Lockheed Martin F-22

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Lockheed Martin F-22 Raptor
Lockheed Martin F-22 Raptor
Beschreibung
Typ	Luftüberlegenheitsjäger
Hersteller	Lockheed Martin
Erstflug	7. September 1997
Indienststellung	10. Oktober 2003
Außerdienststellung	noch im Dienst

Die F-22 Raptor ist zur Zeit das modernste Kampfflugzeug der United States Air Force. Es wird von den US-amerikanischen Herstellern Lockheed Martin und Boeing gebaut und ist seit Mitte Dezember 2005 offiziell einsatzbereit. Am 12. Dezember 2007 hat die US Air Force den ersten Einsatzverband offiziell als voll operationell einsatzfähig (FOC) erklärt.^[1]

Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte und Entwicklung 1.1 Das „Advanced Tactical Fighter“-Programm 1.2 Die Prototypen YF-22 und YF-23 1.3 Entwicklungsphase 1.4 Einführung und Beschaffung 2 Konstruktion 3 Bewaffnung 4 Triebwerke 5 Cockpit 6 Avionik 6.1 Common Integrated Processor 6.2 AN/APG-77 6.3 AN/ALR-94 6.4 AN/AAR-56 6.5 Kommunikation 7 Kritik 8 Modell FB-22 (Jagdbomber) 9 Technische Daten 10 Vergleichbare Typen 10.1 USA 10.2 Europa 10.3 Russland 11 Die F-22 in den Medien 12 Weblinks 13 Quellen

[Bearbeiten] Geschichte und Entwicklung

[Bearbeiten] Das „Advanced Tactical Fighter“-Programm

Die Geschichte der F-22 begann 1976 , als die US Air Force prüfte, ob sie die Tarnkappentechnik beim nächsten Luftüberlegenheitsjäger anwenden konnte. Erste Studien begannen bereits 1969 und wurden als Advanced Tactical Fighter (dt.: „fortgeschrittener taktischer Jäger“) bezeichnet. 1975 erstellte die Air Force eine grobe Planung, welche die Prototypenerprobung im Zeitraum von 1977 bis 1981 vorsah. Da jedoch Zweifel an der Stealth-Technologie aufkamen, verzögerte sich das erste große Forschungsprojekt zu dieser Technik bis 1976, als Lockheed das Have Blue-Programm begann, aus dem auch die F-117 Nighthawk hervorging. 1981 forderte die Air Force die Flugzeughersteller auf, ihre Vorschläge einzureichen. Das geplante Kampfflugzeug sollte Boden- sowie Luftziele ungefährdet von Luftabwehrraketen auch im sowjetischen Hinterland bekämpfen können. Dieses Ziel erforderte zwingend Supercruise- und Stealth-Eigenschaften. Darüber hinaus wurde eine hochintegrierte Avionik gefordert, um den Piloten zu entlasten und so seine Effizienz im Kampf zu steigern.

Bereits 1983 beschäftigte sich die Air Force mit der Entwicklung der Triebwerke. Diese begann somit schon drei Jahre vor dem Entwurf der Flugzelle, da die Air Force in diesem Bereich bereits negative Erfahrungen beim P&W F100-Triebwerk für die F-15 gemacht hatte. Die Konzerne General Electric und Pratt & Whitney erhielten im Oktober desselben Jahres einen Auftrag über 200 Millionen US-Dollar, um ein passendes Triebwerk zu entwerfen. Pratt & Whitney entwickelte das XF119 auf Basis des PW5000, während General Electric das GE37 XF120 weiterentwickelte, welches mit einem variablen Nebenstromverhältnis (engl. „Variable Cycle Engine“) ausgestattet war.

Im Oktober 1985 forderte die Air Force die Hersteller auf, bis Dezember Angebote für ein Kampfflugzeug abzugeben, das Mitte der 1990er Jahre sowohl die F-15 Eagle als auch die F-16 Fighting Falcon ablösen konnte. Allerdings entschloss sich die Air Force im Juli 1986 zu einer grundsätzlichen Planänderung. Die Entscheidung über den Gewinner des Wettbewerbes sollte nun nicht mehr anhand von Bodenerprobungen erfolgen, sondern auf Basis von Flugdemonstrationen, welche Ende 1991 stattfinden sollten. Ein halbes Jahr später, im April 1987, erteilte man einen Entwicklungsauftrag an zwei Industriekonsortien, welche jeweils von Lockheed und Northrop geführt wurden. Das Volumen belief sich auf 691 Millionen US-Dollar, der Auftrag war auf 50 Monate befristet. Die ersten Flüge mit den Prototypen sollten im Oktober 1989 stattfinden. Zu deren Bau kooperierten Lockheed mit General Dynamics und Boeing, Northrop arbeitete mit McDonnell Douglas zusammen. Die Prototypen erhielten die Bezeichnung YF-22 „Raptor“ (Lockheed) und YF-23 „Black Widow II“ (Northrop), wobei jedes Team zwei identische Maschinen bauen musste.

[Bearbeiten] Die Prototypen YF-22 und YF-23

Beide Konsortien begannen umgehend mit Studien über mögliche technische Risiken des Projekts und deren Vermeidung, wobei man sich am Lastenheft der Air Force orientierte. Die beiden Triebwerkskonstrukteure erhielten Anfang 1988 den Auftrag über 342 Millionen US-Dollar, um ein flugtaugliches Triebwerk zu entwickeln. Mit den Bodentests war bei Pratt & Whitney bereits Ende 1986 begonnen worden, bei General Electric Mitte 1987. Die YF-22 von Lockheed sollte vom P&W YF119 angetrieben werden, die FY-23 vom YF120. In der Zwischenzeit erhielt Westinghouse den Zuschlag für den Bau des Bordradars und setzte sich so gegen den Mitbewerber Hughes Aircraft durch.

Trotz gleicher Vorgaben präsentierten Lockheed und Northrop zwei sehr unterschiedliche Entwürfe. Die YF-22 von Lockheed konnte noch als „konventionell“ bezeichnet werden. Das Aussehen erinnerte etwas an die F-15 und zeichnete sich durch den rautenförmigen Querschnitt des vorderen Rumpfes und der Tragflächen, sowie durch ein nach außen geneigtes Seitenleitwerk aus. Die YF-23 von Northrop war um 2,10 Meter länger und machte einen erheblich futuristischeren Eindruck. Das V-Leitwerk war stark nach außen geneigt (50°), was dem Flugzeug bei seitlicher Betrachtung eine sehr niedrige Silhouette verschaffte. Die Unterbringung der Triebwerke sticht ebenfalls deutlich hervor. Während diese bei der YF-22 nur durch eine leichte Wölbung im hinteren Bereich des Flugzeuges zu erkennen sind, kann man bei der YF-23 zwei äußerst deutliche Wölbungen beobachten. Markante Unterschiede gibt es auch bei den Lufteinlässen und den Schubdüsen. So sind Erstere bei der YF-22 seitlich angebracht, bei der YF-23 hingegen unter den Tragflächen. Bei der YF-22 waren die Düsen rechteckig und ermöglichten so eine Schubvektorsteuerung, welche die Wendigkeit deutlich erhöhte, während man bei der Konstruktion der YF-23 mehr Wert auf die IR-Abschirmung gelegt wurde, weshalb man die Austrittsöffnung weit nach vorne verlegt hatte, wodurch die Luft besser abgekühlt werden konnte und man die direkte Beobachtung der heißen Düsen von Unten verhinderte.

Am Anfang der Demonstrationsphase lag meist das Team um Northrop vorne. So hob die YF-23 am 27. August 1990 zu ihrem ersten 20-minütigen Jungfernflug ab. Geflogen wurde sie vom Northrops Cheftestpiloten, Paul Metz. Knapp einen Monat später, am 29. September, hob auch die YF-22, mit Lockheeds Chefpiloten Dave Furguson am Steuer, zu ihrem Jungfernflug ab. Beide Maschinen wurden vom GE YF120 angetrieben. Die zweite YF-22 startete am 30. Oktober und flog erstmals mit dem P&W YF119. Der Erstflug der zweiten YF-23 erfolgte vier Tage früher, nämlich am 26. Oktober. Bereits wenige Wochen später konnten beide Teams die Supercrusie-Fähigkeit ihrer Maschinen demonstrieren. Am 14. November erreichte die YF-23 ohne Nachbrennereinsatz Mach 1,43 während die YF-22 zur selben Zeit mit Mach 1,58 fliegen konnte. Hinsichtlich der Flugeigenschaften legte man bei Lockheed großen Wert auf Wendigkeit. So demonstrierte man in den folgenden Monaten teils spektakuläre Manöver, welche kein anderes Flugzeug dieser Zeit durchführen konnte (z. B. 360°-Rollen bei einem Anstellwinkel von 60°). Dies war hauptsächlich auf die asymmetrisch gesteuerten 2D-Schubvektordüsen zurückzuführen. Unterdessen demonstrierte die YF-23 eine Höchstgeschwindigkeit von Mach 1,8 (mit Nachbrenner) und Anstellwinkel bis 25°. Beide Maschinen waren während der Erprobung Belastungen bis 7 g ausgesetzt. Obwohl beide Maschinen ohne Bordwaffe und Radar flogen, demonstrierte Lockheed die Funktionsfähigkeit der Startanlagen für die AIM-9 und AIM-120 Lenkwaffen, obwohl dies nicht von der Air Force gefordert wurde. Diese verlangte allerdings noch während der Erprobungsphase Konzepte für die Konstruktions- und Fertigungsentwicklung, welche dann am 2. Januar 1991 von den beiden Teams abgegeben wurden.

Am 23. April 1991 gab die Air Force schließlich den Sieger der Ausschreibung bekannt: Die YF-22 „Raptor“ vom Team Lockheed. Der ausschlaggebende Faktor für diese Entscheidung war die weiter fortgeschrittene Entwicklung und die bessere Manövrierfähigkeit der YF-22. Nur sie konnte äußerst steile Anstellwinkel fliegen, besaß ein weit entwickeltes Cockpit und hatte Flugkörperstarts demonstriert. Den Triebwerkswettbewerb gewann Pratt & Whitney mit dem YF119.

[Bearbeiten] Entwicklungsphase

Nachdem Lockheed die Ausschreibung gewonnen hatte erhielt der Konzern exakt sieben Monate später den Auftrag elf Prototypen, einen statischen Prüfstand und eine Zelle für Belastungstests zu bauen. Das Auftragsvolumen belief sich auf 10,91 Milliarden US-Dollar, wobei 9,55 Milliarden auf die Flugzelle und 1,36 Milliarden auf die Triebwerke entfielen. Insgesamt wurden für die Beschaffung von 800 F-22 36,7 Milliarden US-Dollar veranschlagt. Als die Flugzelle und das Triebwerk diverse konzeptionelle Hürden überwunden hatte konnte im Februar 1995 mit der Fertigung der ersten Vorserienmodelle begonnen werden.

Während der Entwicklungsphase wurden eine Vielzahl von Designänderungen an der Flugzelle vorgenommen, wobei das grobe Aussehen der Maschine jedoch nicht wesentlich verändert wurde. So wurde das Cockpit nach vorne und die Lufteinlässe nach hinten verschoben, um die Rundumsicht zu verbessern. Des Weiteren wurde die Flügelpfeilung verringert und die Spannweite erhöht. Auch wurden die Seitenleitwerke verkleinert und die Höhenleitwerke neu entworfen. Insgesamt sind über 20 Änderungen an der Flugzelle bekannt geworden, wobei auf deren Nennung aus Platzgründen verzichtet werden muss. Für weitere Details hierzu ist eine Grafik von „Defense Industry Daily“ zu empfehlen.

Die erste F-22 mit der internen Nummer 4001 wurde am 9. April 1997 der Öffentlichkeit vorgestellt. Der Erstflug war für den Monat Mai vorgesehen, allerdings verzögerten technische Probleme den Flug bis zum 7. September. Die zweite Maschine (Nummer 4002) flog zum erste Mal am 29. Juni 1998 und demonstrierte später Anstellwinkel über 60°, das Öffnen der Waffenschächte bei Mach 2 und den Abschuss von AIM-9 und AIM-120 Lenkwaffen. Da bei der Vorgängermaschine vereinzelt Probleme mit der FBW-Flugsteuerung auftraten, wurde die 4002 mit einem Trudelfallschirm am Heck ausgerüstet. Am 6. März 2000 startete dann die 4003, welche kurz danach zur Edwards AFB überführt wurde. Da bei den Strukturtests mit Belastungen von bis zu 9 g Schwächen bei den Flügelklappen auftraten, wurden diese bei der 4003 ausgewechselt. Die Innenstruktur dieser Maschine ist mit der späteren Serienversion vollkommen identisch. Die 4004 wurde bereits im Januar fertiggestellt und absolvierte ihren Erstflug am 15. November. Bei diesem Modell wurde zum ersten Mal das komplette Avioniksystem eingebaut, welches sich schon zu diesem Zeitpunkt als sehr leistungsfähig erwies. Der Prototyp mit der Nummer 2005 flog erstmals am 5. Januar 2001. Sie erhielt die Block 3.0-Software, welche die meisten neuen und experimentellen Funktionen enthielt. Insgesamt wurden noch vier weitere Prototypen gebaut. Die Maschine mit der Nummer 2010 war die erste Serienmaschine und startete am 1. Oktober 2002 zu ihrem Jungfernflug. Bis zur ersten Auslieferung an die Air Force am 10. Oktober 2003 wurden noch neun weitere Maschinen produziert.

Zwischenzeitlich wurde die F-22 auch als „F/A-22“ bezeichnet. Diese Bezeichnung wurde im September 2002 eingeführt und sollte die Eignung der Maschine für die Bodenzielbekämpfung widerspiegeln, da der Präfix „A“ für „Attack“ (dt. [Boden-]Angriff) steht. Dieses Benennungsschema wurde schon bei der F/A-18 Hornet angewendet. Am 13. Dezember wurde diese Änderung jedoch wieder rückgängig gemacht, und die Maschine erhielt wieder die Bezeichnung „F-22“.

[Bearbeiten] Einführung und Beschaffung

Am 10. Oktober 2003 wurde die erste F-22 auf der Tyndall AFB offiziell in Dienst gestellt. Sie trägt die Produktionsnummer 4018. Zu diesem Zeitpunkt wurden mit den F-22 Flugzeugen schon über 4.000 Flugstunden absolviert. Die Air Force setzte die Tests fort und trieb die Integration der Bewaffnung weiter voran. Während dieser Phase kam es am 20. Dezember 2004 zu einem Absturz während der Startphase, bei dem sich der Pilot jedoch per Schleudersitz retten konnte. Grund war eine Fehlfunktion in der Flugsteuerung, welche durch eine unsachgemäße Abschaltung der Energiesysteme nach dem letzten Flug verursacht wurde. Mitte Dezember 2005 wurde die F-22 schließlich für „voll einsatzfähig“ befunden.

Ursprünglich plante die Air Force bis zu 800 F-22 in Dienst zu stellen. Aufgrund von immer weiter steigenden Kosten wurde diese Zahl im Laufe der Jahre jedoch stetig nach unten korrigiert. Aktuell (Mai 2008) plant die Air Force die Anschaffung von 183 Maschinen. Im Oktober 2007 standen 91 Maschinen im aktiven Dienst bei der Air Force.

[Bearbeiten] Konstruktion

Die Flugzelle der F-22 ist darauf ausgelegt, Stealth-Eigenschaften mit hoher Wendigkeit zu verbinden. Diese beiden Kriterien schließen sich aufgrund vielfältiger Fortschritte in der Stealth-Technologie nicht mehr gegenseitig aus, wie es noch bei der F-117 Nighthawk der Fall war. Demonstriert wurde dieser Fortschritt schon anhand der B-2 Spirit, welche über eine sehr gute Aerodynamik verfügt, trotz ihrer ebenfalls guten Stealth-Eigenschaften^[2] .Allerdings ist es auch heute unmöglich, ein Stealth-Flugzeug zu konstruieren, ohne dass Abstriche in der Aerodynamik gemacht werden müssen. Daher konzentrierte man sich bei der F-22 unter anderem auch auf die Verringerung der Tragflächenbelastung und eine Erhöhung des Schub-Gewicht-Verhältnises. Diese beiden Parameter sind von großer Bedeutung für die Wendigkeit eines Kampfflugzeuges, wobei die Werte der F-22 in diesem Bereich zurzeit unerreicht sind, besonders im Hinblick auf das Schub-Gewicht-Verhältnis (siehe Technische Daten). Die 2D-Schubvektorsteuerung trägt ebenfalls zur hohen Wendigkeit der Maschine bei (Details siehe Triebwerke) und ermöglicht Anstellwinkel von über 70°^[3]. Die intern untergebrachten Waffenlasten sind aus aerodynamischer Sicht ebenfalls von Vorteil (Details siehe Bewaffnung).

Um eine leichte, aber trotzdem belastbare Flugzelle zu erhalten, wurde diese primär aus Titan (40%) gefertigt, welches vor allem bei der Grundstruktur und im Triebwerksbereich zum Einsatz kommt. Die Oberfläche besteht primär aus Duroplast-Materialien (24% der Gesamtmasse), während Aluminium vorwiegend im Cockpitbereich zum Einsatz kommt (15% der Gesamtmasse). Die restlichen 25% entfallen auf Stahl (6%), welcher hauptsächlich beim Fahrwerk verwendet wird, und einige nicht näher beschriebene Materialien. Die Duroplast-Materialien können verschiedenartig aufgebaut sein, wobei unter anderem folgende Materialien zum Einsatz kommen: Kohlenstoff, Bor, Aramidfaser und Glasfaser. ^[4]

Um den Radarquerschnitt (RCS) zu reduzieren, wurden vielfältige Maßnahmen ergriffen. So weist die Flugzeugoberfläche keinen einzigen Winkelreflektor auf, welche bekanntermaßen auch bei geringer Größe einen extrem hohen Radarquerschnitt erzeugen. Die unvermeidbaren planen Flächen (z. B. das Seitenleitwerk) besitzen alle denselben Winkel. Eine plane Fläche erzeugt nämlich bei exakt frontaler Anstrahlung ebenfalls eine hohen RCS-Wert, den man kaum vermeiden kann^[5]. Daher war man bestrebt, alle diese Flächen möglichst mit dem gleichen Winkel zu versehen, damit der Radarquerschnitt nur in einem einzigen, äußerst kleinen Winkelbereich stark ansteigt. Gleiches gilt für die Flügelkanten, welche ebenfalls diesem Prinzip folgen. Rohrförmige Flächen wurden ebenfalls vermieden, da sich diese ebenfalls ungünstig auf die Stealth-Eigenschaften auswirken^[2]. Gut zu erkennen ist dies an der Nase der Maschine, welche im Gegensatz zu den meisten Flugzeugen nicht exakt rund ist. Anstatt dieser rohrförmigen Flächen hat man Krümmungen eingesetzt, welche fortlaufend ihren Krümmungsgrad ändern und so die Radarreflexionen besser streuen^[2]. Die Oberfläche weist auch keine unnötigen Spalten auf, wie es bei den meisten konventionellen Flugzeugen aufgrund der einfacheren Fertigung der Fall ist, da diese bei Radarbestrahlung ebenfalls deutliche Radarechos erzeugen^[2]. Die unvermeidbaren Klappen für zum Beispiel das Fahrwerk oder die Waffenschächte wurden an den Kanten mit einem „Sägezahnmuster“ versehen, da dieses die abgestrahlte Radarenergie besser zerstreut^[2]. Bei konventionellen Maschinen produzieren die Fan-Schaufeln der Triebwerke oft eines der größten Radarechos^[2]. Daher liegen bei der F-22 die Triebwerke tief im Flugzeuginneren, wo sie vor Radarstrahlung vollständig geschützt sind. In den Lufteinlässen befinden sich zwar keine beweglichen Teile, welche den RCS erhöhen könnten, jedoch kann der Luftdurchfluss während des Fluges nicht geregelt werden, was die Höchstgeschwindigkeit der Maschine trotz entsprechend leistungsstarker Triebwerke begrenzt. Die Cockpithaube benötigt keine Einfassung und senkt durch ihren Aufbau ebenfalls den Radarquerschnitt (Details siehe Cockpit). Die externe Bewaffnung eines Kampfflugzeuges erzeugt ebenfalls ein sehr großes Radarecho^[2], weshalb diese bei der F-22 intern untergebracht sind. Des Weiteren sind alle nötigen Antennen bevorzugt in den Flügelkanten oder sehr flach in der Oberfläche integriert, um unnötige Reflexionen durch eine unebene Oberfläche mit herausragenden Elementen zu vermeiden^[2].

Über die radarabsorbierende Materialien (RAM), welche bei der Maschine zum Einsatz kommen, ist wenig bekannt. Diese wurden aber hauptsächlich dort aufgebracht, wo die verbleibenden Reflexionen am höchsten waren, so zum Beispiel an den Flügelkanten und den Lufteinläufen^[2]. Die Materialien müssen regelmäßig gewartet werden, da sie mehr auf hohe Absorptionsleistungen und große Bandbreiten^[6] als auf Beständigkeit ausgelegt sind. Außerdem müssen die Beschichtungen die hohen Temperaturbelastungen verkraften können, welche durch die intensive Luftreibung bei Überschallgeschwindigkeit verursacht werden. Hohe Temperaturen sind traditionell ein großes Problem für radarabsorbierende Materialien, weswegen frühe Stealth-Fluggeräte stets im Unterschallbereich operiert haben, zum Beispiel die B-2 oder die F-117^[2].

Über den Radarquerschnitt an sich hat sich die Air Force bis jetzt nicht konkret geäußert. Man verglich diesen jedoch mit dem einer metallischen Murmel^[7]. Abhängig vom Radius der imaginären Kugel ergäbe sich daraus rechnerisch ein Wert von ca. 0,00017 m²^[8].

Bei der F-22 wurde allerdings nicht nur Wert auf eine geringe Radarsignatur gelegt, auch im Infrarot-Spektrum hat man, angesichts immer leistungsfähigerer Sensoren, Vorkehrungen zur Senkung der Emissionen getroffen^[2][6]. Allerdings ist hierüber weit weniger bekannt, da man diese Maßnahmen äußerlich kaum erkennen kann. Allerdings sorgen die rechteckigen Triebwerksauslässe für eine Verringerung der größten IR-Signaturen, nämlich die der Düse und des Abgasstrahls (Details siehe Triebwerke). Außerdem gilt es als sicher, dass man einen speziellen Anstrich aufgebracht hat, der die abgestrahlten Emissionen in einen Frequenzbereich verlagern, der von aktuellen Sensoren kaum genutzt wird^[2]. Die Maschine erhält zum optischen Schutz einen Tarnanstrich, welche die Erkennung durch das menschliche Auge verhindern oder zumindest verzögern soll.

[Bearbeiten] Bewaffnung

Da die F-22, anders als die meisten neuen Flugzeugmodelle, nicht als Mehrzweckkampfflugzeug ausgelegt ist, verfügt sie nur über eine begrenzte Anzahl an kompatiblen Waffen. Die Luft-Luft Bewaffnung setzt sich aus der AIM-9X Sidewinder und der AIM-120 AMRAAM zusammen, für die Bekämpfung von Bodenzielen stehen präzionsgelenkte Bomben vom Typ GBU-32 JDAM und GBU-39 SDB zur Verfügung^[9]. Luft-Boden-Raketen, Streubomben oder Marschflugkörper können nicht mitgeführt werden, was die Möglichkeiten der F-22 als Jagdbomber erheblich einschränkt. Allerdings bieten die Flugeigenschaften der Maschine erhebliche Vorteile für den Waffeneinsatz, da die ihre große Flughöhe (bis zu 19.811 m) kombiniert mit ihrer durchgehend hohen Marschgeschwindigkeit (Mach 1,5) sowohl den abgeschossenen Lenkwaffen als auch den abgeworfenen Bomben zusätzliche kinetische Energie verleiht.

Die Waffen selbst werden bevorzugt in den vier internen Waffenschächten der F-22 untergebracht um die Stealtheigenschaften der Maschine nicht zu verschlechtern. Allerdings bieten sich hierdurch noch weitere Vorteile gegenüber den gebräuchlichen externen Waffenstationen. So verschlechtert das Anbringen der Bewaffnung nicht die Aerodynamik der Maschine, sodass diese ihre Manövrierbarkeit, Geschwindigkeit und Reichweite beibehalten kann. Dies ist bei konventionellen Maschinen wie zum Beispiel bei der F-15 oder der Su-27 nicht der Fall, da externe Waffenlasten meist nicht auf die Aerodynamik der Trägerplattform angepasst sind (Ausnahme: Conformal Fuel Tanks), wodurch deren Flugleistung in den oben genannten Bereichen teils deutlich verschlechtert werden.

Aufgrund des geringen Platzangebotes kann allerdings nur eine begrenzte Anzahl an Waffen intern mitgeführt werden. So können die beiden seitlichen Waffenschächte nur jeweils eine AIM-9X aufnehmen. Die beiden mittleren Schächte sind flexibler und können je vier SDB's oder eine JDAM aufnehmen, wobei in beiden Fällen auch eine AIM-120 AMRAAM montiert werden kann. Anstatt der Bomben können auch jeweils zwei weitere AMRAAM’s montiert werden. Die Luft-Luft Lenkwaffen werden durch starke hydraulische Starter mit hoher Kraft aus den Schächten gestoßen (bis zu 40 g^[9]), wodurch man die Öffnungszeit der Klappen auf wenige Sekunden verringern konnte^[9][2]. Dies ist insofern wichtig, da offene Waffenschächte den Radarquerschnitt der Maschine deutlich erhöhen. Das Startsystem ist darauf ausgelegt auch unter schwierigen Bedingungen (z.B. bei einer Rollrate von 60°/s^[10]) einen sicheren Start der AIM-9X zu gewährleisten. Außerdem kann die Lenkwaffe auch völlig ohne Zieldaten gestartet werden, da sie nach dem Verlassen des Waffenschachtes ein Ziel völlig autonom erfassen und bekämpfen kann^[11]. Diese Fähigkeit wird mit LOAL („Lock On After Launch“ dt. aufschalten nach dem Start) abgekürzt.

Des Weiteren sind vier weitere externe Waffenstationen vorhanden. An jeder können jeweils zwei Luft-Luft-Raketen oder eine Luft-Boden Waffe mit einem Maximalgewicht von 2.270 kg montiert werden^[9]. Außerdem kann auch je ein 2.770 Liter Abwurftank befestigt werden. Die Verwendung von externen Lasten erhöht den Radarquerschnitt der F-22 zwar drastisch, dieser liegt jedoch auch dann noch deutlich unter dem eines gleich bewaffneten konventionellen Jägers. Darüber hinaus verschlechtert sich die Aerodynamik, wodurch die Flugleistung spürbar absinkt.

Als Bordwaffe dient eine 20mm-Gatlingkanone vom Typ M61A2, welche jedoch nur über 480 Schuss Munition verfügt, was angesichts einer Feuerrate von bis zu 100 Schuss pro Sekunde relativ wenig ist^[12][9]. Die Mündung der Waffe ist während des Marschfluges durch eine kleine Klappe verschlossen um den Radarquerschnitt der Maschine nicht zu vergrößern^[2].

[Bearbeiten] Triebwerke

Die F-22 wird von zwei Pratt & Whitney Turbofantriebwerken vom Typ F119-100 angetrieben, welche unter Einsatz des Nachbrenners jeweils einen Schub von 156 kN entwickeln^[13][14]. Durch die integrierte Schubvektorsteuerung konnte zum einen die Wendigkeit der Maschine signifikant erhöht werden, zum anderen verringert deren spezielle Konstruktion die Infrarot- und Radarsignatur gegenüber konventionellen Triebwerken^[2]. So kühlt sich die Abgasfahne durch ihre rechteckige Form schneller ab als bei konventionellen, runden Düsen^[2]. Außerdem sind die Düsen mit diversen Materialien beschichtet, welche die Abstrahlung von IR-Energie verringern und in wenig beobachtete Frequenzbereiche verschieben^[2][6]. Die Schubvektordüsen können horizontal um bis zu 20° ausgelenkt werden, wobei ein kompletter Durchgang (von +20° auf -20°) eine Sekunde dauert^[14]. Das Triebwerk besitzt genug Schub, um auch ohne Einsatz des Nachbrenners Überschallgeschwindigkeit (bis Mach 1,72^[15]) zu erreichen. Diese Fähigkeit wird Supercruise genannt und erhöht bei Überschallflug die Reichweite gegenüber konventionellen Triebwerken erheblich.

Das Triebwerk selbst beginnt mit einem dreistufigen Fan, gefolgt von einem sechsstufigen Verdichterteil, welcher gegenläufig zum Fan rotiert. Die Brennkammer verfügt über einige neue Technologien, welche zu einem nahezu rauchfreien Abgasstrahl führen^[6]. Die einstufige Hochdruckturbine rotiert gegenläufig zur ebenfalls einstufigen Niedrigdruckturbine und ist über eine separate Antriebswelle mit dem Hochdruckverdichter verbunden. Jedes Triebwerk treibt auch einen Generator an, welcher bis zu 65 kW elektrische Leistung bereitstellen kann. Somit steht der F-22, kombiniert mit einem weiteren, unabhängigen APU mit 27 kW Leistung, eine elektrische Leistung von bis zu 157 kW zur Verfügung. ^[14][12][16]

Um die geforderte hohe Schubkraft zu erreichen waren bei der Konstruktion zahlreiche Innovationen nötig. So wurde eine neuartige Titanlegierung, genannt „Titanium Alloy C“, entwickelt, welche gegenüber früheren Legierungen erheblich hitzebeständiger ist, weswegen sie in fast jedem Teil des Triebwerks umfassend eingesetzt wird^[13][17]. Neuartig ist auch die Einführung von hohlen, shroudlees (shroud = Berstschutzring im Bereich des Fans) Fan-Schaufeln, welche ebenfalls aus einer Titanlegierung gefertigt werden, wodurch man das Gewicht weiter reduzieren konnte^[18][14]. Das gesamte Triebwerk und die Schubvektorsteuerung wird von einem doppelt redundanten FADEC-System kontrolliert und gesteuert^[13][16].

Bei der Konstruktion wurde auch gesteigerten Wert auf vereinfachte Wartung und erhöhte Zuverlässigkeit gelegt. So besteht das Triebwerk, verglichen mit der P&W F100-Serie für die F-15 und F-16, trotz erheblich höherer Leistung aus 40% weniger Teilen und benötigt nur halb so viele Werkzeuge zur Wartung^[14][13]. Der Erstflug mit einem Prototypen fand 1997 statt^[14] und am 18. Oktober 2007 erreichte man die Marke von 50.000 operationellen Betriebsstunden^[19], ohne dass in der Zwischenzeit gravierende Probleme aufgetreten wären.

[Bearbeiten] Cockpit

Das Cockpit der F-22 wird von vier großen Multifunktionsdisplays dominiert. Auf ihnen werden alle relevanten Daten angezeigt, analoge Anzeigen sind im Cockpit praktisch nicht mehr vorhanden. Der zentrale Bildschirm misst 20,3 x 20,3 cm, die drei anderen 15,9 x 15,9 cm^[20]. Im oberen Teil der Armaturen sind zwei weitere LCD-Bildschirme angebracht (jeweils 7,6 x 10,2 cm) auf denen unter anderem die klassischen Fluginstrumente zu sehen sind^[20]. Diese Bildschirme sind mit der Notfallstromversorgung verbunden, um im Falle eines Software- oder Hardwarebedingten Systemausfalls weiterhin einen sicheren Flug zu ermöglichen^[20]. Des Weiteren zeigen diese Bildschirme die Ausgaben des „Integrated Caution, Advisory and Warning System“ (IACW) an, welches dem Piloten präzise Fehlermeldungen und Warnungen anzeigt^[20]. Über den Armaturen befindet sich das Head-Up-Display, welches 11,4 cm hoch ist und ein Blickfeld von 25° bis 30° erlaubt^[20]. Auf der linken Seite des Cockpit ist der Schubhebel zu finden, auf der rechten Seite der Sidestick, wobei beide dem HOTAS-Designs entsprechen.

Das Cockpit selbst ist verhältnismäßig geräumig und ist für 99% aller Air Force Piloten geeignet^[20]. Die Beleuchtung erfolgt durch Elektrolumineszenzpanele, welche eine gleichmäßige, indirekte Beleuchtung des Cockpits ermöglichen^[20]. Das Beleuchtungsschema passt sich automatisch der Umgebung an, um dem Piloten einen höheren Komfort zu bieten und um die Effizienz von Nachtsichtgeräten zu erhöhen^[20]. Des Weiteren sind die Beleuchtungspanele sehr zuverlässig und erwärmen sich im Betrieb nur minimal^[20].

Der Pilotenhelm vom Typ HGU-86/P bietet ebenfalls ein gesteigertes Maß an Komfort. Er ist ca. 30% leichter als aktuell verwendete Modelle und besitzt sowohl eine passive als auch aktive Nebengeräuschunterdrückung (siehe Gehörschutz)^[21]. Außerdem soll er den Piloten bei einem Notausstieg mit dem Schleudersitz besser vor Verletzungen schützen^[21]. Die Integration des JHMCS-Helms war zwar ursprünglich geplant und in das Konzept integriert, jedoch wurde die Beschaffung und die abschließende Softwareintegration aus Kostengründen gestrichen.

Das Lebenserhaltungssystem setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen^[20]:

• Ein System zur Reglung des Druckanzuges und des Luftdrucks
• Ein Sauerstoffgenerator für die Sauerstoffmaske
• Ein System zum Schutz vor biologischen und chemischen Kampfstoffen
• Eine Klimaanlage, welche eigentlich für den RAH-66 Commanche gedacht war

Ein spezieller Anzug soll außerdem die Gefahr von kaltem Wasser reduzieren, wenn der Pilot zu einer Notwasserung gezwungen sein sollte. Der Schleudersitz basiert auf dem gebräuchlichen ACES II-Modell von McDonnell Douglas, wobei jedoch einige Verbesserungen vorgenommen wurden, wie zum Beispiel eine größere Sauerstoffflasche, welche auf Grund der großen Flughöhe der F-22 bei einem Ausstieg nötig ist^[20].

Die Cockpithaube ist aus einem einzigen Stück gefertigt und wiegt ca. 163 kg. Sie ist 1,9 cm dick, besteht aus Polycarbonat und schützt den Piloten vor Blitzen und Vogelschlag bei Geschwindigkeiten von bis zu 830 km/h^[20]. Das Design bietet eine exzellente Rundumsicht und benötigt keine zusätzliche Einfassung, wie bei konventionellen Kampfflugzeugen^[20]. Darüber hinaus ist die Haube mit einer speziellen Beschichtung versehen, welche das Eindringen von Radarstrahlen verhindert und somit zum äußerst geringen Radarquerschnitt der F-22 beiträgt^[2][20].

[Bearbeiten] Avionik

Die Avionik der F-22 unterscheidet sich deutlich von der anderer Kampfflugzeuge. Bei diesen setzt sich die Avionik zumeist aus mehreren spezialisierten Untersystemen zusammen, zum Beispiel eines, welches nur für die Waffensteuerung zuständig ist, während ein anderes ausschließlich die Daten der SIGINT-Geräte auswertet. Die gewonnen Daten werden anschließend auf analogen Anzeigen oder Multifunktionsdisplays dargestellt, die der Pilot nun einzeln ablesen muss um sich anschließend ein Bild der aktuellen taktischen Lage zu machen. Bei der F-22 verfolgt man hingegen den Ansatz der Informationsfusion. Hierbei werden alle gewonnen Sensordaten in ein einziges, zentrales Datenverarbeitungssystem eingespeist. Dieses System setzt anschließend alle verfügbaren Daten in einen Zusammenhang und erzeugt dann für den Piloten ein taktisches Gesamtbild der Situation. Auf diesem Bild werden nur Daten angezeigt, welche für das Handeln des Piloten von unmittelbarer Bedeutung sind, zum Beispiel die Reichweite feindlicher Flugabwehrraketen oder Kursdaten von feindlichen Maschinen. Anders als bei konventionellen Ansätzen muss der Pilot die einzelnen Systeme also nicht mehr selbst bedienen, um deren ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen, wobei er natürlich auch weiterhin manuell in alle Prozesse eingreifen kann, wenn er es für nötig hält. Des Weiteren kann der Pilot die Anzeigen auch gemäß seiner momentanen Bedürfnissen konfigurieren, um unwesentliche Informationen zwecks besserer Übersichtlichkeit auszublenden.

Ziel dieses hochgradig integrierten Systems ist primär ein verbessertes Situationsbewusstsein (engl. „situational awareness“) des Piloten, damit dieser schneller und fundierter wichtige Entscheidungen treffen kann, als es bei einem konventionellen System der Fall wäre. Des Weiteren kann mit diesem Konzept auch die Effizienz von anderen Maschinen gesteigert werden, welche im Verbund mit der F-22 fliegen. So können diese über einen Datenlink (Details siehe unten) von den hoch entwickelten Sensoren der Maschine profitieren, wie zum Beispiel dem AN/APG-77 Radar oder dem AN/ALR-94 SIGINT-Komplex. Daher wird die F-22 auch als „Mini-AWACS“ bezeichnet^[3].

[Bearbeiten] Common Integrated Processor

Der „Common Integrated Processor“ (CIP) ist der zentrale Teil der Avionik, da er für die oben beschriebene Informationsfusion zuständig ist. Bei einer CIP-Einheit handelt es sich um einen Komplex aus bis zu 66 einzelnen Recheneinheiten, welche über jeweils einen 32-Bit PowerPC-Prozessor und über einen eigenen Arbeitsspeicher verfügen^[22][2]. Die Recheneinheiten werden flüssig gekühlt und sind so ausgelegt, dass sie jede beliebige Aufgabe innerhalb des Datenverarbeitungssystems übernehmen können^[2].

Eine F-22 verfügt über genug Platz-, Kühlungs- und Energiekapazitäten um bis zu drei CIP-Einheiten aufzunehmen^[22]. Aktuell sind 2 CIP-Einheiten verbaut, wobei diese mit 47 bzw. 44 Recheneinheiten bestückt sind, sodass die verfügbare Rechenleistung in Zukunft ohne großen Aufwand noch um ein Vielfaches gesteigert werden kann^[22]. Ein CIP kann in der aktuellen Ausführung allgemein über 10 Milliarden Instruktionen pro Sekunde verarbeiten und verfügt über 300 MB RAM^[22]. Da das System hauptsächlich auf digitale Signalverarbeitung ausgerichtet ist (siehe unten) fällt die reine Datenverarbeitungsleistung verhältnismäßig gering aus.

CPU-Umrüstung

Durch die lange Entwicklungszeit des Flugzeugs wurde die F-22 vom technischen Fortschritt in der Mikroprozessortechnik überholt: Ende der 1980er Jahre hatte der für die Bordcomputer zuständige Hersteller Hughes bei BiiN, einem Joint Venture von Intel und Siemens, Prozessoren des damals noch in der Entwicklung befindlichen Typs 960MX lizenziert. Nach dem Ausstieg von Siemens aus dem BiiN-Projekt kam die 960MX zu Intel. Bis Mitte der 1990er Jahre wurden abgespeckte Varianten der CPU auch an nicht-militärische Kunden als Mikrocontroller vermarktet. Nachdem die Produktion der "zivilen" i960-Varianten auslief, kam Intel in die Situation, auf unbestimmte Zeit speziell für das auf der Stelle tretende F-22-Projekt eine völlig veraltete Produktionslinie vorhalten zu müssen. 2003 teilte Intel der Air Force mit, dass man nicht mehr bereit sei, diese immensen Kosten weiterhin zu tragen, und die Produktion der i960MX endgültig im Januar 2004 einstellen werde. Die Air Force reagierte mit einem aus heutiger Sicht unsinnigen Hamsterkauf und nahm zum Schluss noch einmal 820 Stück ab. Die Stückzahl hätte lediglich ausgereicht, um 155 F-22 mit CPUs zu bestücken – also viel zu wenig. Erst danach fiel die Entscheidung, die teuer eingekauften i960MX und die dafür entwickelte Software der F-22 zu entsorgen und mit einer komplett neuen Hardwareplattform auf Basis von PowerPC-Prozessoren neu zu beginnen. Diese Prozessoren eignen sich durch ihre AltiVec-Vektoreinheit besonders zur digitalen Signalverarbeitung. Die Umstellungskosten werden auf 300 Millionen Dollar geschätzt.

[Bearbeiten] AN/APG-77

Bei dem APG-77 von Northrop Grumman handelt es sich um das Bordradar der F-22. Es ist eines der ersten einsatzfähigen AESA-Multifunktionsradare der Welt und befindet sich seit dem Jahr 2000 im Einsatz. Neben den üblichen Vorteilen der AESA-Technologie (Details im entsprechenden Artikel) verfügt das System über einen komplexen LPI-Betriebsmodus („Low Probability of Intercept“, dt. „geringe Entdeckungswahrscheinlichkeit“). Dieser Modus wurde entwickelt, um die Entdeckung der ausgesandten Radarenergie durch eine feindliche Radarwarnanlage zu verhindern. Die genaue Methodik unterliegt der Geheimhaltung, jedoch ist von einer breiten Palette an Verfahren auszugehen, wie zum Beispiel Frequenzspreizung, schnelle Frequenzsprünge (über 1.000 pro Sekunde^[23]) oder gleichzeitiges Senden auf verschiedenen Frequenzen. Das Radar selbst besteht aus 1.500^[24] bis 2.000^[22][25][2] Transmittern , welche im Frequenzbereich von 8 bis 12 GHz arbeiten^[26] und eine Abstrahlleistung von ca. 10 Watt aufweisen^[26]. Die Reichweite gegenüber einem Ziel mit einer Radarrückstrahlfäche von einem Quadratmeter liegt zwischen 195 und 240 km^[27][25][28]. Das Radar kann auch passiv als ELINT-Sensor arbeiten, wobei ein 2 GHz breites Frequenzband ausgewertet werden kann^[26]. Luftziele können mithilfe eines bildgebenden Verfahrens (ähnlich dem SAR-Modus für Bodenziele) anhand eines Datenbankvergleiches auf eine Distanz von über 160 km identifizieren werden^[25][26]. Die Zuverlässigkeit wird als sehr hoch eingeschätzt, so soll es statistisch gesehen nur alle 400 Stunden zu einem gravierenden Systemausfall kommen^[22][25].

Das APG-77 soll im Laufe der Zeit stetig weiterentwickelt werden. Aktuell befindet sich die APG-77(V)1 Variante in der Erprobungsphase. Hierbei werden neue Transmitter und ein optimiertes Fertigungsverfahren eingesetzt^[29]. Neben einigen Detailverbesserungen wird das Radar einen SAR/MTI-Betriebsmodus erhalten. Darüber hinaus soll das System als Plattform für Elektronische Gegenmaßnahmen dienen können^[29].

[Bearbeiten] AN/ALR-94

Bei dem ALR-94 handelt es sich um einen Sensorkomplex zur passiven Ortung und Verfolgung von Radaremittern. Es besteht aus über 30 separaten Antennen, welche den gesamten Luftraum auf einem breiten Frequenzband in Echtzeit überwachen können^[23]. Das System gilt aktuell als das leistungsfähigste seiner Art^[23][30]. Es kann Emitter in Entfernungen von über 460 km mit hoher Präzision orten, verfolgen und identifizieren^[23][30]. Darüber hinaus kann es die gewonnenen Zieldaten (Azimut und Elevation) an das AN/APG-77 übergeben, sodass dieses mittels eines extrem kurzen und fokussierten Impulses die Geschwindigkeit und die genaue Entfernung des Ziels feststellen kann, ohne dabei den Suchmodus verwenden zu müssen^[30]. Somit wird die Wahrscheinlichkeit für eine Entdeckung durch ein feindliches Radarwarngerät gegenüber dem normalen LPI-Suchmodus nochmals reduziert. Sollte das Ziel der Maschine näher kommen, so kann das ALR-94 mit abnehmender Entfernung auch selbstständig immer genauere Geschwindigkeits- und Entfernungsdaten liefern, um anschließend eine AIM-120 AMRAAM mit hinreichend genauen Zieldaten zu versorgen^[30][2]. Auch nach deren Abschuss kann das System der Lenkwaffe weiterhin aktualisierte Daten zur Verfügung stellen, indem es mittels des APG-77 Radars über einen Datenlink mit ihr kommuniziert^[30]. Somit kann die F-22 Lenkwaffen auch ohne aktiven Radareinsatz gegen feindliche Ziele einsetzen.

Das ALR-94 wurde während der Entwicklung durch ein spezielles Testsystem, dem „Dynamic Radio Frequency Simulator“ (ADRS), intensiv getestet^[31]. Es handelt sich hierbei um einen Supercomputer, der bis zu 500 Milliarden Instruktionen pro Sekunde verarbeiten kann, über 40 Gigabyte RAM verfügt und bis zu 2.000 Radarsysteme gleichzeitig simulieren kann^[31]. Mittels diesem System wurde das ALR-94 fortlaufend optimiert, wobei es unter Umständen auch im F-35-Programm Verwendung findet^[31].

[Bearbeiten] AN/AAR-56

Bei dem AAR-56 handel es sich um einen Raketenwarner (engl. „missile approach warner“, MAW) von Lockheed Martin, der auch bei der F-22 zum Einsatz kommt^[32][33][34]. Im Gegensatz zum ALR-94 erkennt das System anfliegende Raketen nicht anhand von Radarstrahlung, sondern auf Basis der Infrarotstrahlung, welche von Lenkflugkörpern abgestrahlt wird. Diese Emissionen stammen zum einen von der Flugzelle selbst, welche sich durch Reibung mit der Luft im Überschallbereich erheblich erhitzt, zum anderen von dem Antrieb der Rakete, welcher noch erheblich größere Mengen Infrarotenergie emittiert. Durch dieses System ist somit auch eine Warnung vor Lenkwaffen möglich, welche voll passiv arbeiten, wie zum Beispiel die AIM-9 Sidewinder oder die Vympel R-73, und sich daher normalerweise nicht durch Radioemissionen „verraten“. Insgesamt sind 6 IR-Sensoren vorhanden, wobei diese durch speziell beschichtete Fenster gegen Radarstrahlung abgeschirmt sind, damit sie den Radarquerschnitt der Maschine nicht erhöhen^[35][34]. Es befinden sich zwei Sensoren jeweils hinter und unter dem Cockpit, die restlichen zwei sind seitlich angebracht^[34]. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass der gesamte Luftraum ununterbrochen überwacht werden kann^[34]. Das AAR-56 ist modular aufgebaut um spätere, verbesserte Varianten besser integrieren zu können und um die Wartungsfreundlichkeit zu erhöhen^[35]. Konkrete Upgrademöglichkeiten wären zum Beispiel multispektrale Sensoren und neue Algorithmen, welche das System mit IRST („Infrared Search & Track“) Fähigkeiten zum Verfolgen von Luftzielen befähigen würden^[35].

[Bearbeiten] Kommunikation

Neben den üblichen VHF/UHF-Funkgeräten stehen der F-22 neue, digitale Kommunikationssysteme zur Verfügung. Dazu gehört der sogenannte „Intra-Flight Data Link“ (IFDL)^[22]. Dieser Datenlink ist nur bei der F-22 zu finden und ist auf die speziellen Erfordernisse der Maschine abgestimmt. So verfügt er, wie das AN/APG-77, über LPI-Eigenschaften und über eine gerichtete, stabilisierte Signalkeule mit geringen Nebenkeulen um die Entdeckung durch feindliche SIGINT-Systeme zu verhindern^[36]. Dieser Link ermöglicht mehreren F-22 untereinander verschiedenste Daten auszutauschen, wie zum Beispiel Waffenstatus, erfasste Ziele oder auch konventionelle Funksprüche^[36]. Zu anderen Plattformen ist der Link jedoch nicht kompatibel^[36].

Des Weiteren verfügt die Maschine über ein Joint Tactical Information Distribution System (JTIDS), welches jedoch nur Daten empfangen, nicht aber senden kann^[36].

In Zukunft wird ein Joint Tactical Radio System integriert werden, welches die Datenkommunikation über den Link 16 in Zukunft ablösen soll^[37]. Das System ist zu beinahe jedem aktuellen oder geplanten Kommunikationsstandard der U.S. Streitkräfte kompatibel. Für die F-22 ist der als TTNT („Tactical Targeting Network Technology“) bezeichnete Standard am interessantesten, denn er ermöglicht eine Kommunikation über Distanzen von 160 bis 480 km bei einer Datenübertragungsrate von bis zu 10 Mbit^[37]. Somit können auch große Datenmengen, wie sie zum Beispiel durch SAR-Radarbilder erzeugt werden, schnell transferiert werden, was mit dem vorhandenen Link 16-System aufgrund dessen begrenzter Bandbreite um ein Vielfaches länger dauern würde.

[Bearbeiten] Kritik

Am häufigsten werden die hohen Stückkosten der F-22 von ca. 150 Millionen US-Dollar kritisiert. Entsprechend sinkt die durch das Budget beschaffbare Stückzahl, wodurch einige Kritiker einen sinnvollen Einsatz als Luftüberlegenheitsjäger nicht mehr für möglich erachten. Die hoch entwickelte Avionik und die Stealth-Technologie erhöhen die Effizienz der Maschine gegenüber konventionellen Kampfflugzeugen jedoch deutlich, sodass insgesamt weniger Maschinen zum Aufbau und Aufrechterhaltung der Luftüberlegenheit nötig sind. In wie weit diese Eigenschaften jedoch die geringe Anzahl der Maschinen wieder ausgleicht, liegt im Auge des Betrachters.

Als nachteilig wird teilweise auch die geringe interne Waffenlast der F-22 angesehen. Allerdings wird die F-22 als Luftüberlegenheitsjäger bezeichnet, wodurch eine umfangreiche Bombenlast bereits definitionsgemäß nicht eingeplant wurde. Außerdem können extern weitere Lasten angebracht werden, wobei diese Vorgehensweise auch einige Nachteile impliziert (siehe Bewaffnung).

Von anderer Seite wird kritisiert, dass die F-22 für die Erfordernisse der asymmetrischen Kriegführung überdimensioniert sei. Dies ist zwar zutreffend, jedoch ist zu bedenken, dass in Zukunft auch weiterhin symmetrische Konflikte zu erwarten sind, bei der sich die F-22 als sehr nützlich erweisen könnte.

[Bearbeiten] Modell FB-22 (Jagdbomber)

Im Jahre 2002 begann Lockheed Martin mit einer Studie über eine Konversion der F-22 zu einem Jagdbomber mit mittlerer bis hoher Reichweite^[38]. Dieses Konzept wird FB-22 genannt und soll als Interimslösung bis 2030 dienen, da dann ein neuentwickelter Bomber der nächsten Generation zur Verfügung stehen soll^[39]. Allerdings besteht zur Zeit wenig Interesse an einem solchen Derivat, da man, mit Blick auf die Stückkosten der F-22, hohe Beschaffungskosten fürchtet und annimmt, dass ein neues Design aufwendiger sei als allgemein angenommen, wobei man alleine für die Entwicklung der Flugzelle Kosten von bis zu 1 Milliarde US-Dollar veranschlagt^[39].

Die auffälligsten Merkmale des Entwurfs sind die großen Deltatragflächen, das fehlende Seitenleitwerk und der verlängerte Flugzeugrumpf. Hierdurch sollen die Stealtheigenschaften verbessert werden, mehr Raum für interne Waffen zur Verfügung stehen und die Reichweite signifikant erhöht werden^[39][38]. Diese Maßnahmen verringern zwar die Wendigkeit, dieser wird aber aufgrund des Einsatzprofils nur wenig Bedeutung beigemessen. Des Weiteren ist ein zusätzlicher Waffensystemoffizier eingeplant um den Piloten in der Angriffsphase zu entlasten^[39]. Das maximale Startgewicht soll bei ca. 42 Tonnen liegen, die Reichweite bei über 2.580 km^[38][39]. Anstatt des F119-100 Triebwerks sind zwei P&W F135 geplant, welche für die F-35 entwickelt wurden und jeweils einen Schub von bis zu 178 kN entwickeln^[38].

Die FB-22 soll als Jagdbomber erheblich mehr Luft-Boden-Waffen tragen als die F-22, wobei allerdings keine CAS-Bewaffnung vorgesehen ist. Als primäre Bewaffnung sollen bis zu 30 GBU-39 SDB zum Einsatz kommen^[39][38]. Die F-22 kann lediglich acht dieser Bomben intern mitführen. Insgesamt wird eine Waffenlast von bis zu 15.000 kg angestrebt, wobei 4.500 kg extern angebracht werden können^[18].

[Bearbeiten] Technische Daten

Kenngröße	Daten
Typ:	Luftüberlegenheitsjäger
Länge:	18,87 m
Flügelspannweite:	13,56 m
Flügelstreckung:	2,35
Flügelfläche:	78,04 m²
Tragflächenbelastung1	Minimal (Leergewicht): 184 kg/m² bzw. 252 kg/m² Maximal (maximales Startgewicht): 349 kg/m² bzw. 487 kg/m²
Höhe:	5,08 m
Leergewicht:	Je nach Quelle 19.700 kg[40][35] oder 14.365 kg[41][42]
maximales Startgewicht:	Je nach Quelle 38.000 kg[35][40] oder 27.216 kg[41][42]
Treibstoffkapazität:	Intern: Je nach Quelle 8.300 kg[40] oder 9.366 kg[4] Extern: 7.197 kg (in 4 Abwurftanks)[4]
g-Limits:	-3/+9 g[43]
Marschgeschwindigkeit:	Bis zu Mach 1,72 bzw. 1.827 km/h (ohne Nachbrenner auf optimaler Höhe)[15][44]
Höchstgeschwindigkeit:	Mach 2+ [40]
Dienstgipfelhöhe:	durchgehend 19.812 m[3]
Einsatzradius:	1.480 km (mit internem Treibstoff)
Überführungsreichweite:	über 2.980 km mit 2 Abwurftanks[40]
Besatzung:	1 Pilot
Bewaffnung:	siehe Text
Triebwerk:	zwei Turbofans Pratt & Whitney F119-PW-100
Schubleistung:	mit Nachbrenner: 2 × 155,69 kN ohne Nachbrenner: 2 × 124,59 kN
Schub-Gewicht-Verhältnis1	Maximal (Leergewicht): 2,21 bzw. 1,61 Minimal (maximales Startgewicht): 1,17 bzw. 0,83
Stückpreis:	Flyaway: 148 Mio. US-$ (2008)[45] Systempreis: 179 Mio. US-$ (2008)[45] Inkl. Entwicklung: ca. 345 Mio. US-$

¹ Aufgrund der unklaren Gewichtsangaben bezieht sich der erste Wert auf die leichte Konfiguration (14.356 kg / 27.216 kg) und der zweite auf die schwere Konfiguration (19.700 kg / 38.000 kg)

[Bearbeiten] Vergleichbare Typen

Im engeren Sinne gibt es momentan kein Militärflugzeug, welches man gegenüber der F-22 als „vergleichbar“ einstufen könnte, da aktuell keine andere Maschine ein derart leistungsfähiges Radar, umfassende Stealtheigenschaften, hochintegrierte Avionik, Supercruise und hohe Wendigkeit miteinander verbindet. In der folgenden Liste sind Maschinen angegeben, welche zumindest in einem dieser Aspekte grob mit der F-22 vergleichbar sind, Bomber ausgenommen.

[Bearbeiten] USA

• F/A-18E (Radar)
• modernisierte F-15C/E (Radar (AN/APG-63(V)2/3))
• F-35 (Radar, Avionik, Stealth)
• F-117 (Stealth)

[Bearbeiten] Europa

• Eurofighter EF 2000 (Wendigkeit, Supercruise)
• Dassault Rafale (Wendigkeit)

[Bearbeiten] Russland

• Mig-33/35 (Wendigkeit)
• Su-30MKI (Radar)

[Bearbeiten] Die F-22 in den Medien

Als modernstes Kampfflugzeug seiner Bauart zog der Raptor verstärkt mediales Interesse auf sich, so erschien dieses Flugzeug in Fernsehserien (z. B. Monk), und hatte seinen bislang größten Auftritt im Film Transfomers, wo er nicht nur in Kampfszenen zu sehen war, sondern auch die irdische Tarnform des Decepticons Starscream darstellte. Aufgrund der Kooperation des US-Militärs stellte Transformers zugleich auch den ersten Film dar, in dem echte, nicht per Computeranimation erschaffene F-22-Flugzeuge zu sehen waren.

[Bearbeiten] Weblinks

• LockheedMartin.com — F-22 Raptor
• Boeing.com — F-22 Raptor
• Website des Herstellerkonsortiums
• F-22 auf dem U.S. Air Force Link
• Eine Informationsseite zur F-22

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ Air Force Link – F-22s at Langley receive FOC status, 12. Dezember 2007. Zugriff am 21. April 2008.
2. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v} Doug Richardson: Stealth - Unsichtbare Flugzeuge. Stocker-Schmid AG, Dietkion-Zürich 2002, ISBN 3-7276-7096-7.
3. ↑ ^{a b c} Aviation Week & Space Technology – F-22 combat ready, 8. Januar 2007. Zugriff am 27. April 2008
4. ↑ ^{a b c} Technical Order 00-105E-9, 1 February 2006, Revision 11 S. 15f. Zugriff am 27. April 2008
5. ↑ gemäß Radarquerschnitt#Berechnung
6. ↑ ^{a b c d} GlobalSecurity.org – F-22 Raptor Stealth, Zugriff am 27. April 2007
7. ↑ StrategeyPage.com – F-22 Stealth Ability Revealed by USAF, 25 November 2005. Zugriff am 27. April 2008
8. ↑ gemäß Radarquerschnitt#Berechnung mit r = 0,0075
9. ↑ ^{a b c d e} GlobalSecurity.com – F-22 Raptor Weapons, Zugriff am 27. April
10. ↑ F-22 Team Web Site – Integrated Weapons & Defense Systems, Zugriff am 27. April 2008
11. ↑ Aviation Week – Raytheon's New AIM-9X Sidewinder, Zugriff am 27. April 2007
12. ↑ ^{a b} Paul Jackson, Kenneth Munson, Lindsay Peacock: Jane's All the World's Aircraft 2004-2005. Jane's Information Group, 2004, ISBN 0710626142. S. 699
13. ↑ ^{a b c d} GloablSecurity.org – F-22 Raptor F119-PW-100 Engine, Zugriff am 27. April 2008
14. ↑ ^{a b c d e f} Jane's Aero Engines 2002
15. ↑ ^{a b} F-22 Raptor Team website – Flight Test Data, Zugriff am 27. April 2008
16. ↑ ^{a b} Pratt & Witney Produktseite, Zugriff am 27. April 2008
17. ↑ Air Power Australia – Assessing the F-22A Raptor, Zugriff am 27. April 2008
18. ↑ ^{a b} airforce-technology.com – F-22A Raptor Advanced Tactical Aircraft US Air Force, USA, Zugriff am 27. April 2008
19. ↑ P&W Pressemitteilung – Pratt & Whitney F119 Engine Achieves 50,000 Flight Hours, 18. Oktober 2007. Zugriff am 27. April 2008
20. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n} GlobalSecurity.org – F-22 Raptor Cockpit, Zugriff am 27. April 2008
21. ↑ ^{a b} Flightgear On-Line – F-22 life support, Zugriff am 27. April 2008
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27. ↑ Air Power Australia – Is the JSF really good enough? S. 3. Zugriff am 27. April 2008
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29. ↑ ^{a b} Deagel.com – AN/APG-77, Zugriff am 27. April 2008
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38. ↑ ^{a b c d e} GlobalSecurity.org – FB-22 Fighter Bomber, Zugriff am 27. April 2008
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40. ↑ ^{a b c d e} Air Force Link – F-22 Raptor Factsheet, Zugriff am 23. Juni 2008
41. ↑ ^{a b} Jane's All The World's Aircraft 2005, Seite 700
42. ↑ ^{a b} GlobalSecurity.org – F-22 Raptor Specifications, Zugriff am 23. Juni 2008
43. ↑ GlobalSecurity.org – F-22 Raptor Specifications, Zugriff am 27. April 2008
44. ↑ Air Force Link – General Jumper qualifies in F/A-22 Raptor, 13. Januar 2005. Zugriff am 27. April 2008
45. ↑ ^{a b} Committee Staff Procurement Backup Book – Aircraft Procurement, Air Force, Volume I, Februar 2007. S. 51f. Zugriff am 27. April 2008