Итак, диапазон практического применения малой радиолокационной заметности всё сужается и сужается. Фактически, в свете перечисленного он ограничивается районом, где у противника нет ни завалящей ПВО, ни современных самолётов, ни воздушных патрулей, а есть лишь единичные устаревшие типы самолётов. Потому что если самолёты не устаревшие, то уже сегодня есть средства, осложняющие жизнь стелсу даже при столкновении с малым количеством нестелсовых противников.
Да, в габариты основного радара истребителя невозможно вписать способность работы с длинными волнами. Но сам-то самолёт достаточно большой. Последние несколько лет на авиасалонах наши конструкторы регулярно демонстрируют некие радары L-диапазона, устанавливаемые в переднюю кромку крыла самолёта. Из них можно сформировать линейный массив приёмо-передающих модулей порядка 10 метров и более в ширину. Такая антенна вполне сможет работать эдаким пеленгатором в длинноволновом диапазоне, формируя достаточно узкий сектор направленного излучения. Да, поскольку массив вытянут в горизонтальную линию, невозможно управлять направленностью передачи и приёма по вертикали (значит — по высоте обнаруживаемой цели). А вот по горизонтали, по азимуту, вполне можно обнаруживать даже малозаметную для коротких волн цель с достаточной, как минимум до нескольких километров, точностью. А значит, пилот самолёта будет предупреждён о том, что действует стелс, и будет весьма точно знать, в какой районе он находится. Предупреждён — значит, вооружён.
В теории, несколько самолётов, оснащённых такими антеннами, разнесённые на сотни метров друг от друга, смогли бы вычислять положение и параметры движения стелс-цели с точностью, достаточной для выведения на неё ракеты с ИК-наведением на расстояние, где уже надёжно сработает ИК-головка. Ну а когда Ф-22 начнёт фигурять в воздухе, отстреливать тепловые ловушки и всячески кружиться, пытаясь сбить захват такой ракеты, в его направлении полетит и всё остальное… Но то теория. На практике же даже знание о присутствии стелса и его примерной позиции позволят квалифицированному пилоту вынудить стелс ради уверенного поражения цели подойти на расстояние, где малая заметность для радара потеряет своё значение и уступит место ИК-диапазону, а строго выдерживать выгодные ракурсы с точки зрения собственной ЭПР для стелса станет невозможным.
Борух Немцов озаглавил бы заключение заметки так:
Стелс. Итоги.
Стелс-возможности самолёта ограничиваются: 1. Радиоволнами (для ОЛС виден на общих основаниях); 2. Причём лишь узким диапазоном оных (для длинноволновых радаров — на общих основаниях); 3. В районе применения не должно быть ПВО построенной по технологиям полувековой давности и новее; 4. Узкими ракурсами облучения, где стелс работает максимально эффективно (иначе даже по рекламным характеристикам всё становится очень тяжело); 5. Стелс ограничен в возможностях обнаружения целей (либо он нарушает режим малой заметности, либо его обеспечивают целеуказанием извне) 6. Современные самолёты имеют эффективные средства как с точки зрения раскрытия стелса, так и с точки зрения противодействия его уже не самому новому оружию.
Фактически, эффективно использовать стелс можно лишь в условиях полного технического превосходства, когда на вооружении противника находятся лишь устаревшие самолёты и крайне слабая ПВО, а Ф-22 действует не самостоятельно, а при поддержке дальних средств разведки. Если эти условия нарушаются, лавиной растёт число факторов, ограничивающих возможную тактику, основанную на малой заметности.
Малая заметность имеет значение лишь как один из факторов, когда в жертву ей не приносятся иные характеристики самолёта. Это косвенно подтверждается тем, что только американцы носятся со «стелсами», тогда как остальной мир к практической работе в этой области перешёл лишь тогда, когда стала возможна разработка стелс-самолётов без жертвования иными характеристиками.
Авионика
Системы самолета находятся под управлением сдвоенной ЭВМ с высокой степенью безотказности, основанные на RISC-процессорах. Лётная информация отображается на индикаторе на лобовом стекле и на шести многофункциональных цветных дисплеях.
Ввод маршрута автопилота и параметров связи производится через пульт ICP, расположенный выше центрального дисплея. Внедрение голосового управления, запланированное изначально, было отменено. Низкая надёжность распознавания и долгое время реакций явились главными причинами отказа от этой идеи.
Модернизация авионики требует больших затрат.
Связано это с тем, что блок обработки, индикаторы, панель ввода и многие другие органы управления тесно интегрированы и замена одного из компонентов невозможна без полного апгрейда всей электроники.
Передача данных
Фирме TRW было доверено разработать ответственные компоненты, а именно средства коммуникаций и распознавания. Комплекс состоит из системы опознавания дружественных объектов, шин IFDL и Link-16 JTIDS. По IDFL каналу передача работает в обе стороны, тогда как Link16 JTIDS настроен только на приём данных, так как высока вероятность его перехвата.
По программе Increment 3.2, была поставлена задача модернизировать интерфейс связи до уровня MADL, которые уже были установлены в бомбардировщик B-2 и в перехватчик F-35 «Лайтнинг 2». Однако проект было решено свернуть из-за нагрянувшего финансового кризиса.
F-22A Раптор – видео
Начало работ над истребителем
В 1981 году ВВС США сформулировали требования к новому реактивному истребителю — передовому фронтовому истребителю (ATF), который должен был заменить F-15 Eagle. В новый истребитель предлагалось заложить 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 разработку 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 поднялась в воздух 7 сентября 1997 года. По сравнению с опытным образцом, F-22 оснащался более мощными двигателями (15876 кгс против 13900 на прототипе) с управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги, планер самолёта был частично изменён: изменилась форма крыла, рулей высоты, носового обтекателя, фонарь кабины пилота был перемещен вперед. Серийное производство самолёта началось в 2001 году. 14 января 2003 года первый F-22 поступил на военную базу «Неллис», находящуюся в пустыне Невада. К 2004 году был построен 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 закупить 384 самолёта для оснащения семи эскадрилий боевого дежурства, в 2008 году план закупки сократился до 188 самолётов, 127 из которых были уже построены. 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[16] в пользу увеличения расходов по программе разработки 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 использованы технологии снижения заметности («Stealth»). Важным, характерным для истребителей 5-го поколения конструктивным решением, снижающим заметность самолёта, является размещение 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[источник не указан 1995 дней] углепластики, широко применены радиопоглощающие материалы (РПМ). В частности, РПМ конструктивно оформляет кромки крыла самолёта. Большая часть конструкции выполнена 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 , 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.
Проектирование самолёта велось с учётом требований боевой живучести. По целому ряду данных, живучесть конструкции планера решена применительно к осколочно-фугасному зажигательному (ОФЗ) снаряду, составляющему основу боекомплекта российских 30-мм авиационных пушек.
Двигатели P&W F119-PW-100 с плоским реактивным соплом для снижения ИК-заметности
Двигатели
F-22 оснащён двумя турбореактивными двухконтурными двигателями с форсажными камерами (ТРДДФ) Pratt & Whitney F119-PW-100 с тягой 15 876 кгс, и оснащёнными управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги. Данные двигатели имеют бесфорсажную тягу около 10 000 кгс и позволяют самолёту совершать полёт на сверхзвуковой скорости без использования форсажа, что является важным тактическим преимуществом.
Сопла двигателей имеют плоскую форму, снижающую заметность самолёта в инфракрасном диапазоне. В конструкции сопловых устройств применён 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, основой каждого модуля является 32-разрядный RISC-процессор i960.
РЛС с АФАР APG-77
Бортовая РЛС
F-22 оборудован РЛС AN/APG-77 с активной фазированной антенной решёткой. Антенна такого типа состоит из ~2000 приёмно-излучающих элементов. Основным достоинством такой антенны является электронное управление главным лепестком диаграммы направленности (аналог сканирования лучом) — нет нужды 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 способен осуществлять активный радарный поиск самолёта-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, используя технику, названную широкополосной передачей. Когда многократные эхо-сигналы возвращаются, процессор обработки сигналов РЛС объединяет эти сигналы. Количество энергии, отражённой 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.
Трансзвуковой полёт F-22 «Раптор» над авианосцем Джон К. Стеннис
Каналы передачи данных
Самолёт оснащен интегрированной системой связи, навигации и идентификации, первоначально разработанной компанией TRW. В её состав входит система радиолокационного опознавания — «свой-чужой», а также защищённые и помехоустойчивые каналы IFDL и Link-16 JTIDS. На самолёте 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 GBU-39 и SDB-53/B, выполнялись тестовые сбросы, однако, на 2015 год планов по интеграции их с F-22 заявлено не было. Истребитель способен производить пуски ракет и сброс бомб из внутренних отсеков на сверхзвуковых скоростях.
Запас топлива
По информации от экспертов военно-аналитического журнала Armada international, истребитель F-22 несет внутри фюзеляжа весьма ограниченный запас топлива (всего 8,2 тонны), что делает его критически зависимым от возможности дозаправки в воздухе.
Проекции самолёта F-22A
Эксплуатация
По состоянию на май 2012 года на вооружении ВВС США находилось 184 F-22A. По состоянию на июль 2010 года F-22 состоял на вооружении следующих частей ВВС США:
– 1-е Истребительное крыло, авиабаза Лэнгли, штат Виргиния – 27-я Истребительная эскадрилья – 94-я Истребительная эскадрилья
– 192-е Истребительное крыло Национальной Гвардии, авиабаза Лэнгли, штат Виргиния – 149-я Истребительная эскадрилья
– 325-е Истребительное крыло, Тиндалл (авиабаза), штат Флорида — центр подготовки пилотов. – 43-я Истребительная эскадрилья
– 49-е Истребительное крыло, Холломэн (авиабаза), штат Нью-Мексико – 7-я Истребительная эскадрилья – 8-я Истребительная эскадрилья
– 44-я Группа Истребителей Резервного Командования ВВС, Холломэн (авиабаза), штат Нью-Мексико – 301-я Истребительная эскадрилья
– 53-е Крыло, Эглин (авиабаза), штат Флорида – 422-я испытательно-оценочная эскадрилья
– 57-е Крыло, Неллис (авиабаза), штат Невада — в 10 милях к северо-востоку от Лас-Вегаса – 433-я эскадрилья боевого применения
– 412-е испытательное крыло, Эдвардс (авиабаза), штат Калифорния — в 60 милях к северу от Лос-Анджелеса – 411-я испытательная эскадрилья
– 3-е крыло, Объединённая база «Эльмендорф-Ричардсон», Анкоридж, штат Аляска – 90-я Истребительная эскадрилья – 525-я Истребительная эскадрилья
– 477-я группа истребителей резервного командования ВВС, Объединённая база «Эльмендорф-Ричардсон», Анкоридж, штат Аляска – 302-я Истребительная эскадрилья
– 15-е Крыло, Хиккэм (авиабаза), штат Гавайи – 19-я Истребительная эскадрилья
– 154-е Истребительное крыло Национальной Гвардии, Хиккэм (авиабаза), штат Гавайи – 199-я Истребительная эскадрилья
Мойка F-22 «Раптора»
В 2006 году были проведены учения «Норден Эйдж», в которых проводились учебные воздушные бои 12 истребителей F-22 с F-15, F/A-18C и F/A-18E. За первую неделю учений самолёты F-22 условно сбили 144 самолёта противника без потерь со своей стороны. Всего за две недели учений группировка F-22 одержала 241 условную победу, потеряв два самолёта.
В июне 2012 года на Аляске были проведены учения, включавшие индивидуальные воздушные бои истребителей F-22 с «Тайфунами» под управлением немецких пилотов. По словам майора Марка Грюна, участвовавшего в учениях, в ходе учений противники сражались на равных, на больших расстояних F-22 имел преимущество за счёт новейшего оборудования, однако на близкой дистанции более лёгкий Тайфун оказывался в выгодном положении. Аналогичный случай произошел в июле 2015 года, когда истребитель пятого поколения F-35 проиграл ближний бой F-16, стоящему на вооружении с 1979 года. Поставки самолёта на экспорт запрещены конгрессом США в 1997 году.
Боевое применение
23 сентября 2014 года в СМИ появилась информация о первом боевом применении F-22 ВВС США против исламистов в Сирии. Самолёт нанёс удары по городу Ракка и его пригороду. К февралю 2015 F-22 выполнили по крайней мере 112 боевых заданий в небе Сирии. К июню 2015 года F-22 включались в состав каждой группы ударных самолётов, бомбящих Сирию. Описан один 11-часовой вылет, в котором F-22 наглядно продемонстрировал свою многофункциональность, выполнив ударную задачу, разведав наземные силы противника, наведя на цели другие самолёты и сопроводив бомбардировщики.
Стоимость F-22
F-22 — один из самых дорогих истребителей в мире, стоящих на вооружении. Себестоимость производства 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.
Главным образом такая высокая стоимость обусловлена многократным сокращением объёмов закупки данного самолёта. Из первоначально запланированных 750 единиц за всё время производства истребителя было закуплено 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 самый дорогой самолёт в мире вообще. 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 разработки) достигла 411,7 млн долларов.
Эксплуатационные расходы
По утверждению 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 выше цифр, заявленных 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 сообщала что себестоимость лётного часа F-22 составляет $44 000.
На слушаниях в Сенате США представители Пентагона назвали сообщения в «The Washington Post» необоснованным и далее 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 сообщалось 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.
Авионика
– БРЛС: РЛС с АФАР APG-77 – Дальность обнаружения: 225 −193 км по цели с ЭПР = 1 м² – Масса: 553,7 кг – Максимальная средняя излучаемая мощность: 16533 Вт – Объём: 0,565 м³ – Расход охлаждающего воздуха: 4,38 кг/мин – Расход охлаждающей жидкости: 33,9 л/мин – Диаметр АФАР: 0,813 м – масса: 219,1 кг – Объём: 0,275 м³ – Рассеиваемая мощность: 8278 Вт – Расход охлаждающей жидкости: 11,3 л/мин
– AN/ALR-94 Станция предупреждения об облучении, состоит из 30 датчиков, расположенных в крыльях и фюзеляже, что обеспечивает на всех диапазонах перекрытие в пределах 360°.Система способна 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 использованием формируемого системой ALR-94 файла сопровождения. В результате этого бортовая РЛС обнаруживает и сопровождает цель с помощью очень узкого луча (2ґ2° в азимутальной и угломестной плоскостях). 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 лётчику предоставляется своевременная графическая информация для проведения манёвров по защите самолёта. На экране основного дисплея отметки РЛС управления огнём зенитных ракет и РЛС дальнего обнаружения заключены в окружности, которые показывают их расчетную эффективную дальность ведения огня.
– AN/AAR 56 ИК система предупреждения о ракетной атаке.
ЭПР F-22
Российские исследователи, например Погосян, Лагарьков, Давиденко А. Н. (главный конструктор самолёта ПАК-ФА) давали оценку ЭПР для F-22 в пределах 0,3-0,4 м².
Зарубежные эксперты (Aviation Week & Space Technology, GlobalSecurity.org) со ссылкой на Lockheed Martin указывали значение ЭПР F-22 в 0.0001 — 0.0002 м² (-40 dBsm). Что скорее касается локального минимума в диаграмме ЭПР.
Технические проблемы
В мае 2012 года министр обороны США Леон Панетта подписал распоряжение, накладывающее существенные ограничения на полёты истребителей F-22 Raptor. Поводом для этого стали безрезультатные поиски причины сбоев бортовой системы генерации кислорода (OBOGS), жалобы пилотов на удушье и неприятные запахи в кабине. Согласно распоряжению, F-22 теперь не имеют право совершать длительные перелёты, а также всегда обязаны находиться в зоне досягаемости взлётно-посадочных полос, чтобы, в случае необходимости, пилоты могли совершить экстренную посадку. При этом, как отмечает Defense News, полёты самолётов, базирующихся на Аляске, запрещены полностью, поскольку расположенные там базы сложны для экстренной посадки.
Решение о наложении жёстких ограничений на полёты F-22 было принято вскоре после того, как ВВС США перевели несколько таких истребителей на одну из баз в юго-западной Азии, а также после публичного заявления двух пилотов о том, что они отказываются летать на Raptor. 15 мая 2012 года подкомитет Палаты представителей США по военным ассигнованиям распорядился выделить 50 миллионов долларов на установку дублирующей системы обеспечения дыхательной смесью на истребители F-22.
Истребители F-22 с начала 2011 года находятся под действием ещё одного запрета — им нельзя подниматься выше 7,6 тысячи метров. Считается, что на этой высоте при возникновении признаков удушья пилот имеет возможность снизиться хотя бы до 5,4 тысячи метров, чтобы снять маску и дышать воздухом в кабине. Кроме того, за последние почти полтора года ВВС США несколько раз приостанавливали полёты F-22. В частности, истребители не могли подниматься в воздух с мая по сентябрь прошлого года.
ВВС США предпринимали попытки избавиться от неполадок с системой OBOGS с конца 2010 года. В ноябре 2010 года на Аляске разбился истребитель F-22 под управлением пилота Джеффри Хэни. По данным следственной комиссии, которую возглавлял генерал в отставке Грегори Мартин (Gregory Martin), причиной катастрофы стало неверное функционирование OBOGS, из-за чего Хэни начал испытывать удушье. При этом на погибшего пилота возложили ответственность за катастрофу.
В ходе проведённых проверок удалось выявить источник проблемы. По данным Пентагона, им оказался жилет, который носят пилоты, чтобы облегчить дыхание при пониженном давлении кабины F-22: при высоких перегрузках он слишком сильно надувался и мешал нормально дышать. В результате последовавшей в связи с этим модернизации, с целью обеспечения лучшего притока воздуха, были произведены два существенных изменения. Во-первых, был заменён клапан в жилете, поддерживающем давление лётчиков: теперь он реагирует на смену давления в кабине и сдувается, когда в нём нет необходимости. А во-вторых, был увеличен объём воздуха, поступающего пилоту. Такое изменение стало возможно после удаления фильтра, определявшего наличие загрязнений в присутствующем в системе кислороде. При этом возможность загрязнения была исключена в принципе.
После получения гарантий того, что принятые корректирующие меры позволят свести к минимуму возникающие у пилотов F-22 признаки гипоксии, Пентагон одобрил запланированное ВВС последовательное снятие ограничений на полёты начиная с 24 июля 2012 года.
Лётные происшествия
По состоянию на ноябрь 2012 года, в лётных происшествиях было потеряно пять истребителей F-22 Raptor:
– 25 апреля 1992 года прототип YF-22A (сер. номер 87-0701) потерпел аварию при посадке на авиабазе Эдвардс и был списан. – 20 декабря 2004 года F-22A (сер. номер 00-4014) разбился при взлёте с авиабазы Неллис, пилот катапультировался. – 11 февраля 2007 года 12 истребителей F-22 не смогли перелететь из США в Японию из-за возникших проблем с навигационным программным обеспечением (предположительно из-за пересечения линии смены дат посреди Тихого океана). – 25 марта 2009 года F-22A (сер. номер 91-4008) разбился в пустыне Мохаве штата Калифорния, рядом с авиабазой Эдвардс, во время испытательного полёта, 49-летний пилот Дэвид Кули погиб. – 16 ноября 2010 года F-22A Block 30 (сер. номер 06-4125) разбился в 160-ти километрах от Анкориджа при выполнении парного тренировочного полёта в 19:40 по местному времени. Пилот — Джеффри Хэни — погиб. Причиной катастрофы первоначально была названа ошибка пилота, однако детальное расследование установило, что в действительности имел место перегрев двигателя, который вызвал аварийное отключение системы кондиционирования воздуха (ECS) и бортовой системы генерации кислорода (OBOGS). Не распознав вовремя признаки удушья, пилот не успел активировать аварийную систему подачи кислорода и потерял сознание, следствием чего стало крушение. В феврале 2013 года был обнародован доклад Минобороны США, в котором давалось заключение по предыдущему докладу ВВС США: отмечалось, что первоначальная версия о допущенной пилотом ошибке была «поспешной» и «не подтверждалась фактами», что в докладе ВВС отсутствовало детальное описание механизма работы системы генерации кислорода. – 15 ноября 2012 года F-22 упал на шоссе в США. Авария произошла в штате Флорида недалеко от авиабазы ВВС США «Тиндалл». Пилот самолёта успел катапультироваться. – 7 декабря 2012 года во время мемориальной церемонии по случаю 71-й годовщины нападения на Перл-Харбор при посадке получил повреждения истребитель F-22 Raptor. Ремонт самолёта оценивается в 1,8 млн долларов.
В 2011 году общий налёт F-22 превысил 100 000 часов. С начала эксплуатации в ВВС США по октябрь 2015 года средний налёт на потерю составил 56 180 часов.
Вооружение
Главная задача, поставленная Раптору – завоевание господства в воздухе. Однако современные методы ведения войны требуют от машины возможность нести ещё и бомбы. Всего в корпусе предусмотрено три отсека: центральный для бомб и тяжелых боеприпасов и два маленьких для противовоздушных ракет. Открытие створки и выпуск выполняются менее чем за секунду – иначе значение ЭПР резко возрастет.
В качестве стрелково-пушечного вооружения выступает 20 мм многоствольное орудие M61A2 Vulcan, с боекомплектом в 420 выстрелов. Скорострельность пушки составляет 4000 выстрелов в минуту. Охлаждение стволов воздушное, вследствие этого, продолжительность очереди ограничена до 1.4 секунд. Во время воздушного боя, система управления огнем рассчитывает оптимальное упреждение и проецирует точку обстрела на лобовой индикатор.
Кроме того, номенклатура вооружения включает:
- AIM-9M «Sidewinder» ракета воздух-воздух с тепловой головкой самонаведения. Самая распространённая модель, имеющая около 20 модификаций, среди которых противолокационная и противотанковая версии. Предельная дальность полёта -18км.
- AIM-120 AMRAAM – ракета воздух-воздух с радиолокационной ГСН. Имеет бортовую ЭВМ, которая выбирает оптимальную траекторию полёта. Начальный участок полёта AIM-120 летит по команде РЛС носителя. В середине пути включается собственный радар, и ракета независимо продолжает полёт. Дальность полёта стандартной модели 60 км, а модифицированной – 120 км.:
- GBU-32 JDAM – Корректируемая свободнопадающая авиабомба. Обстрел осуществляется по заранее известным координатам. Величина вероятного отклонения – 11 метров. В отличии от лазерных систем наведения, GPS сигнал нечувствителен для неблагоприятной погоды.
- GBU-39/B – свободнопадающая бомба с развитым оперением. Разработана с использованием стелс-технологий. Имея ЭПР 0,015 м2 , бомба призвана преодолеть плотные ЗРК эшелоны. Боевая часть способна пробить 90 см железобетона, чем активно пользовались войска НАТО при уничтожении иракских аэродромных укрытий. GBU-39/B способен поразить мобильную цель на дальности до 110 км.
Изделие, в зависимости от модификации, комплектуется тепловой или РЛС головкой.
Вооружение на F-22 имеет несколько большую дальность поражения, в силу сверхзвуковой крейсерской скорости. К примеру, в ходе испытательного запуска бомбы с высоты 15.000 метров, JDAM поразила мобильную цель в 38 км, в то время как на аналогичном испытании на F-15 – в 28 км.
На крыле предусмотрено 4 точки подвески. Они предназначены для нескрытного крепления вооружения либо для подвеса дополнительных топливных баков. Одна точка подвески рассчитана на две противовоздушные ракеты или на 2300 литровый бак.
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 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 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 , «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 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 настаивала на сохранении компоновки по типу SR-71. Отказ учета требований заказчика относительно повышения маневренности вызвал ее острую критику и был поставлен вопрос о ее дальнейшем участии в программе. В такой обстановке был спешно подготовлен новый проект, в котором основной упор делался именно на маневренные характеристики.
Проект сверхманевренного легкого истребителя 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 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 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
Запас топлива
Полный объем внутренних баков вмещает всего 8 тонн топлива. Этого хватит, чтобы пролететь 1400 километров. Это на 30% меньше, чем у F-15 и сужает его возможности в патрулировании.
С использованием подвесных баков дальность возрастает до 2500 километров. Однако к ПТБ прибегают лишь при дальних перелетах.
Баки нецелесообразно использовать при боевых вылетах – аппарат уже на начальном этапе будет засвечен радаром противника и потеряет преимущество.
Применять Раптор для длительного патрулирования будет затруднительно. Топливозаправщики — это единственный выход в этой ситуации. Однако здесь напрашиваются аналогии времен Второй Мировой, когда немецкие подводные лодки уничтожались, как раз во время заправок.
Эксплуатация
В строю военно-воздушных сил США находится 180 F-22A. До 2007 года самолет было запрещено размещать вне территорий страны, в связи с секретностью, а Конгресс США наложил запрет на экспорт машины за рубеж, включая союзников по НАТО.
Машина не раз подвергалась критике общественности, за непомерные расходы на содержание. По утверждению авторитетного The Washington Post стоимость часа полёта F-22 обходится казне в 40.000 долларов, что является одним из самых больших показателей. Основная причина расходов – частая замена радиопоглощающих материалов, износ которого вызывают, порой, даже обильные осадки.
Однако газетой также отмечается, что трудоёмкость обслуживания аппарата невысокая и равна 30 человеко-часам на час полёта. Для сравнения у F-15 этот показатель равен 35, а у F-104 «Starfighter» эпохи Вьетнама равен 50.
Во время учений с участием «Eurofighter Typhoon» Люфтваффе на Аляске, были отработаны индивидуальные воздушные бои.
По утверждению майора Грюна участвовавший на учениях, F-22 имел несравненное превосходство на дальних дистанциях в силу средств обнаружения, но на близких дистанциях резвый «тайфун» не раз перехватывал инициативу. Вскоре, чиновники Пентагона аргументировали это маловероятностью близких схваток на практике.
F-22 – ответы на вопросы
Введение В последнее время в сети и печати появилось масса публикаций о F-22, которые преимущественно делятся на два лагеря. В первый входят восторженные псалмы о чудо-оружии, которое способно вести бой с любым по численности противником на море, суше, в воздухе и под водой. Малозаметном, сверхманевренном, как на дозвуковой, так и на сверхзвуковой скорости самолете, воевать с которым летательные аппараты предыдущего поколения просто не способны. Второй лагерь объединяет статьи и высказывания типа того, что «Рэптор» – это чемодан с крыльями, набитый за 200 млн. всякой электроникой, летать который в принципе может, но это ему не очень то и нужно. Правда, непонятно, как он при этом на авиашоу демонстрирует все эти фокусы, а может это и не он? Может все это в студии сняли проклятые американцы, как и высадку на Луну?
А между тем, в тени жарких споров и брызг слюны остался незамеченным тот важный факт, что американцы создали принципиально новый класс боевой авиационной техники, о чем мы подробно поговорим в конце. А сейчас обещанные ответы на вопросы по аэрогазодинамике F-22.
• Как F-22 сохраняет хорошую устойчивость и управляемость на больших углах атаки, не используя такие аэродинамические ухищрения, как наплывы, ПГО, уступы на передней кромке крыла и другие аэродинамические элементы, характерные для истребителей 4-го поколения?
На самом деле, у «Рэптора» такая же вихревая аэродинамика, как и у истребителей 4-го поколения. Требования малозаметности наложили на нее чрезвычайно жесткие ограничения. За формирование вихревой системы отвечает ребро на боковой поверхности носовой части фюзеляжа, вихреобразующая верхняя кромка воздухозаборника и небольшой наплыв в корневой части крыла (рис.1). Особенно сложной оказалась экспериментальная отработка верхней кромки воздухозаборника. Здесь сошлись сразу несколько противоречивых требований: малозаметность, работа воздухозаборника, генерирование вихревого жгута, путевая устойчивость и т.д.
Рис. 1. Вид снизу на элементы вихреобразования F-22
На рис.2, 3 показана вихревая система, которая формируется носовой частью фюзеляжа F-22. На левом рисунке показана вихревая система в условиях безотрывного обтекания. Вихревые жгуты от верхней кромки воздухозаборника и ребра носовой части обтекают с двух сторон вертикальные кили, а вихри от наплывов – крыло и горизонтальное оперение. При развитии отрывных явлений (темная область на правом рисунке) картина течения изменяется. Вихревой жгут отрывается от кромки воздухозаборника и превращается в вихревую пелену, которая не дает развиваться области отрывных течений и тем самым сохраняет эффективность вертикального оперения до углов атаки порядка 30 град. На больших углах атаки начинает положительно сказываться свойство крыльев малого удлинения, связанное с большим углом стреловидности передней кромки. Из-за большой разницы давления газ начинает перетекать с нижней поверхности крыла на его верхнюю поверхность через переднюю кромку, это формирует вихрь, предотвращает отрыв с верхней поверхности крыла и сохраняет эффективность оперения (рис. 4).
Рис. 2. Стабилизация путевой устойчивости при помощи вихревых жгутов. Угол атаки 22 град.
Рис. 3. Подавление срыва в штопор при помощи вихревой пелены. Угол атаки 22 град.
Рис. 4. Вихри, срывающиеся с передней кромки крыла
Конечно, классический наплыв крыла был бы лучше. Ведь он решает еще одну задачу. При переходе через скорость звука аэродинамический фокус смещается назад, в результате, увеличивается запас статической устойчивости и возникает дополнительное балансировочное сопротивление. Наплыв на сверхзвуковой скорости создает подъемную силу (на дозвуке она мала), что ослабляет смещение фокуса назад и уменьшает балансировочное сопротивление (рис. 5). У «Рэптора» во главу угла поставлена малозаметность. А как же дополнительное сопротивление? Двигатель-то мощный, топлива много, так что с ним можно смириться.
Рис. 5. Классический корневой наплыв крыла и его влияние на аэродинамические характеристики
Другое дело, что на российских истребителях поколения 4+ применен весь комплекс аэродинамических усовершенствований, позволяющий повысить аэродинамическое качество в широком диапазоне чисел Маха и углов атаки. Об этом подробно было рассказано во второй части работы [1]. Почти от всех из них разработчикам «Рэптора» пришлось отказаться в пользу малозаметности.
• Откуда у «Рэптора» такая угловая скорость крена и вращения, которую он демонстрирует на выставках, ведь это характерно, вроде бы, для самолетов схемы «бесхвостка»? Может дело в дифференциальном отклонении вектора тяги?
На самом деле, для всех самолетов с небольшим удлинением крыла, а не только схемы «бесхвостка», характерно более благоприятное распределение аэродинамических нагрузок по размаху, чем для крыльев с небольшой стреловидностью, таких как у МиГ-29, F-16, F-18. Лучшей же в этом плане аэродинамической схемой является «утка» с ближнерасположенным передним горизонтальным оперением (ПГО). Таковым оно считается, если основное крыло находится в зоне действия скоса потока от оперения. Такая схема также иногда называется «биплан – тандем». Пионером внедрения стали шведы со своим «Виггеном» (рис. 6). По такой же схеме построен и израильский «Лави».
Рис. 6. Пример аэродинамической схемы биплан-тандем. Сааб «Вигген»
Сочетание небольшого момента инерции относительно продольной оси у однодвигательных самолетов и большой площади органов поперечного управления, размещенных вдоль всей задней кромки крыла позволяет получить высокую скорость вращения. Лучшим среди них является «Мираж-2000». В этом плане интересно сравнить по скорости крена F-15, F-16 и F-22 (рис.7, кружочками отмечены данные с выключенным управлением вектором тяги (УВТ), квадратиками с включенным УВТ). Поскольку F-15 двухдвигательный и имеет крыло с умеренной стреловидностью, a F-16 однодвигательный, то «Фалкон» должен иметь преимущество. У «Рэптора» двигатели размещены вблизи центра масс, крыло малого удлинения, большая стреловидность передней кромки и очень большое хвостовое оперение. Теоретически он должен оказаться где-то посередине.
Рис. 7. Зависимость скорости угла крена от угла атаки
При нулевом угле атаки все три истребителя по этому показателю примерно равны (около 200 град./сек.). По мере увеличения угла атаки вперед выходит F-16 и сохраняет свое преимуществ плоть до углов 30 град. даже в случае применения «Рэптором» управления вектором тяги. И только на больших углах атаки преимущество переходит к F-22. Аутсайдером, как и ожидалось, оказался F-15.
На рис. 7 видно, что скорость крена F-22 без УВТ уже при угле атаки около 20 град. практически равна таковой у F-15. Известно, что сопла двигателей «Рэптора» застопорены как раз до углов атаки 20 град. Для управления по углу рыскания и углу крена на больших углах атаки подключается УВТ. При этом сопла отклоняются в одну сторону, а не дифференциально, как это ни странно может показаться на первый взгляд. На больших углах атаки при изменении угла крена изменяется и угол скольжения. При вращении вокруг вектора скорости сопла отклоняются вверх и самолет ведет себя подобно заднемоторному автомобилю в повороте с управляемым заносом. Скорость крена при этом значительно возрастает. Если необходимо осуществить вращение вокруг продольной оси самолета, то этот маневр выполняется без изменения угла атаки. Ранее эти маневры были отработаны на Х-31. Вращение выполняется за счет дифференциального отклонения хвостового оперения и отклонения створок сопла, то в одну, то в другую сторону.
• Как F-22 так хорошо управляется по углу рыскания, когда выполняет маневры на больших углах атаки со скольжением? Создается впечатление, что он свободно выполняет управляемый плоский штопор. Дело в разнотяге двигателей?
То что показывает на шоу «Рэптор» это не плоский штопор, а вращение вокруг вектора скорости (рис.8) на углах атаки более 55 град. Поскольку скорость крена при таких углах атаки составляет всего несколько градусов в секунду, а скорость прецессии несколько десятков град./сек., то создается впечатление, что самолет падает как кленовый лист, а это похоже на штопор, но это не штопор.
Рис. 8. Маневр «Динамический разворот», использующий вращение вокруг вектора скорости
Повторив маневр, показанный на рис.8 несколько раз, летчик может создать у зрителя иллюзию плоского штопора, чем и пользуются американцы на авиашоу. Напомним еще раз, что сопла при вращении «Рэптора» отклоняются только синхронно. Теоретически ничто не мешает отклонять сопла дифференциально. Никаких специальных механических связей, препятствующих этому нет. Однако с точки зрения динамики полета F-22 это совершенно не эффективно. Сопла размещены слишком близко друг к другу и к центру тяжести. Кроме того, сопла начинают работать только на углах атаки больше 20 град., при это предельный угол отклонения как раз и составляет 20 град., т.е. отклонять их в разные стороны особого смысла не имеет. Плотно расположенные плоские сверхзвуковые расчетные струи обладают высокой эжекционной способностью, поэтому отклонение обоих сопел вверх стабилизирует течение около верхней поверхности хвостовой части фюзеляжа между вертикальным оперением, что способствует путевой устойчивости, а также эффективности горизонтальных рулей.
• Как F-22 использует УВТ в ближнем бою и может ли этот «утюг» выиграть ближний бой у истребителя 4-го поколения без использования УВТ?
Рис. 9. Сравнение балансировочной схемы F-22 и других истребителей
«Рэптор» отличается низкой нагрузкой на крыло и высокой тяговооруженностью, чистыми аэродинамическими формами, внутренним отсеком вооружений. Однако его крыло имеет высокое индуктивное сопротивление, плоские профили с плохими несущими свойствами. Фюзеляж переразмерен в области центроплана из-за необходимости размещения четырех отсеков вооружений.
Из теории известно, что преимущество на малых углах атаки будет иметь истребитель с высоким суо, а на больших углах атаки – с малым суо. Следовательно, «Рэптору» в бою сразу же надо выходить на углы порядка 20 град. , где за счет высокой тяговооруженности он должен иметь превосходство. Причем делать это как можно быстрее, т.е. скорость увеличения угла атаки должна быть максимально большой. Сравнивая балансировочные схемы разных истребителей (рис. 9), можно сделать вывод, что создатели F-22 об этом тоже знали.
У «Рэптора» предельно близко к центру масс расположенные сопла двигателей и очень большое горизонтальное оперение, вынесенное назад. Такая аэродинамическая схема обеспечивает вдвое больший момент по углу атаки, чем у F-16 без всякого УВТ (рис.10). Применение отклонения сопел только увеличивает преимущество.
Рис. 10. Скорость изменения угла атаки
Таким образом, «Рэптор» имеет возможность, как войти в ближний маневренный бой с истребителем 4-го поколения на выгодном для себя режиме, так и выйти из него. Более того, высокая тяговооруженность дает ему преимущество в установившихся виражах, которые он выполняет вплоть до углов атаки 16–22 град. (большинство истребителей четвертого поколения до 10-12 град.), при числах Маха М=0.5-0.8. У F-16 максимальная скорость установившегося разворота достигается на угле атаки около 11 град.
Американцы добились достаточно высокого результата, т.е. смогли придать своему истребителю новые качества (сверхзвуковую скорость и возможность маневрировать при М>1), при этом обеспечили ему преимущество и на традиционных режимах. Другое дело, что заявлено было совсем другое. Обещали решающее превосходство.
Иначе обстоит с истребителями поколения 4+ и 4++. Многие из них освоили маневры на закритических углах атаки и угловые скорости разворота до 30 град./сек. Бороться с ними на установившихся виражах «Рэптору» будет трудно. Единственное, что продемонстрировали на «Рэпторе» из арсенала сверхманевренности – это «временное увеличение угла тангажа» для наведения оружия (рис. 11). Всего с двумя ракетами на борту самолету за 200 млн. долл. в ближнем бою может и не повезти.
Рис. 11. Временное увеличение угла атаки для наведения оружия на цель
• Является ли F-22 сверхманевренным, используется ли УВТ на F-22 для увеличения маневренности (уменьшения радиусов разворота, увеличения угловых скоростей разворота), и почему УВТ не применяется на сверхзвуковой скорости?
УВТ не используется на сверхзвуковых скоростях, потому что у истребителя для этого не хватает тяги двигателя. Напомним, что располагаемая перегрузка при М>1 падает на порядок [1]. В баллистических ракетах, например, управляемые сопла – это обычное техническое решение, но и отношение тяги к площади омываемой поверхности на порядок больше.
У F-22 отклоняемые сопла используются только на малых скоростях и больших углах атаки, когда эффективности аэродинамических рулей не хватает (рис.12).
Рис. 12. Использование УВТ на больших углах атаки для балансировки
Симметричное отклонение обоих сопел применяется для управления по тангажу и крену, чтобы усилить действие горизонтального хвостового оперения на малых скоростях и больших углах атаки. Применение отклоняемых сопел увеличило массу конструкции на 15…25 кг, в то же время эквивалентное увеличение площади горизонтального оперения повысило бы эту массу на 180 кг.
Для создания эффектов сверхманевренности УВТ не используется. Здесь необходимо напомнить, как представлялся сверхманевренный самолет 5-го поколения в 1980-е годы. Считалось, что это будет относительно небольшой, недорогой и очень маневренный самолет (рис.13).
Рис. 13. Рисунок экспериментального самолета AMDAC с непосредственным управлением боковой аэродинамической силой и эффектом суперциркуляции
УВТ должен был использоваться для создания непосредственных боковых усилий, т.е. участвовать совместно с аэродинамическими органами управления в управлении пространственным положением самолета независимо от траектории движения (рис.14) и траекторией независимо от пространственного положения самолета (рис.15).
Сверхманевренность позволяет уменьшить перегрузки, действующие на самолет и пилота, а также расширить область применения оружия. Особенно широкий спектр возможностей проектировщикам предоставляет всеракурсное сопло. Оснащенный такими соплами самолет теоретически способен выполнять весьма нетрадиционные виды маневров, например, уклонения от УР «воздух–воздух». Ничего этого «Рэптор» делать не умеет и уметь никогда не будет, ему это просто не нужно, он был задуман совсем другим, сверхзвуковым, малозаметным и просто сравнительно маневренным.
Рис. 14. Сверхманевренность. Управление положением самолета на траектории
Рис. 15. Сверхманевренность. Управление траекторией
Рис. 16. Облик перспективного истребителя, разрабатывавшийся по программе HiMAT
Затем возобладали несколько другие тенденции. К началу 1980-х годов истребитель 5-го поколения стали представлять уже крупным, где-то за 35 тонн, но сверхманевренным самолетом, на котором должны были быть применены сопла с УВТ и самые разнообразные аэродинамические органы управления (рис. 16). Для исследования их эффективности были разработаны радиоуправляемые модели в масштабе 1:2 (рис. 17).
Рис. 17. Радиоуправляемая модель HiMAT
Следующим приближением к окончательной отработке концепции истребителя 5-го поколения стала программа AFTI, в ходе которой предполагалось построить экспериментальные летательные аппараты по модульному принципу (рис. 18).
Рис. 18. Концепция модульной сравнительной отработки высокоманевренных истребителей AFTII
В процессе исследований сравнивались круглые и плоские сопла, разные варианты органов управления, в том числе цельноповоротное крыло. Обязательным считалась схема «триплан» для непосредственного управления боковыми аэродинамическими силами. Все эти новшества сулили истребителю нетрадиционные возможности в маневренном бою, а крупные размеры – большую дальность и значительный боекомплект. На уровне технологий 4-го поколения получался самолет массой 35-37 т, вооруженный 12–14 ракетами малой, средней и большой дальности, оснащенный двумя двигателями тягой по 20–22 тонн с УВТ, 10–14 управляющими аэродинамическими поверхностями, системой самообороны с круговым обзором. Выглядеть он мог примерно так, как на веселых картинках китайских товарищей (рис. 19, 20). Сейчас, кстати, эта модель используется в компьютерной игре.
Рис. 19. Китайские представления о сверхманевренном истребителе
Рис. 20. Непосредственное управление аэродинамическими силами
Концепция применения в те далекие годы виделась примерно такой. Истребители, оснащенные мощнейшей РЛС, маневрируя на сверхзвуковой скорости, залпом обстреливают противника. О малозаметности особо не заботились, т.к. считалось, что для навязывания своей инициативы в бою нужно включить РЛС, а там уже не до малозаметности. Считалось, что крылатые ракеты такой истребитель мог атаковать с дистанции не менее 25 км, а истребители противника с дистанции 50–70 км. В ближнем бою сверхманевренность и круговой комплекс самообороны должны был обеспечивать пуск ракет, как в переднюю полусферу, так и в заднюю.
Рис. 21. Истребитель 5-го поколения в представлении , разработанный по программе AFTII
Постепенно стало ясно, что перейдя к новым технологиям и убрав оружие внутрь отсеков вооружений, самолет можно сделать значительно более компактным. Большая степень интеграции крыла и фюзеляжа позволяла увеличить долю топлива в массе самолета, а новые достижения в аэродинамике – сократить крейсерский расход топлива. В результате, получился самолет размерности от 20 до 30 т по схеме «утка», с сильно приплюснутым несущим фюзеляжем. При такой схеме имело смыл применять плоские сопла, т.к. можно было рассчитывать на эффект суперциркуляции. Пример изображен на рис. 21, неправда ли немного похож на наш МиГ – 1.42. И, что из всего этого богатого задела использовала фирма Локхид в проекте F-22? НИ-ЧЕ-ГО. РОВНЫМ СЧЕТОМ НИЧЕГО. «РЭПТОР» — НЕ СВЕРХМАНЕВРЕННЫЙ.
• Пишут, что значительную часть тяги создает воздухозаборник. А как же тогда уравновешиваются и куда приложены силы при отклонении створок плоского сопла?
Действительно, на сверхзвуковой скорости воздухозаборник создает значительную тягу. Это нетрудно объяснить, рассмотрев конструкцию сверхзвукового воздухозаборника (рис.22). За прямым замыкающим скачком уплотнения течение дозвуковое. В расширяющейся части воздухозаборника (диффузоре) поток продолжает тормозиться. Поскольку давление в нем выше, чем в окружающей среде, то распределение давление на внутренних стенках дает равнодействующую направленную вперед.
Рис. 22. Конструкция воздухозаборника
За создание тяги двигателя отвечает закон сохранения импульса. Самолет не отталкивается от воздуха реактивной струей, винтом или компрессором, как многие думают до сих пор. Лучше всего принцип действия ВРД в том числе и с УВТ описан в довольно старой книге [2], но, по мнению двигателистов, с тех пор лучшего учебника так и не было опубликовано. В общих чертах он состоит в следующем. Воздухозаборник и компрессор служат для сжатия воздуха. Это необходимо для его подачи в камеру сгорания в количестве достаточном для сжигания топлива в оптимальном с ним соотношении. Получившиеся в результате продукты сгорания вращают газовую турбину, которая через вал приводит в действие компрессор. Далее газы поступают в сопло. Для того, чтобы самолет двигался необходимо, чтобы скорость истечения струи из сопла была больше скорости полета самолета. К каким частям двигателя приложены силы тяги не так уж и важно, но это удобно проследить на диаграммах P-v (давление – приращение скорости). На участках двигателя, где скорость растет, возникает сила тяги. Видно, что основную долю тяги создает сопло (рис. 23).
Рис. 23. Создание силы тяги разными участками ТРД
Компрессор (участок В-К), напротив, создает сопротивление. Поскольку, закон сохранения импульса векторный, то отклонение струи позволяет получить тягу, направленную в противоположную сторону. Сила приложена к стенкам и створкам сопла. Вот Вам подтверждение тому, что УВТ на F-22 непосредственно для увеличения маневренности не используется. Балансировать возникающие моменты нечем. Наоборот — УВТ используется для балансировки. На МиГ-29ОВТ этой проблемы нет, т.к. оси сопел разнесены, а сами сопла всеракурсные, вектор тяги можно направить через центр масс. Нет проблем и на самолетах схемы «утка». Здесь для балансировки используется ПГО.
• Почему всеракурсные сопла с УВТ эффективны только на форсаже?
Это, пожалуй, из области курьезов. Речь, видимо, идет о МиГ-29 и системе УВТ КЛИВТ НПО им. Климова. В этой системе управления вектором тяги отклоняется не все сопло, как у Су-30, например, а только створки закритической части сопла. При выключении форсажа, у сопла РД-33 уменьшают диаметр критического сечения. При такой конфигурации створки его сверхзвуковой части просто не отклонить.
Напомним также, что УВТ имеет смысл там, где не хватает эффективности аэродинамических рулей. На таких режимах летать без форсажа вряд ли кому придет в голову.
Чтобы понять, что собственно форсажная камера не имеет отношения к эффективности УВТ, надо вспомнить принцип ее действия. Форсажная камера устанавливается за турбиной и только подогревает продукты сгорания, увеличивая их внутреннюю энергию. Дополнительное топливо можно было бы сжигать и перед турбиной, если бы она выдерживала и не надо было бы при этом регулировать компрессор. А можно было бы, теоретически, поставить электрический подогреватель. Главное, какими будут полное давление и температура газа перед соплом.
• Почему на F-22 применено плоское сопло, а на F-35 круглое, какие у них преимущества? Недостатки плоского сопла хорошо известны: большой вес, потери тяги, нагрузки на изгиб. В варианте F-35 для морской пехоты эти факторы критически важны, а вот малозаметность, как раз отходит на второй план. Поэтому выбрано круглое сопло (рис. 24).
Рис. 24. Двигатель СВВП F-35
Газодинамики знают еще один серьезный недостаток плоских сопел, который осложняет их применение на самолетах с КВП. В местах перехода круглого сечения в прямоугольное возникают сильные сопловые скачки уплотнения (рис.25).
Рис. 25. Сопловые скачки уплотнения внутри плоского сопла
В круглых соплах также могут возникать сопловые скачки, но более слабые. Для разрушения сопловых скачков в плоских соплах могут устанавливаться продольные перегородки, как на F-117. На самолетах укороченного взлета и посадки сопловые скачки вызывают сильную эрозию покрытия аэродромов.
В то же время, плоские сопла хорошо компонуются на сверхзвуковых самолетах с плоскими фюзеляжами. Они позволяют существенно снизить на сверхзвуковой скорости донное давление, которое может создавать до 40% сопротивления. Для F-22 это имеет решающее значение. Кроме того, плоские сопла относительно просто позволяют использовать такие аэродинамические эффекты, как эффект Коанда (прилипания струи к близкой поверхности) и эффект суперциркуляции, которые существенно повышают аэродинамическое качество самолета. Частично это было использовано на YF-23.
• Что представляет собой пресловутый радар-блокер внутри F-119, насколько он влияет на потери силы тяги?
Это устройство изображено на рис. 26 и представляет собой своеобразную крыльчатку. Оно закрывает от радиолокационной станции противника лопатки турбины. Лопатки турбины профилированные и отражают волны во все стороны не хуже уголковых отражателей. Заодно лопасти, которые видны на фото, прикрывают и горячие элементы форсажной камеры головок ракет с инфракрасным наведением. Поскольку газ разгоняется, в основном, в сопле, а радар-блокер установлен перед ним, в области, где скорости потока невелики, то потери тяги сравнительно небольшие. Во всяком случае, они меньше, чем потери, вызванные переходом от круглого сопла к плоскому.
Рис. 26. Радар-блокер
• У F-119 не понятно куда девается воздух из второго контура. Вроде бы классическая схема ДТРДФ предполагает отбор воздуха во второй контур за вентилятором и смешение потоков первого и второго контуров за турбинами, перед форсажными форсунками. А у F-119 воздух второго контура используется только для охлаждения. Получается, что он одноконтурный? Или рисунки, опубликованные на сайте производителя – дезинформация? Есть две схемы ДТРД, со смешением потоков и без. Поскольку основной режим полета бесфорсажный, что же тут удивительного в том, что выбрана схема без смешения потоков? Вентилятор создает некоторую часть силы тяги. Далее воздух из второго контура сбрасывается в окружающую среду, но двигатель от этого не становится одноконтурным. В двигателях, для которых форсажный режим является основным, например, в Д-30Ф потоки смешивают перед форсажной камерой.
• Выводы. F-22 как новый класс боевой авиационной техники.
В ПЫЛУ ДИСКУССИЙ О СУТИ ИСТРЕБИТЕЛЯ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ В ТЕНИ ОСТАЛСЯ ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТ – АМЕРИКАНЦЫ СОЗДАЛИ НОВЫЙ КЛАСС АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ. По аналогии с основным боевым танком F-22 можно было бы назвать основным боевым самолетом. Этой первый боевой летательный аппарат, который практически в равной степени может выполнять роль и перехватчика и фронтового бомбардировщика. Мировая авиация шла к этому событию 40 лет. Как этого удалось добиться и почему не получалось раньше?
Первая попытка создать универсальный самолет закончилась появлением первоклассного бомбардировщика F-111, который не превзойден в США до сих пор. Затем многоцелевую машину попытались создать на базе истребителя F-15. Получившийся в результате F-15E приобрел способность атаковать наземные цели, сохранив высокий потенциал в воздушном бою. Он долго не имел прямых аналогов, пожалуй, вплоть, до появления Су-27МКИ. Однако низкая нагрузка на крыло и умеренная стреловидность передней кромки ведет к неприемлемой тряске при полете на малой высоте. В результате, ударные возможности F-15E считаются посредственными.
В начале 1980-х годов стал складываться новый облик ударного самолета. Это должен был быть самолет способный совершать сверхзвуковой бросок для ухода из-под удара истребителей, достаточно маневренный для выполнения противоракетного маневра без бомбовой нагрузки. Дело в том, что опыт войны на Ближнем Востоке показал, что истребители-бомбардировщики до 80% потерь несут на выходе из атаки. Таким образом, бомбардировщику требуется большое крыло и высокая тяговооруженность. Это, в свою очередь, позволило спроектировать бомбардировщик, как эффективное транспортное средство, т.е. масса бомбовой нагрузки и топлива может составлять значительную часть массы самолета. Увеличивается радиус действия.
Но, как в случае большим крылом бороться с повышенной турбулентностью атмосферы при полете на предельно малых высотах? Проще всего это делается с помощью ПГО в схеме «утка». Автоматическая система управления парирует колебания. В дальнейшем были найдены решения и для нормальной аэродинамической схемы. Крыло с большой стреловидностью передней кромки само по себе устойчиво к вертикальным порывам ветра.
Рис. 27. С-37
Итак, если из всего, что сказано в этом пункте изъять бомбовую нагрузку, что получится? Правильно, перехватчик, к тому же с очень большим радиусом действия и боезапасом. Поняв это, в Израиле начали проектировать «Лави», который они назвали ударным самолетом с высоким уровнем маневренности. В СССР в это же время разрабатывался С-37 (первый с этим названием) с еще более высокими данными, который рассматривался как замена штурмовикам, истребителям-бомбардировщикам и фронтовым истребителям.
F-22 представляет в этом направлении настоящий прорыв. АФАР одинаково хорошо работает и по наземным и по воздушным целям. Внутренние отсеки вмещают бомбы и ракеты «воздух–воздух». Помните сколько лет писали, что не удалось вывести породу универсальных пилотов? А и не надо! Достаточно, что в атаку будут идти бомбардировщики и перехватчики с идентичным планером и летными данными. И пусть одни летчики будут мастерами ближнего маневренного боя, а вторые будут лишь обучены, сбросив бомбы, оторваться от противника на сверхзвуковой скорости. И это будет большим шагом вперед.
Странные люди эти американцы. Заявили о создании единого самолета для разных родов войск F-35 и получили машину с общностью конструкции не более 35%. Создали самолет, который на базе единого планера и оборудования впервые в мире реально заменяет фронтовой перехватчик и фронтовой бомбардировщик и молчат. Единый планер был: МиГ-25П и МиГ-25РБ, но единый самолет – это точно впервые. Во всю отрабатывают на учениях тактику применения F-22 в варианте истребителя и бомбардировщика в одном строю и помалкивают. Странно, однако.
Литература 1. П.В. Булат. О проблеме запуска ракет из отсеков на сверхзвуковой скорости. 2. Теория воздушно-реактивных двигателей. Под ред. д-ра техн. наук С.М. Шляхтенко, М., «Машиностроение», 1975, 568 стр.
Боевое применение
Первое боевое крещение F-22 получил в Сирии, в январе 2014 года. Произведя пару точечных ударов по базам исламистов в Ракке, самолет благополучно вернулся на базу. На июнь 2015 года, количество выполненных заданий превысило 120.
В ходе одного из 11 часовых полётов пилоты провели разведку местности, выполнили задачу ударно, произвели целеуказание, и сопроводили бомбардировщики на деле показав универсальность самолета.
Тактико-технические характеристики (ТТХ) в сравнении с аналогами
Модели | F-22 | Су-57 | F-35B | Cу-35 | Eurofighter typhoon |
Масса пустого | 19700 | 18500 | 14650 | 19000 | 11 000 |
Боевой радиус км | 760 | 1400 | 865 | 1350 | 1390 |
Практический потолок м | 20 000 | 20 000 | 18 000 | 20 000 | 20 000 |
Тяга на форсаже | 2 x 16785 | 2 × 15000 | 19500 | 2 × 14500 | 2 × 9000 |
Боевая нагрузка кг | 10370 | 10000 | 9100 | 8000 | 7500 |
Максимальная скорость | 2410 | 2600 | 1930 | 1400 | 2400 |
Наличие Оптико-электронной станции | — | + | + | + | — |
БРЛС с АФАР | + | + | + | + | + |
Таким образом, главные недостатки F-22 Raptor перед соперниками – малый радиус действия и отсутствие оптико-электронной станции наведения.
Тактико-технические характеристики F-22A Раптор
Экипаж F-22 Раптор
– 1 человек
Размеры F-22 Раптор
– Размах крыла: 13,56 м – Длина самолёта: 18,90 м – Высота самолёта: 5,09 м – Площадь крыла: 78,04 м² – Площадь В. О.: 16,54 м² – Площадь Г. О.: 12,63 м²
Вес F-22 Раптор
– Масса пустого: 19700 кг – Масса нормальная взлётная: 29200 кг (100 % топлива) – Максимальная масса: 38000 кг – Нагрузка нормальная: 1116 кг (6+2 УР) – Нагрузка максимальная: 10370 кг – Топливо: 8200 кг – Масса с двумя ПТБ: 11900 кг
Двигатель F-22 Раптор
– Тип двигателя: 2х ТРДДФ Pratt & Whitney F119-PW-100 – Статическая форсированная тяга: 15876 кгс – Тяговооружённость при нормальной взлётной массе: 1,087 – Тяговооружённость при максимальной взлётной массе: 0,83
Скорость F-22 Раптор
– Максимальная скорость: 2410 км/ч — максимальная (М=2,25) (в мирное время максимальная скорость ограничена М=2 т. е. 2124 км/ч) – Максимальная скорость без использования форсажа: 1826 км/ч (М=1,72) – Крейсерская скорость: 850 км/ч (М=0,8) – Максимальная скорость у земли: 1490 км/ч (М=1,22)
Дальность полета F-22 Раптор
– Дальность с двумя ПТБ: 2960 км – Дальность перегоночная: 3220 км – Боевой радиус: 760 км (из них 185,2 км на бесфорсажном сверхзвуковом крейсерском режиме)
Практический потолок F-22 Раптор
– 20 000 м
Максимальная перегрузка F-22 Раптор
9,5 G (в мирное время 8G)
Вооружение F-22 Раптор
– 20-миллиметровая пушка M61A2 Vulcan, 480 снарядов – Ракетами класса воздух-воздух: шестью AIM-120C AMRAAM и двумя AIM-9M Sidewinder. – Корректируемыми бомбами JDAM. – Совместим с управляемыми высокоточными авиабомбами класса SDB (Small Diameter Bomb) GBU-39 и SDB-53/B
Технические проблемы и инциденты
Обязательным атрибутом современных летательных аппаратов стала кислорододобывающая станция, заменяющая баллон с кислородом. Такие станции имеются и на «Рапторах» и именуются OBOGS.
В 2012 года Пентагон наложил ограничение на полеты машин с этой системой.
В распоряжении запрещалось летать вдали от баз, на Аляске, и на высотах свыше 7600 метров. По мнению экспертов это максимальная высота, с которой можно вернутся на землю если летчик испытывает удушье.
Ситуация осложнилась тем, что двое пилотов публично отказались летать на F-22 из-за проблем с воздухом. Дефект унес жизни людей. При расследовании крушения одного из аппаратов в 2010 году, на Аляске выяснилось, что причина катастрофы была в потере сознания от удушья. Также стало известно, что костюм высокого давления пилотов сильно раздувался при перегрузках, не давая лётчикам нормально дышать.
Конструкторы решили проблему, установив клапан, сбрасывающий лишнее давления в костюме и убрав фильтр очистки для увеличения пропускной способности воздуховода, исключив при этом вероятность засорения.
Среди других необычных происшествий также известны:
- 10 апреля 2006 года. Ложное срабатывание замка блокировки кабины. После многочасовых попыток открыть фонарь, с участием сотрудников компании-изготовителя, он был демонтирован с помощью инструмента. Стоимость замены фонаря составила 200.000 долларов.
- 11 февраля 2007 года. Сбой программного обеспечения навигатора при перелете в Японию. Связан со сменой даты и времени в середине Тихого океана. В программе не было предусмотрено алгоритма смены, поэтому GPS приёмники выдавали неверную информацию. Вся эскадрилья вернулась на базу, после чего Lockheed в срочном порядке обновили прошивку.
- 16 ноября 2010 года. Чрезмерное перегрев двигателя и срабатывание аварийного отключения кондиционирования и системы OBOGS. Пилот не успел отреагировать, задохнулся и разбился. После этого инцидента в кабину начали устанавливать аварийные баллоны с кислородом.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ F-22 RAPTOR
Кабина пилота
Кабина самолета является, пожалуй, наиболее комфортной среди всех истребителей, когда-либо имевшихся в распоряжении ВВС США. Следует отметить, что для летчиков этих машин практически не существует ограничений по росту (за исключением очень низких или очень высоких). Беспереплетный фонарь, состоящий из двух слоев прозрачного поликарбоната с радиорассеивающим напылением, в сочетании с формами планера обеспечивает хороший обзор (угол обзора вниз-вперед — около 15°). Развесовка фонаря выполнена так, чтобы обеспечить его гарантированное отделение при катапультировании. Катапультное кресло — ACES II класса «ноль — ноль».
Оборудование кабины
Первые F-22A прибыли на авиабазу Элмендорф 8 августа 2007 года. Суровые климатические условия оказывают негативное влияние на работоспособность стелс-покрытия самолетов, что требует более объемного техобслуживания. |
Кабина летчика оборудована широкоугольным индикатором на фоне лобового стекла (ИЛС), на который выводится полетная, навигационная и прицельная информация. На приборной доске расположены четыре многофункциональных цветных дисплея (электромеханические приборы отсутствуют), выводимая на них информация призвана максимально облегчить работу летчика. Так, при отображении тактической обстановки самолеты противника обозначаются красными кружками, свои самолеты — зелеными, самолеты группы — в виде синего F-22. Бортовые системы самолета также выполняют селекцию целей, обозначая наиболее опасные. Изначально планировалось заменить ИЛС на нашлемную систему, но пока эти работы приостановлены в связи с высокой стоимостью, поэтому в обозримом будущем ИЛС на самолете сохранится.
Радиолокационная станция APG-77
Основой прицельного комплекса F-22 является РЛС с фазированной активной антенной решеткой APG-77 разработки «Northrop Grumman». Первые модификации РЛС оснащались антенной, включавшей по 750 твердотельных передающих и приемных модулей, а с модификации APG-77(V)1 на станцию устанавливаются универсальные приемопередающие модули (1500 штук), что значительно повысило характеристики. Станция имеет возможность одновременно сопровождать несколько целей. Сектор обзора по азимуту и углу места +/-60°. В режиме работы по наземным целям обеспечивается радиолокационное синтезирование апертуры, что позволяет значительно повысить разрешение и дальность обнаружения целей. В целях снижения заметности предусмотрены пассивные режимы работы РЛС, а с помощью быстрого изменения рабочей частоты станции обеспечивается снижение вероятности перехвата сигналов при активных режимах ее работы. Проводились исследования в области использования РЛС в канале обмена данными, а также использования ее в качестве станции постановки помех.
Силовая установка
На самолете установлены два двухвальных двухконтурных турбореактивных форсированных двигателя F119 , имеющих тягу 15575 кН и массу 1700 кг каждый. По сравнению с другими двигателями, устанавливаемыми на самолеты ВВС США, он обладает повышенной надежностью, ремонтопригодностью и простотой в обслуживании. Двигатели оснащены плоскими соплами с неподвижными боковыми стенками и подвижными верхними и нижними панелями, предназначенными для регулирования площади поперечного сечения сопла и отклонения вектора тяги по тангажу на угол от +20° до -20°.
20-мм пушка Vulcan
Пушка М61А2 Vulcan расположена справа, в корневой части крыла. Пушечный порт закрывается створкой, открывающейся при стрельбе. Боекомплект — 480 выстрелов.
Ракетное вооружение
Основным вооружением самолета являются УР класса «воздух — воздух» средней дальности AIM-120C AMRAAM. Шесть таких ракет могут размещаться в двух нижних отсеках вооружения, а в случае использования УР ранних модификаций, AIM-120A/B AMRAAM, их количество уменьшается до четырех. Сегодня используются преимущественно УР AIM-120C-7, а к 2015 году планируется принятие на вооружение ракет модификации «D» с увеличенной дальностью полета. В дополнение к AMRAAM в двух бортовых отсеках вооружения могут размещаться по одной УР AIM-9M Sidewinder. Впоследствии их планируется заменить на AIM-9X. При нанесении ударов по наземным целям в нижних отсеках самолета могут размещаться две корректируемые авиабомбы (КАБ) JDAM калибром 454 кг (в отсеке — одна КАБ и одна УР AIM-120C) или до восьми КАБ GBU-39 Small Diameter Bombs (в отсеке — четыре КАБ и одна УР AIM-120C). Все КАБ GBU-39, имеющие раскладные поверхности управления, могут быть сброшены залпом вне зоны поражения средств ПВО при индивидуальном наведении каждого боеприпаса.
Обеспечение малой заметности
Истребителю пятого поколения F-22A приходится тесно сотрудничать с боевыми самолетами предыдущих поколений. |
Снижение заметности самолета проводится по нескольким направлениям, приоритет — снижению эффективной площади рассеяния (ЭПР). Это достигается, в первую очередь, конфигурацией планера, поверхности которого ориентированы в нескольких направлениях — обеспечивается отражение сигнала РЛС в строго ограниченные сектора пространства. Все немногие выступающие элементы планера закрыты экранирующими щитками, а кромки отсеков и технологических лючков выполнены зубчатыми, что тоже обеспечивает рассеяние радиолокационного сигнала. Не менее важную роль играет применение радиопоглощающих материалов и покрытий. На самолете применяются материалы нового поколения, которые более стойки к повреждениям по сравнению с радиопоглощающими покрытиями самолетов F-117 и В-2. Кроме того, выполнение мелкого ремонта покрытия самолета F-22 возможно на аэродромах базирования, тогда как В-2 требует специального оборудования, а проведение работ по ремонту и восстановлению его покрытия осуществляется только в условиях ремонтного завода. Снижение заметности в инфракрасном диапазоне обеспечивается специальной конструкцией сопел двигателей, которая обеспечивает снижение температуры истекающих газов. Третьим направлением является жесткий контроль за электромагнитным излучением бортовых средств, призванный минимизировать возможность пеленгации источника излучения.
По словам генерального конструктора истребителя Т-50 А.Н.Давиденко, ЭПР (эффективная площадь рассеивания) истребителя F-22 составляет 0,3 – 0,4 кв.м. Для сравнения: ЭПР истребителей F-15 и Су-27 – около 12 кв.м, МиГ-29 – 5 кв.м.
Подкрыльевые узлы подвески
Изначально машина проектировалась для применения в условиях противодействия современной, мощной и хорошо организованной системы ПВО, причем в первый день конфликта — для достижения наибольшего эффекта. Впрочем, сохранена и возможность установки подкрыльевых пилонов для подвески ПТБ (в перегоночном варианте) или средств поражения. Естественно, что при установке пилонов говорить о малой заметности не приходится, но они могут значительно повысить возможности самолета при использовании в качестве истребителя ПВО. На F-22 предусмотрена возможность сброса пилонов вместе с ПТБ при подходе к зоне боевых действий. В настоящее время ведутся разработки пилонов с уменьшенной ЭПР.
Светотехническое оборудование
Аэронавигационные огни самолета выполнены конформными. Электролюминесцентные строевые огни размещены в носовой части фюзеляжа, на верхней части законцовок крыла и наружных поверхностях килей. Подсветка топливоприемника осуществляется фарами, размещенными на внутренней стороне створок приемного устройства. Подсветка кабины — электролюминесцентная. Интенсивность регулируется автоматически и не создает помех при использовании очков ночного видения.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
F-22A Raptor стал первым в мире истребителем пятого поколения, поступившим на вооружение. Единственным эксплуатантом нового самолета стали Военно-воздушные силы США. В начале работ по программе создания перспективного истребителя общее количество потребных истребителей завоевания превосходства в воздухе оценивали в 750 самолетов. Впоследствии это количество сократилось до 187 из-за слишком большой стоимости F-22 (146,2 млн. долларов США за самолет), в то же время на Raptor были возложены и ударные функции.
15 декабря 2005 года 27-я истребительная эскадрилья 1-го истребительного авиакрыла, дислоцировавшаяся на авиабазе Лэнгли, штат Вирджиния, стала первым оснащенным F-22A подразделением ВВС США, достигшим состояния начальной оперативной готовности (это означало, что эскадрилья способна в любой момент времени отправить в любой район планеты 12 самолетов F-22A). Решение об этом было принято после успешного завершения 422-й испытательно-оценочной эскадрильей ВВС США начатых еще в 2001 году испытаний программного обеспечения Block 3.0, предназначенного для Raptor.
В ноябре 2007 года пара F-22A с авиабазы Элмендорф выполнила первый перехват «вероятного противника», в роли которого выступил российский Ту-95МС. На фотографии видно, что Raptor несет подвесные топливные баки. |
К маю 2009 года заказчику было поставлено 139 самолетов, которые были распределены в 27-ю и 94-ю истребительные эскадрильи (иаэ) 1-го истребительного авиакрыла (авиабаза Лэнгли, Вирджиния), 7-ю и 8-ю иаэ 49-го истребительного авиакрыла (авиабаза Холломэн, Нью-Мексико), а также 90-ю и 525-ю иаэ 3-го авиакрыла (авиабаза Элмендорф, Аляска). Кроме того, истребители F-22A состоят на вооружении Резерва ВВС США (302-я иаэ 477-й истребительной группы, авиабаза Элмендорф, и 301-я иаэ 44-й истребительной группы, авиабаза Холломэн) и Авиации Национальной гвардии США (149-я иаэ 192-го истребительного авиакрыла, авиабаза Лэнгли). Подготовка летчиков на новые самолеты проводится в 43-й иаэ 325-го истребительного авиакрыла Учебного авиационного командования (авиабаза Тиндалл, Флорида). Дальнейшее изучение F-22A и отработка тактических и иных вопросов осуществляется в 422-й испытательно-оценочной эскадрилье Боевого авиационного командования и в 412-й летно-испытательной эскадрилье 412-го испытательного авиакрыла, авиабаза Эдвардc, Командования материально-технического обеспечения ВВС США.
Среди указанного количества F-22A имелись истребители четырех модификаций: Block 10, 20, 30 и 35, причем самолеты первой модификации будут модернизированы до стандарта Block 20.
По состоянию на 2012 год в ВВС США поступили 184 F-22, последний самолет произведен в 2011 году, после чего производство прекращено. Таким образом, парк Raptor станет самым малочисленным из всех истребителей, находившихся когда-либо на вооружении ВВС США.
В феврале 2007 года первая группа F-22A была направлена в первую «зарубежную командировку», основными задачами которой стали проверка возможностей 1-го авиакрыла по оперативному наращиванию сил и средств на удаленном ТВД, а также традиционная для ВС США демонстрация силы. 12 истребителей F-22A из 27-й эскадрильи с авиабазы Лэнгли были переброшены на авиабазу Кадена (Япония), где они провели 120 суток.
В октябре 2008 года вторая группа Raptor (восемь самолетов из 90-й эскадрильи) были переброшены на авиабазу Андерсен, остров Гуам, а затем их там сменили шесть истребителей из 525-й эскадрильи, остававшихся там до конца лета 2009 года.
Считается, что воздушном бою Raptor значительно превосходит самолеты четвертого поколения. В качестве подтверждения приводят результат учебных воздушных боев между Raptor и другими американскими истребителями в ходе учения «Northern Edge» в 2006 году — «новичок» тогда одержал победу с разгромным счетом 144:0. С другой стороны, эксплуатация нового истребителя выявила многочисленные проблемы, ставящие под сомнение боевую эффективность «Раптора», по крайней мере, до их устранения.
F-22A Raptor — элитный истребитель ВВС США. |
Так, в 2010 г. из-за проблем с системой обеспечения пилота кислородом, OBOGS, разбился строевой истребитель F-22, летчик погиб. После этого начали поступать жалобы от пилотов строевых частей на удушье в полете. После длительных разбирательств комиссия ВВС США и Lockheed Martin выяснила, что причиной удушения является несинхронная работа дыхательного модуля системы OBOGS, отвечающего за давление подаваемого летчику кислорода, и агрегатов, следящих за компенсацией перегрузок. Из-за рассинхронизации работы этих элементов комплекса жизнеобеспечения грудь и живот летчика сдавливались костюмом снаружи, а изнутри это давление не компенсировалось достаточным давлением подаваемого кислорода. Оказалось, что в проблемах с удушением был виноват один из клапанов модуля системы OBOGS, отвечавшего за правильное функционирование противоперегрузочной части костюма Combat Eagle. Он свободно пропускал воздух внутрь костюма, но не обеспечивал должной скорости стравливания. Как результат, на выходе из маневра с перегрузкой дыхательный модуль OBOGS снижал давление подаваемого кислорода до необходимого значения, а костюм продолжал некоторое время оставаться надутым.
В результате командованием ВВС США были наложены жесткие ограничения на полеты F-22. В частности, пилотам на данных истребителях было запрещено подниматься на высоту более 7600 метров (чтобы в случае удушья можно было успеть снизиться), кроме того, маршруты полетов должны были проходить с таким расчетом, чтобы от любой их точки можно было долететь до ближайшего аэродрома не более, чем за полчаса. Все это очень сильно снизило боевой потенциал F-22. Лишь после доработки системы подачи воздуха в противоперегрузочную систему началась постепенная отмена ограничений на полеты (все F-22 были переоснащены новыми комплектующими в 2013 году).
Raptor проектировался с учетом обеспечения назначенного ресурса 8000 летных часов. Согласно планам командования ВВС США ежегодный налет истребителей должен составить в среднем 335 летных часов — в этом случае срок службы Raptor достигнет 24 лет. В настоящее время специалисты «Lockheed Martin» изучают возможность увеличения назначенного ресурса F-22A до 10000 летных часов. При этом сотрудники компании-разработчика особо подчеркивают, что в течение всего назначенного ресурса самолету не потребуется проходить какие-либо промежуточные обследования или ремонты, за исключением регулярного обследования и восстановления специального покрытия, предназначенного для обеспечения малой заметности самолета.
В 2009 году ВВС США обнародовали информацию о том, что каждый час полета F-22A требует проведения до 30 часов техобслуживания, из которых примерно половина приходится как раз на поддержание в работоспособности специального покрытия. С учетом технической сложности F-22, это совсем немного – на уровне истребителей четвертого поколения.
Единственный на сегодняшний день известный случай боевого применения F-22 — нанесение удара по исламистам в г. Ракка (Сирия) в сентябре 2014 г. Юмор ситуации в том, что для суперсовременного американского истребителя стоимостью буквально на вес золота не нашлось более подходящей цели чем отряды боевиков, вооружение и содержание которых на порядок дешевле, чем регулярной армии.
В массовой культуре
Несмотря на свой юный возраст F-22 стал популярным. В частности, он фигурирует в:
- Халк. (2003)
- Трансформеры. (2007) Один из антагонистов перевоплощается в F-22
- Трансформеры 2. (2009)
- Падение Олимпа. (2013) Самолеты атакуют AC-130, обстреливающий Белый дом
- Серия игр Command and Conquer Generals. Является многофункциональным единицей.
- В игре Ace Combat: Assault Horizon и во многих других авиасимуляторах
Образ самолёта в фильмах ассоциируется с технологическим совершенством, а в компьютерных играх на нём можно полетать лишь по достижении высокого ранга.
Перспективы
Эксперты высказывают различные мнения о будущем Раптора, однако становится ясно, что пришедший в дополнение F-35 Lightning II привлекает внимание военных все больше.
Наличие электронно-оптической станции с нашлемным целеуказателем, станции постановки помех, современного интерфейса обмена данных, совместимости с широким спектром вооружения, вплоть до тактических атомных бомб, превращает F-35 в отличную машину поддержки войск. В странах же третьего мира, эту задачу давно взяли на себя беспилотники.
У F-22 другая задача. Самолёту предначертано безраздельно доминировать в небе. Он должен увести вражеские перехватчики в сторону от бомбардировщиков, разведать местность резким энергичным пролётом и провести целеуказание, нанести точечные удары по укреплениям в общем всё чтобы обеспечить армии уверенную победу.
Уже скоро Россия ответит запуском Су-57 в серийное производство, а значит, вполне вероятна их встреча в третьих странах.
Это выявит их слабые стороны и даст мощный импульс развитию авиации. Обе машины будут не раз модифицироваться, соответствуя возросшим требованиям времени. Поэтому Раптор будет сторожить небо своей страны еще не одно десятилетие, пока ему на замену не придут машины нового, шестого поколения.