Истребитель F-22 Raptor

F-22 «Раптор»

Raptor — хищная птица

Многоцелевой истребитель пятого поколения, разработанный компаниями Lockheed Martin, Boeing и General Dynamics для замены F-15 Eagle. F-22 является первым и на сегодняшний день единственным стоящим на вооружении истребителем пятого поколения. А также он является самым дорогим истребителем в мире.

История

Начало работ над истребителем пятого поколения

В 1981 году ВВС США сформировали требование к новому реактивному истребителю завоевания превосходства в воздухе — передовому фронтовому истребителю (ATF), который должен был заменить F-15 Eagle. Новый истребитель должен был включать в себя 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 создание 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 взлетела 7 сентября 1997 года. По сравнению с опытным образцом, F-22 оборудовался более мощными двигателями (15876 кгс против 13900 на прототипе) с управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги, планер самолёта был частично изменен: изменилась форма крыла, рулей высоты, носового обтекателя, фонарь кабины пилота был перемещен вперед.

Серийный выпуск самолёта начался в 2001 году. 14 января 2003 года первый F-22 поступил на военную базу «Неллис», находящуюся в пустыне Невада. К 2004 году был собран 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 приобрести 384 самолёта для вооружения семи эскадрилий боевого дежурства, в 2008 году план закупки сократился до 188 самолётов, 127 из которых были уже собраны. 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 в пользу увеличения расходов по программе создания 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 применены технологии снижения заметности («Stealth»). Важным, характерным для истребителей 5-го поколения конструктивным решением, снижающим заметность самолёта, является расположение 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 углепластики, широко применены радиопоглощающие материалы (РПМ). В частности, РПМ конструктивно оформляет кромки крыла самолёта. Большая часть конструкции собрана 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 фирмы «Дюпон», 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.

Создание самолёта велось с учётом требований боевой живучести. По целому ряду данных, живучесть конструкции планера решена применительно к осколочно-фугасному зажигательному (ОФЗ) снаряду, составляющему базу боекомплекта российских 30-мм авиационных пушек.

Двигатели

F-22 оборудован двумя турбореактивными двухконтурными двигателями с форсажными камерами (ТРДДФ) Pratt & Whitney F119-PW-100 с тягой 15876 кгс, и оснащенными управляемым в вертикальной плоскости вектором тяги. Данные двигатели имеют бесфорсажную тягу около 11000 кгс и позволяют самолёту совершать полёт на сверхзвуковой скорости без применения форсажа, что является важным тактическим преимуществом.

Сопла двигателей имеют плоскую форму, снижающую заметность самолёта в инфракрасном диапазоне. В конструкции сопловых устройств использован 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, базой каждого модуля является 32-разрядный RISC-процессор i960.

Бортовая РЛС

F-22 оснащён РЛС AN/APG-77 с активной фазированной антенной решёткой. Антенна такого типа состоит из примерно 2000 приёмно-излучающих элементов. Главным плюсом данной антенны является электронное управление главным лепестком диаграммы направленности (аналог сканирования лучом) — нет необходимости 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 может производить активный радарный поиск самолета-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, применяя технику, названную широкополосной передачей. Когда многократные эхо-сигналы возвращаются, процессор обработки сигналов РЛС объединяет эти сигналы. Количество энергии, отраженной 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.

Каналы передачи данных

Самолёт оборудован интегрированной системой связи, навигации и идентификации, изначально созданной фирмой TRW. В её состав входит система радиолокационного опознавания — «свой-чужой», а также защищённые и помехоустойчивые каналы IFDL и Link-16 JTIDS.
На самолете 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 класса SDB (Small Diameter Bomb) GBU-39 и SDB-53/B, выполнялись тестовые сбросы, однако, на 2015 год планов по интеграции их с F-22 не заявлено.
Истребитель может производить пуски ракет и сброс бомб из внутренних отсеков на сверхзвуковых скоростях.

Экономические показатели

Стоимость самолёта

На сегодняшний день самолёт F-22 является самым дорогим истребителем в мире, стоящим на вооружении. Себестоимость производства и выпуска 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.

Основным образом такая высокая стоимость обусловлена многократным сокращением объёмов закупки данного самолёта. В связи с распадом СССР из первоначально запланированных 750 единиц за всё время производства истребителя было приобретено 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 является самым дорогим самолётом в мире. 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 создания) достигла 411,7 млн долларов.

Эксплуатационные расходы

По заверению 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 превышают цифры, заявляенных 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 информировала, что себестоимость лётного часа F-22 составляет $44 000.

На слушаниях в Сенате США представители Пентагона назвали сообщения в «The Washington Post» необоснованным и в ответ 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 информировалось 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.

ТТХ F-22

Технические характеристики

-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
-Экипаж: 1 человек
-Масса:
-БРЭО: 858 кг
-Пустого: 19700 кг
-Нормальная взлётная: 29200 кг (100 % топлива)
-Максимальная: 38000 кг
-Нагрузка:
-Нормальная: 1116 кг (6+2 УР)
-Максимальная: 10370 кг
-Топливо: 8200 кг
-С двумя ПТБ: 11900 кг
-Нагрузка на крыло:
-при максимальной взлётной массе: 487 кг/м2
-при нормальной взлётной массе: 374 кг/м2
-Процентный состав материалов в конструкции планера:
-Алюминиевые сплавы: 16 %
-титановые сплавы: 39 %
-Композиты: 24 %
-ЭПР: по данным различных источников, от 0,0001 до 0,3–0,4 м2

Двигатель

-Тип двигателя: 2х ТРДДФ Pratt & Whitney F119-PW-100
-Статическая форсированная тяга: 15876 кгс
-Тяговооружённость:
-при нормальной взлётной массе: 1,087
-при максимальной взлётной массе: 0,83

Лётные характеристики

-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 применения 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:
-с двумя ПТБ: 2960 км
-перегоночная: 3220 км
-Боевой радиус: 760 км (из них 185,2 км на бесфорсажном сверхзвуковом крейсерском режиме)
-Практический потолок: 20 000 м
-Максимальная эксп. перегрузка: 9,5 G (в мирное время 8G)
-Длина разбега: 250–450 м
-Скорость крена: 3,49 рад/с (200 град./сек)
-Расчётный ресурс самолёта: 6000 ч
-Рабочее давление гидросистемы: 560 кг/см2
-Трудоёмкость технического обслуживания: 13 человеко-часов на час полёта (по другим данным 30)

Авионика

(англоязычный термин, обозначающий в разговорной речи совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации в качестве бортовой электроники. В отечественной нормативно-эксплуатационной документации этот термин не используется, также он не популярен у авиационных специалистов.)

-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, размещённых в крыльях и фюзеляже, что обеспечивает на всех диапазонах перекрытие в пределах 360 град..Система может 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 применением формируемого системой ALR-94 файла сопровождения. В результате этого бортовая РЛС обнаруживает и сопровождает цель с помощью очень узкого луча. 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 летчику предоставляется своевременная графическая информация для проведения маневров по обороне самолета. На экране главного дисплея отметки РЛС управления огнем зенитных ракет и РЛС дальнего обнаружения заключены в окружности, которые показывают их расчетную эффективную дальность ведения огня.