美国🇺🇸 F-22 猛禽 战斗机

一、研发背景与项目历程

20 世纪 70 年代，冷战格局下的美苏军事竞赛如火如荼。彼时，美国空军虽坐拥 F-15 等先进战机，但敏锐察觉到苏联防空体系正迅猛发展。组网雷达、地空导弹交织成严密网络，对战术飞机构成巨大威胁。1971 年，美国空军发起 “F-X” 计划，旨在研发一款能穿透苏联防空网的新型战机，这成为 F-22 项目的萌芽。

1973 年 1 月 26 日，首份正式的先进战术战斗机（ATF）需求文件 IAC ROC 301-73 草案发布，最初设想是一种中空高亚声速性能的飞机。然而，该文件在空军内部征求意见时，因思路问题未获通过。与此同时，空军飞行动力实验室（AFFDL）开展 “先进战斗机技术综合计划（AFTI）”，制造大量风洞模型，探索 “未来战斗机” 新技术，虽与 ATF 无直接关联，却为后续 ATF 构型与飞行包线研究奠定基础。

在随后十年间，美国空军借 ATF 计划开展广泛研究，对原始需求文件多次修订。1977 – 1979 年，美国侦察卫星捕捉到苏联米格 – 29 和苏 – 27 新型战机身影，其空战格斗性能与 F-15、F/A – 18 不相上下。1978 年，苏联宣称米格 – 31 问世，可有效拦截美国 SR-71 超声速高空战略侦察机与低空 “战斧” 巡航导弹，理论上能从 6000 米高空击落 60 米高度飞行目标。这些消息令美国空军深感不安，认定现有 F-15 难以维持优势，急需一款 20 世纪 90 年代中期服役的新型战机应对苏联威胁。1980 年，ATF 任务首次纳入空空任务研究内容。

1980 年 7 月，美国空军参谋部工作组发布两份草拟的 ATF 任务项目需求书（MENS），分别针对空面任务与空空任务。1981 年 7 月 6 日，正式的 ATF 任务项目需求书提交国防部长办公室，明确未来战机关键特性：低可探测性提升生存力、能跟踪并同时与多个目标交战、先敌摧毁、适应严酷驻扎条件等。1981 年 5 月 21 日，美国空军航空系统部向波音、费尔柴尔德、通用动力等 9 家公司发出 ATF 项目信息征询书（RFI），要求提交概念设计与技术意见书。11 月 23 日，ATF 项目 “阶段 0” 计划获批，正式步入方案论证阶段。

二、总体设计与气动布局

1. 隐身设计：F-22 的隐身设计堪称精妙绝伦。机身采用多面体结构，由众多倾斜平面拼接而成，雷达波照射后向非主要方向散射，大幅降低被敌方雷达捕捉概率。例如，机头呈菱形设计，棱线角度经过精密计算，使雷达反射波偏离敌方雷达探测方向。表面大面积覆盖雷达吸波材料（RAM），这些材料能吸收、衰减雷达波能量，减少反射回波强度。机翼与机身平滑融合，过渡自然，消除传统战机常见的直角棱边，避免形成强雷达反射源。进气道采用 S 形弯曲设计，巧妙遮挡发动机风扇，发动机作为强雷达反射源，被进气道的特殊结构隐匿起来，降低雷达信号。尾喷口设计独具匠心，采用矩形二元矢量喷管，不仅能上下偏转实现超机动，还通过特殊结构与材料，抑制发动机高温尾气产生的红外辐射，降低红外信号被敌方探测的风险。
2. 气动布局：采用双垂尾双发单座布局，机翼为小展弦比梯形翼，展弦比约为 2.6。小展弦比机翼在高速飞行时可降低波阻，提升飞行速度与效率。配合全动式水平尾翼和垂尾，极大提升大迎角飞行稳定性。机身长 18.9 米，翼展 13.56 米，机高 5.08 米，空重约 19.7 吨，最大起飞重量 38 吨。这种尺寸与重量设计，在保证战机内部空间容纳先进设备与燃油的同时，实现了良好的飞行性能与机动性平衡。
3. 材料应用：机身材料选用极为考究，约 42% 使用钛合金。钛合金具备高强度、低密度、耐高温高压等特性，在战机关键部位如机翼大梁、机身框架等应用，可承受高速飞行与高机动时产生的巨大应力。23% 为复合材料，多应用于机身蒙皮等部位，有效减轻机身重量，降低飞行阻力，同时复合材料还具有良好的雷达吸波性能，有助于提升隐身效果。15% 为铝合金，其余为钛合金铸件与特种材料，通过多种材料的合理搭配，兼顾强度、重量与隐身需求，打造出性能卓越的机体结构。

三、动力系统与推进性能

1. 发动机：装备 2 台普惠 F119 – PW – 100 涡扇发动机，堪称 F-22 的强大 “心脏”。单台不加力推力达 104 千牛，加力推力更是高达 156 千牛。该发动机采用先进的三维推力矢量技术，喷管可上下偏转 ±20 度。这一技术赋予 F-22 卓越的机动性，配合先进飞控系统，能轻松完成过失速机动，如著名的普加乔夫眼镜蛇机动、钟摆机动等。在普加乔夫眼镜蛇机动中，战机可在高速飞行时突然大幅拉起机头，使机身仰角瞬间增大，犹如眼镜蛇昂首，随后平稳恢复正常飞行姿态，这一机动动作在空战中可出其不意改变飞行轨迹，摆脱敌方导弹追踪或占据有利攻击位置。
2. 超音速巡航：F-22 无需开启加力即可在 1.5 马赫（约 1600 公里 / 小时）速度下持续飞行，这一超音速巡航能力远超第四代战机。传统战机需开启加力燃烧室才能实现短时间超音速飞行，而加力燃烧会大量消耗燃油，且持续时间有限。F-22 的超音速巡航能力使其在作战中可快速抵达战场、迅速脱离危险区域，或在敌方防空系统反应前完成攻击，大幅提升作战效能与生存能力。例如在远距离拦截任务中，可凭借超音速巡航快速接近目标，占据有利攻击阵位，先敌发动攻击。
3. 航程与燃油：内部燃油约 8.3 吨，无外挂副油箱时作战半径约 760 公里。通过空中加油，其航程可大幅延长至 1500 公里以上。空中加油时，F-22 与加油机通过特殊加油装置对接，加油机将燃油输送至 F-22，使其续航能力得到极大提升，能够执行更远距离作战任务，如跨洋作战、深入敌方纵深打击等。

四、武器系统与载荷能力

1. 内置弹舱：F-22 以隐身优先设计，主要武器收纳于机身内部弹舱。主弹舱位于机身中部，长约 4.5 米，宽约 2.5 米，采用前后串列挂架设计，可携带 6 枚 AIM – 120C/D 中距空空导弹。AIM – 120C/D 采用先进主动雷达制导技术，射程超 160 公里，具备发射后不管能力，战机发射导弹后无需持续引导，可迅速脱离危险区域，同时能在复杂电磁环境下准确锁定并攻击目标。主弹舱还可携带 4 枚 AIM – 120 与 2 枚 GBU – 32 联合直接攻击弹药（JDAM），GBU – 32 重约 907 千克，通过卫星定位和惯性导航复合制导，可精确打击地面目标，圆概率误差在 13 米以内，能有效摧毁敌方军事设施、指挥中心等重要目标。侧弹舱左右各一，可携带 1 枚 AIM – 9X 近距空空导弹，发射时舱门开启，导弹伸出后舱门关闭，巧妙减少雷达反射。AIM – 9X 采用红外成像制导，具备大离轴发射能力，离轴发射角可达 ±90 度，配合头盔瞄准具，飞行员只需将头部转向目标，导弹即可发射，在近距格斗中占据极大优势，能快速锁定并攻击敌方战机。
2. 外挂能力：理论上可通过外挂架携带副油箱或武器，但外挂会破坏战机隐身性能，通常仅在非隐身任务时使用。最多可挂载 8 枚空空导弹或 2 枚副油箱 + 6 枚导弹。挂载副油箱可增加航程，执行远距离巡逻、转场等任务；挂载武器可在非隐身作战场景下，提升火力输出，执行对地攻击、防空压制等任务，但此时战机隐身优势丧失，需依靠其他手段保障自身安全。

五、航电系统与电子战能力

1. 雷达与传感器：AN/APG – 77 有源相控阵雷达（AESA）是 F-22 航电系统核心。由 2000 余个发射 / 接收单元组成，这些单元如同无数个小型雷达，可独立发射和接收雷达波。对 RCS = 5 平方米目标的探测距离超 400 公里，探测范围广，能在远距离率先发现敌方目标。可同时跟踪 30 个目标并引导导弹攻击其中 8 个，具备强大多目标处理能力。具备合成孔径雷达（SAR）模式，在对地侦察时，可生成高分辨率地面图像，为作战决策提供详细情报。光电瞄准系统（EOTS）集成于机头下方，融合红外搜索与跟踪（IRST）、激光测距 / 指示功能。对 F – 15 这类目标的红外探测距离约 120 公里，可在雷达静默时，利用目标红外辐射特征进行探测跟踪，在复杂电磁环境下为战机提供重要目标信息。还可通过激光测距 / 指示，引导激光制导武器精确打击地面目标。光电分布式孔径系统（EODAS）由机身分布的 6 个红外传感器组成，提供 360 度全向视野，如同给战机装上 “天眼”，可实时监测周围空域情况，对导弹来袭预警反应迅速，能在导弹发射瞬间捕捉其红外信号，为飞行员争取宝贵应对时间，同时辅助目标识别，提升战机态势感知能力。
2. 电子战系统：AN/ALR – 94 电子战接收机是 F-22 电子战系统关键部件，具备全频段雷达告警与电子信号监听能力。可精准探测敌方雷达信号，一旦捕捉到威胁信号，立即向飞行员发出告警，并通过复杂算法定位敌方雷达位置，为战机采取规避或干扰措施提供依据。AN/ALQ – 157 红外干扰机通过发射强大红外干扰信号，扰乱红外制导导弹的锁定，当敌方红外制导导弹来袭，干扰机迅速启动，发射与战机红外信号特征相似但更强的干扰信号，误导导弹偏离目标，保障战机安全。数据链方面，F-22 使用专用的 IFDL 高速数据链与友机共享信息，数据传输速率高，保密性强，能实现战场信息实时共享，协同作战能力出色。但该数据链未兼容美军通用的 Link 16 数据链，在与部分美军装备协同作战时存在一定不便，不过后期通过升级，在一定程度上改善了数据链兼容性问题。

六、作战能力与实战应用

1. 空中优势核心：F-22 凭借隐身与超音速巡航能力，在空战中优势显著。隐身性能使其雷达反射截面积极小，敌方雷达难以在远距离发现，可悄无声息接近敌方机群。超音速巡航则使其能快速抵达战场关键区域，占据有利阵位。先敌发现、先敌攻击优势明显，可率先发射导弹攻击敌方预警机、战斗机等关键目标。预警机作为空中作战体系 “大脑”，被摧毁后敌方空战指挥将陷入混乱；战斗机被攻击后，敌方空中防御体系出现漏洞，F-22 可进一步扩大战果，为后续己方机群作战创造有利条件，成为掌控制空权的核心力量。
2. 实战经历：2014 年参与打击 “伊斯兰国”（ISIS）行动，执行对地攻击任务。凭借隐身性能，可在不被敌方防空系统察觉情况下，深入敌方纵深，使用内置精确制导武器如 GBU – 32 联合直接攻击弹药，对 “伊斯兰国” 组织的训练营地、军营、总部和车辆等目标实施精确打击，有效削弱其作战能力。2019 年在叙利亚上空与俄罗斯苏 – 35 战机短暂对峙，F-22 隐身优势使其在对峙初期占据主动，苏 – 35 难以在远距离发现 F-22 踪迹。但苏 – 35 凭借先进雷达与机动性能，在一定程度上对 F-22 形成威慑，此次对峙凸显 F-22 在隐身战机对抗中的优势与潜在挑战。
3. 局限性：设计侧重空优，缺乏完善对地攻击模块，多任务能力弱于 F – 35。执行对地攻击任务时，武器挂载种类与数量受限，无法像 F – 35 那样携带多种不同类型对地攻击武器，对复杂地面目标打击灵活性不足。维护成本高昂，单机年维护费用超 700 万美元。隐身涂层需特殊恒温机库保养，维护条件苛刻，耗费大量人力、物力与财力。生产线关闭后，升级改进难度大，部分航电技术如数据链兼容性已落后于后续机型，在与其他新型装备协同作战时面临挑战，难以充分发挥整体作战效能。

七、服役现状与国际影响

1. 美军部署：F-22 主要装备美国空军空战司令部（ACC），在美国本土阿拉斯加、夏威夷等地均有部署。阿拉斯加地理位置重要，可对北极方向以及西太平洋地区进行有效监控与威慑。在海外，德国斯潘达勒姆空军基地也有 F-22 驻扎，以此维持美国在欧洲地区的空中优势，对俄罗斯等潜在对手形成威慑，承担国土防空与海外前沿存在双重任务，在全球战略布局中扮演关键角色。
2. 出口限制：由于技术保密，F-22 被美国国会立法禁止出口。美国对 F-22 技术高度重视，担心出口后先进技术泄露，影响其在全球军事技术领域领先地位。这一举措使得 F-22 成为美国独家使用的战略武器，众多美国战斗机客户因无法获得 F-22，转而要求进口较早期的 F – 15 或 F – 16，或等待技术先进且允许出口的 F – 35 战斗机。
3. 对全球空军的影响：F-22 确立第五代战机 “4S” 标准（隐身、超音速巡航、超机动、超级信息优势），为全球战机发展指明方向。引发中俄等国加速研制同类机型，如中国歼 – 20、俄罗斯苏 – 57。这些国家投入大量资源开展相关技术研究，推动全球航空军事技术快速发展，促使各国在隐身技术、航电系统、发动机等关键领域不断突破创新，改变全球空中力量格局，引发新一轮空中军事竞赛。

八、技术争议与未来发展

1. 成本与数量争议：F-22 单机制造成本约 3.39 亿美元（含研发均摊），远超预算。高昂成本源于先进技术研发投入巨大、生产规模有限等因素。加之冷战结束后苏联威胁消失，美国国防战略调整，2009 年提前终止生产，导致 F-22 机队规模不足 200 架。在面对新兴大国空中力量快速发展时，数量劣势逐渐凸显，难以满足美国全球战略布局下对制空权掌控需求，引发各界对其成本与数量决策的广泛争议。
2. 升级计划：美军推进 F-22“增量 3.2B” 升级。更新处理器，提升航电系统数据处理速度与能力，使战机对战场信息处理更高效、准确。兼容 AIM – 120D 导弹与 GBU – 57 炸弹，拓展武器挂载种类，提升作战灵活性与打击能力。AIM – 120D 导弹射程更远、精度更高；GBU – 57 炸弹具备强大钻地能力，可有效打击敌方深埋地下的坚固目标。提升电子战能力，增强对敌方雷达与电子设备干扰、对抗能力，在复杂电磁环境下更好保障自身安全与作战效能。但受限于原始设计，F-22 无法加装 F – 35 的开放式任务系统，在未来作战体系融合方面存在短板，长期看可能被下一代空中优势（NGAD）项目取代，美军正积极探索 F-22 在未来空战体系中的新定位与发展路径。