rpd000016351 (160700 (24.03.05).Б2 Авиационные силовые установки), страница 3

Назначение и особенности истребителя.

F-22 на сегодняшний день является единственным стоящим на вооружении истребителем пятого поколения и самым дорогим истребителем в мире.

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 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.

Первая предсерийная машина поднялась в воздух 7 сентября 1997 года. По сравнению с опытным образцом, F-22 оснащался более мощными двигателями 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.

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 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.

Конструкция планера.

Технические характеристики

Проекции самолёта F-22A

• 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 масса: 30206 кг (100 % топлива)

• Боевая: 25776 кг (52 % топлива)

• Максимальная: 38000 кг

1. Размах крыла:  13,56 м

2. Площадь крыла: 77,8 м²

S_крыла=S_{треугольника}+S_{трапеции}

f=3,2м

h=7м

b=13м a=6м

S_{треугольника} = 1/2bh = 45,5м;

S_{трапеции} = a+b/2h = 32,2м.

S_крыла = 45,5 + 32,2 = 77,8м².

1. Крыло — ромбовидное, вертикальный стабилизатор V-образной формы.

2. В конструкции планера самолёта доля полимерных композиционных материалов  составляет не менее 40 процентов, из них не менее 30 процентов приходится на термопластичные углепластики, широко применены радиопоглощающие материалы. В частности РПМ конструктивно оформляет кромки крыла самолёта. Большая часть конструкции выполнена из полимерных композиционных материалов  на основе бисмалеимидов — класс термостойких полимеров, работоспособных при температурах до 230 градусов. Вторые по значению полимерные композиты представлены термопластичными углепластиками, 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.  Проектирование самолёта велось с учётом требований боевой живучести. По целому ряду данных, живучесть конструкции планера решена применительно к осколочно-фугасному зажигательному снаряду, составляющему основу боекомплекта российских 30-мм авиационных пушек.

1. В истребителе F-22 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 их применение ухудшает малозаметность и является компромиссным шагом с целью повысить универсальность самолёта.

2. Бортовое оборудование:

- аппаратура системы управления самолетом и силовой установкой VMS (Vehicle Management System). 
- аппаратура комплексной системы управления бортовыми системами IVSC (Infrared Vehicle Subsystem Control).
-инерциально-спутниковая навигационная система LN-100. 
ИК-система поиска, обнаружения и сопровождения целей IRST (Integrated Search and Tracking). 
-Многофункциональная РЛС AGP-77.
Нашлемная система целеуказания и индикации JMCS. 
-Индикатор на лобовом стекле (ИЛС). 
-Система единой индикации.
-Бортовое оборудование системы распределения тактической информации JTIDS (Joint Tactical Information Data System). 
-Система управления полетом и применением оружия SCFC. 
-БЦВМ и внешние процессоры систем.
-Система радиолокационного опознавания MkXII. 
-Радиосвязное оборудование. 
-Комплексная система предупреждения об отказах оборудования, выдачи рекомендаций летчику. 
-Система поиска и получения картографической информации ITARS (Integrated Terrain and Retrival). 
Вся обработка сигналов и данных датчиков на Ф-22 выполняется двумя общими интегральными процессорами Хьюз САР-32 (CIP), созданные на основе процессора Интел1960МХ. 
В РЛС имеется 5 активных ФАР (три основные и две вспомогательные), эл. блок поддержки РЛС, ВЧ-приемник и БП АФАР. Используется жидкостное охлаждение АФАР. 
Заявлены следующие режимы работы: (по цифрам для каждого из режимов будет ниже): 
Сопровождение нескольких целей при сканировании «на подходе» 
Разрешение воздушных целей в плотной группе 
Распознавание типов воздушных целей 
Следование рельефу местности с облетом препятствий 
Обнаружение движущихся наземных целей и измерение их координат 
Картографирование местности и обнаружение наземных целей в режиме сверхвысокого разрешения РСА 
Точная координатная привязка ЛА и точного измерения его путевой скорости для коррекции ИНС. 
Информационное поле кабины Ф-22 включает 6 ЖК-индикаторов: один основной многофункциональный 203х203мм, три дополнительных 150х150мм, два индикатора 75х100мм в верхней части приборной панели, а так же индикатор на лобовом стекле с полем обзора 20х30 градусов. 

И з всего списка электронного оборудования истребителя хочется выделить  РЛС AN/APG-77 с активной фазированной антенной решёткой. Антенна такого типа состоит из 1500 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 крупной аэродинамической цели типа истребитель (ЭПР >3 м²) до 270—300 км, крылатая ракета (0,1-0,5 м²) — до 150 км, наземные цели — до 70 км. РЛС с АФАР APG-77

Конструкция двигателя.

• Тип двигателя: 2х ТРДДФ Pratt & Whitney F119-PW-100

• Статическая форсированная  тяга: 15876 кгс.

Узлы двигателя Pratt & Whitney F119-PW-100:

камера сгорания

компрессор высокого давления турбина компрессора низкого давления

турбина компрессора высокого давления

к омпрессор низкого давления сопло форсажная камера