2007年年初F-22A猛禽战机最新数据与相关动态总汇:
一、机身尺寸: A. 机全长..............18.90m B. 机全高............... 5.08m C. 翼展宽..............13.56m D. 翼面积..............78.03m2 E. 机空重..............18,144 ~ 19,600kg F. 内载燃油..........3,082Gal/11,665L/9,082 ~ 9,800 kg(JP-8)G. 标准起飞重量........27,216 ~ 28,125kg H. 机身材料重量比:37%钛合金,23%复合材料,15%铝合金,6%钢,19%其它
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二、基本飞行性能:
A. 高空最高时速:2.0M+ (一说其极速可达2.25至2.42马赫)
B. 低空最高时速:800kts
C. 超音速巡航:超音速巡航最速点在40,000英呎高度左右处,此时标准空战构型的猛禽可于最大军推下以1.70至1.82马赫的超音速巡航时速飞行,或是在八成军用推力下,以1.5马赫级数的超音速巡航时速飞行。
D. 超音速机动:据传在开启后燃器状态下,猛禽能在中高空进行7G不掉速超音速回旋。
E. 爬升能力:根据一名(据信是)猛禽飞官的私人心得表示,猛禽战机能在标准空战武装构型的状况下,自地面起飞后迅速以0.99马赫的时速垂直爬升,直达20,000英尺左右高度(换言之,其能以每秒约337公尺递减至313公尺的爬升速度,一路冲至20,000英尺左右高度);其信心十足的指出:”如果正式测试的话,则直到65,000英尺高度为止,猛禽战机将能打破尽一切世界军用机爬升飞行纪录~而且还是在标准空战武装构型,丝毫不偷斤减两的状况下。”
F. 实用升限:65,000~70,000 fts
G. 耐G限:-3至+9.5g(FCS正常操作限制)
H. 空战翼负荷:310 ~ 330 kg/m2(50%内载燃料 + 标准空战武装)
I. 加速能力:自200kts加速至 Mach 1 → ≦30 secs(实际测试结果显示:猛禽战机的加速性能比原始需求指针好上3%左右)
J. 正常作战攻角范围:-60度至+60度, 在此范围内, 猛禽可一边维持攻角飞行, 一边自由进行俯仰/偏航/滚转等机动
K. 飞行包络线比较:Fighters: F22 RAPTOR, AB/EF2K TYPHOON, AB/F22 RAPTOR, Mil/F15C EAGLE, AB /F15C EAGLE, Mil Sea-level: 0.15~1.21 Mach/0.15~1.15 Mach/0.15~1.05 Mach/0.15~1.00 Mach/0.15~0.95 Mach 10,000fts: 0.15~1.40 Mach/0.19~1.40 Mach/0.15~1.15 Mach/0.15~1.10 Mach/0.15~0.95 Mach 20,000fts: 0.18~1.75 Mach/0.22~1.65 Mach/0.18~1.35 Mach/0.20~1.30 Mach/0.20~1.00 Mach 25,000fts: 0.20~2.00 Mach/0.28~1.85 Mach/0.20~1.50 Mach/0.20~1.45 Mach/0.20~1.00 Mach 30,000fts: 0.25~2.00 Mach/0.30~2.00 Mach/0.25~1.65 Mach/0.30~1.60 Mach/0.35~1.00 Mach 40,000fts: 0.30~2.00 Mach/0.35~2.00 Mach/0.35~1.82 Mach/0.40~1.76 Mach/0.42~0.95 Mach 45,000fts: 0.40~2.00 Mach/0.40~2.00 Mach/0.52~1.80 Mach/0.55~1.70 Mach/0.60~0.92 Mach 50,000fts: 0.50~2.00 Mach/0.45~2.00 Mach/0.62~1.75 Mach/0.65~1.60 Mach/0.70~0.90 Mach 55,000fts: 0.60~2.00 Mach/0.50~2.00 Mach/0.72~1.60 Mach/0.75~1.00 Mach 57,500fts: 0.65~2.00 Mach/0.72~1.90 Mach/0.80~1.50 Mach/ 60,000fts: 0.70~2.00 Mach/0.75~1.85 Mach 65,000fts: 1.00~2.00 Mach/0.88~1.70 Mach 67,500fts: 1.20~2.00 Mach/(将各战机的1G飞行包络线面积加以粗略估算)F-22A with AB:1000+(两马赫以上包络线面积未计入)EF-2K with AB:913+(两马赫以上包络线面积未计入)F-22A with Mil:676F-15C with AB:591F-15C with Mil:328
L. 飞送航程:2,778 ~ 3,500km(只靠内载燃料)
M. 超音速巡航续航力:可以在距离基地200多公里处以1.5马赫左右时速持续超巡41分钟再行返航。
N. 起飞跑道长度需求:800英呎/244公尺(空战构型下)。
0. 综合比较:
F-15C v.s EF-2K v.s F-22A
EMPTY-WEIGHT:F-15C:12,973 kg ~ 13,427 kg(With AN/APG-63V2 AESA radar)EF-2K:10,995 kg ~ 11,150 kgF-22A:18,144 kg ~ 19,600 kg
INTERNAL-FUEL:F-15C:6,103 kgEF-2K:4,600 kg ~ 4,996 kgF-22A:9,072 kg ~ 9,800 kg
STANDARD TAKING-OFF WEIGHT FOR A-A MISSION:F-15C:20,500 ~ 20,930 kgEF-2K:17,000 ~ 17,500 kgF-22A:28,600 ~ 30,750 kg
WING-AREA:F-15C:56.48 m2EF-2K:50.00 m2F-22A:78.03 m2
T/W of Taking-off with standard AA configuration(100% internal fuel + 6MRAAM + 2SRAAM),AB:F-15C:1.030~1.052EF-2K:1.050~1.081(Peace time)EF-2K:1.108~1.140 (War time)EF-2K:1.155~1.189 (EJ-200 with small revision)EF-2K:1.208~1.243(EJ-230 upgrading)F-22A:1.033~1.110 (F-119, Official declaration, 35,000 Ibs*2)F-22A:1.121~1.269 (F-119, Actual performance, 38,000 ~ 40,000 Ibs*2)
T/W of Taking-off with standard AA configuration(100% internal fuel + 6MRAAM + 2SRAAM),MAX. MIL:F-15C:0.634~0.648EF-2K:0.700~0.721(Peace time)EF-2K:0.805~0.829 (War time)EF-2K:0.805~0.829 (EJ-200 with small revision)EF-2K:0.840~0.865(EJ-230 upgrading)F-22A:0.752~0.809 (F-119, Official declaration, 25,500 Ibs*2)F-22A:0.770~0.828 (F-119, Actual performance, 26,100 Ibs*2)
WING-LOADING of Taking-off with standard AA configuration:F-15C:362.96~370.57 kg/m2EF-2K:340.00~350.00 kg/m2F-22A:366.53~394.08 kg/m2
SERVICE CEILING:F-15C:60,000 ftsEF-2K:65,000 ftsF-22A:65,000 to 70,000 fts
TAKING-OFF:F-15C:900 ftsEF-2K:less than 900 ftsF-22A:800 fts
LANDING:F-15C:3,500 ftsEF-2K:1,640 fts
FERRY-RANGE:F-15C:5,745 km(6,103 kg internal fuel + 4,423 kg CFTs fuel + 5,395 kg tanks' fuel)EF-2K:2,600 km(4,600~4,996 kg internal fuel )EF-2K:3,706 km(4,600~4,996 kg internal fuel + 1,000~1,500 L tanks*2)F-22A:2,728 ~ 3,500 km(9,072~9,800 kg internal fuel )
FLIGHT-ENVELOPE, 1G:Fighters: F-22A RAPTOR/EF-2000 TYPHOON/F-15C EAGLESea-level: 0.15~1.21 Mach/0.15~1.15 Mach/0.15~1.00 Mach 10,000ft: 0.15~1.40 Mach/0.19~1.40 Mach/0.15~1.10 Mach 20,000ft: 0.18~1.75 Mach/0.22~1.65 Mach/0.20~1.30 Mach 25,000ft: 0.20~2.00 Mach/0.28~1.85 Mach/0.25~1.45 Mach 30,000ft: 0.25~2.00 Mach/0.30~2.00 Mach/0.30~1.60 Mach 40,000ft: 0.30~2.00 Mach/0.35~2.00 Mach/0.40~1.76 Mach 45,000ft: 0.40~2.00 Mach/0.40~2.00 Mach/0.55~1.70 Mach 50,000ft: 0.50~2.00 Mach/0.45~2.00 Mach/0.65~1.60 Mach 55,000ft: 0.60~2.00 Mach/0.50~2.00 Mach/60,000ft: 0.70~2.00 Mach/0.75~1.85 Mach 65,000ft: 1.00~2.00 Mach/0.88~1.70 Mach 67,500ft: 1.20~2.00 Mach/
FRONTAL MINIMAL RCS:F-22A:0.00015 ~ 0.00060m2.............1~4 --> 1.00~1.40F-35A:0.0012 ~ 0.0015m2...............8~10 --> 1.68~1.78EF-2k:0.05 ~ 0.5 m2...............333~3332 --> 4.27~7.60F-15C:10 ~ 25m2.............66666~166666 --> 16.07~20.21
Radar Tracking Range:F-22A, APG-77:200~230 km for RCS 1m2 target.............Score: 222~256EF-2K, CAPTOR-E:161~186 km+ for RCS 1m2 target........Score: 179~207+ (Post-2014)F-35A, APG-81:160~185 km for RCS 1m2 target.............Score: 177~206 F-15C, V2/V3:144~185 km for RCS 1m2 target..............Score: 160~206 EF-2K, CAPTOR-M:107~124 km+ for RCS 1m2 target........Score: 119~138+ (Today)F-15C, APG-63:90 km for RCS 1 m2 target...................Score: 100
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三、机载引擎:Pratt & Whitney F119-PW-100涡扇引擎*2
A. 最大军推:25,500 ~ 26,100 Ib*2
B. 后燃推力:35,000 Ib*2 (官方说法, 有些专家声称其实际上已经提高至38,000 ~ 40,000磅级*2,而普惠集团也曾于几年前IDR的专访中表示:"在经过新技术提升改进之后,目前F-119引擎的最大推力,已比早先预定高出10%以上"。)
C. 推重比:10~12:1
D. 压缩比:35:1
E. 引擎最大操作温度:摄氏1770度
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四、整合式电战/匿踪数据链/猛禽匿踪战术基本原理简介:
F/A-22猛禽如何匿踪与远程SA兼顾:
1. F/A-22上有两套战术数据链:
a. VHF/UHF波段MIDS-LVT LINK16 北约标准战术数据链:其有效作用距离较长,用于和本国空军或北约盟国空军阵营中的众多凡战俗机沟通对话用。
b. Intra-flight datalink (IFDL)匿踪战术数据链:此一低能量低被截收概率匿踪战术数据链的有效作用距离较短,主用于猛禽战机小队间的匿踪信息交流,也是和目前西方各国同样号称能进行上网联机作战的新锐机种(EF-2000, Rafale, JAS-39, F/A-18E/F...........)在联网作战境界上的差别与分野关键之所在。
2. F/A-22的SA建构主要靠机上两大感测系统~Northrop Grumman APG-77主动数组火控雷达与 Sanders ALR-94整合式电战/被动电磁讯号截收系统之收集,再配合上来自Datalinks的友军提供情资,由机上的Common Integrated Processor (CIP) 加以比对分析整合后完成;三种信息收集手段各有所长,例如ALR-94能提供最精确的目标方位数据,APG-77则能获得最精准的测距资料,而Datalinks则能弥补本机感测系统所遗漏或力有未逮的重要情资。
3. CIP控制APG-77雷达的软件具有电磁管制功能,能在为持必须的SA需求为前提下,对所发出的雷达波之讯号强度,持续时间,于波束大小范围进行严格的管制,以将因电磁讯号外泄而打草惊蛇的机率减至最低。
4. 信息整合功能亦有助于猛禽的电磁匿踪:The more the datalinks and ALR-94 can be used to build and update the tactical picture, the less the system needs to use the radar. The IFDL provides another layer of protection against tracking, because any one F-22 in a flight can provide radar data to the others。
5. 拜主动数组设计之赐,APG-77与其它靠单一行波管发功的传统雷达(包括Passive electronically steered array雷达在内)在性能上最大的分野在于:其可分身成多具独立雷达/被动电子截收器/电子反制系统,在同一时间内发功操作;其无与伦比的波型调整速率与不受机械扫描天线限制的数据更新速率,亦使其能同时进行多个波型与数据更新率需求迥异的对空/对地模式。此外雷达亦具备 "Closed-loop tracking"能力~雷达持续修正其所投射的能量与脉冲频率,以最低的能量去追踪锁定目标。
6. 在另一方面,ALR-94则是当今世上最精密复杂的战机用被动感测/整合电战系统,根据LM集团前任F-22战机计划主持人,Tom Burbage博士表示:”ALR-94是猛禽战机上科技复杂度最高的组件。”从某些角度来看,ALR-94才是F/A-22上感测系统的真正老大。
ALR-94系统下辖超过30个均匀分布机身与主翼的数组天线单元,其能提供360度全天球与全频谱的电磁讯号情报截收服务,并可在远超过雷达老二能察觉之的距离范围外,率先侦测,追踪,乃至于透过电磁讯号特征来识别目标~其有效作用范围据称可高达250海浬(463公里)以上。
ALR-94能够先行替APG-77雷达提供十分精确的目标方位乃至身份信息,等到目标进入雷达有效探测距离范围(对于一般传统战机而言,这个范围值仍大于100海浬/185公里)后,APG-77雷达能在ALR-94的指引下,将雷达波束窄化成有如雷射光般的集中(2 x 2度 in azimuth and elevation)在敌机目标上~此举除了有加强目标探测能力,减少无谓电磁讯号外泄等优势外,似乎也对美帝空军在2010年以后将APG-77升级成能执行”电磁硬杀”任务的微波武器系统提供良好基础。
在较近距离时,ALR-94甚至可以用所谓的Narrowband interleaved search and track (NBILST)功能 去接手取代APG-77大多的敌机持续追踪任务,此时雷达只需在发射BVR飞弹前开机提供目标的精确距离与速率信息~甚至于如果敌机持续大开雷达的话,ALR-94可以光靠自身提供将近100%的AIM-120发射前必须射控信息,并且将其导引至直到命中目标为止(此时AIM-120在事实上是一枚反辐射AAM)。
7. 非协同目标识别能力(NCTR)是猛禽战机上的另外一项高度机密;这项功能虽然业已在某些西方第三世代战机的雷达(如APG-70,RDI等等)上实现,不过 APG-77的主动数组设计与F/A-22上强大的信息处理能力,将会对此一性能立下新的定义与批注:
One of the few known techniques is jet-engine modulation, which involves analyzing the raw radar return for the characteristic beat produced by a combination of the radar-pulse frequency and the rotating blades of the engine. This technique is already used on operational radars (including the APG-70 in the F-15) but is vulnerable to countermeasures and dependent on target aspect.
Other NCTR techniques involve very precise range measurements. If the target's orientation is known, the distribution of the signature over very small range bins can yield a range profile which is characteristic of a certain aircraft type. It is possible that the F-22, which has a great deal of onboard processing power ?as well as a flexible, frequency-agile radar ?is designed to use an NCTR technique of this kind.
8. 由于Northrop Grumman APG-77主动数组火控雷达与 Sanders ALR-94整合式电战/被动电磁讯号截收系统的搭配是如此强大绝伦,美国方面认为光靠这两者组合便再配合上猛禽本身的匿踪性能,便足以让F/A-22在绝对安全的距离外率先发觉识别并追踪锁定任何已知对手,没有必要再去锦上添花地安装光电侦搜系统。
9. 此外F/A-22也未配备任何精密先进的Jamming systems~因为 APG-77雷达本身便具有极为强大的Jamming功能。