ロッキード・マーティンF-22ラプター

F-22は、1981年にアメリカ空軍（USAF）がF-15イーグルとF-16ファイティングファルコンの後継機として開始した先進戦術戦闘機（ATF）計画から生まれた。諜報機関の報告によると、統合防空ネットワーク用の地対空ミサイルシステムの新たな開発、ベリエフA-50「メインステイ」空中早期警戒管制機（AWACS）の導入、スホーイSu-27「フランカー」とミコヤンMiG-29 「フルクラム」クラスの戦闘機の普及など、ソ連から発生する世界的な脅威によって、これらの戦闘機の有効性が低下するとされていた。^{[ 3 ]} 「シニアスカイ」というコードネームで呼ばれたATFは、これらの脅威の影響を受けた制空戦闘機計画となった。ソ連とワルシャワ条約機構軍が中央ヨーロッパに侵攻するという想定シナリオでは、ATFは、この非常に競争の激しい環境において攻撃的および防御的な対空作戦（OCA/DCA）を先導することで、空陸戦を支援することが想定されていました。これにより、後続のNATO攻撃機および攻撃機が地上部隊に対する航空阻止を実行できるようになります。そのためには、ATFは、複合材料、軽量合金、高度な飛行制御システムとアビオニクス、マッハ1.5付近の超音速巡航（またはスーパークルーズ）のためのより強力な推進システム、低視認性のためのステルス技術など、将来有望な戦闘機設計の新技術を活用することで、能力と生存性を大幅に向上させる必要がありました。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

米空軍は1981年5月に航空宇宙産業向けにATF情報要求（RFI）を発行し、概念および仕様開発期間を経て、ATFシステムプログラムオフィス（SPO）は1985年9月に実証および検証（Dem/Val）提案依頼（RFP）を発行した。要求事項ではステルス、超音速巡航および機動に重点が置かれていた。RFPは最初の発行後にいくつかの変更を受け、1985年12月にはより厳格なシグネチャ低減要求が追加され、1986年5月には飛行技術実証プロトタイプの要求事項が追加された。^{[ N 3 ] [ 8 ]}先進技術の開発には莫大な投資が必要となるため、企業間の連携が奨励された。7社の入札企業のうち、^{[ N 4 ]}ロッキードとノースロップが1986年10月31日にDem/Valの最終候補に選ばれた。^{[ N 5 ]}ロッキードは、カリフォルニア州バーバンクにあるスカンクワークス部門を通じてボーイングとジェネラル・ダイナミクスと提携し、ノースロップはマクドネル・ダグラスと提携した。これら2つの契約チームは、ATFの本格的な開発を競うために50か月の実証/検証フェーズに着手し、ロッキードYF-22とノースロップYF-23という2つの技術実証機の試作機の飛行試験で最高潮に達した。これらは競合する設計を表していたが、試作機は競争的な飛行試験ではなく、概念の実現可能性とリスク軽減を実証することを目的としていた。^{[ N 6 ]}同時に、プラット・アンド・ホイットニーとゼネラル・エレクトリックはATFエンジンを競った。^{[ 12 ] [ 13 ]}

Dem/Val では、ポイント航空機設計よりもシステム エンジニアリング、技術開発計画、リスク低減に重点が置かれました。実際、選抜後、ロッキード チームは重量分析により 1987 年夏に機体構成を完全に再設計し、翼の平面形状を後退台形からダイヤモンドのようなデルタ翼に変更し、前部胴体の平面形状面積を縮小するなど、注目すべき変更を加えました。^{[ 14 ] [ 15 ]}チームは、計算流体力学やコンピュータ支援設計、風洞試験 (Dem/Val で 18,000 時間)、レーダー断面積(RCS) 計算、ポール試験など、分析的および経験的手法を幅広く使用しました。アビオニクスは、地上試作機と飛行試験室でテストされました。^{[ 16 ]} Dem/Val の間、SPO は両チームのトレード スタディを使用してATF システム仕様をレビューし、価値はわずかであるものの重量とコストの大きな要因となっている要件を調整または削除しました。短距離離着陸 ( STOL ) 要件は、逆推力装置を削除するために緩和され、大幅な重量削減が実現した。サイド ルッキング レーダーと専用の赤外線捜索追跡(IRST) システムも最終的には削除されたが、後から追加できるようにスペースと冷却設備は残された。射出座席は、新規設計から既存のACES IIにダウングレードされた。両チームが重量を抑える努力をしたにもかかわらず、離陸総重量の推定値は50,000 ポンドから 60,000ポンド (22,700 kg から 27,200 kg)に増加し、エンジンの推力要件は30,000 lbf (133 kN から 156 kN)クラスに増加した。^{[ 17 ]}    

各チームは、Dem/Val 用に 2 機の試作機を製作し、エンジンのオプションごとに 1 機ずつ製作した。YF-22 は 1990 年 9 月 29 日に初飛行を行い、試験ではスーパークルーズ、高迎角機動、内部兵装ベイからの空対空ミサイルの発射を成功裏に実証した。エドワーズ空軍基地でのデモンストレーター試作機の飛行試験後、各チームは 1990 年 12 月に結果と本格的な開発設計提案 (または優先システムコンセプト) を提出した。1991 年 4 月 23 日、米国空軍長官ドナルド・ライスは、ATF およびエンジン競争の勝者としてロッキード チームとプラット アンド ホイットニーを発表した。^{[ 18 ]}両設計ともすべての性能要件を満たしているか、それを上回った。 YF -23はステルス性と速度に優れていると考えられていたが、推力偏向ノズルを備えたYF-22は、YF-23よりも機動性が高く、コストもリスクも低く、YF-23よりもはるかに多くの試験飛行と飛行時間を行っていた。^{[ 19 ] [ 20 ]}報道では、ロッキードチームの設計はF-14トムキャットの後継機として海軍先進戦術戦闘機（NATF）により適していると推測されていたが、1992会計年度までに米海軍はコストを理由にNATFを放棄した。^{[ 21 ]}

プログラムは正式に本格的な開発、つまりエンジニアリングおよび製造開発(EMD) に移行し、1991 年 8 月に完成しました。量産型 F-22 の設計 (内部では構成 645 と指定) も、1987 年夏の構成再設計後比較的すぐに凍結されたため未成熟だった YF-22 とは顕著な違いを持つように進化しました。^{[ N 7 ]}全体的なレイアウトは似ていましたが、外部形状には大きな変更がありました。翼の前縁後退角は 48° から 42° に減少し、垂直尾翼は後方に移動され、面積は 20% 減少しました。^{[ 23 ]}レーダー性能を向上させるためにレドームの形状が変更され、翼端はアンテナ用に切り取られ、専用のエアブレーキは廃止されました。パイロットの視界を改善するために、キャノピーは7 インチ (18 cm)前方に移動され、エンジンの吸気口は14 インチ (36 cm)後方に移動されました。全長は2 フィート (0.6 m)短縮され、翼幅は1.5 フィート (0.5 m)増加した。胴体、翼、および水平尾翼の後縁の形状は、空力特性、強度、およびステルス特性を向上させるために改良された。構造設計は改良され、量産機体は 8,000 時間の耐用年数で設計された。^{[ 22 ] [ 24 ]}改良された形状は、初飛行前にカリフォルニア州ヘレンデールおよび米空軍RATSCAT 射場での 17,000 時間を超える風洞試験および RCS 試験によって検証された。EMD 中に厳しい弾道生存要件と追加された機能により重量が増加したため、予測航続距離と機動性能がわずかに低下した。^{[ 25 ]}    

航空機および推進技術の進歩とは別に、F-22の航空電子機器は、電子戦、通信、敵味方識別装置（IFF）などの複数のセンサーシステムとアンテナの統合、およびAdaで記述された170 万行のソフトウェアを備えた、戦闘機としては前例のない複雑さと規模を誇っていました。航空電子機器は、しばしばプログラム全体のペースを左右する要因となりました。急速に進歩するコンピューティングおよび半導体技術を考慮して、航空電子機器は国防総省（DoD）のPAVE PILLARシステムアーキテクチャと超高速集積回路（VHSIC）プログラム技術を採用することになりました。センサー融合を実現するには、コンピューティングと処理の要件は、当時の複数のCrayスーパーコンピュータに匹敵するものでした。^{[ 26 ] [ 27 ]}ミッションソフトウェア開発の早期調査とトラブルシューティングを可能にするため、ソフトウェアはボーイングのアビオニクス統合研究所 (AIL) で地上テストされ、 F-22 アビオニクスとセンサーで改造されたボーイング 757 (飛行テストベッド (FTB) と呼ばれる) で飛行テストされました。^{[ 28 ] [ 29 ]} F-22 のアビオニクス設計の多くは、電子機器業界が軍事用途から商業用途へと主要市場を移行していた 1990 年代に行われたため、業界標準の変化により、アビオニクスのアップグレード作業は当初困難で長期化しました。たとえば、AdaではなくC / C++が主要なプログラミング言語になりました。^{[ 30 ] [ 31 ]}

チーム内での作業のほぼ均等な分担は、Dem/Val から EMD までほぼそのまま引き継がれ、主契約者であるロッキードが前部胴体と操縦翼面、ゼネラル・ダイナミクスが中央胴体、ボーイングが後部胴体と翼を担当した。ロッキードは1993 年にテキサス州フォートワースでゼネラル・ダイナミクスの戦闘機ポートフォリオを取得し、機体製造の大部分を獲得し、1995 年にマーティン・マリエッタと合併してロッキード・マーティンとなった。ロッキードは主にカリフォルニア州バーバンクとパームデールのスカンクワークスで Dem/Val 作業を行ったが、プログラム オフィスと EMD 作業をバーバンクからジョージア州マリエッタに移し、そこで最終組み立てを行った。ボーイングはワシントン州シアトルで機体部品を製造し、アビオニクス統合を行い、訓練システムを開発EMDの契約では当初、単座のF-22Aが7機、複座のF-22Bが2機発注されたが、後者は開発コスト削減のため1996年にキャンセルされ、単座に変更された。^{[ 32 ]}最初のF-22A、尾翼番号91-4001のEMD機は、1997年4月9日にマリエッタのドビンズ空軍予備基地の空軍第6工場で公開され、そこで正式に「ラプター」と命名された。^{[ N8 ]}この機体は1997年9月7日に主任テストパイロットのアルフレッド「ポール」メッツの操縦で初飛行した。^{[ N 9 ] [ 34 ] [ 35 ]}ラプターの名称は、海軍のF/A-18 ホーネットを模倣し、航空機の役割と関連性についての議論の中で計画された地上攻撃能力を強調する目的で、2002 年 9 月から一時的に F/A-22 に変更された。F-22 の名称は、航空機が就役した 2005 年 12 月に復活した。^{[ 36 ] [ 37 ]}

F-22の飛行試験プログラムは、カリフォルニア州エドワーズ空軍基地の第411飛行試験飛行隊（FLTS）による飛行科学、開発試験（DT）、初期運用試験評価（IOT&E）と、ネバダ州ネリス空軍基地の第422試験評価飛行隊（TES）による後続の運用試験評価（OT&E）および戦術と運用運用の開発から構成されていた。第411飛行試験飛行隊に割り当てられた9機のEMDジェット機が、エドワーズ基地の統合試験部隊（CTF）の下で試験プログラムに参加した。最初の2機は、飛行特性、航空機の性能、推進、兵装分離などのエンベロープ拡張試験を実施した。3機目は、生産レベルの内部構造を持つ最初の機体で、飛行荷重、フラッター、兵装分離を試験し、2機の非飛行F-22は静荷重と疲労を試験するために製造された。その後のEMD航空機とボーイング757 FTBは、アビオニクス、環境適合性、観測可能物をテストし、最初の戦闘可能なブロック3.0ソフトウェアは2001年に飛行した。^{[ 38 ]}航空機のテストにより、初期ロットの構造設計の変更と改修がいくつか行われ、特定の条件下でのバフェッティングを解消するための尾翼の強化などが含まれる。^{[ 39 ]}ラプター4001は2000年に飛行テストから退役し、その後、実弾射撃テストや戦闘損傷修理訓練を含む生存性テストのためにライト・パターソン空軍基地に送られた。^{[ 40 ]}他の退役したEMD F-22は整備訓練機として再利用された。^{[ 41 ]}

F-22は、当時および将来登場するソ連の戦闘機を撃破するために設計されていたため、 1991年の冷戦の終結とソ連の崩壊は、プログラムの資金に大きな影響を与えました。国防総省は新しい兵器システムの緊急性を軽減し、その後数年間は予算が連続して削減されました。その結果、F-22のEMDは「再段階化」、つまりスケジュール変更と延長を複数回行う必要がありました。さらに、機体の高度化と多数の技術革新により、広範なテストが必要となり、特にミッションアビオニクスのコスト超過と遅延が悪化しました。一部の機能は運用後のアップグレードに延期され、初期費用は削減されましたが、プログラム全体のコストは増加しました。^{[ 42 ] [ 43 ]}プログラムは2005年3月に本格生産に移行し、同年12月にEMDを完了しました。その後、テスト部隊は7,600飛行時間以上で3,496回の出撃を行いました。^{[ 40 ]} F-22はライフサイクル全体を通してアップグレードできるように設計されていたため、第411飛行試験飛行隊と第422試験飛行隊はこれらのアップグレードのDT/OT&Eと戦術開発を継続した。^{[ 41 ]} 1990年代後半から2000年代初頭にかけて、推力偏向研究機X-44や中距離地域爆撃機FB-22などの派生型が提案されたが、これらは最終的に放棄された。2006年、F-22開発チームはアメリカ航空界で最も権威ある賞であるコリアー・トロフィーを受賞した。^{[ 44 ]}航空機の高度な機能のため、請負業者はサイバー攻撃や技術窃盗の標的となっている。^{[ 45 ]}

米空軍は当初、1985会計年度のドル換算で総額443 億ドルの計画費用と263億ドルの調達費用で750機のATFを発注し 、1994年に生産を開始し、1990年代半ばから後半に就役させる計画だった。これは基本的に、空軍の制空戦闘機F-15A/B/C/Dを1機ずつ置き換えるものだった。しかし、ディック・チェイニー国防長官 が主導した1990年の主要航空機見直し（MAR）により、発注数は1996年から648機に削減され、2000年代前半から半ばに就役させることになった。冷戦終結後、1993年のボトムアップレビューでさらに442機に削減され、最終的に米空軍は航空遠征軍の編成を支援するために要求数を381機に設定し、最後の納入は2013年に行われた。開発と生産を通じて、このプログラムはコストについて継続的に精査され、近代化されたF-15やF-16の派生型など、より安価な代替案が提案されたが、米空軍はF-22が投資に対して同等の敵対勢力に対する最大の能力向上をもたらすと考えていた。^{[ 46 ]}しかし、資金の不安定さにより、1997 年までに総数は 339 機に減少し、1999 年に議会によって生産がほぼ停止されました。 ^{[ N 10 ]}最終的に資金は回復しましたが、EMD 中の遅延とコスト超過により計画数は減少し続け、2003 年までに 277 機に減少しました。^{[ 48 ] [ 49 ]} 2004 年、イラクとアフガニスタンでの非対称対反乱戦争に重点を置いた国防総省は、ドナルド・ラムズフェルド長官の下で調達をさらに削減し、米空軍の 381 機の要求にもかかわらず、生産機を 183 機に削減しました。^{[ 50 ] [ 51 ]}この数の資金は、2006 年に授与された複数年調達契約によって達成され、航空機は 7 つの戦闘飛行隊に分配されました。プログラムの総費用は620億ドル（ 2024年換算で約925億ドル）と予測されていた。^{[ 52 ]} 2008年には、議会の国防支出法案によりその数は187に増加した。^{[ 53 ] [ 54 ]}  

F-22の生産は、46州から1,000社以上の下請け業者とサプライヤーを支え、最大95,000人の雇用を創出し、15年間にわたり、ピーク時には月2機程度で生産されました。これは、1990年のMARで当初計画されていた生産率の約半分です。EMD航空機契約の後、最初の生産ロットは2000年9月に発注されました。^{[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]} 2011年に生産が終結した時点で、プログラムの総費用は約673億ドル（納入された生産機1機あたり 約3億6,000万ドル）と推定され、そのうち324億ドルが研究開発試験評価（RDT&E）に、349億ドルが調達と軍事建設に当時のドルで費やされました。 2009年時点で、 F-22の追加費用は1億3800万ドル（ 2024年換算で約1億9600万ドル）と見積もられていた。 ^{[ 58 ] [ 59 ]}     

合計で 195 機の F-22 が製造されました。最初の 2 機は、初期飛行試験と飛行領域拡張のためのBlock 1.0 ^{[ N 11 ]}構成の EMD 機で、3 機目は量産機の内部構造を再現し、全飛行負荷をテストできるように製造された Block 2.0 機でした。さらに 6 機の EMD 機が開発およびアップグレード試験のために Block 10 構成で製造され、最後の 2 機は実質的に量産品質のジェット機とみなされました。運用飛行隊向けの生産は、74 機の Block 10/20 訓練機と 112 機の Block 30/35 戦闘機で構成され、合計 186 機 (または量産代表試験機と特定の EMD ジェット機を考慮すると 187 機) でした。^{[ N 1 ]} Block 30 機の 1 機は、エドワーズ空軍基地で飛行科学に使用されています。^{[ 60 ] [ 61 ]} 2020年までに、ロット3以降のブロック20航空機は共通構成計画に基づいてブロック30規格にアップグレードされ、ブロック30/35機の保有数は149機に増加し、37機は訓練用にブロック20構成のまま残された。^{[ N 12 ] [ 63 ] [ 64 ]}

航空機のステルス技術や機密機能が米国の敵対国に意図せず漏洩するのを防ぐため、^{[ 65 ] [ 66 ]} 1998 会計年度以降の国防総省の年次歳出法には、各法で利用可能になった資金を F-22 の外国政府への販売を承認または許可するために使用することを禁止する条項が含まれている。^{[ 67 ]}米国の戦闘機の顧客は、F-15 イーグルや F-16 ファイティング ファルコンなどの以前の設計、またはF-22 の技術が含まれているが、より安価で柔軟性があり、輸出用に設計された新しいF-35 ライトニング II を取得している。 ^{[ 68 ]} 2006 年 9 月、議会は F-22 の外国への販売禁止を支持した。^{[ 69 ]}禁止にもかかわらず、2010 年の国防権限法には、国防総省が F-22 輸出型のコストと実現可能性について報告すること、および輸出販売が米国の航空宇宙産業に与える影響についての別の報告を行うことを義務付ける条項が含まれていた。^{[ 70 ] [ 71 ]}

オーストラリアの国防当局者や政治家の中には、F-22の調達に関心を示している者もいる。2008年には、国防軍司令官のアンガス・ヒューストン空軍 大将が、 F-35の潜在的な補完機としてオーストラリア空軍（RAAF）がF-22を検討していると述べた。 ^{[ 72 ] [ 73 ]}一部の国防評論家は、F-22の既知の能力とF-35の遅延や開発の不確実性を理由に、計画されていたF-35の代わりにF-22の購入を提唱した。^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]}しかし、F-22の検討は後に中止され、 F-35が就役するまでの間、 F/A-18E/FスーパーホーネットがRAAFの暫定機として使用されることになった。^{[ 77 ]}

日本政府もF-22に関心を示した。航空自衛隊はF-22を入手すれば任務に必要な戦闘機の数を減らせるため、技術費と人員費を削減できると伝えられている。^{[ 78 ] [ 79 ]} F-22の生産終了に伴い、日本は2011年12月にF-35を選択した。^{[ 80 ]}イスラエル空軍は一時期、最大50機のF-22の購入を希望していた。しかし、2003年11月、イスラエル代表は、ロッキード・マーティンと国防総省との長年の分析と協議の結果、イスラエルにはこの航空機を購入する余裕がないと結論付けたと発表した。^{[ 81 ]}イスラエルは最終的にF-35を購入した。^{[ 82 ] [ 83 ]}

2000年代を通じて、米国が主にイラクとアフガニスタンで対反乱戦争を戦っていた間、米空軍の381機のF-22の要求は、コストの上昇、初期の信頼性と可用性の問題、限られた多用途性、および空中戦闘任務に関連する敵の欠如を理由に疑問視された。^{[ 68 ] [ 84 ]} 2006年、米国会計検査院長官のデビッド・ウォーカーは、「国防総省はF-22へのさらなる投資の必要性を示していない」と結論付け、^{[ 85 ]}さらに、ブッシュ政権のラムズフェルド国防長官とその後任のロバート・ゲイツ、ゴードン・R・イングランド国防副長官、および米国上院軍事委員会（SASC）委員長のジョン・ワーナー上院議員とジョン・マケイン上院議員が反対を表明した。^{[ 86 ] [ 87 ]}ラムズフェルドの下で、調達は183機に大幅に削減された。 F-22は、2008年にマイケル・ウィン空軍長官とT・マイケル・モーズリー空軍参謀総長が辞任を余儀なくされた後、影響力のある支持者を失った。^{[ 88 ]} 2008年11月、ゲイツはF-22は冷戦後の非対称紛争において関連性がないと述べ、 ^{[ 89 ]} 2009年4月、オバマ政権下で、187機のF-22の生産を完了した後、2011会計年度に生産を終了するよう求めた。^{[ 90 ]}

国防総省上層部で熱心なF-22支持者がいなくなったことで、政治的な支持が弱まった。2008年7月、統合参謀本部副議長のジェームズ・カートライト将軍は、多軍種対応のF-35と電子戦機EA-18Gグラウラーにリソースを振り向けることを含め、F-22の生産中止を支持する理由をSASCに述べた。^{[ 91 ]}ロシアと中国の戦闘機開発は米空軍の懸念を煽ったが、ゲイツはこれを無視し、2010年には、ウィンとモーズリーの後任であるマイケル・ドンリーとノートン・シュワルツ将軍が243機に増やそうとしたにもかかわらず、主要な地域紛争準備の数を2つから1つに減らすことで、F-22の要求数を187機に設定した。シュワルツによると、彼とドンリーは最終的にゲイツに長距離攻撃爆撃機計画を維持するよう説得するために譲歩したという。^{[ 92 ] [ 93 ]}バラク・オバマ大統領がゲイツの要請を受けてさらなる生産に拒否権を行使すると脅迫した後、上院と下院はともに2009年7月に187機の上限に従うことに同意した。^{[ 94 ] [ 95 ]}ゲイツは決定におけるF-35の役割を強調し、^{[ 96 ]} F-35の遅延があっても米国は2025年までにステルス戦闘機の数の優位性を維持できると信じていた。^{[ 97 ]} 2011年12月、8機の試験機と187機の量産機のうち195機目となる最後のF-22が完成し、2012年5月2日に納入された。^{[ 98 ] [ 99 ]}

生産終了後、F-22 の工具と関連文書は、艦隊のライフサイクル全体にわたる修理とメンテナンス、および生産再開または耐用年数延長プログラム (SLEP) の可能性をサポートするために、シエラ陸軍補給廠に保管され、休止状態に置かれました。 ^{[ 100 ] [ 101 ] [ 102 ]}マリエッタ工場のスペースは、 C-130Jと F-35 をサポートするために再利用され、テキサス州フォートワースとカリフォルニア州パームデールでは、維持とアップグレードのためのエンジニアリング作業が続けられました。^{[ 102 ] [ 103 ]} F-22 の生産が縮小されたため、米空軍は、十分な制空戦闘機数を維持するために、179 機の F-15C/D の運用を、計画されていた退役期間をはるかに超えて 2020 年代後半まで延長せざるを得ませんでした。^{[ 104 ]}

2016年4月、議会はロシアと中国からの脅威の高まりを理由に、F-22の生産再開に関連するコスト調査と評価を米空軍に指示した。^{[ 105 ]} 2017年6月9日、米空軍は報告書を提出し、コストが高すぎる経済的および物流上の課題のため、F-22の生産ラインを再開する計画はないと述べた。1機あたり 2億600万～2億1600万ドルのコストで194機のF-22を追加調達するには、約500億ドルの費用がかかると推定され 、これには約99 億ドルの非経常的な立ち上げ費用と404 億ドルの取得費用が含まれ、最初の納入は2020年代半ばから後半になる見込みである。生産終了からの長い空白期間は、新しい労働者の雇用、代替ベンダーの調達、新しい工場スペースの確保を意味し、高い立ち上げ費用とリードタイムの​​一因となった。米空軍は、資金を次世代の航空優勢2030計画に投資する方がより効果的だと考え、この計画は次世代航空優勢（NGAD）へと発展した。^{[ 106 ] [ 107 ] [ 103 ]} 2019年から、米空軍は、在庫に残っている老朽化したF-15C/Dを置き換えるために、輸出生産ラインを稼働させることで初期費用を最小限に抑えたF-15EXの新造機を多数調達した。 ^{[ 108 ]}

F-22とそのサブシステムは、技術の進歩と進化する脅威を見越して、番号付き増分^{[ N 13 ]と運用飛行プログラム（OFP）の更新を通じてライフサイクル全体にわたってアップグレードされるように設計されていましたが、高度に統合されたアビオニクスシステムのアーキテクチャのため、当初は困難でコストがかかることが判明しました。 [ 109 ]}非対称対反乱戦におけるこの航空機の関連性についての議論の中で、最初のアップグレードは主に地上攻撃、つまり攻撃能力に焦点を当てていました。統合直接攻撃弾薬（JDAM）の使用は2005年の増分2で追加され、小型誘導爆弾（SDB）は2011年の3.1で統合されました。空対地モードを組み込んだ改良型AN/APG-77(V)1レーダーは2007年3月に認証され、ロット5以降の機体に搭載されました。^{[ N 14 ] [ 111 ] [ 112 ]}酸素欠乏の問題に対処するため、F-22には2012年から自動バックアップ酸素システム（ABOS）と改良型生命維持システムが装備された。^{[ 113 ]}

以前のアップグレードとは対照的に、インクリメント 3.2 では、電子戦、CNI (Link 16 受信を含む)、ジオロケーションの更新、 AIM-9XおよびAIM-120Dの統合など、航空戦闘能力が重視されました。^{[ 114 ]} 2 部構成のプロセスの艦隊リリースは、それぞれ 2013 年と 2019 年に開始されました。同時に、OFP の更新では、自動地上衝突回避システム、暗号化機能の強化、アビオニクスの安定性の向上などが追加されました。^{[ 115 ] [ 116 ]}モード 5 IFFおよびリンク 16 の送受信機能を備えたMIDS-JTRS端末が 2021 年に設置されました。 ^{[ 117 ] [ 30 ]}陳腐化と近代化の困難に対処するため、F-22 のミッション コンピュータは 2021 年に、モジュラー オープン システム アーキテクチャ (MOSA) を備えた軍用強化型市販(COTS) オープン ミッション システム (OMS) プロセッサ モジュールでアップグレードされました。オーケストレーション システムと連携したアジャイル ソフトウェア開発プロセスが実装され、追加ベンダーからのアップグレードが迅速化され、ソフトウェア アップデートはウォーターフォール モデルを使用して開発されたインクリメントから番号付きの年間リリースに移行されました。^{[ 118 ] [ 119 ]}

試験中の追加のアップグレードには、新しいセンサーとアンテナ、AIM-260 JATMを含む新しい兵器の統合、より耐久性のあるステルスコーティングなどの信頼性の向上が含まれます。当初 Dem/Val 中に削除された専用の赤外線捜索追跡 (IRST) は、追加されたセンサーの 1 つです。^{[ 120 ] [ 121 ] [ 122 ]}その他の開発には、ミサイル発射探知機 (MLD) の全方位 IRST 機能、^{[ N 15 ]}無人協調戦闘機(CCA) または「忠実なウィングマン」との有人無人チーム (MUM-T) 機能、およびGentex / Raytheon (後にThales USA ) Scorpionヘルメットマウントディスプレイ(HMD) の統合が含まれます。^{[ N 16 ] [ 30 ] [ 124 ]}航空機のステルス性を維持しつつ、ペイロードと燃料容量を増やすため、2000 年代初頭からステルス外部搭載が研究されており、ステルス戦闘半径を拡大するために、低抗力、低視認性の外部タンクとパイロンが開発されている。^{[ 125 ]} F-22 は、NGAD プログラムの技術をテストおよび適用するためのプラットフォームとしても使用されている。^{[ 126 ]}

提案されたアップグレードのすべてが実施されたわけではない。計画されていた多機能先進データリンク（MADL）の統合は、開発の遅延と普及の遅れにより中止された。ロット3以降のブロック20航空機は共通構成計画に基づいてブロック30/35にアップグレードされたが、ロッキード・マーティンは2017年に、戦闘に使用できる機数を増やすために、残りのすべてのブロック20訓練機もブロック30/35にアップグレードすることを提案した。これは他の予算上の優先事項のために追求されなかった。^{[ 64 ]}

近代化とは別に、F-22の構造設計と製造は生産期間中に改良されました。たとえば、ロット3以降の機体には、ヴォート社製の改良型スタビレーターが搭載されました。^{[ 127 ] [ 128 ]}機体群は 、試験中に判明した問題を解決し、初期バッチの部品の不適切なチタン熱処理に対処するために、3億5000万ドルの「構造修理/改修プログラム」（SRP）を受けました。^{[ 129 ] [ 39 ]} 2021年1月までに、すべての機体がSRPを受け、機体群全体の耐用年数が確保されました。^{[ 130 ] [ 131 ]} F-22は、代替燃料の試験と認定にも使用されており、 2008年8月にはJP-8とフィッシャー・トロプシュ法で製造された天然ガスベースの燃料を50/50で混合した合成ジェット燃料、 2011年3月にはキャメリーナ由来のバイオ燃料を50%混合したものが試験された。 ^{[ 132 ] [ 133 ]}

F-22ラプターは、第5世代の制空戦闘機であり、米空軍ではステルス航空機技術において第4世代とみなされている。 ^{[ 134 ]}これは、スーパークルーズ、スーパー機動性、ステルス、統合アビオニクス（またはセンサー融合）を単一の兵器プラットフォームに組み合わせた最初の運用中の航空機であり、高度に競争の激しい環境下で生存し、主に攻撃および防御の対空作戦などの任務を遂行することを可能にする。^{[ 36 ]}

F-22の形状は、ステルス性と空力性能を兼ね備えています。平面形状とパネルエッジは共通の角度で整列しており、同様に整列した表面は、航空機のレーダー断面積を最小限に抑えるために連続的な曲率を持っています。^{[ 135 ]}切り詰められたダイヤモンドのようなデルタ翼は、前縁が42°後退、後縁が-17°後退、わずかな下反角、円錐形のキャンバーを持ち、超音速波抵抗を低減します。肩に取り付けられた翼は、4つの尾翼面と前縁付け根延長部がキャレットインレットの上端まで伸びて胴体に滑らかに融合しており、前部胴体のチャインもそこで合流します。飛行制御面には、前縁フラップ、フラッペロン、エルロン、傾斜した垂直安定板の方向舵、全可動水平尾翼（スタビレーター）が含まれます。エアブレーキでは、エルロンが上方に偏向し、フラッペロンが下方に偏向し、ラダーが外側に偏向して抗力を増加させます。^{[ 136 ] [ 28 ]}超音速性能に重点を置いているため、面積法則が機体の形状に広く適用され、胴体のほぼすべての容積が翼の後縁より前方に位置し、超音速での抗力を低減します。スタビレーターは、エンジンノズルの後方まで伸びるテールブームから旋回します。^{[ 137 ]}武器はステルス性を高めるために胴体内部に搭載されています。このジェット機は、格納式の三輪着陸装置と緊急用テールフックを備えています。^{[ 28 ]}生存性を高めるために、消火システムと燃料タンク不活性化システムが搭載されています。^{[ 138 ] [ 139 ]}

航空機の2基のプラット・アンド・ホイットニーF119強化ターボファンエンジンは間隔が狭く、ピッチ軸方向に±20度の範囲を持つ長方形の2次元推力偏向ノズルが組み込まれています。ノズルはF-22の飛行制御および機体管理システムに完全に統合されています。各エンジンは、二重冗長のハミルトン・スタンダード全権限デジタルエンジン制御（FADEC）を備え、最大推力は35,000 lbf（156 kN）クラスです。F-22の標準戦闘重量における推力重量比は、最大軍事出力でほぼ1、アフターバーナー全開で1.25です。固定式の肩部マウントキャレットインレットは、乱流境界層を迂回し、上部内側コーナーで斜め衝撃波を発生させて良好な全圧回復と効率的な超音速流圧縮を確保するために、機首胴体からオフセットされています。^{[ 140 ]}外部搭載物なしの最大速度は、軍用/中間出力でのスーパークルーズで約マッハ1.8、アフターバーナー使用時はマッハ 2 以上です。^{[ N 17 ]} 18,000ポンド (8,165 kg)の内部燃料と、2 つの600 USガロン (2,270 L)の外部タンクに8,000ポンド (3,629 kg)を追加することで、このジェット機のフェリー航続距離は1,600 nmi (1,840 mi; 2,960 km)を超えます。^{[ 143 ]}この航空機は、胴体中央に給油ブーム受油口があり、左翼付け根に補助動力装置が埋め込まれています。 ^{[ 144 ]}            

F-22は、従来の戦闘機に比べて巡航速度と運用高度が高く、センサーや兵器システムの有効性が向上し、地対空ミサイルなどの地上防衛に対する生存性も向上しています。^{[ 145 ] [ 146 ]}アフターバーナーを使用せずに超音速飛行を維持できるスーパークルーズ能力により、アフターバーナーに依存する航空機では燃料不足で到達できない目標を迎撃できます。内部兵器ベイの使用により、外部搭載物による抵抗がないため、他のほとんどの戦闘構成の戦闘機に比べて比較的高い性能を維持できます。^{[ 147 ]} F-22の推力と空力特性により、高度50,000フィート（15,000m ）でマッハ1.5の通常の戦闘速度が可能になり、従来のプラットフォームに比べて空対空ミサイルの運用範囲が50%拡大し、JDAMの有効射程が2倍になります。^{[ N 18 ] [ 149 ] [ 150 ]}その構造には、持続的な超音速飛行の応力と熱に耐えるための高強度材料が相当量含まれています。チタン合金とビスマレイミド/エポキシ複合材は、それぞれ構造重量の42%と24%を占めています。材料と複数の荷重経路構造設計により、優れた弾道生存性も実現しています。^{[ N 19 ] [ 151 ] [ 152 ]} 

飛行機の空力特性、緩やかな安定性、強力な推力偏向エンジンにより、飛行領域全体で優れた操縦性とエネルギーポテンシャルを発揮し、離陸総重量で内部燃料を満載した状態で9Gの操縦が可能。^{[ 142 ]}大型の操縦翼面、渦発生チャインとLERX、および偏向ノズルにより、優れた高迎角特性を発揮し、ロール制御を維持しながら60°を超えるトリム迎角で飛行し、ヘルブスト操縦（Jターン）やプガチョフのコブラなどの操縦を実行可能。^{[ 153 ]}垂直尾翼への渦の衝突により、当初予想されていたよりも大きなバフェッティングが発生したため、後部スパーを複合材からチタンに変更して尾翼構造を強化した。^{[ 154 ] [ 155 ]}コンピュータ化された三重冗長フライバイワイヤ制御システムとFADECにより、航空機は高い耐逸脱性と制御性を備え、パイロットは安心して操縦できる。^{[ 156 ] [ 147 ]}

F-22は、電波が放射源から特定のセクターに向かって反射、散乱、または回折したり、吸収および減衰したりすることで、レーダーによる探知と追跡が非常に困難になるように設計されました。RCSを低減するための対策には、エッジの整列や表面の連続的な曲率などの機体形状、内部兵器搭載、エンジンファン面とタービンへの視線を外部から遮断する固定形状の蛇行インレットダクトと湾曲したベーン、レーダー吸収材（RAM）の使用、レーダー反射を引き起こす可能性のあるヒンジやパイロットヘルメットなどの細部への注意が含まれます。^{[ 135 ]} F-22はまた、無線周波数放射、赤外線シグネチャ、音響シグネチャを低減し、肉眼での視認性も低減するように設計されました。^{[ 157 ]}航空機の長方形の推力偏向ノズルは、排気プルームを平坦化し、剥離渦を通して周囲の空気との混合を促進し、赤外線放射を低減して、赤外線ホーミング（「熱追尾」）地対空ミサイルまたは空対空ミサイルの脅威を軽減します。^{[ 158 ] [ 159 ]}赤外線シグネチャを低減するための追加措置には、超音速飛行による熱蓄積を管理するための特殊なトップコートとアクティブ冷却が含まれます。^{[ 160 ] [ 135 ]}

以前のステルス設計と比較して、F-22はメンテナンスが大変で悪天候の影響を受けやすいRAMへの依存度が低く、飛行場や空調のない通常の格納庫で修理を受けることができます。F-22には、レーダーシグネチャが劣化して修理が必要になったときに警告を発するシグネチャ評価システムが組み込まれています。 ^{[ 153 ]} F-22の正確なRCSは機密扱いですが、2009年にロッキード・マーティンは、特定の角度から見ると、この航空機のRCSは0.0001 m ²または-40 dBsmであり、「鋼鉄のビー玉」のレーダー反射に相当することを示す情報を公開しました。この航空機は、RCSを隠すためにルーネブルグレンズ反射器を取り付けることができます。 ^{[ 161 ] [ 162 ]}ステルスが要求される任務の場合、任務遂行率は62～70%です。^{[ N 20 ]} 2021年から、F-22は新しいクロムのような表面コーティングをテストしているのが目撃されており、赤外線追跡システムによるF-22の探知性を低減するのに役立つと推測されている。^{[ 164 ] [ 165 ]}

ステルス特性の有効性を評価するのは難しい。RCS値は、静止レーダーの観点から見た航空機の正面または側面の面積を限定的に測定したものである。航空機が機動すると、まったく異なる角度と表面積が露出し、レーダーの探知可能性が増加する可能性がある。さらに、F-22のステルス形状とレーダー吸収材は、主に他の航空機に搭載されている高周波レーダーに対して有効である。レイリー散乱と共鳴の影響により、気象レーダーや早期警戒レーダーなどの低周波レーダーは、F-22の物理的な大きさのために、F-22を探知する可能性が高くなる。これらのレーダーは目立ちやすく、クラッターの影響を受けやすく、精度も低い。^{[ 166 ]}また、微弱または一時的なレーダー接触によって防御側はステルス機の存在を認識できるが、確実に迎撃して航空機を攻撃することははるかに困難である。^{[ 167 ] [ 168 ]}

この航空機には統合アビオニクスシステムが搭載されており、センサーフュージョンによって、機上のすべてのセンサーシステムからのデータと機外からの入力がフィルタリングされ、統合された戦術画像に処理されるため、パイロットの状況認識が向上し、作業負荷が軽減されます。主要なミッションシステムには、Sanders / General Electric AN/ALR-94 電子戦システム、Martin Marietta AN/AAR-56赤外線および紫外線ミサイル発射探知機(MLD)、Westinghouse / Texas Instruments AN/APG-77アクティブ電子走査アレイ(AESA) レーダー、TRW AN/ASQ-220 通信/航法/識別 (CNI) スイート、およびテスト中のRaytheon 先進赤外線捜索追跡(IRST) が含まれます。^{[ 169 ] [ 170 ] [ 171 ]}

APG-77レーダーは、低視認性、アクティブ開口、電子走査アンテナを備え、あらゆる天候条件下で複数の目標を走査しながら追跡します。アンテナはステルス性を高めるために後方に傾けられています。その放射は、電子攻撃能力として敵のセンサーを過負荷にするために集中させることができます。レーダーは、迎撃確率を下げるために毎秒1,000回以上周波数を変更し、 1平方フィート（1平方メートル）の目標に対して推定125～150マイル（201～241km ^）、狭いビームでは250マイル（400km ）以上の距離があります。アップグレードされたAPG-77(V)1は、合成開口レーダー（SAR）マッピング、地上移動目標指示/追跡（GMTI/GMTT）、および攻撃モードを介して空対地機能を提供します。^{[ 111 ] [ 153 ]}       

F-22に搭載されている最も技術的に複雑な装備の一つであるALR-94電子戦システムは、全方位レーダー警報受信機（RWR）のカバー範囲と脅威の地理位置特定のために、翼と胴体に融合された30以上のアンテナを統合しています。レーダーの探知範囲を超える距離（250海里以上）で目標を捜索できる受動探知機として使用でき、狭帯域インターリーブ捜索追跡（NBILST）による目標ロックに必要な情報を提供し、狭いビーム（方位角と仰角で2°×2°まで）にレーダー放射を誘導することができます。検出された脅威に応じて、防御システムはパイロットにフレアやチャフなどの対抗手段を放出するように促すことができます。^{[ 172 ]}無線周波数スペクトルでのステルス性を確保するため、ASQ-220 CNIの放射は厳密に制御され、特定のセクターに限定されており、F-22間の戦術通信は指向性インター/イントラフライトデータリンク（IFDL）を使用して行われます。 CNI システムは、 TACAN、IFF (モード 5を含む)、およびHAVE QUICK /SATURN、SINCGARS、後に Link 16などのさまざまな方法による通信も管理します。 ^{[ 173 ] [ 174 ]}追加の受動検出方法には、6 つのセンサーを使用して完全な球状赤外線カバレッジを提供する AAR-56 ミサイル発射探知機が含まれます。センサーは、検出と生存性対策の改善のために TacIRST に更新されています。別途、ステルス翼ポッドに格納されている先進的な IRST は、長距離の受動識別とターゲット設定のための狭視野センサーです。^{[ 175 ]}この航空機は、自動地上衝突回避システム (GCAS) でアップグレードされました。^{[ 176 ]}

レーダー、CNI、その他のセンサーからの情報は、それぞれ毎秒最大 105億命令を処理できる2 台のHughes Common Integrated Processor (CIP) ミッション コンピュータによって処理されます。^{[ 172 ] [ 177 ]} F-22 の基本ソフトウェアには約 170 万行のコードがあり、その大部分はレーダー データの処理などのミッション システムに関連しています。^{[ 178 ]}アビオニクス アーキテクチャ システムの高度に統合された性質とプログラミング言語Ada [ ^{N 21 ]}の使用により、アップグレードの開発とテストが困難になっています。より迅速なアップグレードを可能にするために、CIP はCurtiss-Wrightオープン ミッション システム (OMS) プロセッサ モジュールと、アビオニクス スイート^がサードパーティ ベンダーのコンテナ化されたソフトウェアとインターフェースできるようにするための Open Systems Enclave (OSE) オーケストレーション プラットフォームと呼ばれるモジュール式のオープン システム アーキテクチャでアップグレードされました。^{[ 30 ] [ 180 ]}  

F-22は戦場近くで運用できるため、RC-135リベットジョイントに匹敵する脅威探知および識別能力を持ち、「ミニAWACS 」として機能する能力も備えているが、レーダーは専用機ほど強力ではない。これにより、F-22は同盟国のために迅速に目標を指定し、友軍機を調整することができる。^{[ 153 ] [ 181 ]}他の航空機との通信は当初音声に限られていたが、アップグレードにより、バトルフィールド空中通信ノード（BACN）またはMIDS-JTRSを介したJTIDS/リンク16トラフィックを介してデータを転送できるようになった。 ^{[ 117 ]} F-22用に開発されたIEEE 1394 Bバスは、商用IEEE 1394「FireWire」バスシステムから派生したものである。^{[ 182 ]} 2007年、F-22のレーダーは無線データ送受信機としてテストされ、毎秒548メガビットでデータを送信し、ギガビット速度で受信し、Link 16システムよりもはるかに高速でした。^{[ 183 ]}航空機の無線周波数受信機は、電子支援対策（ESM）と情報収集、監視、偵察（ISR）タスクを実行する能力を提供します。^{[ 184 ] [ 185 ]}

F-22は、全デジタル飛行計器を備えたグラスコックピットを採用している。モノクロのヘッドアップディスプレイは広い視野を提供し、主要な飛行計器として機能する。情報は6つのカラー液晶ディスプレイ（LCD）パネルにも表示される。^{[ 186 ]}主要な飛行制御は、感圧式サイドスティックコントローラーと一対のスロットルである。米空軍は当初、直接音声入力（DVI）制御を実装することを望んでいたが、技術的にリスクが高すぎると判断され、断念された。^{[ 187 ]}キャノピーの寸法は、 長さ約140インチ、 幅約45インチ、 高さ約27インチ（355cm  ×115cm  ×69cm  ）で、重量は360ポンドである。^{[ 188 ]}キャノピーは、当初の設計では必要な800時間ではなく平均331時間しか持たなかったため、再設計された。 F-22は当初ヘルメット装着型ディスプレイ（HMD）を搭載する予定だったが、開発コスト削減のため延期された。現在、この航空機にはスコーピオンHMDが統合されている。^{[ 84 ]}

F-22には無線機能が統合されています。信号処理システムは、個別のハードウェア モジュールではなく仮想化されています。^{[ 189 ]}統合制御パネル (ICP) は、通信、航法、および自動操縦データを入力するためのキーパッド システムです。ICP の周囲に配置された 2 つの3インチ × 4インチ (7.6 cm × 10.2 cm)の前面ディスプレイは、統合注意勧告/警告 (ICAW) および CNI データを表示するために使用され、冗長性のためにスタンバイ飛行計器グループおよび燃料量インジケーターとしても機能します。^{[ 190 ]}スタンバイ飛行グループは、基本的な計器気象条件のために人工水平儀を表示します。8インチ× 8インチ (20 cm × 20 cm)のプライマリ多機能ディスプレイ(PMFD) は ICP の下に配置され、航法および状況評価に使用されます。PMFDの周囲には、戦術情報や物資管理のために、6.25インチ× 6.25インチ（15.9cm × 15.9cm ）の補助多機能ディスプレイが3つ配置されている。 ^{[ 191 ]}                  

射出座席は、米空軍機で一般的に使用されているACES IIのバージョンで、中央に射出制御装置が取り付けられています。^{[ 192 ]} F-22には複雑な生命維持システムがあり、機内酸素発生システム（OBOGS）、パイロット用防護服、パイロットのマスクと衣服への流量と圧力を制御する呼吸調整器/抗G（BRAG）バルブが含まれています。パイロット用防護服は、先進技術抗Gスーツ（ATAGS）プロジェクトの下で開発され、化学/生物学的危険や冷水浸漬から保護し、高高度でのG力と低圧に対抗し、熱緩和を提供します。^{[ 193 ]}一連の低酸素症関連の問題を受けて、生命維持システムは、自動バックアップ酸素システムと新しいフライトベストバルブを含むように改訂されました。^{[ 113 ]}戦闘環境では、射出座席にはGAU-5/Aと呼ばれる改良型M4カービンが含まれています。 ^{[ 194 ]}

F-22には3つの内部兵装ベイがあります。胴体下部の大きなメインベイと、エンジン吸気口の後方の胴体側面の2つの小さなベイです。各サイドベイの後ろには、フレアなどの対抗手段用の小さなベイがあります。^{[ 195 ]}メインベイは中心線に沿って分割されており、視程外（BVR）ミサイル用のLAU-142/Aランチャーを6基搭載でき、各サイドベイには短距離ミサイル用のLAU-141/Aランチャーが1基ずつあります。主な空対空ミサイルはAIM-120 AMRAAMとAIM-9 Sidewinderで、 AIM-260 JATMの統合が計画されています。^{[ 196 ]}ミサイル発射には、ベイのドアを1秒未満開ける必要があり、その間に空気圧または油圧アームがミサイルを機体から押し出します。これは探知されにくくするため、また高速飛行中にミサイルを展開するためである。^{[ 197 ]}機体右翼付け根には、機体内部に搭載されたM61A2バルカン20mm回転式機関砲 が埋め込まれており、砲口は格納式のドアで覆われている。砲が発射されていないときはドアは閉じたままで、露出した砲口が航空機のレーダー反射断面積に及ぼす悪影響を最小限に抑える。^{[ 198 ]}機関砲の発射経路のレーダー投影は、パイロットのヘッドアップディスプレイに表示される。^{[ 199 ]}

空対空ミサイル用に設計されているが、メインベイは4基のランチャーを2基の爆弾ラックに置き換えることができ、それぞれ1,000 ポンド（450kg  ）爆弾1発または250 ポンド（110kg  ）爆弾4発を搭載でき、合計2,000ポンド（910kg）の空対地兵器を搭載できる。^{[ 200 ] [ 36 ]} 2024年、ロッキード・マーティンは、F-22に内部搭載可能な1,300ポンド（590kg ）の兵器であるマコ極超音速ミサイルの提案を発表した。 ^{[ 201 ]} F-22はJDAMやSDBなどのGPS誘導兵器を搭載できるが、レーザー誘導兵器を自己指定することはできない。^{[ 202 ]}   

F-22は通常、内部に兵器を搭載するが、翼には4つのハードポイントがあり、それぞれ5,000ポンド（2,300kg ）の重量に対応できる。各ハードポイントには、取り外し可能な600ガロン（2,270L）の外部燃料タンクまたは2発の空対空ミサイルを搭載したランチャーを収容できるパイロンを取り付けることができる。内側の2つのハードポイントは、外部燃料タンク用に「配管」されている。外側の2つのハードポイントは、その後、IRSTとミッションシステムを格納する2つのステルスポッド専用になった。航空機は、外部タンクとそのパイロンアタッチメントを投棄して、低視認性特性と運動性能を回復することができる。^{[ 203 ]}  

F-22は、300飛行時間ごとに3週間のパッケージ整備計画（PMP）が必要です。^{[ 204 ]}ステルスコーティングは、以前のステルス機よりも頑丈で耐候性に優れるように設計されていましたが、^{[ 153 ]} 2009年にF-22がグアムに最初に配備されたとき、初期のコーティングは雨や湿気に対して機能しませんでした。 ^{[ 205 ]}ステルス対策は整備のほぼ3分の1を占め、特にコーティングは要求が厳しいものです。^{[ 206 ] [ 30 ]} F-22の整備は、ユタ州ヒル空軍基地のオグデン航空兵站複合施設で行われ、機体数が少なく消耗予備機が限られているため、整備中は細心の注意が払われます。^{[ 207 ]}

F-22は、2015年には平均で63%の時間任務に利用可能であり、2005年に導入されたときの40%から増加しました。飛行時間あたりの整備時間も、初期の30時間から2009年までに10.5時間に改善され、要求される12時間を下回りました。2014年には、飛行時間あたりの人件費は43時間でした。導入当初、F-22の平均整備間隔（MTBM）は1.7時間で、要求される3.0時間に満たず、2012年には3.2時間に上昇しました。^{[ 84 ] [ 39 ]} 2015会計年度までに、飛行時間あたりのコストは59,116ドルでしたが、2019年のユーザー償還率は飛行時間あたり約35,000ドル（ 2024年には約42,237ドル）でした。 ^{[ 208 ] [ 209 ]}

F-22は運用開始前に広範な試験を受けた。最初の量産機は2002年10月にエドワーズ空軍基地に納入され、IOT&Eが開始された。ネリス空軍基地の第422試験飛行隊向けの最初の機体は2003年1月に到着したが、IOT&Eは2003年半ばに予定されていた開始から何度も延期され、特にミッションアビオニクスの安定性が課題となった。^{[ N 22 ] [ 154 ]} OT&Eフェーズ1と呼ばれる予備評価の後、正式なIOT&Eは2004年4月に開始され、同年12月に完了した。この節目は、ジェット機の空対空ミッション能力の実証に成功したことを示すものであったが、ジェット機は予想以上にメンテナンスに手間がかかった。^{[ 210 ]} 2005年の後続OT&E（FOT&E）により、F-22の空対地ミッション能力がクリアされた。^{[ 211 ]}

第1戦闘航空団の最初の戦闘準備完了F-22は2005年1月にバージニア州ラングレー空軍基地に到着し、同年12月、米空軍は第94戦闘飛行隊で同機が初期作戦能力（IOC）を達成したと発表した。 ^{[ 212 ]}その後、同部隊は2006年6月にアラスカでノーザンエッジ06演習、 2007年2月にネリス空軍基地でレッドフラッグ07-2演習に参加し、レッドフォースのアグレッサーF-15とF-16を相手に飛行し、模擬キルレシオ108対0でF-22の大幅に向上した空中戦闘能力を実証した。これらの大規模演習は、F-22の作戦戦術と運用をさらに洗練させた。^{[ 52 ] [ 213 ]}

F-22は、2007年12月に完全運用能力（FOC）を達成しました。これは、航空戦闘軍団（ACC）のジョン・コーリー将軍が、統合された現役の第1戦闘航空団とバージニア州空軍州兵第192戦闘航空団のF-22が完全に運用可能になったことを正式に宣言した時です。^{[ 214 ]}これに続いて、2008年4月に統合航空団の運用準備検査（ORI）が行われ、シミュレーションによる撃墜比率が221対0で、すべてのカテゴリーで「優秀」と評価されました。^{[ 215 ]}精密攻撃能力を持つF-22の配備は、2008年にF-117が運用から退役することにも貢献し、第49戦闘航空団は、長期運用コストを削減するための一連の機体統合の前に、短期間F-22を運用しました。^{[ 216 ]} 2018年に政府会計検査院は、可用性とパイロット訓練を改善するためのさらなる統合を勧告した。^{[ 217 ]}

第43戦闘飛行隊は2002年にティンダル空軍基地でF-22の基本コースを行うF-22正式訓練部隊（FTU）として再編成され、パイロット訓練用の最初の機体は2003年9月に納入された。 2018年のハリケーン・マイケルによる基地の甚大な被害を受け、飛行隊とその機体は近隣のエグリン空軍基地に移された。当初は嵐による被害で数機のジェット機が失われたと懸念されたが、後にすべて修理され、飛行に復帰した。^{[ 218 ]} FTUとその機体は2023年にラングレー空軍基地の第71戦闘飛行隊に再配属された。^{[ 219 ]}

2014年現在、Bコースの学生は卒業までに38回の出撃が必要（以前は43回）となっている。トラック1コースのパイロット、つまり他の航空機から再訓練を受けているパイロットも、卒業に必要な出撃回数が19回から12回に減少した。^{[ 220 ]} F-22の学生はまずT-38タロン練習機で訓練を受ける。老朽化したT-38は高いGフォースに耐えられるよう設​​計されておらず、最新のアビオニクスも搭載していないため、追加のパイロット訓練はF-16で行われる。^{[ 221 ]} F-22を正確に模倣できる最新の練習機の代替機がないため、空軍は訓練を補完するためにF-22を使用することが多いが、F-22は飛行時間あたりT-38のほぼ10倍のコストがかかるため、費用がかさむ。^{[ 222 ]}次期T-7レッドホークは、 F-22およびF-35のアビオニクスにより近い最新のアビオニクスを搭載している。^{[ 223 ]}これは、数年遅れの2027年に初期運用能力に入る予定である。^{[ 224 ]} 2014年、空軍はティンダル空軍基地に第2戦闘訓練飛行隊を設立し、 F-22での敵機訓練飛行を減らすために、敵機としてT-38を装備した。 ^{[ 225 ]}運用コストを削減し、F-22の耐用年数を延ばすために、一部のパイロット訓練飛行はフライトシミュレーターを使用して実施されている。^{[ 204 ]}米空軍兵器学校の高度なF-22兵器教官コースは、ネリス空軍基地の第433兵器飛行隊によって実施されている。^{[ 226 ]}

運用開始当初、F-22のパイロットは酸素システムの不具合により、意識喪失、記憶喪失、情緒不安定、神経学的変化、持続的な呼吸器系の問題、慢性的な咳などの症状を経験しました。これらの問題は、2010年の死亡事故、2011年の4か月間の運航停止、およびその後の高度と距離の飛行制限につながりました。^{[ 227 ] [ 228 ]} 2012年8月、国防総省は、高G時にパイロットのベストを膨らませるBRAGバルブに欠陥があり呼吸を制限し、OBOGS（機内酸素発生システム）が高G時に酸素供給を予期せず変動することを発見しました。^{[ 229 ] [ 230 ]} 2005年にラプター航空医療ワーキンググループは酸素システムの変更を勧告したが、資金がなかったため、2012年に再検討された。^{[ 231 ] [ 232 ]} F-22 CTFと第412航空宇宙医学飛行隊は最終的に呼吸制限が根本原因であると判断し、咳の症状は高G曝露と過剰な酸素濃度を供給するOBOGSによる加速性無気肺^{[ N 23 ]}に起因するとされた。一部の地上クルーに毒素や粒子が存在することは無関係とみなされた。^{[ 233 ]}自動バックアップの設置を含む生命維持システムと酸素システムの改修により、2013年4月に高度と距離の制限が解除された。^{[ 234 ]}

IOCと大規模演習の後、F-22は2007年1月にノーブル・イーグル作戦の下で初の国土防衛任務を遂行した。2007年11月、アラスカ州エルメンドルフ空軍基地の第90戦闘飛行隊のF-22は、2機のロシアのTu-95MS爆撃機を北米航空宇宙防衛司令部（NORAD）の迎撃任務で初めて実施した。^{[ 235 ]}それ以来、F-22は偵察中のTu-160爆撃機の護衛も行っている。^{[ 236 ]}

F-22は2007年2月に第27戦闘飛行隊とともに日本の沖縄にある嘉手納空軍基地に初めて海外配備された。 ^{[ 237 ]}この最初の海外配備は、ハワイのヒッカム空軍基地から飛行していた6機のF-22が国際日付変更線（経度180度）を越える際にソフトウェア関連のシステム障害を複数回経験するという問題に見舞われた。航空機はタンカー機に追従してハワイに戻った。48時間以内にエラーは解決され、飛行は再開された。^{[ 238 ] [ 239 ]}嘉手納はF-22部隊にとって頻繁なローテーションとなり、韓国、マレーシア、フィリピンでの訓練演習にも参加している。^{[ 240 ] [ 241 ] [ 242 ]}

ゲイツ国防長官は当初、2007年に中東へのF-22の配備を拒否した。^{[ 243 ]}この機種は2009年にUAEのアル・ダフラ空軍基地で同地域に初めて配備された。 2012年4月、F-22はイランから200マイル未満のアル・ダフラにローテーション配備されている。 ^{[ 244 ] [ 245 ]} 2013年3月、米空軍は、イラン沿岸を飛行していたMQ-1プレデターから16マイル以内に接近したイランのF-4ファントムIIをF-22が迎撃したと発表した。^{[ 246 ]}

2014年9月22日、F-22はシリアへのアメリカ主導の介入作戦「インヘレント・リゾルブ作戦」の最初の攻撃の一部を実施し、同機種初の戦闘出撃を行った。航空機はティシュリンダム付近のイスラム国標的に1,000ポンドのGPS誘導爆弾を投下した。^{[ 247 ] [ 248 ]} 2014年9月から2015年7月にかけて、F-22はシリア上空で204回の出撃を行い、約60か所に270発の爆弾を投下した。^{[ 249 ]}展開期間中、F-22は近接航空支援（CAS）を実施し、シリア、イラン、ロシアの航空機がアメリカの支援を受けたクルド人勢力を攻撃したり、この地域でのアメリカの作戦を妨害したりするのを阻止した。^{[ 250 ] [ 251 ] [ 252 ]} F-22は、2018年2月7日にシリア東部のハシャム近郊でアサド政権支持派とロシアのワグネル・グループの準軍事組織を撃破した米国の空爆にも参加した。 ^{[ 253 ] [ 254 ] [ 255 ]}これらの空爆にもかかわらず、作戦におけるF-22の主な役割は情報収集、監視、偵察を行うことであった。^{[ 256 ]}この航空機は中東の他の地域でも任務を遂行した。2017年11月には、B-52と連携して運用されたF-22が、アフガニスタンのタリバン支配地域にあるアヘン生産・貯蔵施設を爆撃した。^{[ 257 ] [ 208 ]}

同等またはそれに近い敵国との紛争において、展開の迅速性を高め、兵站上の負担を軽減するため、米空軍は「ラピッド・ラプター」と呼ばれる展開構想を開発した。これは、2機から4機のF-22戦闘機と、兵站支援用のC-17輸送機1機で構成されるもので、2008年に2人のF-22パイロットによって初めて提案された。その目的は、より分散した生存性の高い部隊配置を可能にする、より小規模で厳しい環境下でも、24時間以内に展開して戦闘に参加できるようにすることである。このコンセプトは、2013年にウェーク島、2014年後半にグアムでテストされました。^{[ 258 ] [ 259 ] [ 260 ]} 2014年のロシアによるクリミア併合を受けて、コンセプトをさらにテストし、NATO同盟国と訓練するために、2015年8月と9月に4機のF-22がドイツのシュパンダーレム空軍基地、ポーランドのワスク空軍基地、エストニアのアマリ空軍基地に配備されました。 ^{[ 261 ]}米空軍はラピッド・ラプターの原則に基づいて構築し、最終的には、同等の紛争中に分散型作戦に移行するアジャイル戦闘運用と呼ばれる新しい作戦コンセプトに統合します。たとえば、演習中にF-22の分遣隊がテニアン島と硫黄島の簡素な飛行場から運用されています。^{[ 262 ] [ 263 ]}

2023年2月4日、第1戦闘航空団のF-22が、サウスカロライナ州沖合の高度60,000～65,000フィート（20,000メートル）で、目視範囲内で中国のスパイ気球とみられるものを撃墜した^{[ 264 ]}。これはF-22の初の空対空撃墜となった^{[ 265 ]} 。残骸は海岸から約6マイル沖合に着水し、その後、米海軍と米沿岸警備隊の艦船によって回収された^{[ 266 ]}。F -22は2月10日にアラスカ沿岸付近、 2月11日にユーコン上空で、さらに高高度の物体を撃墜した^{[ 267 ] 。} 

米国当局者によると、2025年6月22日のイラン核施設への米国の攻撃の際、中東の地上基地から発進したF-22とF-35Aは、B-2爆撃機の爆撃に先立って地対空ミサイルの攻撃を引きつけるために使用された。 ^{[ 268 ] [ 269 ] [ 270 ]}

2026年1月、F-22、F-35、B-1、F/A-18、E/A-18 、各種情報収集・監視・偵察機、多数のドローンが、ヘリコプターの目標地域への安全な進入を確保するため、ベネズエラの防空システムを解体・無力化するために使用された。この作戦の結果、ベネズエラのニコラス・マドゥロ大統領が捕らえられた。^{[ 271 ]}

2026年2月28日、F-22ラプターがイスラエルに配備され、イランに対する大規模な米イスラエル合同軍事作戦であるエピック・フューリー作戦に参加した。アビエーション・ウィークによると、米国は攻撃に先立ち、 F-22をKC-135およびKC-46空中給油機とともにイスラエルに配備した。タスク＆パーパスは、F-22が作戦のために中東に移動された戦闘機の中に含まれていたことを確認した。CENTCOMはこれを「この世代で最大の地域における米軍火力集中」と表現した。^{[ 272 ] [ 273 ]}

米空軍は、次世代制空権（NGAD）第6世代有人戦闘機ボーイングF-47に置き換えられる2030年代にF-22の退役を開始する予定である。 ^{[ 274 ] [ 275 ] [ 276 ]} 2021年5月、チャールズ・Q・ブラウン・ジュニア空軍参謀総長は、将来の戦闘機部隊の数を「4機プラス1機」に削減することを構想していると述べた。F-22に続いてNGAD、F-35A、F-15Eに続いてF-15EX、F-16に続いて「MR-X」、そしてA-10である。A-10は、その航空機の退役が早まったため、後に計画から削除された。^{[ 277 ] [ 278 ]} 2022年、空軍はティンダル空軍基地のブロック20 F-22のうち3機を除くすべてを売却することを許可するよう要請した。^{[ 279 ]}議会は、戦闘コードのないブロック 20 機 33 機の売却要求を拒否し、2026 会計年度まで売却を禁止する条項を可決した。^{[ 280 ]}ブロック 30/35 F-22 は米空軍の最優先事項の 1 つであり、継続的に更新される予定だが、空軍はブロック 20 機は旧式で F-22 パイロットの訓練にも不向きであり、ブロック 30/35 規格にアップグレードするには 35 億ドルの費用がかかるため、コスト的に不可能だと考えている。^{[ 281 ] [ 282 ]} 2025 年 9 月、ロッキード マーティンは、訓練目的で使用されているブロック 20 F-22 35 機を戦闘準備の整ったブロック 30/35 F-22 に改造する計画を明らかにした。^{[ 283 ]}

X -44 MANTA、すなわち多軸無尾翼機は、F-22をベースに推力偏向制御を強化し、空力面バックアップを持たない計画された実験機であった。^{[ 286 ]}この機体は、方向舵、補助翼、昇降舵を一切備えず、推力偏向のみで制御される予定であった。この計画への資金提供は2000年に中止された。^{[ 287 ]}

FB -22は、2000年代初頭にアメリカ空軍向けの超音速ステルス地域爆撃機として提案されました。 ^{[ 288 ]}設計は何度か変更され、後期のものはF-22の胴体と大幅に拡大されたデルタ翼を組み合わせ、最大30発の小型誘導爆弾を1,600海里（3,000km ）以上まで搭載できると予測されていました。これはF-22Aの戦闘航続距離の約2倍です。^{[ 289 ]} FB-22の提案は、2006年の4年ごとの国防見直しとその後の開発により中止され、より航続距離の長い大型の亜音速戦略爆撃機が代わりに採用されました。これが次世代爆撃機となりましたが、2009年に長距離攻撃爆撃機として再検討され、B-21レイダーとなりました。^{[ 125 ] [ 290 ] [ 291 ]}  

2018年8月、ロッキード・マーティンは、第5世代/第6世代FXプログラム向けに、F-22派生型を航空自衛隊（JASDF）に提案した。後に米空軍にも提案されたこの設計は、改良型F-22の機体に大型化された翼を組み合わせ、燃料容量と戦闘行動半径を1,200海里（2,200km ）に拡大するとともに、F-35のアビオニクスと改良されたステルスコーティングを搭載するものであった。^{[ 292 ] [ 293 ]}この提案は、コスト、既存の輸出規制、および産業界の協力関係への懸念から、最終的に米空軍と航空自衛隊の両方で検討されなかった。^{[ 294 ] [ 295 ]}