博采众长的Ｆ----２２战斗机

【美国《大众科学》月刊６月号文章】题：壮志凌云
洛克希德—马丁公司的Ｆ—２２是半个世纪以来战斗机性能改进最大的标志。它是自喷气式飞机问世以来在稳定飞行速度方面增长幅度最大的，这是其一系列优越性能中的第一个。
Ｆ—２２可以在大部分时间里作超音速飞行，而其他战斗机则只能在油耗大的加力燃烧室的推动下获得短暂的加速。尤其是在高速飞行时，Ｆ—２２的机动性不低于任何其他战斗机。无论对雷达还是对红外系统而言，Ｆ—２２在各个方向上都是隐形的。最后，Ｆ—２２机载传感器和计算机以及座舱平面装置显示器都比世界上任何同类产品领先一代。
这种新战斗机的体积与即将被取代的Ｆｌ５战斗机差不多，而且乍看上去与平滑伸展而又略显矮胖的Ｆ—１５很相像，但是机内则有天壤之别。除了诸如机关枪和弹射座椅等少数装备外，Ｆ—２２直至小到飞行头盔等所有其他物件几乎都是利用新技术为满足新需要而重新设计的。
到２００４年Ｆ—２２投入服役时，从空军最初请工业界开始设计算起，时间将近２０年。难产是因为工业界当时的设计水平达不到空军对隐形、超级巡航速度以及机动性的要求。因为隐形性要求飞机肚皮下不能悬挂武器和油箱，所以Ｆ—２２需要更大的内部空间，但是小阻力的超音速形状又要求有流线型造型和小而薄的机翼。机动性则需要大机翼和有效控制，而这很难调和。
有７家公司于１９８６年向空军递交了设计方案。洛克希德和诺思罗普飞机公司当时中标。１９８７年７月，洛克希德公司决定推倒原来的方案，因为原来的设计超重。洛克希德公司在三个月之内拿出了新的设计方案，这就是我们今天见到的飞机。
Ｆ—２２有一个三角形翼，与宽且平的机体呈均匀过渡转接。这种设计可以将飞行阻力降到最低程度，并且提供了巨大的内部空间，足够携带１１吨燃料，比Ｆ—１５携带燃料量多一倍。这种均匀过渡转接造型留出了几间深长的武器隔舱，可以容纳６枚雷达制导先进中程空空导弹和两枚寻热先进响尾蛇空空导弹。
Ｆ—２２将比今天战斗机的机动性更好，每台发动机都可以产生３．９万磅的推力。功能如此之强，速度如此之快，飞行员操作失误就会付出惨重代价。因此，Ｆ—２２的计算机系统为飞行员“自动放弃”提供了安全保障。无论飞行员如何操作，飞行控制计算机都不会让飞机结构出现过载，也就是说不会让飞机失去控制。
Ｆ—２２的隐形技术是从Ｆ—１１７演进而来的。为了隐形的需要，Ｆ—２２与Ｆ—１１７一样，两翼扁平，前机身中部的“舭”线呈锐缘形。Ｆ—２２战斗机４０％以上的机身都是钛制成的，强度大，也较便宜，最大的部件是机身中部五个巨大的钛隔框，承载机翼。
Ｆ—２２采用的一些最先进的技术是在机身内，是那些复杂的传感器、计算机和显示器系统，所有这些装置会使飞行员在战斗中如虎添翼。
但是已经有人担心更复杂的战斗机会令飞行员如何应付原始数据而手足无措，从而使这些飞机因为过于复杂而不能有效地用于军事冲突，Ｆ—２２的能力使这个问题变得更加严重了。
Ｆ—２２采用全新的航空电子设备系统解决了这个问题，该系统以类似超级计算机的中央处理器为基础。该处理器负责完成工程师们所称的“传感器合并”的任务，可以将来自传感器的最优数据与计算机数据库中的信息结合起来，为飞行员在监视器上输出单一目标，而不是令人眼花缭乱的雷达反射。机载计算机还连续不断地反复计算Ｆ—２２携带的导弹以及对方武器的射程。另一个显示器则显示目标地区任何地空导弹雷达作用距离。如果飞行员驾机转弯，暴露了Ｆ—２２侧翼，雷达显示屏上的距离刻度环会扩大示警。
这种设计的另一个目标是只在绝对必要的时候利用机载雷达为攻击做准备，或者识别因距离过近而构成威胁的飞机。Ｆ—２２机载计算机根据飞行轨迹测算目标的位置和速度，判断数据库里存储有哪些关于这种飞机的资料，并计算出利用雷达的最佳时机和方式。
Ｆ—２２另一个不同寻常的特征是没有双座型，其自动驾驶以及智能航空电子设备可以使飞行员单独安全操作。Ｆ—２２也不需要像其他战斗机那样多的维护，这是其另一处先进的地方。内装式设备还取代了机载专用测试设备。２４架Ｆ—２２所需要的维护人员应该比同样数量的Ｆ—１５所需要的维护人员少一半。