El Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor es un avión de combate furtivo, monoplaza, bimotor y supersónico estadounidense desarrollado para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF). Como producto del programa de combate táctico avanzado (ATF) de la USAF, el avión fue diseñado como un caza de superioridad aérea , pero también incorpora capacidades de ataque terrestre , guerra electrónica e inteligencia de señales . El contratista principal, Lockheed Martin , construyó la mayor parte de la estructura del avión y los sistemas de armas del F-22 y realizó el montaje final, mientras que el socio del programa Boeing proporcionó las alas, el fuselaje de popa , la integración de aviónica y los sistemas de entrenamiento.
El avión voló por primera vez en 1997 y fue designado de diversas formas F-22 y F/A-22 antes de entrar formalmente en servicio en diciembre de 2005 como F-22A . Aunque la USAF había planeado originalmente comprar un total de 750 ATF, el programa se redujo a 187 aviones de producción en 2009 debido a los altos costos, la falta de misiones aire-aire en el momento de la producción y el desarrollo de aviones más F-35 asequible y versátil . [N 2] El último avión se entregó en 2012. Después de un desarrollo prolongado y dificultades operativas iniciales, el F-22 se convirtió en un componente crítico del poder aéreo táctico de la USAF y seguirá siendo una piedra angular de la flota de cazas hasta su sucesión por la tripulación . Caza de Generación de Dominio Aéreo . [3] [4] [5]
En 1981, la Fuerza Aérea de EE. UU. identificó la necesidad de un caza táctico avanzado (ATF) para reemplazar al F-15 Eagle y al F-16 Fighting Falcon . Con el nombre en clave " Senior Sky ", este programa de cazas de superioridad aérea fue influenciado por informes de inteligencia sobre amenazas emergentes en todo el mundo que emanaban de la Unión Soviética , incluidos nuevos desarrollos en los sistemas soviéticos de misiles tierra-aire para redes integradas de defensa aérea, la introducción de el avión con sistema de control y alerta aerotransportado (AWACS) Beriev A-50 "Mainstay", y la proliferación de los aviones de combate de clase Sukhoi Su-27 "Flanker" y Mikoyan MiG-29 "Fulcrum". [6] En el escenario potencial de una invasión soviética y del Pacto de Varsovia en Europa Central, se preveía que la ATF encabezaría las operaciones contraaéreas ofensivas y defensivas (OCA/DCA) en este entorno altamente disputado que luego permitiría los siguientes escalones de ataque de la OTAN. y aviones de ataque para atacar formaciones terrestres; Para hacerlo, la ATF daría un salto ambicioso en capacidad y capacidad de supervivencia aprovechando las nuevas tecnologías en el diseño de cazas en el horizonte, incluidos materiales compuestos , aleaciones ligeras , sistemas avanzados de control de vuelo y aviónica, sistemas de propulsión más potentes para cruceros supersónicos. (o supercrucero ) a más de Mach 1,5 y, lo más importante, tecnología sigilosa para una baja observabilidad. [7] [8]
La USAF inició una solicitud de información (RFI) de la ATF a la industria aeroespacial en mayo de 1981, así como un equipo de desarrollo de conceptos (CDT) posterior para gestionar el desarrollo de conceptos y tecnología. [9] En 1983, el CDT se convirtió en la Oficina del Programa del Sistema ATF (SPO) y administró el programa en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson . Después de un período de refinamiento del concepto y definición de los requisitos del sistema, en septiembre de 1985 se emitió la solicitud de propuestas (RFP) de demostración y validación (Dem/Val), cuyos requisitos ponían un fuerte énfasis en el sigilo y el supercrucero. La RFP sufriría algunas modificaciones después de su primera publicación; Los requisitos de sigilo aumentaron drásticamente en diciembre de 1985, [N 3] y el requisito de prototipos de demostración de tecnología voladora se añadió en mayo de 1986. [10] Además, la Marina de los EE. UU. , bajo el programa Navy Advanced Tactical Fighter (NATF), finalmente anunció que utilizaría un derivado ATF para reemplazar su F-14 Tomcat . Debido a las inmensas inversiones necesarias para desarrollar la tecnología necesaria para lograr los requisitos, se fomentó el trabajo en equipo entre empresas. De las siete empresas postoras, [N 4] Lockheed y Northrop fueron seleccionadas el 31 de octubre de 1986. Lockheed, a través de su división Skunk Works , luego se asoció con Boeing y General Dynamics , mientras que Northrop se asoció con McDonnell Douglas , y los dos equipos de contratistas emprendieron una 50 fase Dem/Val de un mes, que culmina con la prueba de vuelo de dos prototipos de demostración de tecnología, el YF-22 y el YF-23 respectivamente; Si bien representan diseños competitivos, los prototipos debían ser vehículos de "mejor esfuerzo", no destinados a realizar un vuelo competitivo o representar un avión de producción, sino a demostrar la viabilidad de su concepto. Al mismo tiempo, se contrató a Pratt & Whitney y General Electric para desarrollar los sistemas de propulsión para la competición de motores ATF. [11] [12]
Dem/Val se centró en ingeniería de sistemas , planes de desarrollo de tecnología y reducción de riesgos en diseños de aeronaves puntuales; de hecho, después de la selección reducida, el equipo de Lockheed rediseñó completamente la configuración del fuselaje en el verano de 1987 debido al análisis de peso durante el diseño detallado, con cambios notables que incluyen la forma en planta del ala de trapezoidal en flecha a delta en forma de diamante y una reducción en la parte delantera. área de forma en planta. [13] Los contratistas hicieron un uso extensivo de métodos analíticos y empíricos, incluida la dinámica de fluidos computacional , pruebas en túneles de viento y cálculos de secciones transversales de radar (RCS) y pruebas de postes; El equipo de Lockheed realizaría casi 18.000 horas de pruebas en túnel de viento para Dem/Val. El desarrollo de la aviónica estuvo marcado por extensas pruebas y creación de prototipos y con el apoyo de laboratorios terrestres y aéreos. [14] Durante Dem/Val, la SPO utilizó los resultados de los estudios comerciales de desempeño y costos realizados por equipos de contratistas para ajustar los requisitos de ATF y eliminar aquellos que eran importantes impulsores de peso y costos y al mismo tiempo tenían un valor marginal. El requisito de despegue y aterrizaje cortos ( STOL ) se relajó para eliminar los inversores de empuje , ahorrando peso sustancial. Como la aviónica era un importante factor de costos, se eliminaron los radares laterales y el sistema dedicado de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST) se degradó de multicolor a un solo color y luego también se eliminó. Se conservaron disposiciones de espacio y refrigeración para permitir la adición posterior de estos componentes. El requisito del asiento eyectable se redujo de un diseño nuevo al McDonnell Douglas ACES II existente . A pesar de los esfuerzos de los equipos contratistas para controlar el peso, las estimaciones de peso bruto de despegue aumentaron de 50.000 a 60.000 lb (23.000 a 27.000 kg), lo que resultó en un aumento del requisito de empuje del motor de 30.000 a 35.000 lbf (130 a 160 kN). [15]
Cada equipo construyó dos prototipos de vehículos aéreos para Dem/Val, uno para cada una de las dos opciones de motor. El YF-22 realizó su vuelo inaugural el 29 de septiembre de 1990 en Palmdale, California , y en las pruebas de vuelo demostró con éxito el supercrucero, así como el disparo de misiles aire-aire desde los compartimentos de armas internos. Después de la prueba de vuelo Dem/Val de los prototipos de demostración en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , los equipos presentaron los resultados y propuestas para el desarrollo a gran escala en diciembre de 1990; El 23 de abril de 1991, el secretario de la USAF, Donald Rice, anunció que el equipo Lockheed y Pratt & Whitney eran los ganadores de las competiciones de motores y ATF. [16] Si bien ambos diseños cumplieron o superaron todos los requisitos de rendimiento, el YF-23 se consideró más sigiloso y rápido, pero el YF-22, con sus boquillas de vectorización de empuje, era más maniobrable y menos costoso y riesgoso. [17] La prensa también especuló que el diseño del equipo Lockheed también era más adaptable al NATF de la Marina, [N 5] pero para el año fiscal (FY) 1992, la Marina había abandonado el NATF debido al costo. [18]
A medida que el programa pasó al desarrollo a gran escala, o Desarrollo de Ingeniería y Fabricación (EMD), el diseño de producción del F-22 (designado internamente como Configuración 645) evolucionó para tener diferencias notables con respecto al inmaduro demostrador YF-22, a pesar de tener una configuración similar. El ángulo de barrido del borde de ataque del ala se redujo de 48° a 42°, mientras que los estabilizadores verticales se desplazaron hacia atrás y su área disminuyó en un 20%. [19] Se cambió la forma del radomo para mejorar el rendimiento del radar y se recortaron las puntas de las alas para utilizarlas como antenas. Para mejorar la visibilidad del piloto y la aerodinámica, la capota se movió hacia adelante 7 pulgadas (18 cm) y las entradas del motor se movieron hacia atrás 14 pulgadas (36 cm). Las formas del fuselaje, el ala y los bordes de salida del estabilizador se refinaron para mejorar la aerodinámica, la resistencia y las características de sigilo. El fuselaje de producción fue diseñado con una vida útil de 8.000 horas. [20] [21] El aumento de peso durante la EMD debido a los exigentes requisitos de supervivencia balística y las capacidades adicionales causaron ligeras reducciones en el alcance proyectado y el rendimiento de maniobra. [22]
Aparte de los avances en vehículos aéreos y tecnología de propulsión, la aviónica y el software del F-22 no tenían precedentes en términos de complejidad y escala, con la fusión de múltiples sistemas de sensores y antenas, incluida la guerra electrónica integrada y la comunicación, navegación e identificación integradas (CNI). ) e integración de software de 1,7 millones de líneas de código. Utilizando el trabajo del programa VHSIC , la aviónica tenía requisitos de computación y procesamiento equivalentes a los de múltiples supercomputadoras Cray contemporáneas. [23] [24] Para permitir una visión temprana y la resolución de problemas para el desarrollo de software de misión, el software se probó en vuelo en un Boeing 757 modificado con sistemas de misión F-22 para que sirviera como laboratorio de aviónica del banco de pruebas voladoras. [25]
La división aproximadamente equitativa del trabajo entre el equipo se trasladó en gran medida de Dem/Val a EMD, con el contratista principal Lockheed responsable del fuselaje delantero y las superficies de control, General Dynamics del fuselaje central y Boeing del fuselaje trasero y las alas. Lockheed adquirió la cartera de cazas de General Dynamics en Fort Worth, Texas en 1993 y, por tanto, tenía la mayor parte de la fabricación de estructuras de aviones, y se fusionaría con Martin Marietta en 1995 para formar Lockheed Martin . Si bien Lockheed realizó principalmente trabajos Dem/Val en sus sitios de Skunk Works en Burbank y Palmdale, California , trasladaría su oficina de programas y trabajo de EMD de Burbank a Marietta, Georgia , donde realizó el ensamblaje final; Boeing fabricó componentes de fuselajes y realizó sistemas de entrenamiento e integración de aviónica en Seattle, Washington . El contrato EMD originalmente ordenaba el F-22A monoplaza y el F-22B biplaza, aunque este último fue cancelado en 1996 debido a los costos y los pedidos se convirtieron a monoplazas. [26] El primer F-22A, un avión EMD con número de cola 4001, fue presentado en la Base de la Reserva Aérea Dobbins en Marietta el 9 de abril de 1997 y voló por primera vez el 7 de septiembre de 1997. [27] [28]
El fin de la Guerra Fría y la disolución de la Unión Soviética en 1991 redujeron la urgencia del Departamento de Defensa (DoD) por nuevos sistemas de armas y en los años siguientes se verían reducciones sucesivas en el gasto del Departamento de Defensa; esto resultó en que la EMD del F-22 fuera reprogramada y ampliada varias veces. Además, las numerosas tecnologías nuevas necesarias para los ambiciosos requisitos de rendimiento del F-22 exacerbaron los sobrecostos y los problemas para cumplir con los hitos programados. [29] Algunas capacidades también se aplazaron para actualizaciones posteriores al servicio, lo que redujo el costo inicial pero aumentó el costo total del programa. [30] Después de extensas pruebas y evaluaciones, el programa pasó a producción a pleno rendimiento en marzo de 2005 y completó EMD en diciembre cuando el avión entró en servicio operativo, mientras que la actividad de Investigación, Desarrollo, Pruebas y Evaluación (RTD&E) continuó para actualizaciones y modificaciones. . [31] A finales de la década de 1990 y principios de la de 2000 se propusieron derivados como el avión de investigación de vectorización de empuje X-44 y el bombardero de alcance medio FB-22 , aunque finalmente se abandonaron. En 2006, el equipo de desarrollo del F-22 ganó el Trofeo Collier , el premio más prestigioso de la aviación estadounidense. [32] Debido a las capacidades sofisticadas de la aeronave, los contratistas han sido blanco de ataques cibernéticos y robo de tecnología. [33]
La USAF originalmente previó ordenar 750 ATF a un costo total del programa de $44,3 mil millones y un costo de adquisición de $26,2 mil millones en dólares del año fiscal 1985, con la producción comenzando en 1994 y la entrada en servicio a finales de los años 1990. La Revisión de Grandes Aeronaves de 1990 dirigida por el Secretario de Defensa Dick Cheney redujo esto a 648 aviones a partir de 1996 y en servicio desde principios hasta mediados de la década de 2000. Después del final de la Guerra Fría, esto se redujo aún más a 442 en la Revisión Ascendente de 1993, mientras que la USAF finalmente fijó su requisito en 381 para apoyar adecuadamente su estructura de Fuerza Expedicionaria Aérea con las últimas entregas en 2013. Sin embargo, la inestabilidad de la financiación había redujo el total a 339 en 1997 y el Congreso casi detuvo la producción en 1999. [N 6] Aunque finalmente se restauraron los fondos, el número planificado continuó disminuyendo debido a retrasos y sobrecostos durante la DME, cayendo a 277 en 2003. [35 ] [36] En 2004, con su enfoque en la guerra de contrainsurgencia asimétrica en Irak y Afganistán , el subsecretario del Departamento de Defensa, Donald Rumsfeld, redujo aún más la adquisición planificada de F-22 a 183 aviones de producción, a pesar del requisito de la USAF de 381. [37] [38 ] En 2006 se adjudicó un contrato de adquisición plurianual para elevar el número a 183, que se distribuirían entre siete escuadrones de combate; Se proyectó que el costo total del programa sería de $62 mil millones (~$90,2 mil millones en 2023). [39] En 2008, el Congreso aprobó un proyecto de ley de gastos de defensa que elevó el total de pedidos de aviones de producción a 187. [40] [41]
La producción del F-22 sustentaría a más de 1.000 subcontratistas y proveedores de 46 estados y crearía hasta 95.000 puestos de trabajo, y duraría 15 años a un ritmo máximo de aproximadamente dos aviones por mes, aproximadamente la mitad del ritmo inicialmente previsto; Después de los contratos de aviones de EMD, el primer lote de producción se adjudicó en septiembre de 2000. [42] [43] [44] A medida que la producción disminuyó en 2011, el costo total del programa se estimó en unos 67.300 millones de dólares (unos 360 millones de dólares por cada avión de producción). entregado), con $32,4 mil millones gastados en Investigación, Desarrollo, Pruebas y Evaluación (RDT&E) y $34,9 mil millones en adquisiciones y construcción militar (MILCON) en dólares del año de entonces. El costo incremental de un F-22 adicional se estimó en 138 millones de dólares (~191 millones de dólares en 2023) en 2009. [45] [31]
En total, se construyeron 195 F-22. Los dos primeros eran aviones EMD en la configuración del Bloque 1.0 [N 7] para pruebas de vuelo iniciales y expansión de la envolvente, mientras que el tercero era un avión del Bloque 2.0 construido para representar la estructura interna de los fuselajes de producción y le permitía probar cargas de vuelo completas. Se construyeron seis aviones EMD más en la configuración del Bloque 10 para pruebas de desarrollo y actualización, y los dos últimos se consideraron esencialmente aviones de calidad de producción. La producción para los escuadrones operativos consistió en 74 aviones de entrenamiento Block 10/20 y 112 aviones de combate Block 30/35 para un total de 186 (o 187 si se tienen en cuenta los vehículos de prueba representativos de la producción); [N 1] uno de los aviones del Bloque 30 está dedicado a las ciencias del vuelo en la Base de la Fuerza Aérea Edwards, California. [46] [47] Los aviones del Bloque 20 desde el Lote 3 en adelante se actualizaron a los estándares del Bloque 30 según el Plan de Configuración Común, aumentando la flota del Bloque 30/35 a 149 aviones, mientras que 37 permanecen en la configuración del Bloque 20. [N 8] [49] [50]
Para evitar la divulgación involuntaria de la tecnología furtiva y las capacidades clasificadas de la aeronave a los adversarios de los EE. UU., [51] [52] las leyes de asignaciones anuales del DOD desde el año fiscal 1998 han incluido una disposición que prohíbe el uso de los fondos disponibles en cada ley para aprobar o otorgar licencias la venta del F-22 a cualquier gobierno extranjero. [53] Los clientes de cazas estadounidenses están adquiriendo diseños anteriores, como el F-15 Eagle y el F-16 Fighting Falcon o el más nuevo F-35 Lightning II , que contiene tecnología del F-22 pero fue diseñado para ser más barato y más flexible. y disponible para exportación. [54] En septiembre de 2006, el Congreso confirmó la prohibición de las ventas extranjeras de F-22. [55] A pesar de la prohibición, el proyecto de ley de autorización de defensa de 2010 incluía disposiciones que exigían que el Departamento de Defensa informara sobre los costos y la viabilidad de una variante de exportación del F-22, y otro informe sobre el efecto de las ventas de exportación del F-22 en la industria aeroespacial estadounidense. [56] [57]
Algunos políticos y comentaristas de defensa australianos propusieron que Australia debería intentar comprar F-22 en lugar de los F-35 planeados, [58] [59] citando las capacidades conocidas del F-22 y los retrasos e incertidumbres de desarrollo del F-35. [60]
El gobierno japonés también mostró interés en el F-22. Según se informa, la Fuerza Aérea de Autodefensa de Japón (JASDF) necesitaría menos cazas para su misión si obtuviera el F-22, reduciendo así los costos de ingeniería y personal. [61] [62] Con el fin de la producción del F-22, Japón eligió el F-35 en diciembre de 2011. [63] En un momento, la Fuerza Aérea de Israel había esperado comprar hasta 50 F-22. Sin embargo, en noviembre de 2003, representantes israelíes anunciaron que después de años de análisis y discusiones con Lockheed Martin y el DOD, habían llegado a la conclusión de que Israel no podía permitirse el avión. [64] Israel finalmente compró el F-35. [65] [66]
A lo largo de la década de 2000, cuando el Departamento de Defensa libraba principalmente guerras de contrainsurgencia en Irak y Afganistán, el objetivo de adquisición de 381 F-22 de la USAF fue cuestionado por los crecientes costos, los problemas iniciales de confiabilidad y disponibilidad, la limitada versatilidad polivalente y la falta de adversarios relevantes para Misiones de combate aéreo. [54] [67] En 2006, el Contralor General de los Estados Unidos, David Walker, concluyó que "el Departamento de Defensa no ha demostrado la necesidad" de realizar más inversiones en el F-22, [68] y el Secretario de la Administración Bush expresó mayor oposición. Defensa Rumsfeld y su sucesor Robert Gates , el subsecretario de Defensa Gordon R. England , y el presidente del Comité de Servicios Armados del Senado de Estados Unidos (SASC), los senadores John Warner y John McCain . [69] [70] Bajo Rumsfeld, las adquisiciones se redujeron drásticamente a 183 aviones. El F-22 perdió partidarios influyentes en 2008 tras las dimisiones forzadas del secretario de la Fuerza Aérea Michael Wynne y del jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea, general T. Michael Moseley . [71] En noviembre de 2008, Gates declaró que el F-22 carecía de relevancia en los conflictos asimétricos posteriores a la Guerra Fría, [72] y en abril de 2009, bajo la administración Obama , pidió que la producción terminara en el año fiscal 2011 después de completar 187 F. -22s. [73]
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La pérdida de defensores acérrimos del F-22 en los niveles superiores del Departamento de Defensa resultó en la erosión de su apoyo político. En julio de 2008, el general James Cartwright , vicepresidente del Estado Mayor Conjunto , declaró al SASC sus razones para apoyar la terminación de la producción del F-22, incluido el cambio de recursos al F-35 multiservicio y la preservación del F/A. -18 línea de producción para las capacidades de guerra electrónica del EA-18G Growler . [74] Aunque los desarrollos de los cazas rusos y chinos alimentaron la preocupación de la USAF, Gates descartó esto y en 2010, fijó el requisito del F-22 en 187 aviones al reducir el número de preparativos para conflictos regionales importantes de dos a uno, a pesar de un esfuerzo de los sucesores de Wynne y Moseley, Michael Donley y el general Norton Schwartz, para elevar el número a 243; Según Schwartz, él y Donley finalmente cedieron para convencer a Gates de preservar el programa Long Range Strike Bomber . [75] [76] Después de que el presidente Barack Obama amenazara con vetar una mayor producción a instancias de Gates, el Senado votó en julio de 2009 a favor de poner fin a la producción y la Cámara acordó cumplir con el límite de 187. [77] [78] Gates destacó el papel del F-35 en la decisión, [79] y en 2011, explicó que los desarrollos de los cazas chinos se habían tenido en cuenta cuando se establecieron los números del F-22, y que Estados Unidos tendría un ventaja considerable en aviones furtivos en 2025, incluso con retrasos en el F-35. [80] En diciembre de 2011, se completó el 195º y último F-22 de 8 aviones de prueba y 187 aviones de producción construidos; el avión fue entregado el 2 de mayo de 2012. [81] [82]
Aunque la producción terminó, las herramientas del F-22 se conservaron para respaldar las reparaciones y el mantenimiento, así como la posibilidad de reiniciar la producción o un Programa de extensión de la vida útil (SLEP). [83] Un documento de RAND Corporation de un estudio de la USAF de 2010 estimó que reiniciar la producción y construir 75 F-22 adicionales costaría 17 mil millones de dólares, lo que resultaría en 227 millones de dólares por avión, 54 millones de dólares más que el costo de fuga. [84] En ese momento, Lockheed Martin declaró que reiniciar la línea de producción costaría alrededor de 200 millones de dólares (~ 273 millones de dólares en 2023). [85] Las herramientas de producción y la documentación asociada se almacenaron posteriormente en el Sierra Army Depot para respaldar el ciclo de vida de la flota, mientras que el espacio de su planta Marietta se reutilizó para respaldar el C-130J y el F-35; El trabajo de ingeniería para mantenimiento y mejoras continuó en Fort Worth, Texas y Palmdale, California. [86] [87] La producción reducida obligó a la USAF a extender el servicio de 179 F-15C/D hasta 2026, mucho más allá de su retiro planificado, y reemplazarlos con F-15EX de nueva construcción , que aprovechó una producción activa. línea para clientes de exportación para minimizar los costos iniciales no recurrentes, con el fin de retener un número adecuado de cazas de superioridad aérea. [88] [89]
En abril de 2016, el Subcomité de Fuerzas Tácticas Aéreas y Terrestres del Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes (HASC) , citando avances en los sistemas de guerra aérea de Rusia y China, ordenó a la USAF que realizara un estudio y una evaluación de costos asociados con la reanudación de la producción del F-22. [90] El 9 de junio de 2017, la USAF presentó su informe al Congreso indicando que no tenían planes de reiniciar la línea de producción del F-22 debido a desafíos económicos y logísticos de costos prohibitivos; estimó que costaría aproximadamente 50 mil millones de dólares adquirir 194 F-22 adicionales a un costo de 206 a 216 millones de dólares por avión, incluidos aproximadamente 9,9 mil millones de dólares para costos iniciales no recurrentes y 40,4 mil millones de dólares para costos de adquisición de aviones con la primera entrega en mediados y finales de la década de 2020. El largo intervalo de tiempo transcurrido desde el fin de la producción significó contratar nuevos trabajadores y buscar proveedores de reemplazo, así como encontrar nuevo espacio para la planta, lo que contribuyó a los altos costos iniciales y los plazos de entrega. La USAF creía que sería mejor invertir los fondos en su esfuerzo de Superioridad Aérea 2030 de próxima generación, que evolucionó hasta convertirse en Dominio Aéreo de Próxima Generación . [91] [87]
El F-22 y sus subsistemas fueron diseñados para ser actualizados a lo largo de su ciclo de vida en anticipación a los avances tecnológicos y las amenazas en evolución, aunque inicialmente esto resultó difícil y costoso debido a la arquitectura del sistema de aviónica altamente integrada. La modernización y las actualizaciones consisten en modificaciones de software y hardware capturadas en incrementos numerados, originalmente llamados espirales, así como actualizaciones del programa de vuelo operativo (OFP) únicamente de software. [92] En medio de debates sobre la relevancia del avión en la guerra de contrainsurgencia asimétrica, los primeros Incrementos y Actualizaciones de OFP se centraron principalmente en ataques terrestres o capacidades de ataque. El Incremento 2, el primer programa de mejora, se implementó en 2005 para los aviones del Bloque 20 en adelante y permitió el empleo de Municiones Conjuntas de Ataque Directo (JDAM). El radar AN/APG-77(V)1 mejorado, que incorpora modos aire-tierra, fue certificado en marzo de 2007 y se instaló en estructuras de aviones a partir del lote 5. [93] El Incremento 3.1 y las Actualizaciones 3 y 4 para las aeronaves del Bloque 30/35 mejoraron las capacidades de ataque a tierra mediante mapeo de radar de apertura sintética (SAR) y radiogoniometría , ataque electrónico e integración de bombas de pequeño diámetro (SDB); las pruebas comenzaron en 2009 y el primer avión mejorado se entregó en 2011. [94] [95] Para abordar los problemas de falta de oxígeno , los F-22 fueron equipados con un sistema de respaldo automático de oxígeno (ABOS) y un sistema de soporte vital modificado a partir de 2012. [ 96]
A diferencia de actualizaciones anteriores, el Incremento 3.2 para los aviones del Bloque 30/35 enfatizó las capacidades de combate aéreo, así como las comunicaciones mejoradas, y fue un proceso de dos partes. 3.2A se centró en guerra electrónica, comunicaciones e identificación, incluida la capacidad de solo recepción del Enlace 16 y la capacidad provisional de AIM-9X y AIM-120D , mientras que 3.2B incluyó mejoras de geolocalización y la integración total de AIM-9X y AIM-120D; Las liberaciones de flota comenzaron en 2013 y 2019, respectivamente. Simultáneamente con el Incremento 3.2, la Actualización 5 en 2016 agregó el Sistema automático para evitar colisiones terrestres (AGCAS), actualizaciones de enlaces de datos y más. [97] [98] La actualización 6, implementada junto con la 3.2B, incorporó mejoras de estabilidad criptográfica y de aviónica. El Sistema de Distribución de Información Multifuncional - Sistema de Radio Táctico Conjunto (MIDS-JTRS) para Mandatos Tácticos, incluida la capacidad de transmisión/recepción Modo 5 IFF y Enlace 16, se instaló a partir de 2021, y el avión también puede utilizar el Nodo de Comunicaciones Aerotransportadas del Campo de Batalla (BACN) como puerta de enlace de comunicación bidireccional. [99] [100]
Debido a las dificultades de modernización debido al diseño de la arquitectura del sistema de aviónica integrado y al lenguaje de programación Ada, las computadoras de la misión del F-22 se actualizaron en 2021 después del Incremento 3.2B con un sistema de misión abierta (OMS) comercial listo para usar (COTS) reforzado militarmente. módulos de procesador con una arquitectura modular de sistemas abiertos, mientras que se implementó un proceso de desarrollo de software ágil junto con un sistema de orquestación basado en Kubernetes para permitir mejoras más rápidas de proveedores adicionales. Desde entonces, las actualizaciones de software posteriores se han alejado de las versiones incrementales desarrolladas utilizando el modelo en cascada y, en cambio, se han implementado a través de versiones numeradas anualmente. [101] [102]
Las actualizaciones adicionales que se están probando actualmente incluyen nuevos sensores y antenas, integración de nuevas armas, incluido el AIM-260 JATM , y mejoras de confiabilidad, como recubrimientos sigilosos más duraderos; El IRST avanzado dedicado, originalmente eliminado durante Dem/Val, es uno de los nuevos sensores agregados. [103] [104] Otros desarrollos incluyen la funcionalidad IRST en todos los aspectos para el detector de lanzamiento de misiles (MLD), capacidad de formación de equipos tripulados y no tripulados con aviones de combate colaborativos no tripulados o "compañeros leales" y mejoras en la cabina. [100] [105] [106] Para preservar el sigilo de la aeronave y al mismo tiempo permitir carga útil y capacidad de combustible adicionales, se ha investigado el transporte externo sigiloso desde mediados de la década de 2000, con un tanque externo de 600 galones y un pilón de baja resistencia y baja visibilidad actualmente. en desarrollo para aumentar el radio de combate sigiloso. [107] La integración planificada del enlace de datos avanzado multifunción (MADL) se cortó debido a retrasos en el desarrollo y la falta de proliferación entre las plataformas de la USAF. Aunque el sistema de señalización montado en el casco (HMCS) Thales Scorpion se probó con éxito en el F-22 en 2013, los recortes de financiación impidieron su despliegue. [108] Lockheed Martin ha propuesto actualizar todos los aviones de entrenamiento del Bloque 20 al Bloque 30/35 para aumentar el número disponible para el combate. [50] El F-22 también se ha utilizado para probar la tecnología de su eventual sucesor del programa Next Generation Air Dominance (NGAD); Se espera que algunos avances también se apliquen al F-22. [109]
Aparte de las mejoras de capacidad, el diseño estructural y la construcción del F-22 se mejoraron durante el transcurso de la producción [N 9] y la flota se sometió a un "programa de modernización de estructuras" de 350 millones de dólares para abordar el tratamiento térmico inadecuado de titanio en las piezas de ciertos lotes. . [111] [112] Para enero de 2021, todas las aeronaves habían pasado por el Programa de reparación estructural para garantizar una vida útil completa para todas las aeronaves. [113] [114] Si bien se actualizará continuamente hasta su retiro, a largo plazo, se espera que el F-22 eventualmente sea reemplazado por el componente de combate tripulado del NGAD. [115] [116]
El F-22 Raptor (designado internamente Configuración 645) es un caza de superioridad aérea de quinta generación que la USAF considera de cuarta generación en tecnología de aviones furtivos . [117] Es el primer avión operativo que combina supercrucero, supermaniobrabilidad , sigilo y aviónica integrada (o fusión de sensores) en una única plataforma de armas para permitirle sobrevivir y realizar misiones, principalmente operaciones contraaéreas ofensivas y defensivas, en condiciones altamente entornos en disputa. [118]
La forma del F-22 combina sigilo y rendimiento aerodinámico. Los bordes de la planta y del panel están alineados y las superficies tienen una curvatura continua para minimizar su sección transversal de radar. Sus alas delta recortadas en forma de diamante se mezclan suavemente con el fuselaje angular con cuatro superficies de empenaje y extensiones de raíz del borde de ataque que se extienden hasta la esquina superior exterior de las entradas de intercalación; Los bordes superiores de las entradas también se encuentran con los lomos de la parte delantera del fuselaje. Las superficies de control de vuelo incluyen flaps de borde de ataque , flaperones , alerones , timones sobre estabilizadores verticales inclinados y colas horizontales totalmente móviles ( estabilizadores ); para la función de freno de velocidad , los alerones se desvían hacia arriba, los flaperones hacia abajo y los timones hacia afuera para aumentar la resistencia. Debido al enfoque en el rendimiento supersónico, la regla del área se aplica ampliamente a la forma del avión y casi todo el volumen del fuselaje se encuentra delante del borde de fuga del ala, con los estabilizadores pivotando desde los brazos de cola que se extienden detrás de las boquillas del motor. Las armas se llevan internamente en el fuselaje para mayor sigilo. El avión tiene un receptáculo de reabastecimiento de combustible centrado en su columna y un tren de aterrizaje triciclo retráctil, así como un gancho de cola de emergencia ; El sistema de extinción de incendios y el sistema de inertización del tanque de combustible están instalados para mayor supervivencia. [25]
Los dos motores turbofan aumentados Pratt & Whitney F119 del avión están muy espaciados e incorporan boquillas de vectorización de empuje del eje de paso con un rango de ±20 grados; Las boquillas están completamente integradas en los controles de vuelo y el sistema de gestión de vehículos del F-22. Cada motor tiene control de motor digital de autoridad total ( FADEC ) estándar Hamilton con doble redundancia y empuje máximo en la clase de 35 000 lbf (156 kN). La relación empuje-peso del F-22 con un peso de combate típico es casi la unidad en potencia militar máxima y 1,25 en postquemador completo . Las entradas de aire fijas están desplazadas del fuselaje delantero para desviar la capa límite y generar choques oblicuos con las esquinas interiores superiores para garantizar una buena recuperación total de la presión y una compresión eficiente del flujo supersónico. [119] La velocidad máxima sin cargadores externos es de aproximadamente Mach 1,8 con potencia militar y mayor que Mach 2 con postquemadores. [N 10] Con 18.000 lb (8.165 kg) de combustible interno y 8.000 lb (3.629 kg) adicionales en dos tanques externos de 600 galones, el jet tiene un alcance de ferry de más de 1.600 nmi (1.840 mi; 2.960 km). [121]
La alta velocidad de crucero y la altitud operativa del F-22 en comparación con los cazas anteriores mejoran la efectividad de sus sensores y sistemas de armas, y aumentan la capacidad de supervivencia contra defensas terrestres como los misiles tierra-aire . [122] [123] La capacidad de realizar un supercrucero o mantener un vuelo supersónico sin utilizar postquemadores, le permite interceptar objetivos que los aviones que dependen de postquemadores carecerían de combustible para alcanzar. El uso de compartimentos de armas internos permite que el avión mantenga un rendimiento comparativamente mayor que el de la mayoría de los demás cazas configurados para combate debido a la falta de resistencia parásita de los almacenes externos. [124] El empuje y la aerodinámica del F-22 permiten velocidades de combate regulares de Mach 1,5 a 50.000 pies (15.000 m), proporcionando así un 50% más de alcance de empleo para misiles aire-aire y el doble de alcance efectivo para JDAM que con plataformas anteriores. . [N 11] [126] [127] Su estructura contiene una cantidad significativa de materiales de alta resistencia para soportar el estrés y el calor del vuelo supersónico sostenido. Respectivamente, las aleaciones de titanio y los compuestos de bismaleimida /epóxido comprenden el 42% y el 24% del peso estructural; Los materiales y el diseño estructural de múltiples rutas de carga también permiten una buena supervivencia balística. [N 12] [129] [130]
La aerodinámica del avión, su estabilidad relajada y sus potentes motores de empuje vectorial le confieren una excelente maniobrabilidad y potencial energético en toda su envolvente de vuelo, con una capacidad de 9 g con un peso bruto de despegue. Sus grandes superficies de control, sus lomos generadores de vórtices y LERX, y sus boquillas de vectorización proporcionan excelentes características de alto alfa ( ángulo de ataque ), y es capaz de volar con un alfa recortado de más de 60° mientras mantiene el control de balanceo y realiza maniobras como la maniobra de Herbst. (giro en J) y la Cobra de Pugachev . [131] [132] El sistema de control computarizado triplex-redundante de vuelo por cable y FADEC hacen que la aeronave sea altamente resistente y controlable, brindando así al piloto un manejo sin preocupaciones. [133] [124]
El F-22 fue diseñado para ser muy difícil de detectar y rastrear por radar, con ondas de radio reflejadas, dispersadas o difractadas desde la fuente emisora hacia sectores específicos, o absorbidas y atenuadas. Las medidas para reducir el RCS incluyen la configuración del fuselaje, como la alineación de los bordes y la curvatura continua de las superficies, el transporte interno de armas, entradas serpenteantes de geometría fija y paletas curvas que impiden la línea de visión de las caras del motor y las turbinas desde cualquier vista exterior, uso de material absorbente de radar (RAM) y atención a detalles como bisagras y cascos de piloto que podrían proporcionar un retorno de radar. El F-22 también fue diseñado para tener menores emisiones de radiofrecuencia, firma infrarroja y firma acústica , así como una visibilidad reducida a simple vista . [134] Las boquillas planas de vectorización de empuje del avión reducen las emisiones infrarrojas de la columna de escape para mitigar la amenaza de los misiles tierra-aire o aire-aire de localización por infrarrojos ("búsqueda de calor") . [135] Las medidas adicionales para reducir la firma infrarroja incluyen una capa superior especial y enfriamiento activo para controlar la acumulación de calor debido al vuelo supersónico. [136]
En comparación con diseños sigilosos anteriores como el F-117 , el F-22 depende menos de la RAM, que requiere mucho mantenimiento y es susceptible a condiciones climáticas adversas. A diferencia del B-2 , que requiere hangares con clima controlado, el F-22 puede someterse a reparaciones en la línea de vuelo o en un hangar normal. El F-22 incorpora un sistema de evaluación de firmas que emite advertencias cuando la firma del radar se degrada y necesita reparación. [131] Si bien el RCS exacto del F-22 está clasificado , en 2009 Lockheed Martin publicó información que indica que desde ciertos ángulos el avión tiene un RCS de 0,0001 m 2 o −40 dBsm , equivalente al reflejo del radar de una "canica de acero"; el avión puede montar un reflector de lente Luneburg para enmascarar su RCS. [137] [138] Para misiones donde se requiere sigilo, la tasa de capacidad de misión es del 62 al 70%. [N 13]
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La eficacia de las características de sigilo es difícil de medir. El valor RCS es una medida restrictiva del área frontal o lateral de la aeronave desde la perspectiva de un radar estático. Cuando un avión maniobra, expone un conjunto completamente diferente de ángulos y áreas de superficie, lo que potencialmente aumenta la observabilidad del radar. Además, el contorno sigiloso y los materiales absorbentes de radar del F-22 son principalmente eficaces contra los radares de alta frecuencia, que normalmente se encuentran en otros aviones. Los efectos de la dispersión y la resonancia de Rayleigh significan que los radares de baja frecuencia , como los radares meteorológicos y los radares de alerta temprana, tienen más probabilidades de detectar el F-22 debido a su tamaño físico. Estos también son llamativos, susceptibles al desorden y tienen baja precisión. [140] Además, si bien los contactos de radar débiles o fugaces hacen que los defensores se den cuenta de que un avión furtivo está presente, la intercepción vectorial confiable para atacar el avión es mucho más desafiante. [141] [142]
A partir de 2021, se ha visto al F-22 probando un nuevo revestimiento de superficie similar al cromo. [143] [144] Esta superficie altamente pulida parece cambiar de color según la orientación del espectador hacia el avión. Se especula que el nuevo revestimiento ayudará a reducir la detectabilidad del F-22 por parte del IRST y otros sistemas de seguimiento por infrarrojos y misiles. Este recubrimiento también se ha visto en algunos aviones de prueba F-35 y F-117. [145]
La aeronave tiene un sistema de aviónica integrado donde, a través de la fusión de sensores, los datos de todos los sistemas de sensores a bordo, así como las entradas externas, se filtran y procesan en una imagen táctica combinada, mejorando así la conciencia situacional del piloto y reduciendo la carga de trabajo. Los sistemas de misión clave incluyen el sistema de guerra electrónica Sanders /General Electric AN/ALR-94, el detector de lanzamiento de misiles (MLD) infrarrojo y ultravioleta Martin Marietta AN/AAR-56 , el conjunto activo de escaneo electrónico (AESA) AN/APG-77 de Westinghouse / Texas Instruments. radar, conjunto de comunicación/navegación/identificación (CNI) TRW y IRST avanzado de largo alcance que se están probando actualmente. [106]
El radar APG-77 tiene una antena de baja observabilidad, apertura activa y escaneo electrónico con seguimiento de múltiples objetivos mientras se escanea en todas las condiciones climáticas; la antena está inclinada hacia atrás para mayor sigilo. Sus emisiones pueden enfocarse para sobrecargar los sensores enemigos como una capacidad de ataque electrónico . El radar cambia de frecuencia más de 1000 veces por segundo para reducir la probabilidad de interceptación y tiene un alcance estimado de 125 a 150 millas (201 a 241 km) contra un objetivo de 11 pies cuadrados (1 m 2 ) y 250 millas (400 km) o más. en vigas estrechas. El APG-77(V)1 actualizado proporciona funcionalidad aire-tierra a través de mapeo de radar de apertura sintética (SAR), indicación/seguimiento de objetivos en movimiento en tierra (GMTI/GMTT) y modos de ataque. [93] [131] Junto al radar se encuentra el sistema de guerra electrónica ALR-94, uno de los equipos técnicamente más complejos del F-22, que integra más de 30 antenas integradas en las alas y el fuselaje para un receptor de alerta de radar integral ( RWR) cobertura y geolocalización de amenazas. Se puede utilizar como un detector pasivo capaz de buscar objetivos en rangos (más de 250 millas náuticas ) que exceden los del radar, y puede proporcionar suficiente información para bloquear el radar y emitir señales a un haz estrecho (hasta 2° por 2° en azimut y elevación). Dependiendo de la amenaza detectada, los sistemas defensivos pueden incitar al piloto a lanzar contramedidas como bengalas o paja. El MLD utiliza seis sensores para proporcionar una cobertura infrarroja esférica completa, mientras que el IRST avanzado, alojado en una cápsula de ala sigilosa, es un sensor de campo de visión estrecho para identificación y orientación pasiva de largo alcance. [146] Para garantizar el sigilo en el espectro de radiofrecuencia, las emisiones CNI están estrictamente controladas y confinadas a sectores específicos, con comunicación táctica entre los F-22 realizada utilizando el enlace de datos inter/intra-vuelo direccional (IFDL); El sistema CNI integrado también gestiona TACAN , IFF (incluido el Modo 5 a través del terminal MIDS-JTRS) y la comunicación a través de HAVE QUICK /SATURN, SINCGARS y JTIDS . [147] [148] La aeronave también se ha actualizado para incorporar un sistema automático para evitar colisiones terrestres (GCAS). [149]
La información del radar, CNI y otros sensores es procesada por dos computadoras de misión con procesador integrado común (CIP) de Hughes , cada una capaz de procesar hasta 10,5 mil millones de instrucciones por segundo . [150] [151] El software básico del F-22 tiene alrededor de 1,7 millones de líneas de código , la mayoría relacionadas con los sistemas de la misión, como el procesamiento de datos de radar. [152] La naturaleza altamente integrada del sistema de arquitectura de aviónica, así como el uso del lenguaje de programación Ada , [N 14] ha hecho que el desarrollo y las pruebas de actualizaciones sean un desafío. Para permitir actualizaciones más rápidas, los CIP se actualizaron con módulos de procesador de sistemas de misión abierta (OMS) Curtiss-Wright, así como una arquitectura modular de sistemas abiertos llamada Open Systems Enclave (OSE), una plataforma de orquestación basada en Kubernetes , para permitir que la aviónica suite para interactuar con software en contenedores de proveedores externos. [100] [154]
La capacidad del F-22 para operar cerca del campo de batalla le da al avión una capacidad de detección e identificación de amenazas comparada con el RC-135 Rivet Joint , y la capacidad de funcionar como un "mini- AWACS ", aunque su radar es menos potente que los de plataformas dedicadas. Esto permite al F-22 designar rápidamente objetivos para los aliados y coordinar aviones amigos. [131] [155] Aunque la comunicación con otros tipos de aeronaves se limitó inicialmente a la voz, las actualizaciones han permitido que los datos se transfieran a través de un BACN o mediante el tráfico del Enlace 16 a través de MIDS-JTRS. [99] El bus IEEE 1394 B desarrollado para el F-22 se derivó del sistema de bus comercial IEEE 1394 "FireWire". [156] En 2007, el radar del F-22 se probó como un transceptor de datos inalámbrico, transmitiendo datos a 548 megabits por segundo y recibiéndolos a una velocidad de gigabit, mucho más rápido que el sistema Link 16. [157] Los receptores de radiofrecuencia del sistema de medidas electrónicas de apoyo (ESM) dan a la aeronave la capacidad de realizar tareas de inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR). [158] [159]
El F-22 tiene una cabina de cristal con instrumentos de vuelo totalmente digitales. La pantalla frontal monocromática ofrece un amplio campo de visión y sirve como instrumento de vuelo principal ; La información también se muestra en paneles de pantalla de cristal líquido (LCD) de seis colores. [160] Los controles de vuelo principales son un controlador de palanca lateral sensible a la fuerza y un par de aceleradores. Inicialmente, la USAF quería implementar controles de entrada directa de voz (DVI), pero se consideró que esto era demasiado arriesgado desde el punto de vista técnico y se abandonó. [161] Las dimensiones del dosel son aproximadamente 140 pulgadas de largo, 45 pulgadas de ancho y 27 pulgadas de alto (355 cm × 115 cm × 69 cm) y pesa 360 libras. [162] La cubierta fue rediseñada después de que el diseño original durara un promedio de 331 horas en lugar de las 800 horas requeridas. [67]
El F-22 tiene funcionalidad de radio integrada, los sistemas de procesamiento de señales están virtualizados en lugar de ser un módulo de hardware separado. [163] El panel de control integrado (ICP) es un sistema de teclado para ingresar datos de comunicaciones, navegación y piloto automático. Se utilizan dos pantallas frontales de 3 x 4 pulgadas (7,6 cm x 10,2 cm) ubicadas alrededor del ICP para mostrar datos integrados de aviso/advertencia de precaución (ICAW), datos CNI y también sirven como grupo de instrumentación de vuelo de reserva y combustible. indicador de cantidad para redundancia. [164] El grupo de vuelo de reserva muestra un horizonte artificial , para condiciones meteorológicas instrumentales básicas . La pantalla multifunción principal (PMFD) de 8 x 8 pulgadas (20 cm x 20 cm) está ubicada debajo del ICP y se utiliza para la navegación y la evaluación de la situación. Tres pantallas multifunción secundarias de 6,25 x 6,25 pulgadas (15,9 cm x 15,9 cm) están ubicadas alrededor del PMFD para información táctica y gestión de almacenes. [165]
El asiento eyectable es una versión del ACES II comúnmente utilizado en aviones de la USAF, con un control de eyección montado en el centro. [166] El F-22 tiene un complejo sistema de soporte vital , que incluye el sistema de generación de oxígeno a bordo (OBOGS), prendas protectoras para el piloto y una válvula reguladora de respiración/anti-g (BRAG) que controla el flujo y la presión a la máscara del piloto y vestidos. Las prendas piloto se desarrollaron en el marco del proyecto Traje Anti-G de Tecnología Avanzada (ATAGS) y protegen contra peligros químicos/biológicos y la inmersión en agua fría , fuerzas contrarias a la gravedad y baja presión a grandes altitudes, y brindan alivio térmico. [167] Después de una serie de problemas relacionados con la hipoxia, el sistema de soporte vital se revisó en consecuencia para incluir un sistema de oxígeno de respaldo automático y una nueva válvula de chaleco de vuelo. [96] En entornos de combate, el asiento eyectable incluye una carabina M4 modificada denominada GAU-5/A. [168]
El F-22 tiene tres compartimentos de armas internos: un compartimento principal grande en la parte inferior del fuselaje y dos compartimentos más pequeños a los lados del fuselaje, detrás de las entradas del motor; detrás de cada bahía lateral hay una pequeña bahía para contramedidas como bengalas. [169] La bahía principal está dividida a lo largo de la línea central y puede acomodar seis lanzadores LAU-142/A para misiles más allá del alcance visual (BVR) y cada bahía lateral tiene un lanzador LAU-141/A para misiles de corto alcance. Los principales misiles aire-aire son el AIM-120 AMRAAM y el AIM-9 Sidewinder , con integración planificada del AIM-260 JATM . [170] Los lanzamientos de misiles requieren que las puertas de la bahía estén abiertas durante menos de un segundo, durante el cual los brazos neumáticos o hidráulicos empujan los misiles lejos de la aeronave; esto es para reducir la vulnerabilidad a la detección y desplegar misiles durante vuelos de alta velocidad. [171] Un cañón giratorio M61A2 Vulcan de 20 mm montado internamente está incrustado en la raíz del ala derecha del avión con la boca cubierta por una puerta retráctil. [172] La proyección del radar de la trayectoria del disparo del cañón se muestra en la pantalla frontal del piloto. [173]
Aunque está diseñado para misiles aire-aire, la bahía principal puede reemplazar cuatro lanzadores con dos bastidores de bombas que pueden transportar cada uno una bomba de 450 kg (1000 lb) o cuatro de 110 kg (250 lb) para un total de 910 kg (2000 lb). ) de artillería aire-tierra. [174] [118] Si bien es capaz de transportar armas con guía GPS, como JDAM y SDB, el F-22 no puede autodesignar armas guiadas por láser. [175]
Si bien el F-22 normalmente lleva armas internas, las alas incluyen cuatro puntos rígidos , cada uno de ellos clasificado para soportar 5000 lb (2300 kg). Cada punto de apoyo puede acomodar un pilón que puede transportar un tanque de combustible externo desmontable de 600 galones (2270 L) o un lanzador que contiene dos misiles aire-aire; Los dos puntos de anclaje internos están "conectados" para tanques de combustible externos. Desde entonces, los dos puntos duros externos se han dedicado a un par de cápsulas sigilosas que albergan el IRST y los sistemas de misión. El avión puede deshacerse de los tanques externos y sus accesorios de pilones para restaurar sus características poco observables y su rendimiento cinemático . [176]
Cada F-22 requiere un plan de mantenimiento empaquetado (PMP) de tres semanas cada 300 horas de vuelo. [177] Sus revestimientos furtivos fueron diseñados para ser más robustos y resistentes a la intemperie que los de los aviones furtivos anteriores, [131] sin embargo, los primeros revestimientos fallaron contra la lluvia y la humedad cuando los F-22 se enviaron inicialmente a Guam en 2009. [178] Sigilo las medidas representan casi un tercio del mantenimiento, siendo los revestimientos especialmente exigentes; Se están desarrollando recubrimientos más duraderos para reducir los esfuerzos de mantenimiento. [179] [100] El mantenimiento del depósito del F-22 se realiza en el Ogden Air Logistics Complex en Hill AFB , Utah; Se tiene mucho cuidado durante el mantenimiento debido al pequeño tamaño de la flota y a la limitada reserva de desgaste. [180]
Los F-22 estuvieron disponibles para misiones el 63% del tiempo en promedio en 2015, frente al 40% cuando se introdujo en 2005. Las horas de mantenimiento por hora de vuelo también mejoraron de 30 al principio a 10,5 en 2009, menos que el requisito de 12; las horas hombre por hora de vuelo fueron 43 en 2014. Cuando se introdujo, el F-22 tenía un tiempo medio entre mantenimiento (MTBM) de 1,7 horas, menos de las 3,0 requeridas; esto aumentó a 3,2 horas en 2012. [67] [112] Para el año fiscal 2015, el costo por hora de vuelo era de $59,116. [181]
El YF-22 recibió originalmente el nombre no oficial "Lightning II", del caza Lockheed P-38 Lightning de la Segunda Guerra Mundial , que persistió hasta mediados de la década de 1990, cuando la USAF nombró oficialmente al F-22 "Raptor". El nombre "Lightning II" se le dio más tarde al F-35. El avión también fue denominado brevemente "SuperStar" y "Rapier". [182] En septiembre de 2002, la USAF cambió la designación del Raptor a F/A-22, imitando al McDonnell Douglas F/A-18 Hornet de la Armada y tenía la intención de resaltar una capacidad planificada de ataque a tierra en medio del debate sobre el papel y la relevancia del avión. La designación F-22 se restableció en diciembre de 2005, cuando el avión entró en servicio. [118] [183]
El programa de pruebas de vuelo del F-22 consistió en ciencias de vuelo, pruebas de desarrollo (DT) y pruebas y evaluaciones operativas iniciales (IOT&E) realizadas por el 411.º Escuadrón de pruebas de vuelo en Edwards AFB, California, así como OT&E de seguimiento y desarrollo de tácticas. y empleo operativo por el 422.º Escuadrón de Pruebas y Evaluación en Nellis AFB , Nevada . Las pruebas de vuelo comenzaron en 1997 con el Raptor 4001, el primer EMD F-22, y ocho aviones EMD más asignados al 411.º FLTS participarían en el programa de pruebas bajo la Fuerza de Prueba Combinada (CTF) en Edwards. Los dos primeros aviones realizaron pruebas de expansión de la envolvente, tales como cualidades de vuelo, rendimiento del vehículo aéreo, propulsión y separación de provisiones. El tercer avión, el primero en tener una estructura interna a nivel de producción, probó cargas de vuelo, aleteo y separación JDAM, mientras que se construyeron dos F-22 no voladores para probar cargas estáticas y fatiga. Los aviones EMD posteriores y el Boeing 757 FTB probaron aviónica, CNI, calificaciones ambientales y observables, y el primer software Block 3.0 con capacidad de combate voló en 2001. [184] El Raptor 4001 fue retirado de las pruebas de vuelo en 2000 y posteriormente enviado a Wright- Patterson AFB para pruebas de supervivencia, incluidas pruebas con fuego real y entrenamiento de reparación de daños en batalla. [185] Otros EMD F-22 retirados se han utilizado como entrenadores de mantenimiento. [186]
La sofisticación del F-22 y las numerosas innovaciones tecnológicas requirieron pruebas exhaustivas que provocarían repetidos retrasos. Si bien el primer avión de producción se entregó a Edwards en octubre de 2002 para IOT&E y el primer avión para el 422º TES en Nellis llegó en enero de 2003, IOT&E se retrasó respecto de su inicio previsto a mediados de 2003, siendo la estabilidad de la aviónica de la misión un desafío particular. [187] Luego de una evaluación preliminar, denominada OT&E Fase 1, la IOT&E formal comenzó en abril de 2004 y finalizó en diciembre de ese año. Esto marcó la demostración exitosa de la capacidad de misión aire-aire del avión, aunque también requirió más mantenimiento de lo esperado. [188] Una OT&E de seguimiento (FOT&E) en 2005 autorizó la capacidad de misión aire-tierra del F-22. [189] La entrega de aviones operativos para entrenamiento de pilotos en Tyndall AFB , Florida, comenzó en septiembre de 2003, y el primer F-22 listo para el combate de la 1.ª Ala de Caza llegó a Langley AFB , Virginia, en enero de 2005. [185] Como el F- 22 fue diseñado para actualizaciones a lo largo de su ciclo de vida, el 411th FLTS y el 422nd TES continuarían con el desarrollo de DT/OT&E y tácticas de estas actualizaciones. La flota del 411.º FLTS se amplió aún más con un avión de prueba exclusivo del Bloque 30 en 2010. [186]
En agosto de 2008, un F-22 no modificado del 411th FLTS realizó el primer reabastecimiento de combustible aire-aire de un avión utilizando combustible sintético para aviones como parte de un esfuerzo más amplio de la USAF para calificar a los aviones para usar el combustible, una mezcla 50/50. de JP-8 y un combustible a base de gas natural producido por el proceso Fischer-Tropsch . [190] En 2011, un F-22 voló supersónico con una mezcla del 50% de biocombustible derivado de camelina . [191]
El 43.º Escuadrón de Cazas se reactivó en 2002 como Unidad de Entrenamiento Formal (FTU) F-22 para el curso básico del tipo en Tyndall AFB. Tras graves daños a la instalación tras el huracán Michael en 2018, el escuadrón y su avión fueron reubicados en la cercana Base Aérea Eglin; Aunque inicialmente se temió que varios aviones se perdieran debido a los daños de la tormenta, posteriormente todos fueron reparados y retirados. [192] La FTU y sus aviones fueron reasignados al 71.º Escuadrón de Cazas en Langley AFB en 2023. [193]
A partir de 2014, los estudiantes del Curso B requieren 38 salidas para graduarse (anteriormente 43 salidas). Los pilotos del curso de la Vía 1, pilotos que se vuelven a capacitar de otros aviones, también vieron una reducción en el número de salidas necesarias para graduarse, de 19 a 12 salidas. [194] Los estudiantes del F-22 reciben capacitación por primera vez en el avión de entrenamiento T-38 Talon . Se lleva a cabo capacitación adicional de pilotos en el F-16 porque el antiguo T-38 no está clasificado para soportar fuerzas G más altas y carece de aviónica moderna. [195] Debido a la falta de un sustituto de entrenador moderno que pueda emular con precisión el F-22, la Fuerza Aérea a menudo usa F-22 para complementar el entrenamiento, lo cual es costoso ya que el F-22 cuesta casi 10 veces más que el T-38 por hora de vuelo. [196] El próximo T-7 Red Hawk presenta aviónica moderna que se aproxima mejor a la del F-22 y F-35. [197] Está previsto que entre en su capacidad operativa inicial en 2027, con varios años de retraso. [198] En 2014, la Fuerza Aérea instaló el 2.º Escuadrón de Entrenamiento de Cazas en Tyndall AFB, que estaba equipado con T-38 para servir como avión adversario para reducir los vuelos de entrenamiento de adversarios en los F-22. [199] Para reducir los costos operativos y prolongar la vida útil del F-22, algunas incursiones de entrenamiento de pilotos se realizan utilizando simuladores de vuelo. [177] El curso avanzado de instructor de armas F-22 en la Escuela de Armas de la USAF lo lleva a cabo el 433.º Escuadrón de Armas de la Base Aérea Nellis. [200]
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En diciembre de 2005, la USAF anunció que el F-22 había alcanzado la Capacidad Operativa Inicial (COI) con el 94º Escuadrón de Cazas. [201] Posteriormente, la unidad participó en el Ejercicio Northern Edge en Alaska en junio de 2006 y en el Ejercicio Red Flag 07-1 en Nellis AFB en febrero de 2007, donde demostró las capacidades de combate aéreo enormemente aumentadas del F-22 cuando volaba contra el Red Force Aggressor F- 15 y F-16 y también tácticas operativas y empleo refinadas. [39] [202]
El F-22 alcanzó la capacidad operativa total (FOC) en diciembre de 2007, cuando el general John Corley del Comando de Combate Aéreo (ACC) declaró oficialmente que los F-22 de la 1.ª Ala de Caza en servicio activo integrado y la 192.ª Ala de Caza de la Guardia Nacional Aérea de Virginia estaban en pleno funcionamiento. . [203] Esto fue seguido por una Inspección de Disponibilidad Operacional (ORI) del ala integrada en abril de 2008, en la que fue calificada como "excelente" en todas las categorías, con una tasa de muertes simulada de 221-0. [204]
Durante los primeros años de servicio, los pilotos del F-22 experimentaron síntomas como resultado de problemas en el sistema de oxígeno que incluyen pérdida del conocimiento, pérdida de memoria, labilidad emocional y cambios neurológicos, así como problemas respiratorios persistentes y tos crónica; Los problemas resultaron en una inmovilización de cuatro meses en 2011 y posteriores restricciones de vuelo de altitud y distancia. [205] [206] En agosto de 2012, el Departamento de Defensa descubrió que la válvula BRAG, utilizada para inflar el chaleco del piloto durante maniobras de alta gravedad , era defectuosa y restringía la respiración y que el OBOGS (sistema de generación de oxígeno a bordo) reducía inesperadamente los niveles de oxígeno durante las maniobras de alta gravedad. -g maniobras . [207] [208] El Grupo de Trabajo Aeromédico Raptor había recomendado varios cambios en 2005 con respecto a problemas de suministro de oxígeno que inicialmente no recibieron financiación, pero recibieron mayor consideración en 2012. [209] [210] El F-22 CTF y el 412.º Escuadrón de Medicina Aeroespacial finalmente determinaron que las restricciones respiratorias eran la causa principal. Los síntomas de tos se atribuyeron a atelectasia por aceleración [N 15] debido a una exposición elevada a g y al OBOGS que suministra una concentración excesiva de oxígeno a bajas altitudes. Se consideró que la presencia de toxinas y partículas en algunos miembros del personal de tierra no tenía relación. [211] Las modificaciones al equipo de soporte vital y al sistema de oxígeno permitieron que se levantaran las restricciones de vuelo de distancia y altitud el 4 de abril de 2013. [96] [212]
Después del COI y ejercicios a gran escala, el F-22 voló su primera misión de defensa nacional en enero de 2007 bajo la Operación Noble Eagle . En noviembre de 2007, los F-22 del 90.º Escuadrón de Cazas en la Base Aérea Elmendorf , Alaska, realizaron su primera intercepción del Comando de Defensa Aeroespacial de América del Norte (NORAD) de dos bombarderos rusos Tu-95MS . [213] Desde entonces, los F-22 también han escoltado a los bombarderos Tu-160 de investigación . [214]
El F-22 se desplegó por primera vez en el extranjero en febrero de 2007 con el 27º Escuadrón de Cazas en la Base Aérea de Kadena en Okinawa, Japón. [215] Este primer despliegue en el extranjero se vio inicialmente empañado por problemas cuando seis F-22 que volaban desde Hickam AFB , Hawaii, experimentaron múltiples fallas del sistema relacionadas con el software mientras cruzaban la Línea Internacional de Cambio de Fecha ( meridiano 180 de longitud ). El avión regresó a Hawaii siguiendo a un avión cisterna . En 48 horas se resolvió el error y se reanudó el viaje. [216] [217] Kadena sería una rotación frecuente para las unidades F-22; También han participado en ejercicios de entrenamiento en Corea del Sur y Malasia. [218] [219]
El Secretario de Defensa Gates inicialmente se negó a desplegar F-22 en Medio Oriente en 2007; [220] el tipo hizo su primer despliegue en la región en la Base Aérea de Al Dhafra en los Emiratos Árabes Unidos en 2009. En abril de 2012, los F-22 han estado rotando hacia Al Dhafra, a menos de 200 millas de Irán. [221] [222] En marzo de 2013, la USAF anunció que un F-22 había interceptado un F-4 Phantom II iraní que se acercó a 16 millas de un MQ-1 Predator que volaba frente a la costa iraní. [223]
El 22 de septiembre de 2014, los F-22 realizaron las primeras salidas de combate del tipo realizando algunos de los ataques iniciales de la Operación Inherent Resolve , la intervención liderada por Estados Unidos en Siria ; Los aviones lanzaron bombas de 1.000 libras guiadas por GPS sobre objetivos del Estado Islámico cerca de la presa de Tishrin . [224] [225] Entre septiembre de 2014 y julio de 2015, los F-22 realizaron 204 incursiones sobre Siria y arrojaron 270 bombas en unos 60 lugares. [226] A lo largo de su despliegue, los F-22 llevaron a cabo apoyo aéreo cercano (CAS) y también disuadieron a aviones sirios, iraníes y rusos de atacar a las fuerzas kurdas respaldadas por Estados Unidos e interrumpir las operaciones estadounidenses en la región. [227] [228] [229] Los F-22 también participaron en los ataques estadounidenses que derrotaron a las fuerzas paramilitares progubernamentales y del Grupo Wagner ruso cerca de Khasham en el este de Siria el 7 de febrero de 2018. [230] [231] [232] Estos ataques No obstante, el papel principal del F-22 en la operación fue realizar inteligencia, vigilancia y reconocimiento . [233]
Para aumentar la capacidad de respuesta del despliegue y reducir la huella en un conflicto entre pares o casi entre pares, la USAF desarrolló un concepto de despliegue llamado Rapid Raptor que involucra de dos a cuatro F-22 y un C-17 para apoyo logístico, propuesto por primera vez en 2008 por dos F- 22 pilotos. El objetivo era que el tipo pudiera establecerse y participar en combate en 24 horas en entornos más pequeños y austeros que permitieran una disposición de fuerzas más dispersa y con mayor capacidad de supervivencia. Este concepto se probó en la isla Wake en 2013 y en Guam a finales de 2014. [234] [235] [236] Se desplegaron cuatro F-22 en la base aérea de Spangdahlem en Alemania, la base aérea de Łask en Polonia y la base aérea de Ämari en Estonia en agosto y septiembre de 2015 para seguir probando el concepto y entrenar con aliados de la OTAN en respuesta a la anexión rusa de Crimea en 2014. [237] La USAF se basaría en los principios de Rapid Raptor y eventualmente lo integraría en su nuevo concepto operativo llamado Agile Combat. Empleo, que se desplaza hacia operaciones distribuidas y austeras durante los conflictos entre pares. [238]
En noviembre de 2017, los F-22 que operaban junto con los B-52 bombardearon instalaciones de producción y almacenamiento de opio en regiones de Afganistán controladas por los talibanes . [239] En 2019, el F-22 costaba 35.000 dólares estadounidenses (~41.145 dólares en 2023) por hora de vuelo para operar. [240]
El 4 de febrero de 2023, un F-22 de la 1.ª Ala de Caza derribó un globo espía chino dentro del alcance visual frente a la costa de Carolina del Sur a una altitud de 60.000 a 65.000 pies (20.000 m), [241] marcando el F-22. Primera muerte aire-aire. [242] Los restos aterrizaron aproximadamente a 6 millas de la costa y posteriormente fueron asegurados por barcos de la Armada y la Guardia Costera de los EE . UU . [243] Los F-22 derribaron objetos adicionales a gran altitud cerca de la costa de Alaska el 10 de febrero y sobre Yukon el 11 de febrero. [244]
La USAF espera comenzar a retirar el F-22 en la década de 2030, cuando sea reemplazado por el caza tripulado Next Generation Air Dominance (NGAD). [245] En mayo de 2021, el Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea, Charles Q. Brown Jr., dijo que preveía una reducción en el número futuro de flotas de cazas a "cuatro más uno": el F-22 seguido por el NGAD, el F-35A , el F-15E seguido del F-15EX, el F-16 seguido del "MR-X" y el A-10 ; Posteriormente, el A-10 se eliminaría de los planes debido al retiro acelerado de ese avión. [246] [247] En 2022, la Fuerza Aérea solicitó que se le permitiera vender todos menos tres de sus F-22 del Bloque 20 en Tyndall AFB. [248] El Congreso denegó la solicitud de vender sus 33 aviones del Bloque 20 no codificados para combate y aprobó un texto que prohibía la venta hasta el año fiscal 2026. [249] Si bien el Bloque 30/35 F-22 sigue siendo una de las principales prioridades de la USAF, el servicio cree que el avión del Bloque 20 es obsoleto e inadecuado incluso para entrenar pilotos de F-22 y que actualizarlos a los estándares del Bloque 30/35 sería un costo prohibitivo de 3.500 millones de dólares. [5] [250]
El X-44 MANTA , o avión multieje sin cola , era un avión experimental planificado basado en el F-22 con controles de vectorización de empuje mejorados y sin respaldo aerodinámico de superficie. [252] El avión debía ser controlado únicamente mediante vectorización de empuje, sin timones, alerones ni elevadores. La financiación de este programa se suspendió en 2000. [253]
El FB-22 fue propuesto a principios de la década de 2000 como un bombardero furtivo supersónico de alcance medio para la USAF. [254] El diseño pasó por varias iteraciones y las posteriores combinarían un fuselaje F-22 con alas delta muy agrandadas y se proyectaba para transportar hasta 30 bombas de pequeño diámetro a más de 1.600 millas náuticas (3.000 km), aproximadamente el doble del alcance de combate. del F-22A. [255] Las propuestas del FB-22 fueron canceladas con la Revisión Cuatrienal de Defensa de 2006 y los desarrollos posteriores, en lugar de un bombardero subsónico más grande con un alcance mucho mayor. [107] [256] [257]
En agosto de 2018, Lockheed Martin propuso un derivado del F-22 a la USAF y a la Fuerza Aérea de Autodefensa Japonesa (JASDF) que combinaría un fuselaje F-22 modificado con alas agrandadas para aumentar la capacidad de combustible y el radio de combate a 1200 millas náuticas (2200 km). ), así como la aviónica y los revestimientos sigilosos mejorados del F-35. [258] [259] La propuesta no fue considerada por la USAF o JASDF debido al costo así como a las restricciones de exportación existentes. [260] [261]
La Fuerza Aérea de los Estados Unidos es el único operador del F-22. A agosto de 2022, tiene 183 aviones en su inventario. [262]
El primer accidente del F-22 ocurrió durante el despegue en Nellis AFB el 20 de diciembre de 2004, en el que el piloto salió expulsado de forma segura antes del impacto. [269] La investigación reveló que una breve interrupción de la energía durante una parada del motor antes del vuelo provocó un mal funcionamiento del sistema de control de vuelo; [270] en consecuencia, se corrigió el diseño de la aeronave para evitar el problema. Tras una breve inmovilización, las operaciones del F-22 se reanudaron tras una revisión. [271]
El 25 de marzo de 2009, un EMD F-22 se estrelló a 56 km (35 millas) al noreste de la Base Aérea Edwards durante un vuelo de prueba , lo que provocó la muerte del piloto de pruebas de Lockheed Martin, David P. Cooley . Una investigación del Comando de Material de la Fuerza Aérea encontró que Cooley perdió momentáneamente el conocimiento durante una maniobra de alta G, o g-LOC , y luego fue expulsado cuando se encontró demasiado bajo para recuperarse. Cooley murió durante la expulsión por un traumatismo contundente debido a una ráfaga de viento debido a la velocidad del avión. La investigación no encontró problemas de diseño. [272] [273]
El 16 de noviembre de 2010, un F-22 de la Base Aérea Elmendorf se estrelló y mató al piloto, el capitán Jeffrey Haney. Los F-22 fueron restringidos a volar por debajo de los 25.000 pies y luego fueron puestos en tierra durante la investigación. [274] El accidente se atribuyó a un mal funcionamiento del sistema de purga de aire después de que se detectara una condición de sobrecalentamiento del motor, lo que apagó el Sistema de control ambiental (ECS) y el OBOGS. La junta de revisión de accidentes dictaminó que Haney era el culpable, ya que no reaccionó adecuadamente para activar el sistema de oxígeno de emergencia . [275] La viuda de Haney demandó a Lockheed Martin, alegando defectos en el equipo, y luego llegó a un acuerdo. [276] [277] [211] Después del fallo, se rediseñó la manija de activación del sistema de oxígeno de emergencia y finalmente se reemplazó todo el sistema por un sistema de oxígeno de respaldo automático. [278] [279] El 11 de febrero de 2013, el Inspector General del Departamento de Defensa publicó un informe en el que se afirmaba que la USAF se había equivocado al culpar a Haney y que los hechos no respaldaban suficientemente las conclusiones; La USAF declaró que mantenía el fallo. [280]
Durante una misión de entrenamiento, un F-22 se estrelló al este de Tyndall AFB, el 15 de noviembre de 2012. El piloto salió expulsado de forma segura y no se reportaron heridos en tierra. [281] La investigación determinó que un cable eléctrico "rozado" encendió el fluido en una línea hidráulica, provocando un incendio que dañó los controles de vuelo. [282]
El 15 de mayo de 2020, un F-22 de la Base de la Fuerza Aérea de Eglin se estrelló durante una misión de entrenamiento de rutina poco después del despegue; el piloto se eyectó de forma segura. La causa del accidente se atribuyó a un error de mantenimiento después de un lavado de la aeronave que resultó en lecturas defectuosas de los sensores de datos del aire. [283]
Datos de la USAF, [118] datos de los fabricantes, [286] [287] [288] Aviation Week , [131] [289] AirForces Monthly , [121] y Journal of Electronic Defense [148]
Características generales
Actuación
Armamento
Aviónica
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables.
Listas relacionadas
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