F-22


 
F-22

Muster:

 
Luftüberlegenheitsjäger mit sekundärer Fähigkeit zum Einsatz von Präzisionswaffen gegen Bodenziele

Land:

 
USA

Hersteller:

 
Lockheed Martin Aeronautical Systems
86 South Cobb Drive
Marietta, Georgia 30063
USA
 
Die Endmontage befindet sich in Marietta aber die Tactical Aircraft Systems Division von Lockheed Martin in Fort Worth (Texas) und Boeing Military Airplanes in Seattle (Washington) haben auch jeweils einen Anteil am Bau der F-22 Raptor von ca. einem Drittel.
 
Allgemeine Angaben:
 
Besatzung: 1 (Auf die zweisitzige Ausführung F-22B wurde aus Kostengründen verzichtet.)
 
Antrieb:
 
2 x Pratt & Whitney F119-PW-100 Turbofans Schub: 2 x 155 kN mit Nachbrenner. Sehr hoher Trockenschub für Supercruise (überschallschnelle Dauergeschwindigkeit ohne Nachbrenner).  

Abmessungen:


Länge 18,92 m
Höhe 5,00 m
Spannweite 13,56 m
Flügelfäche 78,04 m2
Massen:

Leermasse ca. 15000 kg
max Startmasse 27216 kg
Flugleistungen:

Höchstgeschwindigkeit Mach 2,2 (2.335 km/h)
max. Geschwindigkeit ohne Nachbrennereinsatz Mach 1.5
Dienstgipfelhöhe mehr als 15000 m
Einsatzradius 1.480 km
Reichweite > 3.000 km
g-Limit +9

Bewaffnung:


Die F-22 hat 4 interne Waffenschächte (zwei an der Unterseite des Rumpfes und zwei an den Seiten der Lufteinläufe) für die Hauptbewaffnung. Die vier Außenlaststationen sind hauptsächlich für Zusatztanks gedacht.
 
  • 1 x General Electric M61A2 20mm-Kanone
  • 2 x AIM-9 Sidewinder in den Waffenschächten
  • 4 x AIM-120A AMRAAM oder 6 x AIM-120C AMRAAM
  • 2 x GBU-32 JDAM, 450 kg Bomben


Geschichte

 
1981 begann die Suche nach dem US Air Force ATF als Ersatz für 750 (jetzt 442) McDonnell Douglas F-15 Eagle. Der ATF sollte gute Tarnung mit Supercruise (überschallschnelle Dauergeschwindigkeit ohne Nachbrenner) verbinden. Zwei Triebwerke wurden gleichzeitig erprobt. Im September 1983 ergingen Aufträge zur Konzeptdefinition an Boeing, General Dynamics, Grumman, McDonnell Douglas, Northrop und Rockwell. Die Ausschreibung begann im September 1985 und Angebote gingen bis zum 28. Juli 1986 ein. Am 31. Oktober 1986 nannte die USAF die für die Demonstrations- und Erprobungsphase ausgewählten Firmen: Lockheed mit der YF-22 und Northrop mit der YF-23. Jede Firma produzierte zwei Prototypen und Boden-Testmodelle für die Avionik. Erstflug aller Prototypen war 1990. Im September 1983 begannen konkurrierende Programme zur Demonstration und Erprobung von Triebwerken. Bodentests begannen 1986-87 und flugfähige Pratt & Whitney YF119 und General Electric YF12O-Triebwerke wurden Anfang 1988 bestellt; alle vier Flugzeug/Triebwerkskombinationen sind geflogen worden.
Am 11. Oktober 1989 wurde die Bewertungsphase um sechs Monate verlängert, und im April 1990 wurden vorläufige Entwicklungs- und Fertigungsangebote ausgeschrieben. Erste Zeichnungen im Mai 1990 veröffentlicht. Endgültige Entwicklungs- und Fertigungsangebote für Waffensystem und Triebwerk am 1. November 1990 ausgeschrieben. Angebote wurden am 2. Januar 1991 eingereicht. Die Air Force wählte die Kombination von F-22 und F119-Triebwerk am 23. April 1991 als Sieger. Entwicklungs- und Fertigungsvertrag wurde am 2. August 1991 für 11 (auf neun reduziert) flugfähige Prototypen (inklusive zweier Tandemsitzer F-22B) vergeben, plus eine Zelle für statische Tests und eine für Materialermüdungstests. Erstflug Mitte 1996. Vorläufige Designüberprüfung, die alle Aspekte des Designs abdeckte, wurde am 30. April 1993 abgeschlossen; Endfertigung wird bei Marietta bleiben, statt zu Lockheed Fort Worth zu kommen; entscheidende Designüberprüfung im Februar 1995; Vorseriengruppe von vier Maschinen soll 1997 vergeben werden; Ersteinsatzfähigkeit 2004. Kleinere Designänderungen für die Serienfertigung der F-22 wurden im Juli 1991 bekanntgegeben (siehe Abschnitt Design). Erdkampfkapazität im Mai 1993 hinzugefügt (siehe Bewaffnung).
Lockheed tat sich mit General Dynamics (Fort Worth) und Boeing Military Airplanes zusammen, um zwei YF-22 Prototypen zu produzieren, deren Zivilbezeichnungen N22YF (mit dem GE YF12O) und N22YX (P&W YF119) waren, und deren USAF-Seriennummern 87-0700 und 87-0701 sein sollten, aber nur 87-0701 wurde in der zweiten Testphase verwendet, ab Ende 1991. N22YF hatte Rollout in Palmdale am 29.August 1990; Erstflug/Überführung zur Edwards AFB am 29. September 1990; erste Luftbetankung (11. Einsatz) am 26. Oktober 1990; Schubumlenkung im Flug am 15.November 1990; Anti-Trudel-Fallschirm für Tests mit hohem Anstellwinkel wurde bei Flügen 34-43 eingesetzt; Flugerprobung zeitweilig gestoppt am 28. Dezember 1990; 43 Flüge / 52,8 Flugstunden. Erstflug der N22YX Palmdale-Edwards am 30. Oktober 1990; Startdemonstrationen der AIM-9M Sidewinder (28. November 1990) und AIM-120 AMRAAM (20. Dezember 1990). Erreichte Mach 1,8 am 26. Dezember 1990; Testflüge zeitweilig gestrichen nach 31 Flügen / 38,8 Flugstunden am 28. Dezember 1990. Zu den Flugtestdemonstrationen gehörten 100 /Sek. Rollrate bei 120 Knoten (222 km/h) und Supercruise-Flug mit über Mach 1,58 ohne Nachbrenner.
Die zweite (mit F119-Triebwerk) YF-22 wurde Mitte 1991 über Land nach Palmdale transportiert, mit Belastungsmeßgeräten ausgestattet. Sie begann ein weiteres 100-Stunden-Testprogramm am 30. Oktober 1991; sammelte Daten über aerodynamische Belastungen, Flugkontroll-Aerodynamikeffekte, Vibrations/akkustische Ermüdung und maximalen Auftriebskoeffizienten. Wurde vom 6511st Test Squadron (F-22 Combined Test Force) des 6510th Test Wing an der Edwards AFB geflogen. Bruchlandung ohne Tote bei Edwards am 25. April 1992, nach vom Piloten verursachten Oszillationen. Diese Maschine hatte insgesamt 100,4 Stunden in 70 Flügen seit Oktober 1990; sie war nicht mehr fliegbar, wurde aber repariert, um als Antennen-Versuchsmodell zu dienen, im Rome Air Development Center, Griffiss AFB, New York.
Neubewertung der Gefechtsrolle Anfang 1993 führte zur Hinzufügung von Luft-Boden-Angriff-Kapazität mit präzisionsgelenkter Munition (PGM). Ein am 25. Mai 1993 vergebener Zusatzvertrag führte zur Umrüstung des Waffenschachts für AIM-9X-Raketen und 454 kg schwere Joint Direct Attack Munition (JDAM); zwei JDAMs werden zwei AIM-120A AMRAAM im Hauptwaffenschacht ersetzen. Die Forderung nach Anbringmöglichkeit für zwei AGM-137A Tri-Service Standoff Attack Missiles (TSSAM) an Unterflügelpylonen wird in Zukunft vielleicht wieder gestrichen werden.
 


Design
 
Tarn-Konfiguration und Konstruktion; das Designteam mußte zwischen Stealth und Wendigkeit abwägen. Angestrebtes Schub/Gewicht-Verhältnis 1,4 (erreichtes Verhältnis möglicherweise 1,1 bei Abfluggewicht); stark verbesserte Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit für hohe Einsatzfrequenzen, inklusive einer Gefechtswartungszeit von unter 20 Minuten. Verbesserte Überlebensfähigkeit durch "first-look first-kill"-Kapazität; kurze Start- und Landestrecken, überschallschneller Flug und Manöver (Supercruise) bei Geschwindigkeiten jenseits von Mach 1,5 ohne Nachbrenner; interne Waffenanbringung und reichhaltiger interner Treibstoffvorrat; konforme Sensoren.
Vorderkantenpfeilung der Tragflächen und des Höhenleitwerks beträgt 42 (beide 48 bei der YF-22); Hinterkante 17 vorwärts gepfeilt, 42 außen vor den Querrudern (gerade Hinterkante bei der YF-22); vollbewegliches fünfeckiges Höhenleitwerk (viereckig bei YF-22). Seitenleitwerke (18 % größer bei der YF-22) um 28 nach außen geneigt; Vorder- und Hinterkantenpfeilung 22,9; bikonvexe Tragfläche. Die Tragflügel- und Stabilisatorenflächen der F-22 sind genauso groß wie bei der YF-22, obwohl das Profil umgestaltet wurde. Tragflächen-Verjüngungsmaßstab der F-22 beträgt 0,169; negative V-Stellung der Vorderkante 3,25; Ansatzverdrehung 0,5; Spitzenverdrehung -3,1; Verhältnis Dicke/Sehne 5,92 am Ansatz, 4,29 an der Spitze, speziell entworfene Tragfläche. Höhenleitwerke haben weder V-Stellung noch Verdrehung.
Sidewinder Luft-Luft-Raketen werden intern an den Seiten der Lufteinlaßröhren untergebracht, und AMRAAM, Sidewinder oder JDAM 1000 präzisionsgelenkte Bomben sind im Rumpf-Waffenschacht. Rautenförmige Seiten-Lufteinlässe mit angepaßten Lufteinlaßröhren. Einlässe sind bei der YF-22 etwa 0,46m weiter vorn; einachsige Schubumlenkung bei PW119, aber angegebene Leistungen können auch ohne dies erreicht werden.
Zu den weiteren Änderungen bei der Produktion der F-22 im Vergleich zur YF-22 gehören verringerte Dicke des Tragflächenansatzes, modifizierte Wölbung und Verdrehung (mit größerer negativer V-Stellung); alle 48 Flächenwinkel auf 42 reduziert; stumpfere Nase, Radstand um etwa 0,46m verringert, Spurweite um denselben Wert reduziert, umgestaltete Fahrwerkbeine und -klappen, Querruder mit konstanter Sehne, umgeformte Cockpitkanzel, Wegfall der Luftbremse am Rücken.
 


Fahrwerk
 
Einziehbares Dreirad-Fahrwerk von Menasco, für Landungen ohne Ausschweben bis zu 3,05 m/Sek. Bugrad hat Reifengröße von 23,5 x 7,5-10; Hauptrad 37 x 11,5-18.
 


Triebwerk
 
Zwei 155 kN Pratt & Whitney F119-PW-100 Wiedererhitzungs-Triebwerke, die angeblich aus dem F1OO Turbofan entwickelt wurden. Zweidimensionale konvergierende/divergierende Strahlrohre mit Schubumlenkung für gesteigerte Leistung und Manövrierfähigkeit.
 


Cockpit
 
Nur Pilot auf modifiziertem Null-Null-ACES II Schleudersitz, mit taktischem Lebenserhaltungssystem mit verbessertem G-Anzug und Druckbeatmung. Sicht des Piloten über die Nase -15.
 


Avionik
 
Die F-22 hat die erste vollintegrierte Avionik-Ausstattung. Das Herzstück des Systems ist der Hughes Common Integrated Processor (CIP), verbunden mit Westinghouse Radar (Luft-Luft und Navigation), Lockheed Sanders/General Electric EloKa-System (Radarwarnung und Gegenmaßnahmen) sowie TRW Kommunikations-Navigations-Identifikations-System. Die kombinierten Situationsdaten werden dem Piloten über vier Lockheed Sanders/Kaiser Farb-LCD-Multi-Function-Displays (MFD) angezeigt; Tasten am Rand der MFDs ermöglichen dem Piloten, das Format einzustellen. CIP enthält auch Missions-Software mit modifizierbaren Missionsplanungsdaten für die Sensorenfunktionskontrolle und die Koordinierung mehrerer Sensoren. Missionsspezifische Informationen erreichen das System durch Datenübertragungsgeräte von Fairchild, die auch die Speicherung von Standard-Daten, Flugprogramm, Waffenlastsystem und Litton Trägheits-Referenzsystem übernehmen.
 


Bewaffnung
 
Internes langläufiges M61A2 20-mm-Geschütz (seriengefertigte F-22). Drei interne Schächte (siehe Design) für AIM-9 Sidewinder (nur Seitenschächte) und/oder AIM-120 AMRAAM Luft-Luft-Raketen und/oder JDAM 1000 PGM an hydraulischen Waffengestellen. Vier Unterflügelstationen, 317mm und 442mm von der Rumpfmittellinie.
 


Sonstiges
 
Die F-22 ist eine der außergewöhnlichsten Konstruktionen im Luftfahrtbau unserer Zeit. Sie glänzt mit Super Cruise und Stealth-Eigenschaften. Diese funktionieren aber nur bei minimaler Waffenlast im geschlossenem internen Waffenschacht. Falls man versucht, die F-22 mit einer halbwegs vernünftigen Nutzlast auszurüsten, muss man diese an externen Waffenträgern unter den Tragflächen verstauen. Dann hat es sich natürlich mit dem Stealth. Ein solches Flugzeug wird in absehbarer Zeit auch nur von den USA eingesetzt werden, da die horrenden Kosten einem Export einen Strich durch die Rechnung machen werden. Jedoch wird derzeit in den USA lautstark über eine Streichung des F-22 Projekts nachgedacht. Neben dem horrenden Preis ist wohl auch die ungenügende Eignung für Luft-Boden Einsätze ein Grund dafür. Die Eurofighterspezifikationen übertrifft die F-22 sogar teilweise, aber auch den hierfür veranschlagten Preis. Für Europa ist sie zu überdimensioniert und ihre begrenzte Tragfähigkeit an Waffen in den internen Waffenschächten machen sie nur zu einem halbherzigen Stealth-Fighter. Es ist auch zu bezweifeln, dass Europa die F-22 in ihrer "amerikanischen" Version bekommen hätte, da viele Ausrüstungsgegenstände diversen Exportbeschränkungen unterliegen.
 

Bilder zur F-22 Raptor