ロッキード・マーティン F-22 ラプター

F-22 ラプター
F-22ラプターが飛行訓練任務で嘉手納基地上空を飛行
一般情報
タイプ	制空戦闘機
国籍	アメリカ合衆国
メーカー	ロッキード・マーティン・エアロノーティクス ボーイング統合防衛システム
状態	使用中
プライマリユーザー	アメリカ空軍
建造数	195機（試験機8機、量産機187機）[N 1] [1]
歴史
製造	1996–2011
導入日	2005年12月15日
初飛行	1997年9月7日; 27年前 (1997-09-07)
開発元	ロッキード YF-22
開発されて	ロッキード・マーティン X-44 マンタ ロッキード・マーティン FB-22

ロッキード・マーティン/ボーイング F-22 ラプターは、アメリカ空軍(USAF)向けに開発・製造された、アメリカ製の双発全天候型超音速 ステルス 戦闘機です。USAF の先進戦術戦闘機(ATF) プログラムの成果として、この機体は制空戦闘機として設計されましたが、地上攻撃、電子戦、信号諜報機能も組み込まれています。主契約者のロッキード・マーティンがF-22 の機体と兵器システムの大部分を製造し、最終組み立てを行いました。一方、プログラム パートナーのボーイングは、主翼、後部胴体、航空電子機器の統合、および訓練システムを提供しました。

1997年に初飛行したF-22はロッキードYF-22の後継機で、2005年12月にF-22Aとして正式に就役するまではF-22やF/A-22など様々な名称で呼ばれていた。米空軍は当初、合計750機のATFを購入する計画だったが、後に381機に縮小され、さらに2009年には高コストに対する政治的反対、生産当時の空対空任務の欠如、より手頃な価格で多用途なF-35の開発により、195機（うち運用モデルは187機）にまで削減された。^{[N 2]}最後の航空機は2012年に納入された。

F-22は、米空軍の高性能戦術航空戦力の重要な構成要素である。開発は長期化し、当初の運用は困難であったが、この航空機は、同等の敵に対する空対空任務における米空軍の主力プラットフォームとなった。対空作戦用に設計されたが、F-22は中東でイスラム国やアサド同盟軍に対する攻撃や電子偵察も行ってきた。F-22は、有人次世代制空戦闘機に後継されるまで、米空軍の戦闘機群の要となる予定である。^{[3] [4] [5]}

F-22は、アメリカ空軍が1981年に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）プログラムに由来する。F-15とF-16はつい最近就役したばかりであったが、諜報報告によれば、統合防空網のための地対空ミサイルシステムの新開発、ベリエフA-50 「メインステイ」空中警戒管制システム（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」クラスの戦闘機の急増など、ソ連発の世界的な脅威の台頭により、その有効性が急速に損なわれることが示唆されていた。 ^[6]当初「シニアスカイ」というコードネームで呼ばれていたATFは、これらの報告の影響を受けて制空戦闘機プログラムとなった。ソ連とワルシャワ条約機構が中央ヨーロッパに侵攻するという潜在的なシナリオでは、ATFがこの非常に競争の激しい環境で攻撃的および防御的な対航空作戦（OCA / DCA）の先頭に立って、NATOの攻撃機と攻撃機の後続部隊が地上編隊を攻撃できるようにすると想定されていました。そのために、ATFは、複合材料、軽量合金、高度な飛行制御システムと航空電子機器、マッハ1.5前後の超音速巡航（またはスーパークルーズ）用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、近い将来の戦闘機設計における新技術を活用して、能力と生存性の野心的な飛躍を遂げる予定でした。^{[7] [8] [9]}

米空軍は1981年5月に航空宇宙産業へのATF情報要求（RFI）を開始し、その後、要件の特定と概念および技術開発の管理を行う概念開発チーム（CDT）を立ち上げた。 ^[10] 1983年、CDTはATFシステムプログラムオフィス（SPO）となり、ライトパターソン空軍基地でプログラムを管理した。概念の改良とシステム要件の定義期間の後、ステルスとスーパークルーズに重点を置いた要件を盛り込んだデモンストレーションおよび検証（Dem/Val）提案依頼（RFP）が1985年9月に発行された。RFPは最初のリリース後にいくつかの変更が加えられ、1985年12月にSPOはシグネチャ削減要件を大幅に引き上げ、^{[N 3]}パッカード委員会の勧告により、1986年5月に技術実証プロトタイプの飛行要件が追加された。^[11]さらに、アメリカ海軍は海軍先進戦術戦闘機 (NATF) プログラムの下、最終的にF-14 トムキャットの後継機として ATF 派生型を使用することを発表しました。要件を満たすために必要な技術の開発には莫大な投資が必要だったため、企業間の連携が奨励されました。7 つの入札企業のうち、^{[N 4]} ロッキードとノースロップが 1986 年 10 月 31 日に選ばれました。ロッキードはカリフォルニア州バーバンクのスカンクワークス部門を通じてボーイングおよびジェネラルダイナミクスとチームを組み、ノースロップはマクドネルダグラスとチームを組みました。これら 2 つの請負業者チームは 50 か月の Dem/Val フェーズを実施し、2 つの技術実証プロトタイプ、それぞれYF-22とYF-23の飛行テストで最高潮に達しました。これらは競合する設計を表していますが、プロトタイプは「ベストエフォート」の乗り物であり、競争力のある飛行や量産機を表すものではなく、コンセプトの実現可能性を実証しリスクを軽減することを目的としました。^{[N 5]}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エンジン競技会のための推進システムの開発を請け負った。^{[12] [13]}

Dem/Valは、システムエンジニアリング、技術開発計画、およびポイント航空機設計に対するリスク削減に重点を置いていました。実際、ダウンセレクト後、ロッキードチームは、詳細設計中の重量分析のために1987年夏に機体構成を完全に再設計し、翼の平面形が後退台形からダイヤモンドのようなデルタに、前部胴体の平面形面積が縮小されるなど、注目すべき変更がありました。^{[14] [15]}チームは、数値流体力学とコンピュータ支援設計ソフトウェア、風洞試験（Dem/Valの場合は18,000時間）、カリフォルニア州ヘレンデールでのレーダー断面積（RCS）計算とポール試験など、分析的および経験的手法を広範に使用しました。航空電子機器の開発は、広範な試験と試作によって特徴づけられ、地上と飛行研究所によってサポートされていました。^{[16]デモ/検証期間中、SPOは両チームの性能とコストの}トレードオフ研究の結果を使用してATF要件を見直し、限界価値はあるが重量とコストに大きな影響を与え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ように緩和され、かなりの重量を節約しました。航空電子機器が大きなコスト要因であったため、側方監視レーダーは削除され、専用の赤外線捜索追跡（IRST）システムは多色から単色にダウングレードされ、その後削除されました。これらのコンポーネントを後で追加できるように、スペースと冷却設備は保持されました。射出座席の要件は、新しい設計から既存のマクドネル・ダグラスACES IIにダウングレードされました。請負業者チームによる重量抑制の努力にもかかわらず、離陸時総重量の推定値は50,000ポンドから60,000ポンド（22,700キログラムから27,200キログラム）に増加し、エンジン推力要件は30,000ポンドから35,000ポンド（133キロニュートンから156キロニュートン）クラスに増加しました。^[17]

各チームは、2つのエンジンオプションごとに1機ずつ、合計2機のDem/Val用プロトタイプ航空機を製作した。YF-22は1990年9月29日にカリフォルニア州パームデールで初飛行し、飛行試験ではスーパークルーズ、高迎え角機動、機内兵器ベイからの空対空ミサイル発射を成功裏に実証した。エドワーズ空軍基地でのDem/Val実証プロトタイプの飛行試験後、チームは結果と完全なシステム設計提案、つまり推奨システムコンセプト（PSC）を1990年12月に本格的な開発のために提出した。1991年4月23日、ドナルド・ライス空軍長官は 、ロッキードチームとプラット・アンド・ホイットニーがATFとエンジンの競争で優勝したと発表した。^[18]両方の設計はすべての性能要件を満たすか上回った。 YF-23はよりステルス性が高く高速であると考えられていたが、推力偏向ノズルを備えたYF-22はより機動性が高く、より安価でリスクが低く、同等の機種よりもかなり多くのテスト飛行と飛行時間があった。^[19]報道機関はまた、ロッキードチームの設計は海軍のNATFにより適応しやすいと推測したが、^{[N 6]} 1992年度までに海軍はコストを理由にNATFを断念した。^[20]

プログラムが本格的な開発、つまりエンジニアリングおよび製造開発 (EMD) へと移行すると、量産型の F-22 設計 (社内では構成 645 と呼称) は、類似した構成であるにもかかわらず、未完成の YF-22 実証機とは顕著な違いを持つように進化した。外部形状は大幅に変更され、主翼前縁スイープ角は 48° から 42° に減少し、垂直安定板は後方に移動されて面積が 20% 減少した。^[21]レドーム形状はレーダー性能向上のために変更され、翼端はアンテナ用に切り詰められ、専用エアブレーキは廃止された。パイロットの視界と空力特性を改善するため、キャノピーは 7 インチ (18 cm) 前方に移動し、エンジン吸気口は 14 インチ (36 cm) 後方に移動された。胴体、主翼、安定板後縁の形状は、空力特性、強度、ステルス特性を改善するために改良された。内部構造設計は改良・強化され、量産機の機体は8,000時間の耐用年数を想定して設計された。^{[22] [23]改訂された形状は、初飛行前にヘレンデールと米空軍}RATSCAT射撃場で17,000時間以上の追加風洞試験とRCS試験により検証された。厳しい弾道生存性要件と追加機能によりEMD中の重量が増加したため、予想航続距離と機動性能がわずかに減少した。^[24]

航空機と推進技術の進歩とは別に、F-22の統合アビオニクスシステムとソフトウェアは、統合電子戦と統合通信、航法、識別 (CNI) を含む複数のセンサーシステムとアンテナの融合、およびAdaで記述された170万行のコードのソフトウェア統合により、戦闘機としては複雑さと規模の点で前例のないものでした。実際、アビオニクスはプログラム全体のペースを決める要因になることがよくありました。急速に進歩するコンピューティングと半導体技術を考慮して、アビオニクスは国防総省(DoD) のPAVE PILLARシステムアーキテクチャを採用し、超高速集積回路(VHSIC) プログラムの成果を取り入れることになりました。アビオニクスには、センサーフュージョンを実現するために複数の当時のCrayスーパーコンピューターと同等のコンピューティングと処理の要件があり、地上プロトタイプで広範囲にテストされました。 ^{[25] [26]}ミッションソフトウェア開発の早期検討とトラブルシューティングを可能にするために、ソフトウェアはボーイングの航空電子工学統合研究所（AIL）で地上テストされ、飛行テストベッド航空電子工学研究所として機能するF-22ミッションシステムで改造されたボーイング757で飛行テストされました。 ^{[27] [28]} F-22の航空電子工学設計の多くは、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、航空電子工学のアップグレード作業は当初は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。 ^[29]

チーム内のほぼ均等な作業分担は、主にDem/ValからEMDに引き継がれ、元請けのロッキードが前部胴体と操縦翼面、ジェネラル・ダイナミクスが中央胴体、ボーイングが後部胴体と主翼を担当した。ロッキードは1993年にテキサス州フォートワースでジェネラル・ダイナミクスの戦闘機ポートフォリオを買収し、機体製造の大部分を占め、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施設でDem/Val作業を行っていたが、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の製造、アビオニクスの統合、訓練システムの開発を行った。 EMDの契約では当初、単座のF-22Aを7機、双座のF-22Bを2機発注していたが、後者は開発費を削減するため1996年にキャンセルされ、発注は単座機に変更された。^{[30]最初のF-22Aは、機体番号4001のEMD機で、1997年4月9日にマリエッタの}ドビンズ空軍予備基地で公開され、1997年9月7日に初飛行した。^{[31] [32]}

F-22は当時および将来登場が見込まれていたソビエト戦闘機を撃破するために設計されたため、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及ぼした。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相次いで削減された。この結果、F-22のEMDは何度も再スケジュールされ、延長された。さらに、F-22の野心的な性能要件に必要な多数の新技術により、コスト超過と予定されたマイルストーンの達成に関する問題が悪化した。^[33]一部の機能は運用後のアップグレードに延期されたため、初期コストは削減されたものの、プログラム全体のコストは増加した。^[34]広範なテストと評価の後、プログラムは2005年3月にフルレート生産に移行し、同年12月にジェット機が運用サービスに入ったときにEMDを完了したが、アップグレードと修正のための研究、開発、テスト、評価（RTD＆E）活動は継続された。^[35] 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、最終的には放棄された。2006年、F-22開発チームは、アメリカ航空界で最も権威のある賞であるコリアー・トロフィーを受賞した。^[36]この航空機の高度な機能により、請負業者はサイバー攻撃や技術盗難の標的となっている。^[37]

米空軍は当初、1985 会計年度のドルで総プログラム費用 443 億ドル、調達費用 262 億ドルで 750 機の ATF を発注し、1994 年に生産を開始し、1990 年代中期から後半に運用を開始することを想定していました。ディック チェイニー国防長官 が主導した 1990 年の主要航空機レビュー (MAR) により、1996 年から 648 機に削減され、2000 年代初頭から中期にかけて運用が開始されました。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、米空軍は最終的に、 2013年の最後の納入で航空遠征軍の構造を適切にサポートするために要件を381機に設定しました。開発と生産を通じて、このプログラムはコストに関して継続的に精査され、投資に対して最も大きな能力向上をもたらすのはF-22であると米空軍が判断したにもかかわらず、近代化されたF-15またはF-16の派生型などのより安価な代替案が提案されました。しかし、資金の不安定さから1997年までに総数は339機にまで減少し、1999年には議会によって生産がほぼ停止された。^{[N 7]}最終的には資金が回復したものの、EMD中の遅延とコスト超過により計画数は減少し続け、2003年には277機にまで落ち込んだ。^{[39] [40] 2004年には、}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ドナルド・ラムズフェルド国防長官率いる国防総省は、米空軍の要求が381機であったにもかかわらず、計画されていたF-22の調達を183機の生産機にさらに削減した。^{[41] [42]}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、7つの戦闘飛行隊に航空機が配分された。総プログラム費用は620億ドル（2023年には約902億ドル）と予測された。^[43] 2008年に議会は防衛費法案を可決し、生産型航空機の総発注数を187機に引き上げた。^{[44] [45]}

F-22の生産は、46州の1,000社以上の下請け業者とサプライヤー、最大95,000人の雇用を支え、ピーク時には月産約2機のペースで15年にわたり行われた。これは1990年のMARで当初計画されていたペースの約半分だった。EMD航空機契約後、最初の生産ロットは2000年9月に発注された。^{[46] [47] [48]} 2011年に生産が縮小したため、総プログラムコストは約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、その年のドル換算で研究、開発、試験、評価（RDT&E）に324億ドル、調達および軍事建設（MILCON）に349億ドルが費やされた。追加のF-22の増分コストは、2009年に1億3,800万ドル（2023年には約1億9,100万ドル）と推定された。 ^{[49] [35]}

合計で195機のF-22が製造された。最初の2機は初期飛行試験とエンベロープ拡張用のブロック1.0 [N 8] 構成のEMD機であり、 3^機目は量産機の内部構造を再現し、フル飛行荷重を試験できるように製造されたブロック2.0機であった。さらに6機のEMD機が開発とアップグレード試験用にブロック10構成で製造され、最後の2機は基本的に量産品質のジェット機とみなされた。運用飛行隊向けに製造されたのは、ブロック10/20練習機74機とブロック30/35戦闘機112機の合計186機（量産を代表する試験機を含めると187機）であった。^{[N 1]}ブロック30機のうち1機はカリフォルニア州エドワーズ空軍基地で飛行科学専用に使用されている。^{[50] [51]} 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標準にアップグレードされ、ブロック30/35の航空機は149機に増加し、37機は訓練用にブロック20構成のままとなった。^{[N 9] [53] [54]}

航空機のステルス技術と機密機能が米国の敵対者に不注意に開示されるのを防ぐため、^{[55] [56]} 1998会計年度以降の国防総省の年次歳出法には、各法で利用可能となった資金を、F-22の外国政府への販売の承認またはライセンスに使用することを禁止する条項が含まれている。^[57]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初期設計、またはF-22の技術を搭載しながらもより安価で柔軟性が高く、輸出可能なように設計されたより新しいF-35ライトニングIIを購入している。 ^[58] 2006年9月、議会は外国へのF-22の販売禁止を支持した。^[59]この禁止にもかかわらず、2010年の国防権限法案には、国防総省にF-22輸出型のコストと実現可能性に関する報告と、F-22の輸出販売が米国の航空宇宙産業に与える影響に関する別の報告書を要求する条項が含まれていた。^{[60] [61]}

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、この航空機はオーストラリア空軍（RAAF）によってF-35の潜在的な補完機として検討されていると述べた。^{[62] [63]}国防評論家の中には、F-22の既知の能力とF-35の遅延および開発の不確実性を挙げ、計画中のF-35の代わりに購入することを主張する者さえいる。^{[64] [65] [66]} しかし、F-22の検討は後に取り下げられ、F/A-18E/Fスーパーホーネットが、 F-35の就役までのRAAFの暫定航空機として使用されることになった。^[67]

日本政府もF-22に興味を示した。航空自衛隊（JASDF）は、F-22を入手すれば任務に必要な戦闘機の数が少なくなり、エンジニアリングと人員のコストが削減されると伝えられている。^{[68] [69]} 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。 ^[70]イスラエル空軍は一時、最大50機のF-22の購入を希望していた。しかし、2003年11月、イスラエルの代表は、ロッキード・マーティンおよび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の結論に達したと発表した。^[71]イスラエルは最終的にF-35を購入した。^{[72] [73]}

2000年代を通じて国防総省が主にイラクとアフガニスタンでの対反乱戦争を戦っていたとき、米空軍の381機のF-22調達目標は、高騰するコスト、初期の信頼性と可用性の問題、限られた多用途汎用性、空中戦闘任務に適した敵の不足により疑問視されていた。^{[58] [74]} 2006年、米国会計検査院長の 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」と判断し、^[75]ブッシュ政権のラムズフェルド国防長官と後任のロバート・ゲーツ、ゴードン・R・イングランド国防副長官、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・マケイン上院議員によってさらに反対が表明された。^{[76] [77]}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、有力な支持者を失った。^[78] 2008年11月、ゲイツは、冷戦後の非対称紛争ではF-22は意味をなさないと述べ、 ^[79]オバマ政権下の2009年4月、187機のF-22を完成させた後、2011年度に生産を終了するよう求めた。^[80]

国防総省上層部からF-22の熱心な支持者がいなくなったことで、F-22に対する政治的支持は弱まった。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SASCに対し、多用途のF-35に資源をシフトし、EA-18Gグラウラーの電子戦能力のためにF/A-18の生産ラインを維持することなど、F-22の生産終了を支持する理由を述べた。^{[81]ロシアと中国の戦闘機開発が米空軍の懸念を煽ったが、ゲイツはこれを退け、2010年には、ウィンとモーズリーの後任の}マイケル・ドンリーとノートン・シュワルツ将軍が数を243機に増やそうと努力したにもかかわらず、主要な地域紛争準備の数を2機から1機に減らして、F-22の必要数を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打撃爆撃機プログラムを維持するよう説得するために折れた。 ^{[82] [83]}バラク・オバマ大統領がゲイツの勧めでさらなる生産を拒否すると脅した後、上院は2009年7月に生産終了に賛成票を投じ、下院は187機の上限を遵守することに同意した。^{[84] [85]}ゲイツは決定におけるF-35の役割を強調し、^[86] 2011年には、F-22の数が設定されたときに中国の戦闘機の開発が考慮されていたこと、そしてF-35の遅れがあっても2025年には米国はステルス機でかなりの優位性を持つだろうと説明した。^[87] 2011年12月、8機の試験機と187機の生産機が製造され、195機目で最後のF-22が完成し、2012年5月2日にジェット機が納品された。 ^{[88] [89]}

生産は終了したが、F-22のツールは修理やメンテナンスのサポートのため、また生産再開や耐用年数延長プログラム（SLEP）の可能性のために保持された。^[90] 2010年の米空軍の調査に基づくRANDコーポレーションの論文では、生産を再開してさらに75機のF-22を製造するには170億ドルの費用がかかり、1機あたり2億2,700万ドルとなり、飛行コストより5,400万ドル高くなると推定されている。^[91]当時、ロッキード・マーティンは、生産ライン自体の再開には約2億ドル（2023年には約2億7,300万ドル）の費用がかかると述べていた。^[92]その後、生産ツールと関連文書は、艦隊のライフサイクルをサポートするためにシエラ陸軍補給基地に保管され、その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た。維持とアップグレードのためのエンジニアリング作業は、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継続された。^{[93] [94]}生産削減により、米空軍は179機のF-15C/Dの運用を2026年まで延長せざるを得なくなり、予定されていた退役期間をはるかに超えて、それらを新造のF-15EXに置き換えざるを得なくなった。これは輸出顧客向けの生産ラインを活用して非経常的な立ち上げコストを最小限に抑え、十分な数の制空戦闘機を保持するためであった。^{[95] [96]}

2016年4月、下院軍事委員会（HASC）の戦術航空および陸軍小委員会は、ロシアと中国の航空戦システムの進歩を理由に、F-22の生産再開に関連するコストの調査と評価を行うよう米空軍に指示した。^[97] 2017年6月9日、米空軍は議会に報告書を提出し、コストが法外なほど高い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予定はないと述べた。194機の追加F-22を調達するには約500億ドルの費用がかかり、1機あたり2億600万～2億1600万ドルの費用がかかると見積もっており、これには約99億ドルの非経常的な立ち上げ費用と404億ドルの航空機調達費用が含まれており、最初の納入は2020年代半ばから後半になる予定である。生産終了から長い時間が経ったため、新たな労働者の雇用や代替ベンダーの調達、新たな工場スペースの確保が必要となり、立ち上げコストとリードタイムが高額になった。米空軍は、この資金を次世代の航空優勢2030計画に投資した方がよいと考え、これが次世代航空優勢へと発展した。^{[98] [94]}

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ライフサイクルを通じてアップグレードできるように設計されていたが、高度に統合された航空電子工学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た。近代化とアップグレードは、当初スパイラルと呼ばれた番号付きのインクリメントで捕捉されたソフトウェアとハ​​ードウェアの変更と、ソフトウェアのみの運用飛行プログラム（OFP）アップデートで構成されている。^[99]非対称対反乱戦争における航空機の関連性に関する議論の中で、最初のインクリメントとOFPアップデートは主に地上攻撃、つまり攻撃能力に焦点を当てていた。最初のアップグレードプログラムであるインクリメント2は、2005年にブロック20航空機以降に実装され、統合直接攻撃兵器（JDAM）の使用を可能にした。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以降の機体に装備された。^[100]ブロック30/35航空機のインクリメント3.1とアップデート3および4は、合成開口レーダー（SAR）マッピングと無線送信機の方向探知、電子攻撃、小口径爆弾（SDB）の統合を通じて地上攻撃能力を改善しました。テストは2009年に開始され、最初のアップグレードされた航空機は2011年に納入されました。^{[101] [102]}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）と改良された生命維持システムが装備されました。^[103]

以前のアップグレードとは対照的に、ブロック30/35航空機のインクリメント3.2は、空中戦闘能力と通信の改善に重点を置き、2部構成のプロセスでした。3.2Aは、リンク16受信専用機能、暫定的なAIM-9XおよびAIM-120D機能を含む電子戦、通信、識別に重点を置き、3.2Bには地理位置情報の改善とAIM-9X / AIM-120Dの完全統合が含まれ、それぞれ2013年と2019年に艦隊リリースが開始されました。インクリメント3.2と同時に、2016年のアップデート5では、自動地上衝突回避システム（AGCAS）、データリンクの更新などが追加されました。^{[104] [105]} 3.2Bと並行して展開されたアップデート6では、暗号化と航空電子機器の安定性の強化が組み込まれました。 2021年からは、モード5 IFFおよびリンク16送受信機能を含む戦術任務用の多機能情報配信システム-統合戦術無線システム（MIDS-JTRS）が搭載され、飛行機は戦場空中通信ノード（BACN）を双方向通信ゲートウェイとして使用することもできます。^{[106] [29]}

F-22の開発過程で、電子機器の市場が軍事用途よりも民間部門に追い抜かれたため、その航空電子工学システムの集積回路設計やAdaプログラミング言語の使用などの側面は時代遅れになりました。これらの問題に加えて、統合航空電子工学システムのアーキテクチャ設計による近代化の難しさから、F-22のミッションコンピューターは、モジュラーオープンシステムアーキテクチャ（MOSA）を備えた軍事用に強化された市販の（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2021年にインクリメント3.2B以降にアップグレードされ、アジャイルソフトウェア開発プロセスとオーケストレーションシステムが組み合わされて、追加ベンダーによる機能強化が迅速化されました。その後の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リリースから移行し、代わりに毎年番号付きリリースを通じて実装されています。^{[107] [108]}

現在テストされている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を含む新しい武器の統合、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あります。Dem/Val中に最初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。^{[109] [110]}その他の開発には、ミサイル発射検出器（MLD）の全側面IRST機能、無人の共同戦闘機（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、コックピットの改善が含まれます。^{[29] [111] [112]}航空機のステルス性を維持しながら追加のペイロードと燃料容量を可能にするために、ステルス外部キャリッジが2000年代初頭から研究されており、ステルス戦闘半径を増やすために現在開発中の低抗力、低視認性の600ガロン外部タンクとパイロンがあります。^{[113] F-22は}次世代航空優勢（NGAD）プログラムからの後継機の技術試験にも使用されており、いくつかの進歩はF-22にも適用される予定である。^[114]

提案されたアップグレードがすべて実施されたわけではない。計画されていた多機能高度データリンク（MADL）の統合は、開発の遅れと米空軍プラットフォーム間の普及不足のため中止された。タレス・スコーピオン・ヘルメットマウント・キューイング・システム（HMCS）は2013年にF-22でテストに成功したが、資金削減により配備されなかった。^[115]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ているが、ロッキード・マーティンは2017年に、戦闘に利用可能な数を増やすために、残りのブロック20訓練機すべてをブロック30/35にアップグレードすることも提案していたが、これは他の予算の優先事項のために追求されなかった。^[54]

能力向上以外にも、F-22の構造設計と構造は生産期間中に改善され^{[N 10]}、特定のバッチの部品における不適切なチタン熱処理に対処するため、3億5000万ドルの「構造改修プログラム」が実施された。^{[117] [118]} 2021年1月までに、すべての航空機が構造修理プログラムを経て、すべての航空機の全寿命が確保された。^{[119] [120]}退役まで継続的にアップグレードされるが、長期的には、F-22は最終的にNGADの有人戦闘機コンポーネントに引き継がれると予想されている。^{[121] [122]}

F-22ラプター（内部呼称構成645）は、米空軍によってステルス機技術の第4世代と見なされている第5世代の制空戦闘機である。 ^[123]これは、スーパークルーズ、超機動性、ステルス、統合アビオニクス（またはセンサーフュージョン）を単一の兵器プラットフォームに組み合わせ、激しい戦闘環境下での生存と任務遂行、主に攻撃的および防御的な対空作戦を可能にする最初の運用航空機である。^[124]

F-22の形状はステルス性と空力性能を兼ね備えている。平面形とパネルのエッジは一直線上にあり、表面は連続した曲率を持ち、レーダー断面積を最小限に抑えている。^[125]切り詰められたダイヤモンドのようなデルタ翼は、 4つの尾翼面と前縁根元の延長部がキャレットインレットの上部外側の角まで伸び、角張った胴体に滑らかに溶け込んでいる。インレットの上縁は胴体の前部チャインにも接している。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、全可動式水平尾翼（スタビレーター）がある。スピードブレーキ機能では、エルロンを上方に、フラッペロンを下に、方向舵を外方に向けることで抗力を増大させる。^{[126] [27]}超音速性能に重点が置かれているため、航空機の形状には面積ルールが広範囲に適用されており、胴体の容積のほぼすべてが翼の後縁より前方に位置し、スタビレーターはエンジンノズルの後方に伸びるテールブームから旋回する。 ^[127]ステルス性のために、武装は胴体内部に搭載されている。この航空機には、背骨の中央に給油ブームの受け口があり、格納式の三輪式着陸装置と緊急用テールフックが装備されている。また、生存性を確保す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る。^[27]

この航空機のデュアルプラット & ホイットニー F119増強ターボファンエンジンは、近接して配置され、 ±20 度の範囲でピッチ軸 推力偏向ノズルを組み込んでいます。ノズルは、F-22 の飛行制御および車両管理システムに完全に統合されています。各エンジンには、デュアル冗長ハミルトン スタンダードフル オーソリティ デジタル エンジン コントロール ( FADEC ) があり、最大推力は 35,000  lbf (156 kN) クラスです。F-22 の一般的な戦闘重量での推力重量比は、最大軍用出力でほぼ 1、フルアフターバーナーで 1.25 です。肩に固定されたキャレット インレットは、乱流境界層を逸らし、上部の内側コーナーで斜めの衝撃を発生させて、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、前部胴体からオフセットされています。^[128]外部燃料なしでの最高速度は、軍用/中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以上である。 ^{[N 11]} 18,000ポンド（8,165 kg）の内部燃料と2つの600ガロン外部タンクに追加の8,000ポンド（3,629 kg）を搭載し、このジェット機のフェリー航続距離は1,600海里（1,840マイル、2,960 km）を超える。^[130]

F-22は巡航速度が高く、従来の戦闘機に比べて高度が高いため、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が向上しています。^{[131] [132]アフターバーナーを使用せずに}超音速飛行を維持す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が足りず到達できない目標を迎撃できます。内部兵器ベイを使用すると、外部ストアからの寄生抗力がないため、他のほとんどの戦闘構成の戦闘機よりも比較的高い性能を維持できます。 ^[133] F-22の推力と空気力学により、50,000フィート（15,000メートル）でマッハ1.5の通常の戦闘速度が可能になり、以前のプラットフォームよりも空対空ミサイルの有効範囲が50％増加し、JDAMの有効範囲が2倍になります。^{[N 12] [135] [136]}その構造には、持続的な超音速飛行によるストレスと熱に耐えるために、かなりの量の高強度材料が含まれています。チタン合金とビスマレイミド/エポキシ複合材料は、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の構造設計により、優れた弾道生存性も実現しています。^{[N 13] [138] [139]}

この飛行機の空力特性、安定性、強力な推力偏向エンジンは、飛行範囲全体にわたって優れた操縦性とエネルギーポテンシャルをもたらし、離陸総重量で9Gの操縦が可能である。大きな操縦翼面、渦発生翼とLERX、偏向ノズルは優れた高アルファ（迎え角）特性を提供し、ロール制御を維持しながら60°を超えるトリムアルファで飛行し、ハーブスト操縦（Jターン）やプガチェフのコブラなどの操縦が可能である。^{[140] [141]}コンピューター化された3重冗長フライバイワイヤ 操縦システムとFADECは、この飛行機の離脱耐性と操縦性を高め、パイロットに気楽な操縦を与える。^{[142] [133]}

F-22は、電波を放射源から特定のセクターに向けて反射、散乱、回折させたり、吸収・減衰させたりすることで、レーダーによる探知・追跡が極めて困難となるように設計された。RCSを低減する対策としては、機体端部の配置や表面の連続的な曲率などの機体形状、機内武装、エンジン面やタービンへの外部からの視線を妨げる固定形状の蛇行吸気口や湾曲したベーン、レーダー吸収材（RAM）の使用、レーダー反射を生じさせるヒンジやパイロットヘルメットなどの細部への配慮などがある。^{[125] F-22はまた、無線周波放射、}赤外線シグネチャー、音響シグネチャーを低減し、肉眼での視認性を低減するように設計された。^[143]この航空機のフラット推力偏向ノズルは排気煙を平らにし、渦流を通して周囲の空気と混合しやすくすることで赤外線放射を減らし、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。^[144]赤外線シグネチャを減らすための追加対策には、超音速飛行による熱の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あります。 ^[145]

F-117のような以前のステルス設計と比較すると、F-22はメンテナンスに手間がかかり悪天候の影響を受けやすいRAMへの依存度が低い。空調完備の格納庫を必要とするB-2とは異なり、F-22は飛行場または通常の格納庫で修理できる。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場合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る。 ^[140] F-22の正確なRCSは機密扱いとなっているが、2009年にロッキード・マーティンは、特定の角度から見ると、この飛行機のRCSは0.0001 m ²または-40 dBsmであり、「鋼鉄ビー玉」のレーダー反射に相当するという情報を発表した。この飛行機には、RCSを隠すためにリューネブルグレンズ反射鏡を取り付けることができる。^{[146] [147]}ステルスが求められる任務の場合、任務遂行可能率は62～70%である。^[N14]

ステルス特性の有効性は測定が難しい。RCS 値は、静的レーダーの観点から見た航空機の前面または側面の制限的な測定値である。航空機が操縦すると、まったく異なる角度と表面積が露出し、レーダーによる観測可能性が高まる可能性がある。さらに、F-22 のステルス輪郭とレーダー吸収材は、通常他の航空機に搭載されている高周波レーダーに対して主に有効である。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、その物理的サイズのために F-22 を検出する可能性が高くなる。これらはまた、目立ち、クラッターの影響を受けやすく、精度が低い。^[149]さらに、かすかなレーダー接触によって防御側はステルス機の存在に気付くが、航空機を攻撃するために確実に迎撃を方向転換することははるかに困難である。^{[150] [151]}

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見られました。^{[152] [153]}この高度に磨かれた表面は、航空機に対する視聴者の向きに応じて色が変わるように見えます。新しいコーティングは、IRSTやその他の赤外線追跡システムやミサイルによるF-22の検出可能性を低下させるのに役立つと推測されています。このコーティングは、一部のF-35およびF-117テスト機にも見られました。^[154]

この航空機には統合型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り、機内すべてのセンサーシステムと機外入力からのデータがフィルタリングされ、複合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、サンダース/ゼネラルエレクトリックAN/ALR-94電子戦システム、マーティンマリエッタAN/AAR-56赤外線および紫外線 ミサイル発射検出器（MLD）、ウェスティングハウス/テキサスインスツルメンツ AN/APG-77 アクティブ電子走査アレイ（AESA）レーダー、TRW通信/航法/識別（CNI）スイート、および現在テスト中のレイセオン先進赤外線捜索追跡（IRST）が含まれます。 ^{[112] [155] [156]}

APG-77レーダーは、あらゆる気象条件でスキャンしながら複数のターゲットを追跡する低視認性のアクティブ開口電子スキャンアンテナを備えており、アンテナはステルス性のために後方に傾けられています。その放射は、電子攻撃機能として敵のセンサーを過負荷にするように集中することができます。レーダーは、迎撃の可能性を下げるために1秒間に1,000回以上周波数を変更し、推定範囲は11平方フィート（1m2）のターゲットに対して125〜150マイル（201〜241km）^{、狭ビームでは250マイル（400km）以上です。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、}地上移動目標表示/追跡（GMTI/GMTT）、および攻撃モードを通じて空対地機能を提供します。 ^{[100] [140]}レーダーの横にはALR-94電子戦システムがあり、これはF-22で最も技術的に複雑な装備の1つで、全方位のレーダー警報受信機（RWR）カバレッジと脅威の地理的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。これは、レーダーを超える距離（250+ nmi ）でターゲットを捜索できるパッシブ検出器として使用でき、狭いビーム（方位角と仰角で2°x 2°まで）へのレーダーロックとキューエミッションに十分な情報を提供できます。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。MLDは6つのセンサーを使用して完全な球面赤外線カバレッジを提供し、ステルスウィングポッドに収容された高度なIRSTは、長距離パッシブ識別とターゲティング用の狭視野センサーです。^[157]無線周波数スペクトルでのステルス性を確保するため、CNI放射は厳しく制御され、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）を使用して実行されます。統合CNIシステムは、TACAN、IFF（MIDS-JTRS端末を介したモード5を含む）、およびHAVE QUICK /SATURN、SINCGARS、JTIDSを介した通信も管理します。^{[158] [159]}この航空機は、自動地上衝突回避システム（GCAS）を組み込むようにアップグレードされました。^[160]

レーダー、CNI、その他のセンサーからの情報は、2台のヒューズ共通統合プロセッサ（CIP）ミッションコンピュータによって処理され、それぞれが1秒あたり最大105億の命令を処理できます。^{[161] [162]} F-22のベースライン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係しています。^{[163]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の使用により、^{[N 15]}アップグレードの開発とテストは困難を極めています。より迅速なアップグレードを可能にするために、CIPはカーティスライト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オープンシステムエンクレーブ（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ラー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。^{[29] [165]}

F-22は戦場の近くで作戦できるため、RC -135リベットジョイントに匹敵する脅威検出・識別能力と「ミニAWACS 」として機能する能力を備えているが、レーダーは専用プラットフォームのものほど強力ではない。これにより、F-22は同盟国のターゲットを迅速に指定し、友軍の航空機を調整することができる。^{[140] [166]}他の航空機タイプ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、BACN経由、またはMIDS-JTRS経由のLink 16トラフィック経由でデータを転送できるようになった。 ^[106] 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。[ 167 ] 2007^年、F-22のレーダーは無線データトランシーバーとしてテストされ、548メガビット/秒でデータを送信し、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あった。^[168]電子支援手段（ESM）システムの無線周波数受信機は、航空機に情報収集、監視、偵察（ISR）任務を遂行する能力を与える。^{[169] [170]}

F-22は、全デジタルの飛行計器を備えたグラスコックピットを備えている。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。 ^[171]主要な飛行制御装置は、力感知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。USAFは当初、直接音声入力（DVI）制御を実装したいと考えていたが、これは技術的にリスクが大きすぎると判断され、断念された。^[172]キャノピーの寸法は、長さ約140インチ、幅45インチ、高さ27インチ（355 cm × 115 cm × 69 cm）で、重量は360ポンドである。^[173]キャノピーは、当初の設計では平均寿命が要求された800時間ではなく331時間しか持たなかったため、再設計された。^[74]

F-22は統合無線機能を持ち、信号処理システムは別個のハードウェアモジュールとしてではなく仮想化されている。^[174]統合制御パネル（ICP）は、通信、航法、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ある。ICPの周囲にある2つの3インチ×4インチ（7.6cm×10.2cm）の前方ディスプレイは、統合注意勧告/警告（ICAW）データ、CNIデータを表示するために使用され、また、冗長性のためのスタンバイ飛行計器グループおよび燃料量表示器としても機能する。^[175]スタンバイ飛行グループは、基本的な計器気象条件を示す人工水平線を表示する。8インチ×8インチ（20cm×20cm）のプライマリマルチファンクションディスプレイ（PMFD）はICPの下にあり、航法と状況評価に使用される。戦術情報や物資管理のために、PMFDの周囲に6.25インチ×6.25インチ（15.9cm×15.9cm）の二次多機能ディスプレイが3台設置されている。^[176]

射出座席は、米空軍の航空機で一般的に使用されているACES IIのバージョンであり、中央に射出制御装置が取り付けられている。^[177] F-22には複雑な生命維持システムがあり、機内酸素生成システム（OBOGS）、パイロット保護服、パイロットのマスクと服への流量と圧力を制御する呼吸レギュレーター/抗G（BRAG）バルブが含まれています。パイロット服は、先進技術抗Gスーツ（ATAGS）プロジェクトの下で開発され、化学的/生物学的危険や冷水浸漬から保護し、高高度での重力と低圧に対抗し、熱緩和を提供します。^[178]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。^[103]戦闘環境では、射出座席にはGAU-5/Aと呼ばれる改造されたM4カービンが含まれます。 ^[179]

F-22には3つの機内兵装ベイがある。胴体底部の大きなメインベイと、エンジン吸気口の後ろの胴体側面にある2つの小さなベイ、そしてフレアなどの対抗手段用の小さなベイが各サイドベイの後ろに配置されている。^[180]メインベイは中心線に沿って分割されており、視界外距離（BVR）ミサイル用のLAU-142/Aランチャーを6基収容でき、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基ずつある。 主な空対空ミサイルはAIM -120 AMRAAMとAIM-9 サイドワインダーで、 AIM-260 JATMの統合が計画されている。^[181]ミサイル発射にはベイドアを1秒未満開く必要があり、その間に空気圧または油圧アームがミサイルを航空機の外側に押し出す。これは、探知に対する脆弱性を減らし、高速飛行中にミサイルを配備するためである。^[182]機体の右翼根元にはM61A2バルカン20mm回転砲が内蔵されており、砲口は引き込み式の扉で覆われている。^[183]​​ 砲弾の軌道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。^[184]

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、各ラックには1,000ポンド（450 kg）爆弾1発または250ポンド（110 kg）爆弾4発を搭載でき、合計2,000ポンド（910 kg）の空対地兵器を搭載できる。^{[185] [124]} 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称することはできない。^[186]

F-22 は通常、機内に武器を搭載するが、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 (2,300 kg) 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(2,270 L) の外部燃料タンクまたは 2 基の空対空ミサイルを搭載したランチャーを搭載できるパイロンを設置できる。機体の内側の 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。2 つの外側のハードポイントは、IRST とミッション システムを収容するステルス ポッド専用になっている。機体は外部タンクとパイロン 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できる。^[187]

各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）を必要とする。^[188]そのステルスコーティングは、以前のステルス機のものよりも堅牢で耐候性があるように設計されたが、^[140]初期のコーティングは、F-22が2009年に最初にグアムに配備されたときに雨や湿気に耐えられなかった。 ^[189]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く、整備の労力を軽減するために、より耐久性のあるコーティングが開発されている。 ^{[190] [29] F-22の整備所はユタ州}ヒル空軍基地のオグデン航空物流施設で行われている。艦隊の規模が小さく、消耗予備が限られているため、整備中は細心の注意が払われている。^[191]

F-22は2015年には平均63%の時間任務に使用可能であり、2005年に導入されたときの40%から増加している。飛行時間あたりの整備時間も、初期の30時間から2009年には10.5時間に改善され、要件の12時間よりも低くなっており、飛行時間あたりの工数は2014年には43時間であった。導入されたときのF-22の平均整備間隔(MTBM)は1.7時間で、要件の3.0時間には達していなかったが、2012年には3.2時間に増加した。^{[74] [118]} 2015年度までに、飛行時間あたりのコストは59,116ドルになった。^[192]

YF-22は、もともと第二次世界大戦のロッキードP-38ライトニング戦闘機にちなんで「ライトニングII」という非公式な名前が付けられていたが、1990年代半ばに米空軍がF-22を正式に「ラプター」と命名するまでその名前が使われていた。「ライトニングII」という名前は後にF-35にも付けられた。この機体は、一時的に「スーパースター」や「レイピア」とも呼ばれた。^[193] 2002年9月、米空軍はラプターの名称を海軍のマクドネル・ダグラスF/A-18ホーネットを模倣してF/A-22に変更し、この機体の役割と重要性をめぐる議論の中で、計画されている地上攻撃能力を強調することを意図した。F-22の名称は、この機体が就役した2005年12月に復活した。^{[124] [194]}

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飛行試験飛行隊による飛行科学、開発試験 (DT)、初期運用試験および評価 (IOT&E) 、およびネバダ州ネリス空軍基地の第422試験評価飛行隊による後続のOT&Eと戦術の開発と運用で構成されていた。飛行試験は1997年に、最初のエンジニアリングおよび製造開発 (EMD) F-22であるラプター4001で始まり、第411飛行試験飛行隊に割り当てられたさらに8機のEMDジェット機がエドワーズでの統合試験部隊 (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、推進力、および弾薬の分離などのエンベロープ拡張試験を実施した。 3機目の航空機は、量産レベルの内部構造を持つ最初の航空機であり、飛行荷重、フラッター、JDAM分離をテストし、2機の飛行しないF-22は静的荷重と疲労をテストするために製造されました。その後のEMD航空機とボーイング757 FTBは、航空電子機器、CNI、環境適格性、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年に飛行しました。^[195]ラプター4001は2000年に飛行テストから退役し、その後ライトパターソン空軍基地に送られ、実弾テストと戦闘損傷修復訓練を含む生存性テストが行​​われました。^[196]他の退役したEMD F-22は、メンテナンストレーナーとして使用されています。^[197]

F-22の高度化と数多くの技術革新には広範囲な試験が必要で、特にミッション・アビオニクスの分野で度重なる遅延を招いた。最初の量産機は2002年10月にIOT&Eのためにエドワーズに納入され、ネリスの第422飛行隊TES向けの最初の機体は2003年1月に到着したが、ミッション・アビオニクスの安定性が特に課題であったため、IOT&Eは2003年半ばの予定開始から延期された。^[198] OT&Eフェーズ1と呼ばれる予備評価に続いて、正式なIOT&Eは2004年4月に開始され、同年12月に完了した。これ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意味するが、予想以上にメンテナンスが集中した。^[199] 2005年の後続OT&E（FOT&E）で、F-22の空対地ミッション能力が承認された。^{[200]フロリダ州}ティンダル空軍基地でのパイロット訓練用の運用機の納入は2003年9月に始まり、第1戦闘航空団の戦闘準備が整った最初の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た^。[196] F-22はライフサイクル全体を通じてアップグレードできるように設計されていたため、411飛行隊と422飛行隊訓練支援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。411飛行隊の艦隊は2010年に専用のブロック30試験機によってさらに増強された。^[197]

2008年8月、第411戦闘航空団の未改造F-22が、合成ジェット燃料を使用した史上初の空中給油を実施した。これは、JP-8とフィッシャー・トロプシュ法で生産された天然ガスベースの燃料を50/50で混合した燃料を航空機が使用できるようにするための米空軍のより広範な取り組みの一環であった。^{[201] 2011年には、F-22が}カメリナ由来のバイオ燃料を50%混合して超音速飛行を行った。^[202]

第43戦闘飛行隊は2002年にティンダル空軍基地でF-22の基礎コースを行うためのFTU（正式訓練部隊）として再編成された。 2018年のハリケーン・マイケルの影響で施設が深刻な被害を受けたため、飛行隊とその航空機は近くのエグリン空軍基地に移転された。当初は嵐による被害で数機のジェット機が失われたのではないかと懸念されていたが、後に全機が修理され、飛行した。^[203] FTUとその航空機は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。^[204]

2014年現在、Bコースの学生は卒業するために38回の出撃を必要としている（以前は43回の出撃）。他の航空機から再訓練を受けるパイロットであるトラック1コースのパイロットも、卒業に必要な出撃回数が19回から12回に削減された。[ ^205] F-22の学生は、最初に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力に耐えられるように評価されておらず、最新の航空電子機器がないため、追加のパイロット訓練はF-16で行われる。[206] F-22を正確にエミュレートできる最新の練習機の代替がないため、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、コストがかかる^。[ 207 ^{] [208]}これは数年遅れて2027年に初期作戦能力に入る予定である。^[209] 2014年に空軍はティンダル空軍基地に第2戦闘訓練飛行隊を立ち上げ、T-38を装備して敵機として運用し、F-22の敵機訓練飛行を減らした。^[210]運用コストを削減し、F-22の耐用年数を延ばすため、一部のパイロット訓練出撃はフライトシミュレータを使用して行われている。^[188]米空軍兵器学校の高度なF-22兵器インストラクターコースは、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。 ^[211]

2005年12月、米空軍はF-22が第94戦闘飛行隊で初期作戦能力（IOC）を達成したと発表した。^[212]その後、同部隊は2006年6月にアラスカで行われたノーザンエッジ06演習と2007年2月にネリス空軍基地で行われたレッドフラッグ07-2演習に参加し、レッドフォースアグレッサーF-15およびF-16と対戦した際のF-22の航空戦闘能力が大幅に向上していることを、模擬撃墜率108対0で実証した。これらの大規模演習により、F-22の運用戦術と運用もさらに改良された。^{[43] [213]}

F-22は2007年12月に完全作戦能力（FOC）を達成し、航空戦闘軍（ACC）のジョン・コーリー将軍が統合現役第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が完全運用可能であると公式に宣言した。^[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率は221対0で、すべてのカテゴリーで「優秀」と評価された。^[215]精密攻撃能力を備えたF-22の配備は、2008年にF-117が運用から退役する一因にもなり、一連の艦隊統合の前に第49戦闘航空団が短期間F-22を運用した。^[216]

就役当初の数年間、F-22のパイロットは酸素システムの問題による意識喪失、記憶喪失、情緒不安定、神経学的変化、長引く呼吸器系の問題、慢性的な咳などの症状を経験し、その結果、2010年に致命的な事故、2011年に4か月間の飛行停止、その後の高度と距離の飛行制限につながった。^{[217] [218] 2012年8月、国防総省は、高}G操縦中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（機内酸素生成システム）が高Gで酸素レベルを予期せず変動させることを発見した。^{[219] [220]}ラプター航空医療作業部会は2005年に酸素供給に関する変更を勧告したが、資金は得られなかったが、2012年にさらなる検討が行われた。^{[221] [222]} F-22 CTFと第412航空宇宙医療飛行隊は最終的に呼吸制限が根本的な原因であると判断した。咳の症状は、高g曝露による加速無気肺^{[N 16]}とOBOGSによる過剰な酸素濃度の供給に起因するものであった。一部の地上要員の毒素や粒子の存在は無関係とされた。^[223]自動バックアップの設置を含む生命維持装置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。^[224]

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、北米航空宇宙防衛司令部（NORAD）の任務中にロシアのTu-95MS爆撃機2機を迎撃した。^{[225]それ以来、F-22は偵察用の}Tu-160爆撃機の護衛も行っている。^[226]

F-22は2007年2月に第27戦闘飛行隊とともに沖縄の嘉手納基地に初めて海外展開した。 ^{[227]この初の海外展開は、ハワイの}ヒッカム空軍基地を出発した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トラブルに見舞われた。同機は空中給油機を追ってハワイに戻った。48時間以内にエラーは解消され、飛行は再開された。^{[228] [229]}嘉手納はF-22部隊にとって頻繁なローテーション飛行場となる予定で、同部隊は韓国、マレーシア、フィリピンでの訓練演習にも参加している。^{[230] [231] [232]}

ゲーツ国防長官は2007年、当初F-22の中東への配備を拒否した。^{[233]この機種は2009年にアラブ首長国連邦の}アルダフラ空軍基地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巡回している。^{[234] [235] 2013年3月、米空軍はイランの海岸線を飛行する}MQ-1プレデターの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。^[236]

2014年9月22日、F-22はアメリカ主導のシリア介入作戦「生来の決意作戦」の開幕攻撃に参加し、同機種としては初の戦闘出撃を果たした。機体はティシュリンダム付近のイスラム国の拠点に1,000ポンドのGPS誘導爆弾を投下した。^{[237] [238]} 2014年9月から2015年7月の間に、F-22はシリア上空で204回出撃し、約60か所に270発の爆弾を投下した。^[239]展開中、F-22は近接航空支援（CAS）を実施し、シリア、イラン、ロシアの航空機によるアメリカが支援するクルド人勢力への攻撃や同地域でのアメリカの作戦妨害を抑止した。^{[240] [241] [242]} F-22は2018年2月7日、シリア東部ハシャム近郊で親アサド派とロシアのワグナーグループの準軍事組織を撃破した米軍の攻撃にも参加した。 ^{[243] [244] [245]}これらの攻撃にもかかわらず、この作戦におけるF-22の主な役割は情報収集、監視、偵察を行うことだった。^[246]

F-22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と並んで活動していたF-22が、アフガニスタンのタリバン支配地域のアヘン生産・貯蔵施設を爆撃した。^[247] 2019年、F-22の運用コストは1飛行時間あたり35,000ドル（2023年には約41,145ドル）であった。^[248]

米空軍は、対等または近対等な紛争における展開の即応性を高め、兵站の足跡を減らすために、ラピッド ラプターと呼ばれる展開コンセプトを開発しました。これは、2008 年に 2 人の F-22 パイロットによって最初に提案された、兵站支援用の 2 機から 4 機の F-22 と 1 機のC-17 を含むものです。このタイプの目標は、より分散した生存可能な戦力配置を可能にする、より小規模で厳しい環境で 24 時間以内にセットアップして戦闘に参加できるようにすることでした。このコンセプトは2013年にウェーク島で、2014年後半にはグアムでテストされた。[ ^{249] [250] [251]} 2014年のロシアによるクリミア併合への対応として、コンセプトのさらなるテストとNATO同盟国との訓練を行うため、2015年8月と9月にドイツのスパングダーレム空軍基地、ポーランドのラーシュ空軍基地、エストニアのアマリ空軍基地に4機のF-22が配備された。 ^[252]米空軍はラピッド・ラプターの原理を基に、最終的にはそれをアジャイル戦闘運用と呼ばれる新しい運用コンセプトに統合する。これは、対等な紛争の際に分散型の運用に移行するものであり、例えば、F-22の分遣隊は演習中にテニアン島と硫黄島の質素な飛行場から運用された。^{[253] [254]}

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の高度6万～6万5000フィート（2万メートル）で視界内にいた中国の偵察気球とみられるものを撃墜し、 ^[255] F-22による初の空対空撃墜となった。^{[256]残骸は約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確保された。^[257] F-22は2月10日にアラスカ州沿岸近くで、2月11日にはユーコン準州上空でさらに高高度物体を撃墜した。^[258]

米空軍は、2030年代に次世代航空優勢（NGAD）有人戦闘機に置き換えられるため、F-22の退役を開始する予定である。^[259] 2021年5月、空軍参謀総長チャールズ・Q・ブラウン・ジュニアは、将来の戦闘機隊の数を「4機プラス1機」に削減することを想定していると述べた。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、同機の早期退役により、後に計画から削除される予定である。^{[260] [261]} 2022年に空軍は、ティンダル空軍基地にあるブロック20のF-22のうち3機を除くすべての売却を許可するよう要請した。^[262]議会は、非戦闘用ブロック20航空機33機の売却要求を却下し、2026会計年度まで売却を禁止する文言を可決した。^[263]ブロック30/35 F-22は依然として米空軍の最重要課題の一つであるが、米空軍はブロック20航空機は時代遅れでF-22パイロットの訓練にも不適切であり、ブロック30/35基準にアップグレードするには35億ドルという費用がかかりすぎると考えている。^{[5] [264]}

F-22A

単座型。 2000年代初頭にF/A-22Aと命名されたが、2005年に再びF-22Aに戻された。8機の試験機と187機の量産機の合計195機が製造された。^{[N 1]}

F-22B

単座型と同じ戦闘能力を持つ複座型が計画されていたが、開発コストを節約するために1996年に中止され、試験機の注文がF-22Aに変更された。^[265]

海軍F-22型

正式には指定されなかったが、アメリカ海軍の海軍先進戦術戦闘機（NATF）プログラムのために計画された空母搭載型/派生型。NATFは空母作戦でマッハ2クラスの速度を維持しながらF-22よりも低い着陸速度を必要としていたため、設計には可変後退翼が組み込まれていた。また、 AIM-152 AAAM、AGM-88 HARM、AGM-84 ハープーンなどの拡張兵装を搭載する予定だった。プログラムは1991年に予算削減のため中止された。^{[265] [266]}

X -44 MANTA（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廃止した計画された実験機であった。^[267]この機体は、方向舵、補助翼、昇降舵を装備せず、推力偏向のみで制御される予定であった。このプログラムへの資金提供は2000年に中止された。^[268]

FB -22は2000年代初頭にアメリカ空軍の超音速ステルス地域爆撃機として提案された。 ^[269]この設計は数回の反復を経て、後期にはF-22の胴体と大幅に拡大されたデルタ翼を組み合わせ、小径爆弾を最大30発搭載して1,600海里（3,000キロメートル）以上飛行できると計画された。これはF-22Aの約2倍の戦闘距離である。^[270] FB-22の提案は2006年の4年ごとの防衛見直しとその後の開発でキャンセルされ、代わりに航続距離がはるかに長い大型の亜音速戦略爆撃機が提案された。これが次世代爆撃機となったが、2009年に長距離打撃爆撃機として再検討され、B-21レイダーとなった。^{[113] [271] [272]}

2018年8月、ロッキード・マーティンは、米空軍と航空自衛隊（JASDF）にF-22派生型を提案した。これは、改良されたF-22の機体と拡大された主翼を組み合わせて燃料容量と戦闘半径を1,200海里（2,200キロメートル）に増やし、F-35の航空電子機器と改良されたステルスコーティングを組み合わせるものだった。^{[273] [ 274]}この提案は、コスト、既存の輸出制限、産業のワークシェアリングに関する懸念のため、米空軍や航空自衛隊では検討されなかった。^{[275] [276]}

アメリカ空軍はF-22の唯一の運用者であり、2022年8月現在、183機を保有している。^[124]

最初のF-22の墜落事故は2004年12月20日、ネリス空軍基地での離陸時に発生し、パイロットは衝突前に無事脱出した。 ^[283]調査の結果、飛行前のエンジン停止中に短時間の電力中断が生じたために飛行制御システムの故障が発生したことが判明した。 ^[284]その結果、この問題を回避するために機体設計が修正された。短時間の地上待機の後、F-22は調査後に運用を再開した。^[285]

2009年3月25日、EMD F-22がテスト飛行中にエドワーズ空軍基地の北東35マイル（56 km）に墜落し、ロッキード・マーティンのテストパイロット、デイビッド・P・クーリーが死亡した。空軍資材司令部の調査によると、クーリーは高G操縦（g-LOC）中に一時的に意識を失い、その後、回復できないほど高度が低かったため脱出した。クーリーは脱出時に、機体の速度による風圧による鈍的外傷で死亡した。調査では設計上の問題は見つからなかった。 ^{[286] [287]}

2010年11月16日、エルメンドルフ空軍基地のF-22が墜落し、パイロットのジェフリー・ヘイニー大尉が死亡した。F-22は25,000フィート以下の飛行に制限されており、調査中は地上に留め置かれた。^[288]墜落の原因は、エンジンの過熱状態が検知された後にブリードエアシステムが故障し、環境制御システム（ECS）とOBOGSが停止したこととされた。事故調査委員会は、ヘイニー大尉が適切に反応して緊急酸素システムを作動させなかったとして責任を問う判決を下した。^[289]ヘイニー大尉の未亡人は機器​​の欠陥を主張してロッキード・マーティン社を訴え、後に和解に達した。^{[290] [291] [223]}判決後、緊急酸素システムの作動ハンドルが再設計され、最終的にシステム全体が自動バックアップシステムに置き換えられた。^{[292] [293]} 2013年2月11日、国防総省の監察総監は、米空軍がヘイニーを非難したのは誤りであり、事実が結論を裏付けるのに十分ではないとする報告書を発表した。米空軍は判決を支持すると述べた。^[294]

2012年11月15日、訓練任務中、F-22がティンダル空軍基地の東に墜落した。パイロットは無事脱出し、地上での負傷者は報告されていない。^[295]調査の結果、擦り切れた電線が油圧ラインの液体に引火し、火災が発生して飛行制御装置が損傷したことが判明した。^[296]

2020年5月15日、エグリン空軍基地のF-22が離陸直後の定期訓練中に墜落したが、パイロットは無事脱出した。墜落の原因は、機体洗浄後の整備ミスにより空気データセンサーの読み取りに不具合が生じたためとされた。^[297]

• 91-4002 –ユタ州オグデンのヒル空軍基地航空宇宙博物館^[298]
• 91-4003 –オハイオ州デイトンにあるアメリカ空軍国立博物館^[299]

USAFのデータ、 ^[124]メーカーのデータ、^{[300] [301] [302]} Aviation Week、^{[140] [303]} Air Forces Monthly、^[130]およびJournal of Electronic Defense ^[159]

一般的な特徴

• 乗員: 1
• 長さ: 62 フィート 1 インチ (18.92 メートル)
• 翼幅: 44 フィート 6 インチ (13.56 メートル)
• 高さ: 16 フィート 8 インチ (5.08 m)
• Wing area: 840 sq ft (78.04 m²)
• Aspect ratio: 2.36
• Airfoil: NACA 6 series airfoil
• Empty weight: 43,340 lb (19,700 kg)
• Gross weight: 64,840 lb (29,410 kg)
• Max takeoff weight: 83,500 lb (38,000 kg)
• Fuel capacity: 18,000 lb (8,200 kg) internally, or 26,000 lb (12,000 kg) with two 2× 600 U.S. gal tanks
• Powerplant: 2 × Pratt & Whitney F119-PW-100 augmented turbofans, 26,000 lbf (116 kN) thrust each dry, 35,000 lbf (156 kN) with afterburner^{[N 17]}

Performance

• Maximum speed: Mach 2.25, 1,500 mph (2,414 km/h) at high altitude^[130]
  • Mach 1.21, 800 knots (921 mph; 1,482 km/h) at sea level
• Supercruise: Mach 1.82, 1,220 mph (1,963 km/h) at high altitude
• Range: 1,600 nmi (1,800 mi, 3,000 km) or more with 2 external fuel tanks
• Combat range: 460 nmi (530 mi, 850 km) clean with 100 nmi (115 mi; 185 km) in supercruise
  • 595 nmi (685 mi; 1,102 km) clean subsonic^{[N 18]}
• Ferry range: 1,740 nmi (2,000 mi, 3,220 km)
• Service ceiling: 65,000 ft (20,000 m)
• g limits: +9.0/−3.0
• Wing loading: 77.2 lb/sq ft (377 kg/m²)
• Thrust/weight: 1.08 (1.25 with loaded weight and 50% internal fuel)

Armament

• Guns: 1× 20 mm M61A2 Vulcan rotary cannon, 480 rounds
• Internal weapons bays:
  • Air-to-air mission loadout:
    • 6× AIM-120C/D or 4× AIM-120A/B AMRAAM
    • 2× AIM-9M/X Sidewinder
  • Air-to-ground mission loadout:
    • 2× 1,000 lb (450 kg) JDAM or 8× 250 lb (110 kg) GBU-39 SDB
    • 2× AIM-120 AMRAAM
    • 2× AIM-9 Sidewinder
• Hardpoint (external):
  • 4× under-wing pylon stations can be fitted to carry weapons, each with a capacity of 5,000 lb (2,270 kg) or 600 U.S. gallon (2,270 L) drop tanks^[305]
  • 4x AIM-120 AMRAAM (external)

Avionics

• AN/APG-77 or AN/APG-77(V)1 AESA radar: 125–150 miles (201–241 km) against 1 m² (11 sq ft) targets (estimated range), more than 250 miles (400 km) in narrow beams
• AN/AAR-56 Missile Launch Detector (MLD)
• Advanced Infrared Search and Track (IRST)
• AN/ALR-94 electronic warfare system: 250 nautical miles (460 km) or more detection range for radar warning receiver (RWR)
• Integrated CNI Avionics including:
  • Inter/Intra-Flight Datalink (IFDL)
  • MIDS-JTRS
  • Link 16
  • IFF (Mode 5)
  • Embedded GPS/INS
  • TACAN
  • HAVE QUICK/SATURN
  • SINCGARS
  • JTIDS
• MJU-39/40 flares for protection against IR missiles^[306]

• Advanced Tactical Fighter
• Aircraft in fiction#F-22 Raptor

Related development

• Lockheed YF-22
• Lockheed Martin FB-22
• Lockheed Martin X-44 MANTA

Aircraft of comparable role, configuration, and era

• Chengdu J-20
• Lockheed Martin F-35 Lightning II
• Sukhoi Su-57
• TAI TF Kaan

Related lists

• List of fighter aircraft
• List of Lockheed aircraft
• List of active United States military aircraft
• List of megaprojects, Aerospace
• List of military electronics of the United States

• Wallace, Mike; Holder, William G. (1998). Lockheed-Martin F-22 Raptor: An Illustrated History. Atglen, PA: Schiffer Publishing. ISBN 9780764305580. OCLC 39910177.

• Official website
• F-22 Demo at 2007 Capital Airshow in Sacramento – with narrative by F-22 pilot Paul "Max" Moga
• Contracting Strategy for F-22 Modernization - U.S. Department of Defense