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F-22“猛禽”美国

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发表于 2017-7-16 21:40:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
F-22“猛禽”美国
8 R6 Q8 A7 `. j/ `来源:飞行器( ], R5 N5 W' S% ^9 m0 Z3 Q
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  F22“猛禽”(英语:F-22 Raptor)战斗机是由美国洛克希德·马丁和波音联合研制的单座双发高隐身性第五代战斗机,也是世界上第一种进入服役的第五代战斗机。F-22于2000年代中期陆续进入美国空军服役,以取代上一代的主力机种F-15鹰式战斗机。洛克希德·马丁为主承包商,负责设计大部分机身、武器系统和F-22的最终组装。计划合作伙伴波音则提供机翼、后机身、航空电子综合系统和培训系统。2014年9月22日据美国五角大楼宣布,F22首次投入实战,参加对叙利亚ISIS的打击。
. g. a( D2 C, y f22144.jpg 3 G# n7 n/ y5 t1 x
  结构特点
. u: o& v& \7 Y% H' N* U  F-22采用双垂尾双发单座布局。垂尾向外倾斜27度,恰好处于一般隐身设计的边缘。其两侧进气口装在翼前缘延伸面(边条翼)下方,与喷嘴一样,都作了抑制红外辐射的隐形设计,主翼和水平安定面采用相同的后掠角和后缘前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座舱盖凸出于前机身上部,全部武器都隐蔽地挂在4个内部弹舱之中。1 K9 V3 u! o. T: a
  在机体上还广泛使用热加工塑胶(12%)和人造纤维(10%)的聚合复合材料(KM)。在量产机上使用复合材料(KM)的比例(按重量)更将达35%。两侧翼下菱形截面发动机进气道为不可调节的进气发动机压气机冷壁进气道呈S形通道。发动机二维向量喷嘴,有固定的侧壁和调节喷管横截面积;及可俯仰±20°角的可动上下调节板以偏转推力方向。) q3 x( P$ o: W
  按TRW公司通用手册研制的整套综合机载无线电电子设备包括:中央数据综合处理系统;综合通讯、导航和识别系统ICNIA和包括无线电电子对抗系统的全套电子战设备INEWS;具高分辨力的机载雷达AN/APG-77和光电传感器系统EOSS,两个激光陀螺仪的超黄蜂LN-100F惯性导航系统(HHC)。机载雷达为带电子扫描的主动相位阵列雷达,它包含了近2000块模组,其中使用了超高频率范围的单一积分系统技术。为提高隐蔽性,设计有雷达站被动工作状态,在配合上ALQ-94的情况可以不启动主动雷达达到在400KM外预警敌机的效果,它保证雷达站以主动状态工作时信号更不容易被截获。飞行员座舱内的自动仪表设备包括4台液晶显示器和广角仪表起飞着陆系统。
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  g8 I0 Q8 p  _8 k3 q8 b0 w/ m  i( P  研制历程  V) f: |5 b& t7 `( U. r" `
  1997年9月,首批9架工程和技术改进飞机进行了首飞,此前几个月,这种新型战斗机已被官方授予“猛禽”这一绰号,作为ATF计划的一部分,美国空军最初计划购买750架“猛禽”,但是经过两次大幅削减后,目前看来,仅将交付183架,每架造价约3.38亿美元。
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, o# G& z5 I  a0 U0 W  使用情况2 @6 {7 S3 ]" b" a7 d# |+ V
  第一批的F-22于2003年1月14日交付给内华达州的内利斯空军基地,并在2003年10月27日完成“独立初始作战试验与评价”。到2004年,共51架F-22猛禽战斗机已全部交付使用。9 L8 y5 ~; x2 o9 j
  2000年8月中旬,美国空军与此前合作多年的洛克希德马丁公司续签了一个价值50亿美元的到2011年的生产合约,从2008年起,F-22猛禽战斗机开始以每年20架的速度生产。在2007年8月29日,洛克希德马丁公司举行了完成“第100架猛禽战机”生产里程碑的庆祝仪式,这架交付美国空军服役的新机生产序号是05-4100。
) P- _# i5 c" K8 d) n  O  F-22猛禽战斗机于2005年第一次在美国犹他州正式开始服役。F-22并不是最昂贵的战斗机。B-2轰炸机每架的成本大约为11.57亿美元(1998年)。尽管其增量成本低于10亿美元,但从冷战结束之后订单数量从132架锐减到21架,大大提高了其单位成本。F-22使用比B-2轰炸机或F-117战机更少的雷达吸收材料,预计可以降低后期的维护费用。
# R/ ^/ {, i1 N4 I+ }4 Z  2007年7月31日,洛克希德马丁公司获得了一个总价值73亿的包括60架F-22战斗机的长期合约。这个F-22战斗机的生产合约使该公司获得了183架战斗机的生产任务,并会在2011年扩大生产规模。
, q% p3 H# G# v- I7 d5 a  2009年4月6日,美国国防部公布了2010年国防预算案,F-22“猛禽”战机将在再生产4架后关闭生产线。据美国国防部部长罗伯特·盖茨提交的国防预算案,F-22隐形战机在再生产4架达到总数187架后,于2011年停产,成为美国史上生产周期最短的战斗机。2009年4月14日,美国空军部长Michael Donley和参谋长Norton Schwartz将军亦表示,“购买更多F-22意味着能做的其它事情就少了,而空军预算里有许多其它关键和紧迫需求”,相反,停产F-22战斗机之下,换来的资金可以处理更多事项。和F22相反,和F-22作为“高低拍档”的F-35轻隐形战机,美国将加快采购,于2009年起5年间将购买513架。
/ w+ C2 X" g' b% ^& L  2011年12月,第195架也是最后一架F-22上线(共8架试验机和187架标准型)。2 w1 l0 ~$ |0 V; G/ f6 b* y
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  型号演变& Y6 D* `& B" y% x+ k
  事实上,“猛禽”的命名曾在2002年9月被美国空军改为F/A-22,目的是强调它的地面攻击能力,以此来扭转人们对“猛禽”只能执行单一任务的指责。2005年12月,在第1战斗机联队第27战斗机分队接收“猛禽”时,它的命名又改回F-22。2 b, `" q3 Q9 g# o
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 楼主| 发表于 2018-6-8 15:29:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 好蛋 于 2018-6-8 15:31 编辑
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F22或成世界四代机反面教材; W( G8 M6 J9 g6 E/ Y, o
  F-22战斗机(猛禽)是由美国洛克希德·马丁、波音和通用动力公司联合设计的新一代重型隐形战斗机。也是专家们所指的“第四代战斗机”。它将成为21世纪的主战机种。主要任务为取得和保持战区制空权,将是F-15的后继型号。
4 n+ z! O, c, Q  F-22“猛禽”,作为世界上第一种真正装备部队的第四代战斗机,因其强大的“4S”能力——超音速巡航、超音速机动、超视距攻击、超级隐身,而成为众多军事迷心目中的明星。但就是这种被美国空军寄予厚望的王牌战机,近年来却事故频发,发生各类故障的消息不绝于耳。美国空军曾决定对F-22“猛禽”战斗机在常规训练时的飞行高度进行限制。根据美国空军航空作战司令部下达的这一最新命令,F-22的飞行高度被限制在7600米以内。导致航空作战司令部作出这一决定的原因是,F-22安装的机载制氧系统存在严重缺陷。2 A# v& V4 A4 [1 F1 H' Z
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  机载制氧系统存在严重缺陷可能导致飞行员因缺氧而昏迷+ Q' Z& M+ a2 T& R! K
  原来,美国空军航空作战司令部在调查中发现,军方作战飞机装备的制氧系统可能存在着缺陷。而这很可能是导致2010年11月17日F-22战机在阿拉斯加坠毁的根本原因。
7 z+ f; P8 g2 b  飞机制氧系统负责战机在高空飞行过程中产生氧气,并向飞行员面罩提供适合呼吸的混合气体。而调查显示,在F-22坠机事故中丧生的飞行员杰弗里·哈尼上尉在事发前很可能严重缺氧并因此陷入昏迷状态。有关方面认为是哈尼操作失误导致,但飞行员们并不认可。时任美国空军参谋长诺顿·施瓦茨表示:我们不能把责任推给飞行员。战机的气体阀门发生故障,造成制氧系统意外关闭,由此导致哈尼缺氧,进而酿成了这次事故。
  @2 v% o( H8 X, I# U5 \0 w& m f220l1.jpg jfl66009.jpg 3 q7 O7 \. u& M4 |* T
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/ ^" v. s; d% }- H- G  我们再来看2009年的一起相似事故。2009年3月25日,美军一架F-22战机在加利福尼亚州南部的爱德华空军基地东北56公里处坠毁,试飞员当场死亡。遇难试飞员名叫戴维·库利,曾在美国空军服役21年,飞行经验丰富。他2003年加入洛克希德·马丁公司,是洛克希德·马丁公司和美国空军飞行员组成的F-22联合试验部队的成员,事故发生时正在对F-22战机进行测试。
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  号称二十一世纪空中主宰的美国新型战机F-22,从它问世的第一天起就病垢缠身。1992年4月25日,其原型机YF-22就发生了一起由飞控系统问题引起的纵向摆动,造成飞机坠毁的事故,万幸的是飞行员弹射逃生成功。
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  2004年12月20日15时45分(美国西部时间),一架F-22起飞时失控,坠毁于内华达州内利斯空军基地,飞行员弹射逃生。坠毁的F-22隶属于美国空军第422试验评估大队。
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  2006年4月份,美国有一名叫布拉德飞行员就不幸遇到一大难题,头痛不已,被一架F22弄的差点没有把飞机砸掉。被困在F-22座舱中长达5个小时,差点没有闷死。出于无奈,实在是打不开,最后把灭火的消防员叫过来,用电锯锯开天窗。该舱盖采用聚碳酸脂透明件,厚度达20毫米,强度达到196兆帕,可承受一只1.8千克重的飞鸟、以相对速度每小时1018千米的正面撞击,用电锯多难啊。碎玻璃颗粒在布拉德飞行员眼前飘过,高强度舱盖还有一个意想不到的麻烦,当电控升降设备失灵时,营救人员只能通过电锯营救飞行员。以后飞行F22是里面配一把钢锯,不然或许等不到消防员。" O4 e4 S( r' a1 D
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' s- Z. {+ O6 e' y0 @  2012年11月15日又有一架F22猛禽在佛罗里达廷德尔空军基地附近坠毁,好在飞行员及时弹射逃生,幸免于难。据美国《纽约时报》15日报道,在哥伦比亚广播公司电视台播出一个有两名担心遭遇缺氧症状而拒绝飞F-22的飞行员参加的“60分钟”电视节目后,帕内塔立即下令限制F-22飞行,要求必须保持在“潜在着陆区附近”,以便一旦飞行员遭遇问题后可迅速着陆。这是继去年限制F-22只能在7600米以下高度飞行的限令之后,该战机因为缺氧症遭遇的第二次限飞。美联社16日称,帕内塔的介入发出一个信号——这件事十分紧急。通常,美国防长不会参与某一个军种的安全问题。帕内塔还下令,除非他本人批准,F-22将放弃在阿拉斯加上空防备俄罗斯的远程巡逻飞行。帕内塔同时宣布将召集海军和美国航天局的专家协助解决这一问题。
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$ ]$ y0 u1 n: n% b, c  S* a7 W  美国空军随后就事故原因展开调查。而最后公布的调查结果与此次事故惊人地相似,就是F-22的机动性超出了飞行员的生理承受极限,使得飞行员在做大过载机动动作时昏迷而错过了最佳跳伞时机。现在看来,当时得出的大过载导致昏迷的结论和缺氧不无关系。. L" G0 |3 m+ e4 k6 q& }  X
  根据此次美国空军航空作战司令部的评估,在1.5万米和更高的高度飞行时,如果向面罩供氧的活动停止,飞行员将会在10秒钟内丧失意识。在如此短的时间内,飞行员根本来不及将飞机降低到能够呼吸到充足氧气的高度。而此次为什么将F-22飞行高度限制在7600米?因为这个高度被认为是安全高度的上限,战机在这个高度以下发生机载制氧系统停止运转的情况,飞行员将有足够的时间将飞机高度降低至5400米——飞行员在这一高度无需佩戴氧气面罩便可自由呼吸。显然,目前在F-22供氧系统的缺陷难以短期彻底解决的情况下,先限制战机飞行高度是一个无奈的选择。$ u* `0 e, ~- e3 w  }8 Y
  2012年7月24日,美国国防部宣布,国防部长帕内塔已经下令,逐步解除F-22“猛禽”战斗机的限飞令,据说空军方面找到了飞行员在驾驶“猛禽”时的缺氧原因及解决办法。
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9 l0 E4 h( {, v. D0 i: u# t  “猛禽”战机事故率高  q3 L+ z% |9 ~( ]: u
  美国空军对F-22的定位就过高,要“全面掌控21世纪的天空”,要“在未来20年没有对手”。因此,对F-22提出的指标过高、性能过全。# W9 H& k( Y  t9 ^" b
  F-22“猛禽”战机每架生产成本高达两亿美元,如果把研发成本算进去,每架甚至高达3.5亿美元。但就是这种单机造价贵过13吨黄金的飞机,从“一类事故”的发生比率来看,反而是美国空军中事故率最高的战机。. R  ]! Y+ {- I& S9 g& Y. _
  2007年,F-22前任设计师奥尔森甚至起诉洛克希德·马丁公司隐瞒隐身涂料缺陷。奥尔森在洛克希德·马丁公司的资历可谓相当深。他于1979年就开始为臭鼬工厂工作,主要负责研发用于F-117的新式隐身复合材料;20世纪80年代,奥尔森又在F-117和诺思罗普的B-2项目间来回奔忙;1995年,奥尔森最终加入了洛克希德·马丁公司材料和工艺处理小组,致力于F-22的低可探测性系统工作。0 i, f' [, `1 }3 k$ |, q
  工作期间,奥尔森发现洛克希德·马丁公司隐形涂料的质量存在问题,但其上司多次明确告诉他不要在会议上与任何美国空军官员交谈。最终奥尔森于1999年因“不听话”被解雇,但他认为隐身问题并未在他离职后得到妥善处理。无情的事实果然被他言中,2008年3月,一架F-22因进气道内的一小片隐形涂料脱落,最后卷入普惠公司F119发动机,导致风扇叶片被打坏,进而造成了重大飞行安全事故。
# `, @" s5 Y0 }4 M9 _% N' q" X  根据美国空军公布的数据,F-22自从服役以来总飞行时间只有7万小时,但出现了6次“一类事故”。而“一类事故”是指造成的损失超过100万美元的重大事故。这一“成绩”令“猛禽”成为美国空军现役战机中飞行事故比率最高的战机。
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' S& ~' r0 w( f  高新装备的发展要重视高性能与高可靠性的统一4 [- P3 [+ C4 h2 Y& b
  从武器装备自身发展的基本规律来看,高性能和高可靠性之间始终存在一定的矛盾。一开始,美国空军对F-22的定位就过高,要“全面掌控21世纪的天空”,要“在未来20年没有对手”。因此,对F-22提出的指标过高、性能过全,显然这种“高、大、全”的设计理念和性能要求导致其必然存在潜在的重大技术风险。
$ k2 B% G6 z1 a, S* e% E; L  为了打造一个全能的“空战神话”,洛克希德·马丁公司把超过1000份转包合同发包给40个州的公司。这个庞大的摊子使它很难对众多公司的生产和进度进行严格的监管,因而不可避免地存在监管漏洞,这也导致研发费用不断“膨胀”,许多国会议员甚至只是在为他们的转包商辩护,而不是从F-22的性能来考虑问题。
. \, X9 @  j/ v+ F; D; J  同时,片面追求高性能带来的另一个弊病就是没有通盘考虑后续的使用和保障费用,直接导致“用不起”。美国国防部的测试报告显示,F-22每飞行一小时就要接受30个小时的保养,使每小时飞行费用达到4.4万美元,而其前身F-15的每小时飞行平均费用是约3万美元。甚至F-22价值数百万美元的透明座舱盖也出了问题,2006年曾使一名飞行员被困数小时。根据使用情况看,其寿命只有18个月,每超过18个月的飞行时间,座舱的隐身性能就会失去。18个月就要更换一次座舱盖可谓代价高昂。
  s* ?2 e3 B1 y7 J- w  ?  美国国防部的测试报告显示,F-22每飞行一小时就要接受30个小时的保养,使每小时飞行费用达到4.4万美元。根据美国空军公布的数据,F-22自从服役以来总飞行时间只有7万小时,但出现了6次“一类事故”。
1 v7 r) n& V& Y5 `/ p0 Z  以上事实告诉我们,F-22等战机并不是四代机的成功样板,相反倒可能是反面教材。我们如果在第四代战斗机的性能指标、气动布局和结构设计上盲目跟随美国的脚步前进,其结果可能是东施效颦,投入很大,收获的可能只是性能难以与对手抗衡却又失去自身特点的装备。我们应该以特点取胜,利用性能上的“亮点”求得整体战斗力的突破和跃升。5 U5 u4 I2 z& R! i
  由于采取的新技术过多,造成F-22的价格高昂,而可靠性差和故障不断。该机虽然服役多年,却一直没有参加过实战,成为闻名世界的“板凳队员”。
; x( y; X9 _$ N+ I/ e1 \  F22的生产成本太高了,单价达到1.2亿美元,这一数字大大超出美国国防部的预想,就算是财大气粗的美军也承受不了,所以订货量从一开始的750猛架削减到183架。而且后勤维护所花费的费用也不低,是普通战斗机的好几倍。其次,F22服役到现在,出了不少事故,现在面临无限期停飞的情况,继续生产也是毫无意义的,加上目前全球性的经济问题,后续生产F22的费用会更高。更主要的是,F22研制的目的是对抗苏联的高空力量,但是苏联已经解体了,国会不同意继续采购F22。而且F22本身的设计也暴露出很多缺陷,因此只能停产了。关于为什么F22没参加过实战,其实也很简单,就是因为F22太昂贵了,况且F22是对空战斗机,几乎不具备对地攻击的能力,况且美国能打的国家,都不具备一点反抗的能力,所以根本不用出动F22。' d( ~1 W. V4 F4 C' i
  2012年3月13日,洛克希德·马丁公司为美国空军生产的最后一架F-22“猛禽”战机在佐治亚州玛丽埃塔下线,机尾编号 4195。这种第五代先进隐形空军战机的采购告—段落。F-22的生产线将被关闭,正式停产。
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  美国共和党总统候选人罗姆尼曾表示一旦当选总统后会恢复F-22生产线,但由于他在2012年美国总统选举中败北,这一愿望也化为泡影。  E6 l4 a* g, u- Z+ f* f) m
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