Авиация и космонавтика 2014 08

Максимальный темп серийного производства самолетов F-22A составил две машины в месяц. Выпуск истребителей продолжался примерно 15 лет. Для сравнения: серийное производство основного американского истребителя 2-го поколения F-4 «Фантом» II продолжалось 23 года (1958-1981 гг.), а выпуск самолетов F-15A/B/C/D, начатый в 1976 г., завершился в США в 1992 году и занял 16 лет. Главней противник «Фантома» II, советский самолет МиГ-21, производился в течение 26 лет (1959-1985 гг.), а истребитель 3-го поколения МиГ-23 – 16 лет (1969-1985 гг.). При этом было выпущено 10675 самолетов типа МиГ-21 (без учета производства -МиГов» в Индии, Китае и Чехословакии), 5195 F-4 (баз учета Японии), 3630 МиГ-23 (не считая истребительно-бомбардировочных и учебно-тренировочных модификаций) и 1026 F-15 (без учета самолетов, строившихся по лицензии, а также ударных F-15Е и их модификаций). На этом фоне F-22A выглядит поистине «штучным товаром».

F-15 и F-22

Характеристики самолета F-22A

Экипаж, чел… 1

Размах крыла, м 13,56

Длина, м.. 18,90

Высота, м.. 5,08

Площадь крыла, мг 78,04

Масса пустого снаряженного, кг 19700

Боевая масса (при 50% топлива), кг 24900

Нормальная взлетная масса, кг 29300

Максимальная взлетная масса, кг 35000-38000

Масса топлива (JP-8), кг:

– во внутренних баках 8200

– во внутренних баках и двух ПТБ 11900

Максимальное число М:

– на большой высоте с использованием ФК 1,9-2,0

– на большой высоте без ФК 1,5-1,7

Практический потолок, м 19800

Перегоночная дальность (с двумя ПТБ), км 3220

Практическая дальность без ПТБ, км 2300

Максимальная эксплуатационная перегрузка +9

Конструкция самолета Локхид Мартин F-22A «Рэптор»

Истребитель F-22A выполнен по нормальной схеме с высокорасположенным, трапециевидным в плане, крылом и хвостовым оперением, включающим два киля с рулями направления и цельноповоротное горизонтальное оперение, пересекающее заднюю поверхность крыла (так называемые «врезные стабилизаторы»).

В конструкции самолета F-22A широко использованы полимерные композиционные материалы (КМ). Первоначально предполагалось, что их доля в общей массе планера серийного самолета составит не менее 35%. Однако проведенные испытания выявили недостаточную боевую живучесть структур из КМ. Поэтому, а также по ряду других причин, было решено уменьшить долю композиционных материалов до 23% (в том числе 1% – термопластичных КМ и более 22% – термореактивных композиционных материалов). В частности, вместо консолей крыла, целиком выполненных из КМ, были применены консоли смешанной конструкции.

Передняя секция фюзеляжа F-22A приблизительно на 50% (по массе) изготовлена из алюминиевых сплавов и на 50% – из композиционных материалов. Центральная секция выполнена на 30% из сплавов титана, на 30% – из сплавов алюминия и на 30% – из КМ. Конструкция хвостовой части с двигательными отсеками на 55% изготовлена из титановых сплавов. Крыло на 47% выполнено из титана, а 38% приходится на углепластик. В целом по планеру на титановые сплавы приходится 41%, 23% – на композиционные материалы, 15% – на сплавы алюминия и 14% – на другие материалы.

Титановые сплавы применены в конструкции четырех (из семи) фюзеляжных силовых шпангоутов. Титановые сотовые наполнители имеются в конструкции створок двигательных отсеков. Титановые решетки отверстий забора воздуха (от традиционных вспомогательных воздухозаборников конструкторы F-22A отказались для снижения ЭПР планера) имеют сотни прецизионно прорезанных гидроабразивной струей отверстий. Титан использован и в виде горячих изостатических штамповок – обтекателей приводов отклоняемых аэродинамических поверхностей (флаперонов, элеронов и рулей направления), а также зализов крыла и обечаек воздухозаборников. Все это элементы планера рассчитаны на сравнительно большие нагрузки.

Алюминий применен на F-22A исключительно в виде коррозионно-устойчивых сплавов. Силовой лонжерон, соединяющий носовую и среднюю части фюзеляжа, является наиболее сложной алюминиевой деталью – его длина составляет 5,5 м при переменном поперечном сечении.

Композиционные материалы задействованы в панелях обшивки, промежуточных лонжеронах крыла, несиловых шпангоутах, створках, лючках и других деталях. При разделке панелей из углепластика использовалась лазерная компьютеризованная разметка и высокоточный стальной разделительный инструмент фирмы «Инвар».

Термопластичные углепластики применены там, где требуется лишь жесткость – в конструкции створок шасси, створок отсека вооружения и т. д. Наиболее ответственной композитной деталью является

ось навески горизонтального оперения (на YF-22 она была изготовлена из титана).

Крыло самолета F-22A выполнено с широком использованием композиционных материалов (обшивка – почти полностью углепластиковая).