F/A-22猛禽战斗机揭秘

最早的几款喷气式战斗机出现在二战末期。这些战斗机中有一些配备了机枪，它们参加过战争并迅速证明喷气式战斗机理应在战争中享有一席之地。在朝鲜战争期间，速度更快、装备更精良的战斗机开始服役，其中包括第一架超音速空对空空中战斗机，它是首款只以所携带的导弹作为武器的飞机。

美国空军供图 F/A-22是一款具有空中优势的战斗机，其改良后的能力超出了目前的空军飞机。

	F/A-22猛禽战斗机揭秘

如今，强大的战斗机基本上相当于具有飞行能力的计算机，它们是科技和隐形设计的结合体。这些飞机使敌方雷达无法发现它们，这样可以在没有预兆的情况下向对手发动攻击。我们将了解美国空军军械库中的最新战斗机F/A-22猛禽隐形战斗机。“F/A”将“猛禽”定义为“战斗机”和“攻击机”。正如我们将看到的，F/A-22集成了可避免自身被探测到的最新技术，还有一系列令人生畏的武器和技术，从而保证顺利地完成上述两种角色所赋予的任务。<!-- Page Break -->

什么是F/A-22猛禽战斗机？

F/A-22是世界上首款隐形空对空战斗机，它被设计成具有在远距离时不会被发觉、而在近距离空战中又可给敌方以致命打击特点的战斗机。此外，它还可以对地面目标实施精确打击。它的设计使得飞行员在空中拥有无与伦比的机动性。

美国国防部/美国空军飞行试验中心供图 YF-22原型

F/A-22最初是为取代F-15鹰式战斗机而设计的。由于鹰式战斗机的多功能性、研制F/A-22的成本不断攀升、世界局势不断变化等原因，猛禽战斗机现在只是F-15的补充，而不是取代品。当F/A-22计划于20世纪80年代开始时，美国空军希望有一种机型可以对抗来自前苏联的威胁。冷战结束之后，对具有空中优势的战斗机的需求已经开始下降：五角大楼的战争计划者预测，在未来的战争冲突中，只需要少量空军或者根本不需要空军就可以打败敌人。

美国空军/John Rossino供图 洛克希德·马丁公司装配厂的员工在给将要交付空军的第一架军用F/A-22猛禽战斗机上漆。

F/A-22规格

• 主要功能：战斗机、制空
  
• 翼展：13.5米
  
• 长度：18.9米
  
• 高度：5米
  
• 动力装置：两台普拉特·惠特尼公司（Pratt and Whitney）生产的F119-PW-100发动机，具有超音速巡航能力，并采用了推力矢量技术。
  
• 速度：1.8马赫（超音速巡航：1.5马赫）

美国三家最大的国防承包商——洛克希德·马丁公司、波音公司以及普拉特·惠特尼公司——联合开发并制造了F/A-22。

在接下来的部分中，我们将了解是哪些技术让F/A-22成为最出色的战斗机。

隐形能力：基本原理

随着F-117夜鹰和B-2隐形轰炸机的问世，一度只是科幻小说和传闻中的素材的隐形能力成为世人关注的焦点。

美国国防部供图 美国空军F-117A夜鹰隐形战机

雷达的工作原理是，从天线发射无线电波，并收集从物体上反射回来的无线电波（请参见雷达的奥秘）。在飞机或陆基雷达站的雷达屏幕上，飞机显示为一个光点。飞机越大，屏幕上显示的光点就越大。其他目标，如鸟群，也会在屏幕上显示出来。为了最大限度地减弱飞机在雷达上的信号，飞机设计师们已经为之奋斗了多年。如果能让无线电波发生散射或者被吸收，以便它们不再返回到雷达天线，那么飞机就变成不可见的物体或者被误认为是鸟群或其他不存在威胁的目标。

飞机设计师们使用不规则的锯齿边缘、凌乱无序的弯曲表面和其他设计手段，以无法预测的模式来散射雷达的无线电波。飞机上刷有可吸收（而不是反射）雷达无线电波的厚油漆。这么做的核心理念是让飞机好像在稀薄的空气中消失了。

 隐形能力：猛禽

F/A-22汲取了从以前机型中得到的所有经验教训。它的隐形能力如此出色，以致于在被雷达探测到时，它在屏幕上只有野蜂那么大——尽管它的长度超过18.9米，翼展达13.5米。

猛禽与夜鹰

F/A-22的角度形状类似于F-117隐形战斗机。表面形状的许多部分都是由半径不同的曲面构成。这些曲面使雷达波束向各个方向散射，而不是返回到雷达源。外观设计上没有一个角是直角。座舱罩边缘的锯齿状边、起落架门以及其他开口也可以破坏雷达波。主翼和尾翼的边缘正好在一条直线上，这使它们在雷达屏幕上看起来要小得多。

美国空军供图 一架在试验任务中爬升的F/A-22猛禽战斗机

F/A-22有两个大的垂直尾翼，看起来很像F-15。在这样的飞机上，垂直尾翼会使飞机极易被雷达发现。而在F/A-22上，垂直尾翼的角度像机身一样，可以散射雷达波束。尾翼还可以隐藏有助于保持飞机不可见性的内部天线。

美国空军供图

F/A-22的顶部涂层也可以吸收雷达波，而座舱罩的设计可以最大限度地减小飞行员头盔在雷达上的轮廓。

跟踪喷气式发动机所发出的热量是另一种确定飞机的常见方法。热寻导弹通过跟踪飞机发动机发出的红外辐射来寻找目标。阻止红外辐射可以骗过热寻导弹的跟踪。在F/A-22中，飞机尾部的水平翼不仅使飞机更易于操作，而且还可以充当发动机排放热量的屏蔽物。屏蔽发动机所发出的热量可以使F/A-22的热信号或红外信号处于最弱状态。

与当前战斗机不同，F/A-22可以在机身内部携带导弹。例如，F-15和F-16只能在机翼下携带导弹，而这个位置的导弹会反射雷达波，使飞机极易被发现。

美国国防部/美国空军飞行试验中心供图 上图：装载AIM-9响尾蛇导弹的侧部武器舱，延伸出来以便开火 下图：装载AIM-120的主武器舱

所有这些技术背后的理念都是削弱敌人发现、跟踪和定位F/A-22的能力，从而使飞行员可以飞到采用其他方式无法抵达的敌方防卫区。

继续阅读这篇文章，您将了解到有关猛禽战斗机发动机的信息，正是这种发动机为猛禽战斗机提供了喷气式战斗机前所未有的威力。

发动机：超音速巡航

喷气式发动机使用加力燃烧室来达到超音速。加力燃烧室是装在喷气式发动机末端的一个附件，用于将燃料注入到排气装置中，以燃烧排气流中剩下的氧气。加力燃烧室是一种非常简便的方法，可以给短时爆发状态（例如起飞或纠斗）提供动力。但是加力燃烧室会消耗大量的燃料。通过使用加力燃烧室，喷气式战斗机可以长时间超音速飞行，而在没有燃料补给的情况下它也会缩短其航程。

美国空军供图 一架加力燃烧室满载燃料的F/A-22猛禽战斗机在美国加州的爱德华兹空军基地执行飞行测试

F/A-22是首款具有超音速巡航能力并且可以在不使用加力燃烧室的情况下以超音速飞行的美军战斗机。在早期的多次飞行试验中，它都达到了1.5马赫（497 米/秒）的速度——这个速度是音速的1.5倍——而且是在不使用加力燃烧室的情况下获得的。在使用加力燃烧室时，它的速度可达到1.8马赫（596米/秒）。

普拉特·惠特尼公司（一家联合技术公司）供图 普拉特·惠特尼F119发动机剖面图

猛禽战斗机上配有两台由普拉特·惠特尼公司研制的F119-PW-100发动机，每台发动机均可提供15,000多公斤的推进力（相比之下，F-15上的每台发动机可提供11,000到13,000多公斤的推进力）。与平滑流畅的空气动力学设计相结合，发动机可以让猛禽战斗机在以超音速巡航时消耗的燃料比其他任何飞机都要少。这意味着猛禽战斗机能够以更快的速度飞行更长的时间，从而比其他喷气式飞机更快地到达远处目标。与其他飞机相比，它可以在某个区域停留较长时间来寻找敌方目标或携带更大的炸弹，因为它不必携带同样多的燃料。

发动机：推力矢量

在喷气式发动机的后部，有一个喷管将炽热废气引出发动机和加力燃烧室。喷管通常直接通往发动机。而F/A-22的喷管也是首款矢量喷管。这意味着飞行员可以在20度的范围内上下移动或用无线电上下导引喷管。

普拉特·惠特尼公司（一家联合技术公司）供图 F-22发动机试验：两股蓝色气流显示了发动机可以达到的上/下垂直角度。

从矢量喷管喷出的气体有助于将飞机前端向上推或者向下推。此定向方式可使飞机的滚速增加50%，使其可操纵性大大优于其他战斗机。

推力矢量装置内置于飞行控制系统中，因此可自动响应飞行员发出的命令。在飞行员使飞机转弯时，喷管与升降舵、方向舵和副翼控制平面一同向所需方向移动。后三个表面在所有飞机都很常见：

• 升降舵控制飞机的斜度（上下运动）。
  
• 方向舵控制偏航角——沿垂直轴的左右运动。
  
• 副翼控制沿水平轴的翻转动作。

由于配有矢量喷管，F/A-22拥有第四种类型的控制平面。

F119发动机还使F/A-22拥有高推重比。这意味着发动机实际上可以应对超过飞机重量许多倍的重量，使飞机可以很快地加速和操纵。

接下来，我们将讨论一些令人惊奇的电子设备，它们使得F/A-22看起来就像飞行视频游戏中的飞机一样。<!-- Page Break -->

 飞行视频游戏：屏幕背后的秘密

现代战斗机的飞行员依靠电子设备和仪器来飞行、寻找和消灭敌方目标。在传统战机中，这两种系统在驾驶员座舱里是分开的，飞行员必须单独管理所有信息。

F/A-22系统的设计使得一名机组人员可以从容应对双座椅飞机（如F-14雄猫战机和F-15攻击鹰战斗机）的工作负荷。它的航空电子系统是第一个将雷达、武器管理和电子作战系统集成到整个飞行系统中的系统。

美国国防部/美国空军作战司令部供图 F-22驾驶员座舱显示屏

这些显示屏后面是两个公共综合处理器（CIP）装置，它们是系统的大脑。这些装置的尺寸类似于一个大面包箱，可处理传感器和武器的所有信息。目前，CIP的能力中只有75%得到了运用，因此即便驾驶员座舱里的计算需求有所增加，CIP也可以轻松应对。这里还有供安装第三个CIP的空间，可以使整体性能提升200%。

美国国防部供图 为F-22开发的公共综合处理器的特写镜头：CIP相当于两台克雷超级计算机，但它的体积却只比一台20英寸的电视机大一点。

驾驶员座舱的设计可帮助飞行员利用手边的信息，以便在激烈的战斗中迅速地做出决定。

飞行视频游戏：驾驶员座舱的内部结构

在F/A-22中，各个计算机屏幕上会显示所有信息——它是战斗机中首款拥有“全玻璃化座舱”的战斗机。这些数字显示屏在商用飞机中已使用了多年。

美国空军/Tech. Sgt. Kevin J. Gruenwald供图 F-22驾驶员座舱

驾驶员座舱配有手控节流阀与操纵杆（HOTAS）。借助该系统，飞行员可以在双手不离开飞行控制装置的情况下驾驶飞机。F/A-22还配备了与夜视镜（NVG）兼容的首款驾驶员座舱系统。平视显示器（HUD）将信息传到飞行员前方视野中，显示目标状态、武器状态和指示有关武器是否已锁定目标的线索。飞行员在仪表板中央顶部的集成控制面板（ICP）上输入有关通信、自动驾驶仪和导航的信息。

驾驶员座舱设有六块液晶显示屏（LCD）。主显示屏是一块8英寸x8英寸（20.3厘米x20.3厘米）的液晶显示屏，可提供空中和地面作战形势的飞机平面图。这包括威胁特征、威胁等级和跟踪信息。两个较小的显示屏用来显示通信、导航、识别和飞行信息。三个辅助显示屏用来显示空中威胁、地面威胁和武器管理数据。

其目的是为了让飞行员处理全部显示信息的工作变得简单。飞行员只需瞄一下显示屏就可以了解当前情况：敌方飞机显示为红色三角形、友方飞机显示为绿色圆圈、不明飞机显示为黄色方块、地对空导弹显示为五角形。在显示飞行员已经锁定目标时，红色三角形会变为实心。系统在确定射程内飞行的类型时，精确度可达98%。如果系统无法辨识某架飞机，则将该飞机显示为“不明飞机”。

美国空军/Kevin Robertson供图 四架F/A-22猛禽战斗机在一次陆标测试任务中飞越莫哈维沙漠。

凭借机上的这些技术，F/A-22可以建立无线数据链路来共享战斗信息，而无需通过无线电设备交流。飞行员可以在没有无线电的情况下了解僚机所携带的燃料数量和武器数量。多架飞机可协同实施飞行攻击，因为每架飞机均可看到其他飞机已经确定的目标。F/A-22也可以与空中预警和控制系统（AWACS）飞机进行通信，并接收来自侦察机的数据下载。

猛禽战斗机上的雷达

F/A-22的雷达系统使其具备第一时间发现目标、第一时间攻击目标以及第一时间击落目标的能力。这意味着它可以首先发现敌机、发出导弹并摧毁目标，而敌机的飞行员甚至还不知道到底发生了什么。

美国国防部/美国空军飞行试验中心/Judson Brohmer供图 这架F/A-22在其两侧的武器舱中携带AIM-9M响尾蛇导弹。

AN/APG-77雷达是专门为F/A-22而研制的。它使用的有源电子扫描天线阵列包含2,000个收发模块。甚至在敌方雷达探测到F/A-22之前，此雷达就可以为飞行员提供有关敌方多种威胁的详细信息。

此外，此雷达还可通过一个安全链路干扰敌方的电子系统、通话和数据信息。

对抗措施

为了探测敌方行动，F/A-22上配有一个雷达报警接收机和一个导弹发射探测器。如果敌方利用一枚热寻导弹或者雷达制导导弹来启动雷达跟踪，那么F/A-22则可以启动这些对抗措施。它会释放火光来迷惑热寻导弹，并散发金属碎箔（一种体积很小的片状反射材料）来散射雷达波和迷惑雷达制导导弹的跟踪系统。

 猛禽战斗机上的武器

所有这些技术的目的只有一个：向目标发射F/A-22上所携带的各种武器。

美国空军/Judson Brohmer供图 F/A-22从其内部武器舱发射一枚AIM-9响尾蛇导弹。

与其他隐形战机一样，F/A-22也可以在机身内携带武器。主武器舱可携带六枚雷达制导的AIM-120C中程空对空导弹。如果任务包括地面攻击，则用两枚454公斤的GBU-32联合直接攻击弹药来代替4枚AIM-120C。飞机两侧的两个小弹药舱装载了两枚热寻AIM-9响尾蛇短程空对空导弹。M61A2 20毫米多管加农炮隐藏在隐形门后且位于右侧空气入口上方。它可装填480转、口径为20毫米的弹药，并以每分钟100转的速度向炮筒中装填弹药。

在不需要隐形时，F/A-22可在机翼下携带武器和燃料箱。

美国国防部/美国空军飞行试验中心/Kevin Robertson供图 配有可选外部燃料箱的猛禽战斗机

猛禽战斗机于2004年后期首先在弗吉尼亚州汉普敦的兰利空军基地投入使用。其计划服役期将持续至2040年。