Loading article…
| YF-22 | |
|---|---|
 試験飛行中のYF-22 | |
| 一般情報 | |
| タイプ | ステルス 戦闘機技術デモンストレーター |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | ロッキード/ボーイング/ゼネラル・ダイナミクス |
| 状態 | 引退 |
| プライマリユーザー | アメリカ空軍 |
| 建造数 | 2 |
| 歴史 | |
| 製造 | 1989–1990 |
| 初飛行 | 1990年9月29日 |
| 開発されて | ロッキード・マーティン F-22 ラプター |
ロッキード/
1980年代、アメリカ空軍は、先進的なソ連のSu-27やMiG-29などの新たな脅威に対抗するため、戦闘機の代替機を探し始めた。多くの企業が提案を提出し、競争はデモンストレーション/検証のために2つのチームに絞られた。ノースロップとマクドネル・ダグラスはYF-23を提出した。ロッキード、ボーイング、ジェネラル・ダイナミクスは、わずかに遅くレーダー断面積が大きいものの、YF-23よりも機敏性に優れたYF-22を提案して製造した。ロッキードチームは、1991年4月に空軍によってATFの勝者として選ばれた。アメリカ海軍はATFの海軍バージョンの採用を検討したが、これらの計画は後にコストのために中止された。
選定後、最初の試作機は空軍飛行試験博物館の展示品として退役し、2番目の試作機は事故によりアンテナ試験機としての役割を担うまで飛行試験を続け、その後保管された。
発達
概念の定義
1981年、アメリカ空軍（USAF）は、F-15イーグルとF-16ファイティングファルコンに代わる新しい制空戦闘機となる先進戦術戦闘機（ATF）の要件策定を開始した。これは、ソ連のMiG-29「フルクラム」およびSu-27「フランカー」クラスの戦闘機、A-50「メインステイ」空中警戒管制システム（AWACS）、およびより高度な地対空ミサイルシステムの開発と普及など、世界的に台頭する脅威によってさらに重要になった。ATFは、複合材料、軽量合金、高度な航空電子機器および飛行制御システム、より強力な推進システム、ステルス技術など、戦闘機設計における将来的な新技術を活用することとなった。[1]
米空軍は1981年5月に航空宇宙産業にATFの情報要求書（RFI）を送り、将来の戦闘機がどのようなものになるかを検討し、その後、結果を分析するためのコンセプト開発チーム（CDT）を設立した。 [2]最終的に「シニアスカイ」というコード名が付けられたATFは、この時点では空対空と空対地の両方の任務を考慮した要件定義の真っ最中であり、その結果、業界からの反応にはかなりのばらつきがあった。ロッキードの最初のコンセプトは、CL-2016と呼ばれる特に大きな航空機で、その大きさから「バトルクルーザー」というニックネームが付けられ、SR-71 / YF-12に似ており、大きなデルタ翼と胴体から離れたナセルに搭載されたエンジンを備え、ミサイルプラットフォーム（ロッキードによると「ミサイラー」）と同様に高い運用速度と高度を持つ予定だった。[3] [4]
1983年、ATFコンセプト開発チームはライトパターソン空軍基地のシステムプログラムオフィス（SPO）になりました。航空宇宙企業や戦術航空軍団（TAC）との協議の後、CDT/SPOは要件を、F-15に代わる速度と機動性において優れた運動性能を持つ制空戦闘機に絞り込みました。[5]さらに、SPOは、ハブブルー/ F-117（「シニアトレンド」）や先進技術爆撃機（ATB）プログラム（ B-2、または「シニアアイス」につながる）などの「ブラックワールド」プロジェクトからの空軍の経験により、生存性を高めるためにステルス性をますます重視し始めました。[6]ステルス性が必須要件となったため、カリフォルニア州バーバンクのスカンクワークス部門のバート・オズボーン率いるロッキードの設計チームは、当初のSR-71のような「巡洋戦艦」コンセプトから離れ、代わりに同社のF-117に似た設計案の作成を開始した。しかし、ロッキードがF-117の設計に使用したのと同じ「エコー」コンピュータプログラムを使用したために生じた多面体形状は、戦闘機には適さない非常に貧弱な空力性能をもたらした。ロッキードは、コンセプト検討段階を通じてパフォーマンスが悪く、競合する請負業者の中で最下位に位置することになった。[3]
デモンストレーションと検証
1984年11月までに、SPOは要件をさらに絞り込み、離陸重量50,000ポンド（22,700 kg）の戦闘機を求める運用ニーズ声明（SON）を発表しました。この要件では、ステルス性、機動性、アフターバーナーなしの超音速巡航、またはスーパークルーズに重点が置かれていました。[7] 1985年9月、空軍はデモンストレーションと検証（Dem/Val）のために、いくつかの航空機製造チームに技術提案依頼（RFP）を送付しました。ATFの厳しい技術要件に加えて、Dem/Valはシステムエンジニアリング、技術開発計画、およびリスク軽減にも大きな重点を置いていました。後にプログラムコストを削減するために2つに絞られた上位4つの提案が、Dem/Valとともに最終候補に残りました。当時、空軍は750機のATFを1機当たり3,500万ドル（1985年度ドル、2023年には約8,420万ドル）のコストで調達すると予想していた。 [ 3] [7] [8]さらに、空軍と協力してコスト削減に取り組むよう議会から圧力を受けた米海軍は、当初はオブザーバーとしてATFプログラムに参加し、最終的には1988年に、優勝した設計の派生型/派生型を海軍の先進戦術戦闘機（NATF）として使用してF-14トムキャットを置き換えると発表し、546機の調達を求めた。[9]
ATF の概念調査で成果が芳しくなく、曲面設計を採用していたノースロップ社にATB も奪われたため、ロッキード社は 1984 年にファセット加工を断念し、曲面形状と曲面を取り入れ始めた。当初、同社の分析ツールではこのような形状を計算できなかったが、カリフォルニア州ヘレンデールでのレーダー距離試験で良好な実験結果が得られたことで、ロッキード社は滑らかな曲面を持つステルス機の設計に自信を持ち、空力特性を大幅に改善することができた。ロッキード社が徐々に曲面形状を分析できるようになると、[N 2] Dem/Val 向けに提出された最終設計 (構成 090P と指定) は、矢じりのような前部胴体形状、後退台形翼、4 つの尾翼面、エンジン面を隠すS 字型の吸気ダクト、内部回転式ミサイル発射装置を備えることになった。[3]航空機設計の変更に加えて、ロッキードはより多くのエンジニアリングの才能と人員をATFの取り組みにシフトし、シャーマン・マリンをプログラムマネージャーに任命し、その草案提案を退役空軍将軍アルトン・D・スレイが率いるグループに積極的にレッドチームで検討させました。[10]結果として、提案の改善は大きく、特にシステムエンジニアリングの量は顕著でした。[11]
ATF RFPは最初の発表後、いくつかの変更が加えられた。SPOは、ロッキード社とノースロップ社とのハブブルー/ F-117およびATB/B-2の経験に関する協議の後、1985年12月に全方位ステルス要件を大幅に引き上げ、また、ロナルド・レーガン大統領が国防総省の調達慣行を調査するために設置した連邦委員会であるパッカード委員会の勧告により、1986年5月に飛行技術実証機の要件が追加された。[ 12 ] [ 13 ] 7社が1986年7月に入札を行った。[N 3]各社が単独で行うと見込まれる莫大な投資のため、SPOはチーム編成を奨励した。提案の提出後、ロッキード社、ボーイング社、ジェネラル・ダイナミクス社は、提案された設計が採用された場合はそれを開発するためのチームを結成した。ノースロップ社とマクドネル・ダグラス社も同様の合意でチームを結成した。[15]
1986年10月31 日、ステルス機の業界リーダーであるロッキード社とノースロップ社が、それぞれ第1位と第2位に選ばれた。シャーマン・マリンは、ロッキード社の提案のシステムエンジニアリングの量がトップランクになった理由であると評価したが、これは他の請負業者が重視していなかった分野であった。ロッキード社/ボーイング社/ジェネラル・ダイナミクスとノースロップ社/マクドネル・ダグラスの2つのチームは、1985会計年度のドルで6億9,100万ドル（2023年に約16億6,000万ドル）の契約を授与され、50か月の実証フェーズを実施し、2チームのプロトタイプであるYF-22とYF-23の飛行テストで最高潮に達することとなった。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、それ以前に、それぞれYF119とYF120の名称で競合するプロトタイプ推進システムを開発する契約を授与されていた。[16] [17] [18]飛行試作機の要件は政治的圧力により後から追加されたため、試作機は競争的な飛行試験や量産機の代表ではなく、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た「ベストエフォート」機体となることになっていた。[N 4] [20]
デザインの進化
作業はチーム内でほぼ均等に分担される。ロッキードの提案が優勝者の1つに選ばれたため、同社はプログラムパートナーのリーダーシップを引き継いだ。同社はバーバンクで前部胴体とコックピット、およびカリフォルニア州パームデールでの最終組み立てを担当する。一方、翼と後部胴体はワシントン州シアトルのボーイング社で製造され、中央胴体、兵器庫、尾部、着陸装置はテキサス州フォートワースのジェネラルダイナミクス社で製造される。[21]チームはまた、政府契約の授与に加えて、Dem/Val期間中のATF活動に合計6億7500万ドル（2023年には約15億ドル）を投資する。[22]パートナーは設計経験と提案を持ち込んだ。ボーイングの設計は大きくて長く、顎に取り付けられた空気取り入れ口、台形の翼、V字型の尾翼面（高速での動作のため十分であると判断された）、およびパレット化された機内兵器を備えていた。ジェネラル・ダイナミクスの設計は小型で、機動性と超音速巡航に最適化された胴体とデルタ翼、肩に取り付けられた空気取り入れ口、全方位ステルス性を犠牲にした唯一の尾翼面としての大きな単一の垂直尾翼、中央胴体の武器ベイを備えていた。しかし、チームの精査の多くはロッキードの構成090Pに向けられた。これは、ロッキードがポイント設計よりもシステムエンジニアリングに重点を置いていた結果、非常に未熟であったため問題があった。それでも、090Pはチームが改良に取り組んだ最初の出発点であった。[23]
Dem/Val 全体を通じて、SPO は請負業者チームとシステム要件レビュー (SRR) を開催し、パフォーマンスとコストのトレードオフ研究の結果を使用してATF 要件を調整し、限界的な価値しかないものの重量とコストに大きな影響を与える要件を削除しました。[24]たとえば、8 基の内蔵ミサイル (ベースラインのAIM-120Aで表される) [N 5]の要件は 6 基に削減されました。チームは、風洞試験 (Dem/Val 終了時までに 18,000 時間)、レーダー範囲でのポール試験、数値流体力学(CFD) およびコンピューター支援設計(CAD) ソフトウェアなどの分析的および経験的手法を広範に活用して、設計を継続的に改良しました。 1987 年初頭までに、設計は構成 095 に進化しました。これは、回転式ランチャーをより平坦な兵器ベイに置き換えて容積と抗力を減らし、前部胴体と前縁根元延長部の形状を再設計して、制御不能なピッチアップモーメントを防止この頃、設計は2つのファミリーに分かれており、500番台のプレフィックスはフルシステム設計、または優先システムコンセプト（PSC）を表し、本格的な開発に引き継がれ、1000番台のプレフィックスは同じ外形だが飛行試験用に装備されたプロトタイプ航空機として製造されるように設計されていることを表していた。そのため、構成095はそれぞれ595と1095になった。[23]
1987年半ばまでに、構成595/1095の詳細な重量分析により、名目上はまだ操縦パラメータを満たすことができたとしても、9,000ポンド（4,100 kg）の重量超過であることが明らかになりました。[23]重量が増加する可能性があり、妥協案は見込めなかったため、チームは1987年7月に新しい設計で完全にやり直すことを選択し、ロッキードは新しい設計エンジニアリングディレクター、リチャード・カントレルを招聘しました。[N 6] [27]さまざまなレイアウトが検討され、3か月の集中的な作業の後、チームは1987年後半に、肩に取り付けられた空気取り入れ口とジェネラルダイナミクスの設計に似たダイヤモンド状のデルタ翼、および4つの尾翼面を備えた新しい設計、構成614/1114を出発点として選択しました。特に、ダイヤモンド状のデルタの空力特性は、元の後退台形プロファイルに近づき、根元弦長が長いため構造重量が大幅に軽減されました。設計は1987年の残り期間と1988年5月まで進化し、このとき構成632/1132はYF-22として凍結された。変更点には尾翼表面の形状がダイヤモンド状になり、別のSRR後の逆推力装置の要件削除に伴う波抵抗を減らすために胴体前後部の形状が変更されたことが含まれる。[28] [29]しかし、試作機の推力偏向ノズルには逆推力装置のハードウェアがいくつか残っていたため、試作機の後部胴体は必要以上に大きくなってしまった。最終的に、50,000ポンドの離陸重量はどちらのチームにとっても達成不可能であることが判明し、60,000ポンド（27,200 kg）に調整され、エンジン推力が30,000 lbf（133 kN）から35,000 lbf（156 kN）クラスに増加した。[30] YF-22の構成は再設計後すぐに未熟な状態で凍結され、試作機の建造が開始されたが、チームは構成とPSC設計をF-22の本格的な開発に向けて進化させ続けた。[23]
先進的な航空機と推進装置の設計に加えて、ATFはパイロットの状況認識力を高め、作業負荷を軽減するためのセンサー融合用の統合アビオニクスシステムを必要とした。これにはセンサーとアビオニクスの能力の飛躍的向上が求められた。アビオニクスの開発は広範囲にわたる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、ボーイングがアビオニクスの統合を担当した。YF-22は機体とエンジンの技術実証機であったため、ミッションシステムのアビオニクスは搭載されなかった。ボーイングはアビオニクス地上プロトタイプ（AGP）を製造し、アビオニクス開発のための飛行研究所としてミッションシステムを改造したボーイング757も提供した。この航空機は後にフライングテストベッドと名付けられた。[31] [32] SPOも同様に請負業者とのSRRの結果としてアビオニクスの要件を調整する。側方監視レーダーと赤外線捜索追跡装置（IRST）は基本要件から削除され、将来追加される可能性のあるものとなった。また、1989年にはSPOによって本格的な開発の基本提案に、航空機1機あたり900万ドル（2023年には約2,170万ドル）の航空電子機器の上限が設定された。[23]
正式にはYF-22Aと命名された最初の機体（PAV-1、シリアルナンバー87-0700、N22YF）はGE YF120エンジンを搭載し、[33] [34] 1990年8月29日にロールアウトされ[21] [35]、1990年9月29日にデイビッド・L・ファーガソンの操縦でパームデールから離陸して初飛行した。[21] [36] P&W YF119を搭載した2機目のYF-22A（PAV-2、シリアルナンバー87-0701、N22YX）は10月30日にチーフテストパイロットのトーマス・A・モーゲンフェルドの操縦で初飛行を行った。 [21]この機体はロッキード社の第二次世界大戦時代の戦闘機P-38ライトニングにちなんで非公式に「ライトニングII」という名称が付けられ、1990年代半ばに米空軍が量産型F-22を正式に「ラプター」と命名するまでその名称が続いた。[37]その後、 F -35は2006年に「ライトニングII」の名称を与えられた。[38]
海軍型
F-14トムキャットの後継機となるNATFは、空母からの帰還時にATFよりも低い着陸速度でマッハ2クラスの速度を達成する必要があったため、ロッキード社のNATF設計グループは、空母運用に許容できる特性を実現する設計に到達するためにいくつかの構成を検討した。ボーイング社は固定翼設計を主張し、ジェネラル・ダイナミクス社は可変翼を支持していた。社内競争と徹底的な風洞試験の後、チームは1989年8月に可変翼を採用することを選択した。その結果生まれた航空機は、空軍のATFの同等機よりも重く、複雑で、高価になっていただろう。[39]ロッキード社のチームは、1990年12月にNATF設計をATFのフルスケール開発提案とともに提出したが、その後まもなく海軍がコストを理由にプログラムから撤退した。[40]
デザイン
YF-22（社内呼称構成1132）は、ATF航空機および推進設計の実現可能性を実証することを目的とした試作航空機であり、最終的には生存性、超音速巡航、ステルス性、整備の容易さに関する米空軍の要件を満たすことを目指していた。[41]機体は、前縁が48°後退したダイヤモンド型の大きなデルタ翼、肩に空気取り入れ口、3つの内部兵器ベイ、および4つの尾翼面（ラダー付きの傾斜垂直尾翼と可動式水平安定板）を備えている。すべての主要エッジは、ステルス性のために共通の角度で揃えられていた。三輪式の着陸装置、機体の中央に配置された空中給油容器、垂直尾翼の間にエアブレーキを備えていた。[42]コックピットには完全にフレームレスのバブルキャノピーが備わっていた。ノースロップ/マクドネル・ダグラスの同等機と比較すると、YF-22はより従来的な設計となっている。その主翼には全幅前縁などのより大きな操縦翼面があり、 [43]また、YF-23には2つの尾翼があったのに対し、YF-22には4つの尾翼があり、同等機よりも機動性が高くなっている。[44]
YF-22は2基のエンジンを搭載しており、最初の機体にはゼネラル・エレクトリックYF120が搭載され、2機目はプラット・アンド・ホイットニーYF119が搭載されていた。[1] [45]固定ジオメトリのキャレット型エンジン吸気口は前部胴体から離れた位置に配置され、境界層の方向を変えて上部内側コーナーで斜めの衝撃を発生させ、効率的な超音速圧縮を実現した。蛇行した吸気ダクトはエンジン面を外部から完全に遮蔽している。2次元推力偏向ノズルは排気煙を平坦化して周囲の空気と混合しやすくすることで赤外線シグネチャを低減している。 [46] [47] チャインは機首から前部胴体の側面に沿って走り、最終的に吸気口の上端と合流する。これらはさらに後方で翼の前縁根元の鋭い延長部に移行している。これにより渦が生成され、高迎え角特性が改善された。超音速巡航時の超音速抗力を低減するため、機体形状に面積則が適用され、胴体の容積の大部分は翼の後縁より前方に位置することになったが、後期の構成再設計により試作機の形状は未熟で、十分に洗練されていなかった。[28]
この機体は静的安定性が緩和されており、フライ・バイ・ワイヤで操縦され、機体管理システム（VMS）に統合されていた。コックピットにはスロットルとサイドスティックが配置され、ヘッドアップディスプレイ（HUD）、2つの6インチ×6インチ（15 cm×15 cm）のプライマリ多機能ディスプレイ（MFD）、3つの4インチ×6インチ（10 cm×15 cm）のセカンダリMFDを備えた運用中の戦闘機のレイアウトをシミュレートしていた。特定の飛行試験イベントの必要に応じて、一部のMFDを計器盤に置き換えることができた。プロトタイプのアビオニクスには、内部の兵器ベイからのミサイル発射とVMSへの統合をテストするためのソフトウェア制御のストア管理システム（SMS）が組み込まれていた。[48] [49]
NATF-22
ロッキード社の海軍先進戦術戦闘機 (NATF) の設計は、NATF-22 または F-22N とも呼ばれる (この設計は正式には指定されなかった) が、多くの点で空軍バージョンとは異なっていた。NATF は空母作戦のためにマッハ 2 クラスの速度を達成しながらも F-22 よりも低い着陸速度を必要としたため、設計には可変後退翼が組み込まれていた。さらに、海軍はスーパークルーズよりも艦隊防空のための滞空時間を重視していたため、可変後退翼によって耐久性も向上した。[40] [39]胴体の形状は同様であったが、着陸装置と着艦フックは空母着陸用に強化された。これらの変更のすべてにより、より重く、より複雑で、より高価な航空機が生まれた。 4つの尾翼と推力偏向ノズルはそのまま残り、航空電子機器は当初F-22とほぼ共通だったが、海上任務用にセンサーやミッション航空電子機器の追加も計画されていた。設計は同様の兵装ベイ配置となる予定だったが、AIM-152 AAAM、AGM-88 HARM、AGM-84 ハープーンを含む拡張兵装搭載となった。[50] [51]
ロッキード社は1990年12月にF-22のフルスケール開発提案とともにNATF-22の設計を提出したが、海軍は1990年後半から1991年初頭にかけてコスト高騰のためNATFプログラムから撤退し始め、1992会計年度までにNATFを完全に放棄したため、設計は開発/評価段階からフルスケール開発、つまりエンジニアリングおよび製造開発（EMD）に進むことはなかった。ロッキード社とボーイング社は可変後退翼などの設計の側面を海軍の先進攻撃（AX）プログラムのいくつかのコンセプトに活用した。これは後に戦闘機能力を追加した先進攻撃/戦闘機（A/FX）プログラムとなり、キャンセルされたA-12アベンジャーIIの後継機となったが、A/FXも冷戦後の予算圧迫により1993年のボトムアップレビューの結果キャンセルされた。[52] [53]
運用履歴
評価
試験は1990年9月29日のPAV-1の初飛行から始まった。18分間の飛行中、PAV-1は最高速度250ノット（時速460キロメートル、時速290マイル）に達し、高度12,500フィート（3,800メートル）まで上昇し、エドワーズ空軍基地に着陸した。[34]飛行後、テストパイロットのデイブ・ファーガソンは、YF-22の残りの試験プログラムは「超音速と亜音速の両方での航空機の操縦性」に集中すると述べた。[34]
飛行試験プログラム中、YF-23とは異なり、YF-22では兵器の発射と高（60°）迎え角（AoA、または高アルファ）飛行が行われた。[54]プログラムの要件ではなかったが、この航空機はAIM-9 サイドワインダーとAIM-120 AMRAAMミサイルを機内兵器ベイから発射した。[54] [55]飛行試験では、推力偏向ノズルを備えたYF-22は低速機動時にF-16の2倍以上のピッチレートを達成するとともに、優れた高迎え角特性を持ち、トリムアルファが60°を超える飛行を実証した。ゼネラル・エレクトリック・エンジンを搭載した最初のプロトタイプであるPAV-1はスーパークルーズでマッハ1.58を達成し、プラット・アンド・ホイットニー・エンジンを搭載したPAV-2は最大スーパークルーズ速度マッハ1.43に達し、最高速度はマッハ2.0を超えた。[56] [57]飛行試験は1990年12月28日まで続けられ、その時点で74回の飛行が完了し、91.6時間の飛行時間が蓄積された。[18] [58]飛行試験の後、請負業者チームはATFのフルスケール開発の提案を提出し、ロッキードチームのPSC F-22設計は大幅に改良され、提出時に構成638に進化した。[59]
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がATFコンペの勝者であると発表した。ロッキードチームは技術面で高く評価され、リスクが低いとみなされ（YF-22はYF-23よりも飛行時間と出撃回数がかなり多かった）、より効果的なプログラム管理を行っているとみなされた。[60] [61]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だったが、YF-22はより機敏だった。[62]航空報道ではロッキードの設計は海軍のNATFにもより適応しやすいと見られていたと推測されたが、米海軍は1992年までにNATFを放棄した。[54] [63] PAV-1の場合のように退役する代わりに、PAV-2はコンペの後に出撃し、39回の飛行でさらに61.6時間の飛行時間を積み重ねた。[54] 1992年4月25日、パイロットの振動によりゴーアラウンド中に機体が重大な損傷を受けた。修理されたが再び飛行することはなく、その後は静的試験機として使用された。[64] [65] 1991年には、650機のF-22の量産型が調達されると予想された。[66]
F-22の生産
ロッキード社がATFの競争に勝利したため、1991年8月に当初約110億ドル（2023年には約219億ドル）相当の本格的な開発、すなわちエンジニアリング、製造、開発（EMD）契約を獲得し、最終的には運用可能な航空機の生産に進むことができた。EMD/生産設計は改良され、構成645へと進化した。[23] EMDでは当初、単座のF-22Aが7機、双座のF-22Bが2機要求されていたが、後者は最終的に開発費を節約するためにキャンセルされ、注文は単座に変更された。1997年4月9日、これらの最初の機体であるスピリット・オブ・アメリカがロールアウトした。式典で、F-22は正式に「ラプター」と命名された。資金が限られていたため、1996年半ばに予定されていた初飛行は1997年9月7日に行われた。[64] F-22の飛行試験は2005年まで続き、2005年12月15日に米空軍はラプターが初期作戦能力（IOC）に達したと発表した。ソ連の崩壊と国防総省が当時対反乱作戦に注力していたため、F-22の生産はわずか195機にとどまり、2011年に終了した。[67] [68]
YF-22は、比較的未熟な構成632/1132から最終的な構成645へと設計が進むにつれて、多くの点でEMD/量産型のF-22とは異なっていた。小さな垂直安定板のために当初は操縦が難しかったF-117 ナイトホークとは対照的に、YF-22はロッキードによってフィンの面積が過剰に指定されていた。そのため、同社はF-22のフィンのサイズを20～30パーセント縮小した。ロッキードとそのパートナーは、空力特性、強度、ステルス特性を改善するために、翼と安定板の後縁の形状を再設計し、翼と安定板のスイープ角を48度から6度に縮小した。レーダー性能と空力特性を改善するために、レドームと胴体の形状が変更された。専用のエアブレーキは廃止され、代わりに制御則を使用してフェザリング制御面が採用された。システムの配置と構造設計が改良され、最後にパイロットの視界を改善するためにキャノピーが7インチ（178 mm）前方に移動し、エンジン吸気口が14インチ（356 mm）後方に移動されました。[69] [70] [23]
事故
1992年4月、2機目のYF-22がエドワーズ空軍基地でゴーアラウンド中に墜落した。テストパイロットのトム・モーゲンフェルドは無傷で脱出した。墜落の原因は、低高度デモ飛行中にパイロットが引き起こした振動を防止できなかった飛行制御ソフトウェアのエラーであることが判明した。機体は表面的に修理されたが、二度と飛行することはなく、後にアンテナ試験モデルとして使用された。この事故を受けて、F-22の飛行制御法則、つまり制御入力が航空機の動きや反応にどのように変換されるかを制御するアルゴリズムは、制御面の速度/位置飽和とPIOトリガーメカニズムの非線形効果をより適切に考慮するようになった。[71]
生き残った航空機
- YF-22A PAV-1、S/N 87-0700 、登録番号N22YF –カリフォルニア州エドワーズ空軍基地の空軍飛行試験センター博物館に展示中（以前はオハイオ州デイトンの近くにあるアメリカ空軍国立博物館に貸し出されていた）[72]
- YF-22A PAV-2、S/N 87-0701、登録番号N22YX –ニューヨーク州ローマのローマ研究所に保管されています。[73]
仕様（YF-22A）
![](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/0/07/YF-22_Lightning_II_"Rzuty"_outline_drawing.png/500px-YF-22_Lightning_II_"Rzuty"_outline_drawing.png)
ミラー[74]、ペース[75]、ベイカー[76]、スウィートマン[77]、アロンスタイン＆ヒルシュバーグ[78]のデータ（注：一部の仕様は推定値です）
一般的な特徴
- 乗員: 1名（パイロット）
- 長さ: 64 フィート 2 インチ (19.55 メートル)
- 翼幅: 43 フィート 0 インチ (13.1 メートル)
- 高さ: 17 フィート 9 インチ (5.39 m)
- 翼面積: 830平方フィート (77.1 m 2 )
- 自重: 31,000 ポンド (14,061 kg) 請負業者重量 (エンジンなし)
- 総重量:離陸時62,000ポンド (28,123 kg)
- 動力装置:プラット・アンド・ホイットニー YF119 -PW-100Lまたは ゼネラル・エレクトリック YF120 -GE-100Lアフターバーナー付き ターボファン2 基、各 23,500 lbf (105 kN) の推力 (YF120) 乾燥時、アフターバーナー付きで 30,000 または 35,000 lbf (130 または 160 kN)
パフォーマンス
- 最高速度:マッハ2.2、高度1,452 mph (1,262 kn; 2,337 km/h)
- 超高速巡航:マッハ 1.58、高度 1,043 mph (906 kn、1,679 km/h) (軍用動力のみ)
- 範囲: 2,000 海里 (2,300 マイル、3,700 km)
- 戦闘範囲: 700～800 nmi (810～920 mi、1,300～1,500 km)
- 実用上昇限度: 65,000 フィート (19,800 メートル)
- g 制限: +7.9 g (テストされた最高値)
- 翼面荷重: 74.7 ポンド/平方フィート (365 kg/m 2 )
- 推力/重量: 1.13
武装
準備は以下のとおり:
- 1 × 20 mm (0.79 インチ) M61 バルカン砲
- AIM-120 AMRAAM中距離空対空ミサイル4発
- AIM-9サイドワインダー短距離空対空ミサイル2発
参照
関連開発
- ロッキード・マーティン F-22 ラプター – アメリカのステルス制空戦闘機
- ロッキード・マーティン FB-22 – F-22 ラプターから派生したアメリカ空軍向けの爆撃機の提案
- ロッキード・マーティン X-44 MANTA – ロッキード・マーティンによる航空機の概念設計
同等の役割、構成、時代の航空機
- ノースロップ YF-23 – アメリカ空軍の先進戦術戦闘機プログラムの試作デモ機
関連リスト
参考文献
注記
- ^ ロッキードは1995年にマーティン・マリエッタと合併し、ロッキード・マーティンが設立されました。
- ^ ステルス性のある湾曲したレドームは、ロッキードが1985年初頭に克服した最後の課題でした。[3]
- ^ 入札した7社は、ロッキード、ボーイング、ジェネラル・ダイナミクス、マクドネル・ダグラス、ノースロップ、グラマン、ノースアメリカン・ロックウェルであった。[14]
- ^ 契約チームはSPOに「封印された」飛行性能予測を提供し、それに基づいてプロトタイプが評価されることになっていた。契約チーム同士で比較するのではなく。[19]
- ^ AMRAAMのクリップフィン型であるAIM-120Cは、最終的にF-22の内部ミサイル搭載量を8発に戻すために開発された。[25]
- ^ ロッキード・カリフォルニア社の社長リチャード・ヘッペも重要な役割を果たすことになる。[26]
引用
- ^ ab 「ファクトシート：ロッキード・ボーイング・ジェネラル・ダイナミクス YF-22」。アメリカ空軍。2009年2月11日。2012年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月18日閲覧。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、30ページ。
- ^ abcde Hehs 1998、パート1。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ1998、39-42ページ。
- ^ スウィートマン 1991、10-13ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、45-58ページ。
- ^ ab アロンシュタインとヒルシュベルク、1998 年、70–78 ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、87-88ページ。
- ^ ウィリアムズ2002、5ページ。
- ^ マリン2012、13ページ。
- ^ マリン2012、18-19頁。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、82-85ページ。
- ^ マリン2012、19-21頁。
- ^ ミラー2005、14、19ページ。
- ^ グッドオール1992、94ページ。
- ^ ミラー2005年、19-20頁。
- ^ ジェンキンスとランディス2008、233-234頁。
- ^ ab ウィリアムズ2002、pp.5-6。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、137ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、87-88ページ。
- ^ abcd JenkinsとLandis 2008、235ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、164ページ。
- ^ abcdefg Hehs 1998、パート2。
- ^ マリン2012、31-32ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、184-185ページ。
- ^ マリン 2019.
- ^ マリン2012、29ページ。
- ^ ab ミラー2005、pp.19-24。
- ^ マリン2012、30ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、119ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、104-121ページ。
- ^ Kohn, Lt. Col. Allen E.; Rainey, Lt. Col. Steven M. (1999年4月9日). 「F-22 飛行試験プログラムの最新情報」. SETP第41回シンポジウム. Society of Experimental Test Pilots . 2014年7月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ウィリアムズ2002、5ページ。
- ^ abc 「YF-22 が飛行、ATF が期限に迫る」Flight International . 138 (4237). ロンドン: Reed Business Information: 6. 1990 年 10 月 10 ～ 16 日。ISSN 0015-3710。2011 年 5 月 21 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6 月 23 日閲覧。
- ^ ベイリー 1990、34ページ。
- ^ グッドオール1992、99ページ。
- ^ 「Military Aircraft Names」Aerospaceweb.org。2009年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年9月26日閲覧。
- ^ 「ロッキード・マーティン統合打撃戦闘機、正式に「ライトニング II」と命名」（プレスリリース）。公式統合打撃戦闘機プログラムオフィス。2006年7月7日。2006年7月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月23日閲覧。
- ^ ab ミラー 2005、p.74。
- ^ マリン2012、38-39頁を参照。
- ^ 「ATF調達が新たな時代を始動」Flight International . 130 (4037) ロンドン: Reed Business Information: 10–11。1986年11月9日～15日。ISSN 0015-3710。2012年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月24日閲覧。
- ^ ミラー2005、90-93ページ。
- ^ 「ペンタゴンがATFの設計秘密を緩和」Flight International . 137 (4217). ロンドン: Reed Business Information: 4. 1990年5月23～29日。ISSN 0015-3710 。2012年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月24日閲覧。
- ^ 「ロッキードのATFは機敏性を重視」Flight International . 138 (4233) ロンドン: Reed Business Information: 46–47。1990年9月12日～18日。ISSN 0015-3710。2012年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月23日閲覧。
- ^ 「YF-23 ファクトシート」。国立アメリカ空軍博物館。2011年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月24日閲覧。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ1998、284ページ。
- ^ Katz, Dan (2017年7月7日). 「赤外線ステルスの物理学と技術」. Aviation Week . ペントンメディア. 2018年8月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年4月12日閲覧。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ 1998、131-132、144ページ。
- ^ ミラー2005、83ページ。
- ^ 「海軍のYF-22は可変翼機を搭載するが、プロトタイプは不要」Aerospace Daily。McGraw -Hill社、1990年8月31日、359ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ1998、237ページ。
- ^ アロンスタインとヒルシュバーグ、239ページ。
- ^ 「A/FX 発表」Flight International . Reed Business Information: 12–13。1994 年 1 月 26 日～2 月 1 日。
- ^ abcd ウィリアムズ2002、6ページ。
- ^ 「YF-23は競争に勝てば微妙な変更を受けるだろう」。Defense Daily、62～63ページ、1991年1月14日。
- ^ ジェンキンスとランディス2008、236ページ。
- ^ グッドオール1992、102-103ページ。
- ^ Morgenfeld, Thomas A. (2022年4月17日). YF-22 – テストパイロットのトム・モーゲンフェルドとラプターへの道。カリフォルニア州トーランス：Western Museum of Flight 。 2023年6月30日閲覧。
- ^ ミラー2005、38-39ページ。
- ^ ジェンキンスとランディス2008、234ページ。
- ^ ミラー2005、38ページ。
- ^ グッドオール1992、110ページ。
- ^ ミラー2005、76ページ。
- ^ ab ウィリアムズ2002、pp.6-7。
- ^ Warwick, Graham (1992年5月6日～12日). 「YF-22 ATF事故でソフトウェアが原因か」. Flight International . 141 (4317). ロンドン: Reed Business Information: 12. ISSN 0015-3710. 2011年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月24日閲覧。
- ^ パールスタイン、スティーブン、ゲルマン、バートン(1991 年 4 月 24 日)。「ロッキード社が大型ジェット機契約を獲得。空軍は 1 機あたり 1 億ドルでステルス機 650 機の購入を計画」ワシントン ポスト。
- ^ 「F-22A ラプターが運用開始」。アメリカ空軍。2005年12月15日。2012年7月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月24日閲覧。
- ^ パーソンズ、ゲイリー。「F-22最終納入」。2016年3月13日アーカイブ。Wayback Machine。Combat Aircraft Monthly、2012年5月3日。2014年4月10日閲覧。
- ^ ウィリアムズ2002、5ページ。
- ^ Pace 1999、12-13ページ。
- ^ ハリス、ジェフリー、ブラック、GT「F-22 制御法の開発と飛行特性、AIAA 論文 96-3379 (A96-35101)」。第21 回大気飛行力学会議。アメリカ航空宇宙学会: 156。doi :10.2514/6.1996-3379。
- ^ “YF-22 Raptor/87-700”. aerialvisuals.ca . 2024年3月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年6月18日閲覧。
- ^ “YF-22 Raptor/87-701”. aerialvisuals.ca . 2024年3月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年5月13日閲覧。
- ^ ミラー2005年、102ページ。
- ^ Pace 1999、14-15ページ。
- ^ ベイカー1995、28-29、32ページ。
- ^ スウィートマン 1991、93ページ。
- ^ アロンスタイン1998、131、154頁。
文献
- アロンスタイン、デビッド C.、ヒルシュバーグ、マイケル J. (1998)。先進戦術戦闘機から F-22 ラプターへ: 21 世紀制空戦闘機の起源。バージニア州アーリントン: アメリカ航空天文学協会。ISBN 978-1-56347-282-4。
- ベイリー、ジョン（1990年9月5日～ 11日）。「YF-22 ATFプロトタイプが初飛行へ」。フライト・インターナショナル。138 （4232）。ロンドン：リード・ビジネス・インフォメーション：34。ISSN 0015-3710 。2012年11月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年6月23日閲覧。
- ベイカー、デイビッド（1995年1月）。「ATFからライトニングIIへ：怒りの稲妻：第2部：ロッキードのYF-22A」。エア・インターナショナル。48 （1）：27-38。ISSN 0306-5634 。
- グッドオール、ジェームズ C. (1992)。「ロッキード YF-22 とノースロップ YF-23 先進戦術戦闘機」。アメリカのステルス戦闘機と爆撃機、B-2、F-117、YF-22、YF-23。ミネソタ州セントポール: MBI 出版会社。ISBN 0-87938-609-6。
- ヘス、エリック（1998年10月16日）。「F-22の設計進化、パート1と2」。コードワン。ロッキード・マーティン。2024年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ジェンキンス、デニス R.、ランディス、トニー R. (2008)。実験的およびプロトタイプの米国空軍ジェット戦闘機。ミネソタ州、米国: スペシャルティ プレス。ISBN 978-1-58007-111-6。
- ミラー、ジェイ（2005年）。ロッキード・マーティンF/A-22ラプター、ステルス戦闘機。ヒンクリー、イギリス：ミッドランド出版。ISBN 1-85780-158-X。
- Mullin, Sherman N. (2012 年 6 月)。「ATF を勝ち取る」(PDF)。ミッチェル航空力研究所。バージニア州アーリントン。2024 年 10 月 5 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ------- (2019 年 1 月 24 日)。「シャーマン マリンとのオーラル ヒストリー インタビュー。第 2 回」。航空宇宙オーラル ヒストリー プロジェクト(インタビュー)。インタビュー担当者: ピーター ウェストウィック、ウィリアム デヴェレル。カリフォルニア州サンマリノ: ハンティントン図書館、美術館、植物園。
- ペース、スティーブ（1999年）。F -22ラプター、アメリカの次世代の強力な戦闘マシン。ニューヨーク：マグロウヒル。ISBN 0-07-134271-0。
- スウィートマン、ビル (1991)。『YF-22 および YF-23 高度戦術戦闘機』。ミネソタ州セントポール: モーターブックス インターナショナル パブリッシング。ISBN 0-87938-505-7。
- ウィリアムズ、メル編 (2002)。 『スーパーファイター：次世代戦闘機』ロンドン：AIRtime Publishing。ISBN 1-880588-53-6。
追加情報源
- エイブラムス、リチャード; ミラー、ジェイ (1992)。ロッキード F-22。レスター、イギリス: ミッドランド カウンティ パブリケーションズ。ISBN 0-942548-53-1。
- クロスビー、フランシス（2002年）。『戦闘機』。ロンドン：ローレンツ・ブックス。ISBN 0-7548-0990-0。
- ミラー、ジェイ（1995年）。ロッキード・マーティンのスカンクワークス：公式歴史。レスター、イギリス：ミッドランド出版。ISBN 1-85780-037-0。
- マリン、シャーマン N. (1992 年 8 月)。「F-22 先進戦術戦闘機の進化」。アメリカ航空宇宙学会。バージニア州アーリントン。doi : 10.2514/6.1992-4188。
- ペース、スティーブ (1991)。X-ファイターズ: USAF 実験およびプロトタイプ戦闘機、XP-59 から YF-23。ウィスコンシン州オセオラ: モーターブックス インターナショナル。ISBN 0-87938-540-5。
- スウィートマン、ビル（2000年7月）。「戦闘機EW：次世代」。電子防衛ジャーナル。23 （7）。ISSN 0192-429X。
- ------- (1998). F-22 ラプター. ミネソタ州セントポール、米国: Motorbooks International Publishing. ISBN 0-7603-0484-X。
- ウィンチェスター、ジム編 (2005)。「ノースロップ/マクドネル ダグラス YF-23」。コンセプト エアクラフト: プロトタイプ、X プレーン、実験機。航空ファクトファイル。ロチェスター、ケント、イギリス: グランジ ブックス。ISBN 1-84013-809-2。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ロッキード YF-22に関連するメディアがあります。
- F-22 公式チームウェブサイト
- NASA ラングレーサイトの F-22 ページ
- GlobalSecurity.org の F-22 ページ