Тактический истребитель F-22 как объект радиолокационной разведки

Автор: Димон Ефремов, 23 Сентября 2010 в 21:21, реферат

Краткое описание

Исследования по программе создания перспективного тактического истребителя ATF (Advanced Tactical Fighter) были начаты в середине семидесятых годов. В них участвовали все семь ведущих американских авиационных фирм.
Министерство обороны США по результатам демонстрационных летных испытаний, состоявшихся в начале девяностых годов, выбрало в качестве базового варианта для полномасштабной разработки самолет YF-22A фирмы Локхид, первый полет которого состоялся в сентября 1990 года.
Новый самолет, получивший наименование "Лайтнинг-2", предназначается главным образом для завоевания превосходства в воздухе. Его основными особенностями являются сверхзвуковая крейсерская скорость полета на нефорсированном режиме работы двигателя, высокая маневренность, хорошие взлетно-посадочные характеристики, большой радиус действия и боевая нагрузка, сравнимая с боевой нагрузкой истребителя F-15. Немаловажной особенностью самолета является его малая заметность в радиолокационном и ИК диапазонах, достигаемая в результате широкого применения техники "стелc".
Конструкция планера самолета в значительной мере изготовлена из композиционных материалов, таких как графито - эпоксидные, графитотермопластичные материалы и материалы типа углерод - углерод.

Файлы: 1 файл

Реферат F 22.doc

— 219.00 Кб (Скачать)

       СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 

       Высокий уровень проектирования и интеграции позволил команде разработчиков  выполнить требования по массе систем и их стоимости путем их «расчленения»  на подсистемы. 
Многие традиционные связи между системами были разорваны для того, чтобы получить максимальную пользу от интеграции. Система управления, например, включает в себя интегрированные системы управления самолетом и двигателем. Интегрированная система контроля снимает информацию о работе систем через шину данных. Эти системы, равно как и система управления подвеской, имеют вид блоков, установленных в БЦВМ. Для этих трех систем используется 18 блоков-процессоров производства «Тексас Инструменте». 
Система управления самолетом разработана фирмой «Лир Астроникс». Она имеет высокий коэффициент новизны и сильно отличается от ЭДСУ, использовавшихся ранее. F-22 - первый самолет с трехкратнорезервированной цифровой компьютеризованной СУ, не имеющей механического или электрического резервирования. Имеются две гидросистемы с давлением 276 кг/см2 (по другим данным - 380 кг/см2). Каждую поверхность управления приводит лишь один гидроцилиндр для экономии массы. 
Система компенсации фиксирует поверхность управления в нейтральном положении при отказе гидроцилиндра привода. 
Система управления (СУ) самолета управляет 14 поверхностями: горизонтальным оперением (ГО), элеронами, флаперонами, рулями направления, предкрылками, створками управления воздухозаборников и створками перепуска воздуха. Ограничений по углу атаки нет, вместе с тем, перегрузка и угловая скорость крена имеют ограничения в зависимости от режима полета, количества топлива в баках и наличной подвески для предотвращения перегруживания конструкции. Этот момент особенно важен при техобслуживании. В то время как F-16 имеет ограничения лишь по симметричным нагрузкам и может быть перегружен по угловой скорости крена, у F-22 в наличии полная защита от перенапряжений по всем режимам полета. Летчик физически не в состоянии перегрузить самолет. 
Информация о режиме полета поступает в БЦВМ от малозаметной системы датчиков фирмы «Роузмаунт», включающей в себя два датчика угла атаки и четыре конформные панели в носовой части самолета. При углах атаки более 30° и в случае отказа системы в работу включаются две лазерно-гироскопические инерциальные пилотажно-навигационные системы LN-100 фирмы «Литтон», используемые для определения углов атаки и сноса. 
Другие функции СУ самолета включают в себя: режим резкого вздергивания самолета, включающийся при резкой даче ручки в продольном направлении, режим воздушного торможения, при котором дополнительное сопротивление создается с помощью рулей направления, флаперонов и элеронов, сохраняющих и свои основные функции, а также управление носовой стойкой в трех режимах: малый радиус разворота, большой радиус разворота и режим самоориентирования, применяемый при выполнении «конвейера» - прерванной посадки. 
Управление самолетом с помощью интегрированной системы контроля (ИСК) позволило отказаться от традиционных приборов в кабине и дополнительных дисплеев. В ИСК входят: электрическая, гидравлическая, топливная, климатическая системы, система жизнеобеспечения, ВСУ, шасси, тормоза, система автоматического информирования, диагностики, а также монитор конструктивной целостности и нагрузок 
Двигатели приводят два генератора мощностью по 65 кВт (F-22 потребляет в основном постоянный ток) и два гидронасоса производительностью по 270 л/мин. ВСУ «Эллайд Сигнал» G-250 имеет мощность на валу 335 кВт и приводит 27-кВт генератор и топливный насос (100 л/мин), перекачивающий топливо из восьми баков в передней и средней части фюзеляжа, крыле и хвостовых балках в расходный бак Приемник системы дозаправки в воздухе находится на «спине» фюзеляжа и в нерабочем состоянии закрыт створками. Самолет можно заправить и на земле самотеком, без применения наземного топливозаправочного агретата (ТЗА). 
«Полностью интегрированная» климатическая система фирмы «Эллайд Сигнал» снабжает самолет кондиционированным воздухом в течение всего полета. Она состоит из трех основных компонентов: системы циркулирования воздуха с открытым циклом для охлаждения БРЭО и наддува системы жизнеобеспечения, испарительной системы с замкнутым циклом для жидкостного охлаждения БРЭО, в т.ч. антенн, и системы терморегуляции топлива, используемого в качестве хладоагента - для предотвращения его возгорания. 
Воздух, отбираемый от двигателей или ВСУ, охлаждается набегающим потоком в первичном теплообменнике. Так как охлаждение БРЭО необходимо производить с момента запуска двигателей, в тракты охлаждения при нулевой скорости воздух закачивается специальными компрессорами. Первично охлажденный воздух дополнительно рефрежирируется и поступает в систему обдува БРЭО, в т.ч. к системам управления самолета и ИСК. Система жидкостного охлаждения поддерживает температуру в отсеках БРЭО около +15° С и использует в качестве хладоагента полиальфаолифин. Топливо охлаждается набегающим потоком в специальных теплообменниках, его температура перед поступлением в двигатель регулируется специальной системой. 
Шасси фирмы «Менаско» имеют электрическую СУ и гидропривод. Системы управления тормозами и передней стойкой шасси - цифровые. Система управления тормозами обеспечивает отсутствие юза основных колес и предотвращает блокировку колес на торможении при посадке и рулении. 
Системы F-22 спроектированы устойчивыми к повреждениям так же, как и планер, причем любой одиночный отказ не может привести к отказу всей системы. Каналы управления зарезервированы, существует несколько независимых источников энергии, силовые приводы в большинстве дублированы, так что к катастрофе самолет могут привести лишь несколько серийных отказов, говорят разработчики. 
 
 

       МАТЕРИАЛЫ 

       На  фирме «Локхид-Мартин» уже создана  линия окончательной сборки, на которой  с небывалой до настоящего времени  точностью были собраны первые предсерийные самолеты. 
Несмотря на внешнюю схожесть с прототипом, серийный самолет сильно отличается от него по внутреннему устройству - это результат нескольких инженерных итераций, имевших целью уменьшение массы, а также с целью упрощения технологии производства и снижения его стоимости. Наиболее существенные изменения были внесены в ассортимент применяемых материалов. На прототипе 32% от массы планера составлял алюминий, 27% - титан и 21% - композиты. Для серийного самолета эти процентовки составили соответственно 16, 39 и 24%. 
Процент применения титана был увеличен в ущерб алюминию для увеличения сопротивляемости нагрузкам, температурам и повреждениям. Изначально композиты должны были составлять 35% по массе, но соображения стоимости заставили снизить массовый процент примененных в конструкции термопластов с 11 до 1%. 
В конструкции применены два титановых сплава -Ti6-2-2-2-2 и Ti6-4. На F-22 впервые применен последний сплав в виде горячих изостатических штамповок - обтекателей приводов флаперонов, элеронов и рулей направления, зализов крыла и окантовок воздухозаборников. Их производит фирма «Хаумет». Все они воспринимают большие нагрузки. 
Хвостовые балки, воспринимающие крутильные и термические нагрузки, на прототипах были выполнены из сплава Ti6-4, упрочненного электронным пучком. Дополнительное упрочнение производится в вакуумной камере струей воздуха в ходе процесса, управляемого компьютером, позволяющего равно упрочнить балку со всех сторон. В более раннем процессе было возможно лишь упрочнение прямолинейных поверхностей. Для экономии массы на серийных самолетах было решено выполнить хвостовые балки из композита. 
Каждый третий композитный лонжерон крыла в ходе доработок был заменен на титановый после пожарных испытаний, в ходе которых выяснилось, что конструкция не способна выдержать разрыв снаряда в крыльевом баке - отсеке. Титан также применен в четырех из семи фюзеляжных силовых шпангоутах (прецизионные отливки, фирма «Уаймэн-Гордон»). Титановые сотовые наполнители имеются в конструкции створок двигательного отсека. Их производит фирма «Pop». 
Титановые решетки отверстий забора воздуха, необходимые для снижения ЭПР, имеют сотни прецизионно прорезанных гидроабразивной струей отверстий. Алюминий применен исключительно в виде коррозионно устойчивых сплавов. Силовой лонжерон, соединяющий носовую и среднюю части фюзеляжа, является наиболее сложной алюминиевой деталью - длина его составляет 5,5 м при переменном поперечном сечении. Для этой детали был подготовлен специальный режим термообработки. 
Углеволоконные композиты используются в панелях обшивки, промежуточных лонжеронах крыла, несиловых шпангоутах, дверях и прочих узлах. 
При разделке углепластиковых панелей применяются лазерная компьютеризованная разметка и высокоточный стальной разделительный инструмент фирмы «Инвар». 
Термопласты применяются там, где нужна лишь жесткость - в конструкции шасси, створок отсека вооружения и т. д. 
Наиболее ответственной композитной деталью является ось навески ГО, бывшая на прототипе титановой. 

       СПЕЦИАЛЬНАЯ ОКРАСКА 

       Здание L-64 на заводе в Мариэтте - не покрасочная мастерская, но здесь самолеты будут проходить покраску перед отправкой на проверку величины ЭПР. Каждый из F-22 будет проводить здесь около 20 дней для автоматического нанесения окраски покрытием, снижающим ЭПР. Это не покраска в традиционном понимании. 
На самолет будет нанесено спецпокрытие, это сделает робот стоимостью 5 млн. долл. Робот меньших размеров будет наносить покрытие на демонтируемые части. 
Большой робот-манипулятор с девятью суставами является модификацией агрегата, разработанного фирмой «Пратт-Уитни» для нанесения лакокрасочных покрытий. 
Робот размещен на автоматической самодвижущейся платформе фирмы «Ментор Текнолоджиз», которая по мере нанесения покрытия огибает самолет по подковообразному пути. 
Для испытания покрасочной системы фирмой ATI был построен алюминиево-фиберглассовый макет самолета, точно повторяющий его внешнюю форму и доработанный с помощью системы САПР CATIA. 
Распыление происходит на расстоянии 250 мм, мелкие детали окрашиваются с дистанции 150 мм. Камуфляж наносится путем отсечки краски, без применения масок. 
Основным критерием при покраске с помощью робота была не стоимость, а равномерность и равная толщина покрытия, а также уменьшение количества технологических операций. 

        
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ F-22

        
Самолет выполнен по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным  трапециевидным в плане крылом и  хвостовым оперением, включающим широко разнесенные и наклоненные наружу кили с рулями направления и цельноповоротные стабилизаторы, вплотную прилегающие к задней поверхности крыла. 
Конструкция истребителя выполнена в соответствии с критериями технологии «стэлс». Малая радиолокационная заметность обеспечивается посредством малоотражающих форм планера, поверхности которого ориентированы в нескольких строго ограниченных направлениях, а также применением радиопоглощающих материалов. Минимальная ЭПР в курсовой плоскости составляет, по оценкам, приблизительно 0,1 м2. 
В конструкции планера широко использованы полимерные КМ, включая термопластичные (12%) и термореактивные (10%) углепластики. На серийном самолете долю КМ (по массе) планируется довести до 35%. 
Крыло - кессонное, целиком выполнено из КМ. Механизация крыла включает отклоняемый носок по всему размаху и закрылки, занимающие больше половины размаха. Стреловидность по передней кромке крыла 42°. Задняя кромка крыла на большей части имеет обратную стреловидность - 17°. По всему размаху крыла имеется отклоняемый носок Практически всю заднюю кромку крыла занимают элероны и флапероны. Сопряжение поворотных и неподвижных поверхностей крыла имеет формы, обеспечивающие снижение радиолокационной заметности. 
Фюзеляж имеет сравнительно большой объем, обеспечивающий размещение вооружения и топлива для длительного полета. Нижняя поверхность фюзеляжа выполнена плоской. В нижней части фюзеляжа расположен основной грузоотсек, еще два отсека для размещения ракет класса «воздух-воздух» малой дальности находятся по бокам фюзеляжа, непосредственно за воздухозаборником. 
Кабина летчика имеет беспереплетный фонарь с радиопоглощающим покрытием и оборудована модифицированным катапультным креслом ACTS II (летчик снабжен усовершенствованным противоперегрузочным костюмом TLSS с системой дыхания под избыточным давлением). Остекление фонаря обеспечивает обзор вперед вниз на угол -15°. 
Вертикальное оперение - двухкилевое, кили наклонены во внешнюю сторону на угол 28° и снабжены рулями направления. Их стреловидность по передней кромке - прямая (+22,9°), по задней - обратная (-22,9°). 
Горизонтальное оперение - цельноповоротное, углы стреловидности соответствуют углам стреловидности крыла. 
Шасси - трехопорное, с носовым колесом, разработано фирмой «Менаско». Оно обеспечивает посадку с вертикальной скоростью 3,05 м/с. Все стойки - одноколесные. Основное шасси убирается в ниши, расположенные в боковой поверхности фюзеляжа, носовая стойка убирается в фюзеляж поворотом вперед. Створки отсеков шасси имеют пилообразные кромки, способствующие снижению радиолокационной заметности. 
Силовая установка. 
Два ТРДДФ «Пратт-Уитни» F-119PW-100 - дальнейшее развитие двигателей семейства F100. ТРДДФ первых серий имеют максимальную статическую тягу 13 900 кгс, в дальнейшем возможно ее увеличение до 15 900 кгс. Боковые подкрыльевые воздухозаборники двигателей - ромбовидного сечения, нерегулируемые, с S-образными каналами для экранирования компрессоров двигателей. 
Плоские сопла двигателей имеют неподвижные боковые стенки и подвижные верхние и нижние панели, предназначенные для регулирования площади поперечного сечения сопла и отклонения вектора тяги по тангажу на угол от +20° до -20°. 
Использование ВСУ G250 существенно повышает боеготовность самолета. Кроме того, обеспечивается , возможность повторного запуска двигателя на высотах до 15 км при М=1. Конфигурация планера и воздухозаборников на 100% экранирует лопатки компрессора ТРДДФ. 
Имеется АСУ фирмы «Эллайд сигнал». 
Общесамолетные системы. 
На самолете установлена цифровая ЭДСУ фирмы «Ли Астроник» с волоконнооптическими линиями данных. Боковая ручка управления для серийного самолета разрабатывается английской фирмой «GEC Эвионикс». Привода поверхностей управления - электрические, фирмы «Смите». 
Имеется система генерирования кислорода (OBOGS) фирмы «Нормалайр-Гаррет». 
Целевое оборудование 
В состав интегрированного комплекса БРЭО, разрабатываемого под общим руководством фирмы TRW, входят центральная комплексная система обработки данных, комплексная система связи, навигации и опознавания ICNIA и боевой электронный комплекс, включающий систему РЭБ «Сандерс»/«Дженерал Электрик AN/ALR-94, БРЛС с высокой разрешающей способностью «Вестингауз»/«Тексас Инструменте» AN/APG-77 и систему оптоэлектронных датчиков EOSS. Две НИС «Литгон» LN-100F с лазерными гироскопами. 
БРЛС AN/APG-77 имеет фазированную активную антенную решетку диаметром около 1 м, состоящую приблизительно из 2000 твердотельных приемопередающих модулей (длина каждого модуля - 70 мм, высота - несколько мм), в которых используется техника монолитных интегральных схем СВЧ диапазона. В целях снижения заметности предусмотрены пассивные режимы работы РЛС, обеспечена малая вероятность перехвата сигналов при активных режимах работы РЛС. Максимальная дальность обнаружения крупных воздушных целей - 270-300 км, целей класса «крылатая ракета» - 150 км, наземные подвижные цели могут быть обнаружены на удалении до 70 км. Сектор обзора по азимуту и углу места ±60°, в ближнем воздушном бою она уменьшается до ±30°, при этом летчик может изменять угол обзора по вертикали в пределах 10-60°. В случае попадания цели в зону обзора на дальности менее 18 км станция осуществляет ее автоматический захват и сопровождение. Количество одновременно сопровождаемых целей не превышает 20. Ориентировочная стоимость одной БРЛС - 3 млн долл. 
БРЛС истребителя обладает способностью обнаруживать и сопровождать такие малозаметные цели, как французская крылатая ракета «Апаш». 
Кабина летчика оборудована широкоугольным ИЛС с полем обзора 20° х 30°, на который выводится полетная, навигационная, прицельная информация, а также информация от объединенной системы опознавания, связи и РЭП. В центре приборной доски расположен основной многофункциональный жидкокристаллический цветной дисплей с размером экрана 203 x 203 мм, на который выводится синтезированная информация о тактической обстановке. По бокам его, а также снизу расположены три многофункциональных цветных индикатора на жидких кристаллах с размером экранов 155 x 155 мм (в типовой конфигурации на левый дисплей выводится детализированная информация о самолетах противника и его средствах ПВО, на правом решается тактическая задача атаки самолетов противника, на нижний - выдаются сведения о состоянии бортового вооружения). В верхней части приборной доски находятся два жидкокристаллических индикатора 75 x 102 мм, на которые выводится навигационная информация и связная информация. Обычные электромеханические приборы в кабине отсутствуют. 
Самолет F-22 оснащен терминалом системы автоматизированного распределения информации JTIDS с линией связи «Линк» 16, в перспективе самолет может быть оборудован помехозащищенной системой обмена данными LPI IFDL (Intra FJi Line), обеспечивающей связь с воздушными КП на большом расстоянии. 
Вооружение 
Самолет имеет встроенную пушку М61А2 ( длинноствольный вариант пушки М61А1 калибром 20 мм боекомплектом 480 снарядов), установленную в правой корневой части крыла. В нерабочем положений артиллерийский порт закрывается специальной крышкой. В центральном грузоотсеке на АКУ может размещаться четыре ракеты класса «воздух-воздух» средней дальности с радиолокационным активным самонаведением AIM-120A AMRAAM или шесть ракет AIM-120С с меньшим размахом оперения (первую ракету этого типа планировалось создать к середине. 1997г.). В дальнейшем перспективные модификации AMRAAM предполагается снабдить новой головкой самонаведения, работающей в радиолокационном (миллиметровом) и ИК диапазонах Альтернативный вариант вооружения для ведения воздушного боя — четыре УР AIM-9X в боковых отсеках и шесть ракет того же типа - в центральном грузоотсеке. 
На четырех подкрыльевых узлах подвески с укороченными пилонами могут размещаться два ПТБ , (на корневых узлах, аналогичные ПТБ самолета F-15) и четыре (на двух спаренных ПУ) ракеты AIM-120A. В дальнейшем на подкрыльевых узлах предполагается подвешивать четыре ПТБ и восемь , УР AIM-120С (на каждом пилоне - ПТБ и две ракеты). Нагрузка на внешних узлах подвески может достигать 2270 кг. 
Первоначальное ударное вооружение самолета будет ограничено КАБ с инерционально-спутниковым наведением JDAM-1000 (450 кг) с осколочно-фугасной БЧ. Суммарный боекомплект на внутренних узлах подвески составит две КАБ, две УР AIM-120C и две AIM-9M. 
В дальнейшем самолет F-22 будет нести ряд перспективных систем ударного вооружения, в частности: 
- КАБ типа JDAM GBU-32 (450 кг) с осколочно-фугасной боевой частью (БЧ), имеющую КВО порядка 10 м. В дальнейшем предполагается повысить точность наведения этого
боеприпаса до 3 м. Самолет F-22 должен нести в центральном грузоотсеке две бомбы GBU-32 и две ракеты класса «воздух-воздух» AIM-120С AMRAAM, 
- свободно падающую авиабомбу JAST-1000 с проникающей БЧ BLU-109, предназначенной для поражения особо прочных целей. В перспективе предполагается создать корректируемый вариант этого боеприпаса, имеющий блок спутниковой навигации GPS, а также ИК лазерную или микроволновую радиолокационную системы конечного самонаведения (самолет должен нести две авиабомбы JAST-1000 в сочетании с двумя ракетами AMRAAM), 
- разовую бомбовую кассету с коррекцией ветрового сноса WCMD (Wind Correction Munitions Dispenser), сбрасываемую с больших высот и способную с относительно высокой точностью доставлять в район целей суббоеприпасы различного типа (в частности, сверхтонкие волокна из углерода, предназначенные для вывода из строя линий электропередачи, РЛС и т. п.). Вооружение самолета - две РБК WCMD и две УР AMRAAM, - высокоскоростную противорадиолокационную ракету HARM Block 7 с диаметром корпуса, уменьшенным до 203 мм (F-22 должен нести в центральном грузоотсеке две ракеты HARM и две AMRAAM).
 

                                      ИСПЫТАНИЯ 

       Для доказательства того, что F-22 по крайней  мере вдвое эффективнее F-15 в бою, как указано в контракте, потребуются  полномасштабные испытания. Для накопления данных для такого сравнения будет использоваться компьютерное моделирование около 1 млн. дуэльных ситуаций. 
На тренажерах будет проиграно 1000 реальных боевых заданий с участием шести летчиков против 80 различных типов самолетов и 80 типов наземной угрозы. В финале будут проведены летные испытания с проигрыванием нескольких сот ситуаций, приближенных к боевым. 
Как и все остальные аспекты программы, летные испытания интегрированы. Объединенная команда испытателей на авиабазе Эдварде соединяет в себе представителей как фирм-разработчиков, так и ВВС. Главой команды является представитель ВВС США. 
Если в предыдущих программах представители поставщика и заказчика работали параллельно, то теперь они объединяют свои усилия. 
Требования к процессу летного испытания систем БРЭО были разработаны в середине 1997 г., несмотря на то, что самолет, предназначенный для них, номер 4004, полетел лишь в 1999 г. Основное число боевых ситуаций включает один F-22 против четырех целей, но были разработаны и обыграны сценарии для двух F-22 против 12 целей. 
Программа летных испытаний была пересмотрена для выделения большего времени на испытания интегрированного БРЭО. Количество летных часов было урезано, но вместе с тем вся программа была растянута на девять месяцев. Не представляется возможным производить испытания какого-либо элемента БРЭО, например РЛС, в отрыве от остального оборудования. 
Контрольно-измерительная аппаратура была разработана с помощью САПР CATIA и СОМОК. Она уже установлена на первом серийном самолете. Проверки КИА были произведены специалистами с «Боинга» и «Локхид-Мартин». Во время сборки телеметрия посылала данные о ней. Блок телеметрии находился в отсеке вооружения. Первый серийный самолет, №4001, предназначен для испытаний на расширение допустимых режимов полета, флаттер, измерение нагрузок и управляемость. Самолет № 4002 используется для испытаний двигателей и поведения на больших углах атаки, № 4003 стал первым самолетом второй серии, он используется для расширения допустимых режимов полета. № 4004-4009 будут использоваться для испытаний БРЭО. Последние два самолета опытной серии и два первых серийных самолета пройдут программу испытаний в условиях, приближенных к боевым, и будут использованы в дальнейшем для ознакомления летного состава с самолетом. 
Тренировки персонала для летных испытаний начались в ноябре 1996 г. В январе летный персонал прошел тренировки на макете кабины самолета, в апреле был освоен тренажер самолета в Мариетте, а далее состоялся первый полет на самолете F-15 летчика в новом костюме. Последние приготовления запланированы непосредственно перед первым полетом. 
В ходе беспрецедентной программы испытаний программное обеспечение системы пилотирования для F-22 за год до первого полета прошло обкатку на самолете - ЛЛ F-16 VISTA для проверки характеристик управляемости. 
На заводе «Локхид-Мартин» в Форт-Уэрте имеется стенд для отработки топливной системы F-22. Он представляет собой шарнирно закрепленную платформу, на которой собрана вся топливная система самолета, включая четыре ПТБ. На этом стенде отрабатываются законы перекачки топлива для сохранения центра масс при различных положениях и резких эволюциях самолета. Платформа может имитировать угол атаки до 60° и режим дозаправки в воздухе.  
Другой стенд предназначен для отработки электрической и гидравлической систем активно используется в ходе программы летных испытаний для обнаружения и ликвидации возможных неполадок. 
В Форт-Уэрте также имеется лаборатория, отвечающая за характеристики управляемости. 
Фирма «Боинг» отвечает за сопряжение и интеграцию БРЭО. Для начальных исследований, проводящихся с февраля 1997 г., использовались лаборатория и сооружения на территории фирмы в г. Сиэттл, в ходе летных испытаний используется сооружение, в свое время построенное для поддержки испытаний самолетов В-1 и F-16 на базе Эдварде. Испытания начались в августе 1999 г. 
Наземные сооружения для испытаний БРЭО продублированы также на ЛЛ «Боинг-757». На самолете установили носовую часть F-22 с БРЛС. В августе 1997 г., после внесения конструктивных изменений, самолет перелетел в Вичиту, где на него установили бортовой комплекс БРЭО F-22. В августе 1998 г. на самолет установили крыльевые антенны и датчики для проведения второй фазы испытаний. Эта аппаратура размещена на надфюзеляжном неподвижном переднем горизонтальном оперении (ПГО) размахом 8,5 м, имитирующем крыло F-22. «Хитроумное расположение датчиков на самолете еще заставит нас прочесать наши лысины насквозь» - сказал шеф программы самолета ЛЛ Том Скелли. Специальное подразделение занимается просчетом аэродинамики и продувками модели ЛЛ. В конце 1998 г., после установки имитации крыла, ЛЛ продолжила программу испытаний. В испытательных полетах находились 25 техников, которые вносили в систему изменения по мере надобности. 
Первый полет F-22A был назначен на 29 мая 1997 г., когда самолет № 4001 должен был быть подготовлен к перегону с базы Доббинс в г. Мариэтта на испытательный комплекс авиабазы Эдварде в Калифорнии. Задержка произошла из-за необходимости замены элементной базы БЦВМ, а также из-за некоторых дефектов технологического характера, в частности, была обнаружена протечка в первом фюзеляжном топливном баке, затем серьезно барахлила ВСУ. В результате F-22A оторвался от земли лишь 21 сентября 1997 г. Затем, после нескольких относительно коротких полетов, он подвергся различным наземным испытаниям, проверкам и калибровкам, после которых была проведена серия испытательных полетов, в ходе которых, в частности, была отработана дозаправка в воздухе в ходе перегона на авиабазу Эдварде. 
8 апреля 1999 г., после трех месяцев доводочных работ, наземных испытаний и модернизации, состоялся полет второго предсерийного образца истребителя F-22A. Самолет был оснащен новыми тормозами колес шасси, топливными насосами и датчиками. Приводы горизонтального оперения были заменены на более мощные. На самолете установили противоштопорный парашют для проведения испытаний на закритических углах атаки. В ходе второго этапа летных испытаний, который рассчитан на восемь месяцев, первые два предсерийных самолета продемонстрировали возможность крейсерского полета на сверхзвуковой скорости, максимальную скорость, соответствующую числу М = 1.8, а также маневрирование на закритических углах атаки с использованием системы УВТ. 
К концу 1999 г. были завершены летные испытания ботового комплекса самолета F-22 первой серии, установленного на борту ЛЛ «Боинг-757». В 2000 г. на борту ЛЛ отрабатывалось именно взаимное интегрирование различных систем самолета.  
В носовой части ЛЛ по-прежнему установлена БРЛС «Нортроп-Грумман» APG-77 с фазированной антенной решеткой. В ходе демонстрационного полета в г. Вашингтон, где ЛЛ демонстрировалась представителям Конгресса США, был выполнен перехват двух истребителей F-16 ВВС Национальной гвардии, в ходе которого БРЛС продемонстрировала возможность держать неприятельский самолет в ракетном захвате в ходе маневра, при котором у РЛС с подвижной антенной произошел бы срыв захвата. 
Кроме РЛС на ЛЛ также установлены: имитатор кабины истребителя F-22, система мониторинга планера и двигателей, система контроля боевой подвески, полностью интегрированная БЦВМ, а также инерциальная навигационная система. 
Использование ЛЛ в ходе испытаний способствовало выявлению и своевременному устранению сбоев в работе навигационной системы, проявление которых в ходе испытательных полетов на самом истребителе могло бы вызывать серьезную задержку в программе. 
В августе 1999 г. на ЛЛ были смонтированы система связи, навигации и идентификации, а также комплекс РЭБ. Их элементы разместились внутри крыла, смонтированного над кабиной экипажа ЛЛ. После интеграции всех систем ЛЛ с бортовым комплексом РЭО, соответствующим самолету F-22 второй серии, продолжила программу испытаний. В конце 1999 г. была проведена модернизация системы до уровня серии 3S. Начались испытания работы датчиков самолета в полете. По завершении испытаний БРЭО серии 3S истребитель был признан готовым к запуску в серию. 
Проблемы, возникшие в ходе летных испытаний истребителя F-22A, ставят под угрозу закрытия всю программу. Это связано с непредвиденным перерасходом средств, выделенных на программу Конгрессом США. С целью минимизации затрат программа летных испытаний самолета и оставшихся НИОКР ужата по срокам.  
В настоящее время программа вступила в стадию отладки программного обеспечения БЦВМ, на которую отведено три года. Это очень небольшой срок, особенно учитывая тот факт, что все большее и большее число программистов и инженеров по отладке программ переориентируются с F-22 на решение других задач или вообще увольняются. В одном случае, для того чтобы заполнить образовавшуюся вакансию, фирме «Локхид-Мартин» пришлось потратить семь месяцев. В случае если «утечка мозгов» из программы продолжится с прежним темпом, фирма просто не сможет разработать следующие ступени программного обеспечения БРЭО для F-22. Одним из методов радикального решения проблемы является разработка программного обеспечения в виде компактных модулей, которые можно будет использовать в разных системах оружия. 
ВВС США также работают над тем, чтобы не сорвать срок поступления F-22 на вооружение в декабре 2005 г. В настоящее время создана команда из представителей заказчика, испытателей и инженеров фирм «Боинг» и «Локхид-Мартин» для того, чтобы определить первоочередные задачи по интенсификации процесса доводки истребителя. 
Кроме проволочек, связанных с доводкой программного обеспечения, требуют решения некоторые проблемы технического порядка. В частности, было отмечено несколько случаев растрескивания фонаря кабины и выявлена недостаточная прочность некоторых узлов. В результате программа летных испытаний проходит с темпом в среднем один испытательный полет в 12 дней вместо одного полета в три дня. Слишком много времени тратится также на расшифровку показаний контрольно-записывающей аппаратуры и юстировку БРЭО. Продление сроков программы летных испытаний вряд ли представляется возможным, т.к. на это требуются значительные дополнительные ассигнования и санкция Конгресса. В настоящее время на эти цели уже ассигновано 18,8 млрд. долл., и конгрессмены настроены очень жестко в вопросе о выделении дополнительных средств. 
Четвертый предсерийный самолет, на котором планировалось провести испытания интегрированной системы БРЭО, до конца 2000 г. находился на заводе-изготовителе в г. Мариетта из-за проблем с системой охлаждения оборудования. В настоящее время причина неполадки установлена и в программное обеспечение внесены соответствующие изменения, но данная неисправность также задержала выполнение программы. 
Первоначально программа летных испытаний насчитывала 1700 часов, в настоящее время, в связи с выявленными проблемами, ее продлили до 1970 ч, но куратор программы со стороны заказчика генерал-майор Болтон считает, что и этого времени может оказаться недостаточно. Для того чтобы начать приемо-сдаточные испытания самолета, как запланировано, в августе 2002 г., придется изыскивать дополнительные резервы интенсификации. В частности, испытания интегрированной системы БРЭО и программного обеспечения третьей ступени начались уже в конце 2000 г. Это стало возможно благодаря внедрению системы случайных проверок вместо полного контроля результатов испытаний, так как реальные характеристики систем БРЭО вполне соответствуют смоделированным на стендах. 
В декабре 2000 г. МО США вынесли окончательное решение о запуске самолета F-22 в серийное производство.  
Программа летных испытаний, этой машины серьезно отстала от графика. В настоящее время ВВС США вынуждены были изменить график проведения летных испытаний для того, чтобы наверстать упущенные летные часы. В 2000 г. самолеты опытной партии налетали всего 324 ч из 590 запланированных. В качестве причин задержек называют: проблемы с растрескиванием фонаря кабины, несвоевременную поставку самолетов заказчику, починку поврежденных флаперонов, прочностные проблемы с осями навески флаперонов, неисправности в системе жизнеобеспечения, а также неполадки в системе выпуска тормозного газа. Некоторое время заняли также дополнительные проверки тока воздуха в тракте воздухозаборников двигателя. 
В настоящее время в процессе летных испытаний на авиабазе Эдварде принимают участие четыре самолета опытной серии. До конца 2001 г. к ним должны присоединиться еще пять самолетов, в результате опытная серия (девять машин) до начала 2002 г. должна быть поставлена полностью. 
К марту 2001 г. самолеты опытной серии налетали всего около 900 ч. из программы летных испытаний, рассчитанной на 3760 летных часов. Согласно отчету Статистического управления МО США, из запланированных на 2001 г. 300 летных часов, отведенных на испытания БРЭО, было отлетано всего 2 летных часа. 
Программа летных испытаний БРЭО, рассчитанная до августа 2002 г., включает 1900 л.ч. 
Первоначально планировалось завершить программу летных испытаний F-22A к августу 2002 г. Согласно рекомендациям Статистического управления, следует ограничить выпуск с малым темпом истребителей F-22A до 10 машин в год вплоть до завершения этапа войсковых испытаний. На 2001 финансовый год запланирован выпуск 10 самолетов, на 2002-й - 16, а на 2003-й - 24. Ежегодный полный темп выпуска F-22A, согласно существующим планам, должен быть достигнут к 2004 финансовому году и составит 36 самолетов в год. 
Команда летчиков-испытателей от ВВС США («Тайгер Тим»), испытывающая F-22A, внесла свое предложение, состоящее в том, чтобы отложить начало войсковых испытаний, которые должны были начаться в августе 2002 г., минимум на шесть месяцев, для того чтобы выкроить дополнительное время на летные испытания. 
Чиновник, ответственный за летные испытание при МО США, высказал мнение, что начало войсковых испытаний самолета F-22A придется отложить на срок от 9 мес, до 1 года. Естественно, это отодвинет срок достижения самолетом первоначальной боевой готовности на неопределенное время. Это, безусловно, отразится и на сроках реализации, и на стоимости программы в худшую сторону.
 
 
 

                                 

 

                                         Список используемой литературы:

       1.www.flashpoint.ru

       2.www.airwar.ru

       3.”Foxbat avia”- журнал о военной авиации(2009)

       4.”AviaHel”-авиационный журнал (2009)

Информация о работе Тактический истребитель F-22 как объект радиолокационной разведки