Lockheed Martin F-22A Raptor

Jacek Gryzik

Samolot myśliwski 5. generacji  F-22A to maszyna wyprzedzająca swoją epokę. Dość powiedzieć, że gdy w 2012 r. w Stanach Zjednoczonych zakończono jego produkcję, zagraniczne odpowiedniki znajdowały się w najlepszym razie w stadium niedawno oblatanych demonstratorów technologii, przy czym trudno oczekiwać aby w ostatecznej postaci dorównały one stale modernizowanemu Raptorowi.

Geneza powstania projektu samolotów Advanced Tactical Fighter

Program zaawansowanego wielozadaniowego myśliwca taktycznego ATF (Advanced Tactical Fighter) zainicjowano w 1980 roku, chociaż pierwsze wstępne studia dotyczące nowego samolotu bojowego dla USAF rozpoczęto jeszcze w 1969 roku, w czasie gdy projekt samolotu myśliwca F-15, późniejszego Eagle’a, znajdował się jeszcze w fazie projektowej. Na bazie sformułowanej wówczas koncepcji przyszłego lotnictwa na lata osiemdziesiąte i dziewięćdziesiąte przeprowadzono analizy dotyczące następcy maszyn uderzeniowych: F-4 Phantom II, F-105 Thunderchief i F-111 Aardvark. W styczniu 1973 roku sformułowano pierwsze formalne wymagania na samolot ATF, tj. myśliwiec wyspecjalizowany w zwalczaniu celów naziemnych. Z uwagi na brak środków w budżecie i równoległą realizację kilku innych projektów samolotów bojowych, do końca lat siedemdziesiątych przeprowadzono jedynie serię studiów dotyczących różnych aspektów użycia nowego myśliwca uderzeniowego USAF. Doprowadziły one do konkluzji, że ze względu na koszt samolotów bojowych kolejnego pokolenia oraz wydłużający się czas ich opracowania, maszyny bojowe nowej generacji powinny być w jak największym stopniu uniwersalne.

W kwietniu 1980 roku zakończono prace koncepcyjne i wydano nowe zapotrzebowanie o charakterze studyjnym na wielozadaniowy samolot bojowy – Program Management Directive for Combat Aircraft Technology – następcę wspomnianych maszyn, ale także i F-15, który był już w służbie. Uznano, że postęp w zakresie technologii lotniczych i elektroniki umożliwi zbudowanie w pełni wielozadaniowej maszyny, zdolnej do wywalczenia przewagi w powietrzu, a następnie wykonania uderzeń na cele naziemne w strefie taktycznej i operacyjnej. Wymóg wielozadaniowości miał być zrealizowany w dwojaki sposób – w formie samolotu w dwóch wersjach, uderzeniowej i myśliwskiej, lub w formie dwóch maszyn posiadających wspólną osnowę konstrukcji.

Zapotrzebowanie na informacje RFI (Request of Information) dla projektu nazwanego CAT (Combat Aircraft Technology) przekazano w maju 1981 roku do dziewięciu firm lotniczych: Boeing, Farchild, General Dynamics, Grumman, Lockheed, McDonnell Douglas, Northrop, Rockwell International i Vought oraz pięciu silnikowych: Allison, Garret, General Electric, Pratt & Whitney i Teledyne. Na tym etapie nie konkretyzowano wymagań operacyjnych, USAF zakładało bowiem, że przemysł będzie współtworzył koncepcję przyszłego myśliwca. Pierwszy kontrakt na opracowanie wstępnej koncepcji płatowca otrzymały wszystkie wspomniane firmy lotnicze,  silnika zaś przedsiębiorstwa Allison, General Electric i Pratt & Whitney.

Początkowo sugerowano, że nowy samolot – następca F-15, F-16 i F-111 w USAF oraz F-14 Tomcat i F/A-18 Hornet w US Navy – będzie maszyną wielozadaniową, z naciskiem położonym na atakowanie celów naziemnych. Jednak w sierpniu 1982 roku zmieniono priorytety możliwości bojowych maszyny i w nowo wydanych wymaganiach główny nacisk położono na zbudowanie samolotu myśliwskiego przewagi powietrznej. Było to spowodowane w pewnym stopniu pojawieniem się informacji o myśliwcach radzieckich nowej generacji, czyli Su-27 i MiG-29, które – jak oceniano – były co najmniej równorzędne lub przewyższały zasadniczymi parametrami ówczesne maszyny Stanów Zjednoczonych, tj. odpowiednio F-15 i F-16. Sugerowano, że sowieckie myśliwce posiadają wysokie własności manewrowe, duży nadmiar ciągu silników i systemy kierowania ogniem z radiolokatorami i termonamiernikami, pozwalające na zwalczanie obiektów powietrznych z odległości ponad 50 km, a także przechwytywanie celów na tle ziemi. Uznano, że nowa maszyna musi mieć kluczowe parametry, w tym zasięg, manewrowość i niezawodność, znacznie wyższe od samolotów sowieckich, tak aby w dalszym ciągu utrzymać przewagę jakościową USAF nad lotnictwem ZSRR. Samolot powinien posiadać zintegrowany system celowniczy z radiolokatorem o dużym zasięgu i pociski powietrze–powietrze z aktywną głowicą radiolokacyjną, co powinno pozwolić mu na walkę z kilkoma przeciwnikami jednocześnie. Pierwsze wstępne wymagania operacyjne dla myśliwca, któremu nadano tymczasową nazwę ATF i kodową Senior Sky pojawiły się w listopadzie 1982 roku. W styczniu 1983 roku w ramach biura ASD (Aeronautical Systems Division) USAF powstało biuro programu ATF, czyli SPO (System Program Office). Po przedstawieniu wstępnych koncepcji samolotów przez wszystkie zaproszone do konsultacji firmy, w kwietniu 1983 roku biuro dokonało wstępnego wyboru konfiguracji maszyny. Spośród 19 propozycji przedstawionych przez przemysł, które kładły nacisk na różne osiągi, w tym udźwig, zasięg, prędkość czy wykrywalność, wybrano projekt samolotu, który miał być naddźwiękowy i wysokomanewrowy. Zakładano, że przeznaczeniem nowej maszyny będzie wywalczenie i utrzymanie przewagi w powietrzu, a w przyszłości będzie ona przystosowana do wykonywania zadań uderzeniowych.

Po sprecyzowaniu przez USAF w maju 1983 roku wymagań na myśliwiec przewagi powietrznej rozesłano je do uczestniczących w projekcie ATF partnerów przemysłowych. W odpowiedzi na te wymogi w czerwcu 1983 roku swoje propozycje przedstawiły Boeing, General Dynamics, Grumman, Lockheed, McDonnell Douglas, Northrop i Rockwell. Już w maju 1983 roku natomiast dwie firmy silnikowe, Pratt & Whitney i General Electric, otrzymały kontrakty o wartości po 202 mln USD na budowę jednostek napędowych dla nowego płatowca, z których miał być wybrany silnik dla ATF – turbiny do prób naziemnych otrzymały oznaczenie odpowiednio XF120 i XF119. Nowe silniki miały charakteryzować się ciągiem maksymalnym około 155 kN, a ich konstrukcja miała umożliwiać wykonywanie długotrwałych lotów naddźwiękowych bez użycia dopalania, czyli osiągania prędkości supercruise, i być przystosowana do montażu ruchomych dysz wylotowych pozwalających na wektorowanie ciągu.

Wspomniane wymagania wprowadzały kilka nowych, uznanych za krytyczne własności charakteryzujące myśliwiec przyszłości: supercruise, trudnowykrywalność oraz przewaga informacyjna. Nowo projektowana maszyna miała być zdolna do osiągania prędkości rzędu Ma = 1,4-1,5 i utrzymywania prędkości ponaddźwiękowej przez dłuższy czas bez dopalania, co pozwoliłoby zachować własności stealth i znacząco zwiększyć operacyjny promień działania oraz dysponowany czas na walkę w powietrzu. Założono, że ATF będzie wyposażony w najnowszy system sterowania i dostępne wówczas najnowocześniejsze sensory i systemy awioniczne. Ich integracja w ramach płatowca oraz system wymiany danych z otoczeniem w czasie rzeczywistym miały pozwolić na zachowanie przewagi nad potencjalnymi przeciwnikami. Do budowy samolotu zamierzano użyć głównie materiałów kompozytowych i nowoczesnych lekkich stopów, ograniczając jednocześnie udział „klasycznych” materiałów, jak duraluminium. Manewrowość także uznano za cechę istotną, choć w przypadku ATF miała ona charakter drugorzędny z uwagi na jej obronny charakter. Założono uzyskiwanie możliwie największych przeciążeń bez utraty wysokości i prędkości oraz maksymalnych przyśpieszeń w całym zakresie prędkości, a szczególnie w zakresach okołodźwiękowych.

Pierwsza wersja produkcyjna samolotu miała być myśliwcem przewagi powietrznej, współpracującym z maszynami wczesnego wykrywania, ostrzegania i dowodzenia, a komunikacja z samolotem AWACS (Airborne Warning and Control System) i innymi platformami oraz z ziemią miała odbywać się automatycznie poprzez zaawansowane układy transmisji danych. ATF miał posiadać nowoczesne sensory, w tym stację radiolokacyjną o dużym zasięgu i niskiej wykrywalności pracy. Posiadanie przez pilota pełnego obrazu sytuacji taktycznej, generowanej przez system awioniczny z danych otrzymywanych z różnych źródeł, w tym zewnętrznych, miało pozwolić na uzyskanie przewagi i zajęcie dogodnego położenia względem przeciwnika bez wchodzenia w zasięg jego sensorów i rakiet. Z tego względu płatowiec miał być optymalizowany do prowadzenia walk powietrznych na średnich odległościach, a zachowanie bezpiecznej odległości powinna umożliwić wysoka (naddźwiękowa) prędkość przelotowa, duża manewrowość przy tej prędkości i znacznie lepsza od współczesnych myśliwców dynamika samolotu. Wersja rozwojowa ATF powinna mieć zdolność do atakowania celów powierzchniowych – głównie naziemnych – przy zachowaniu identycznych możliwości myśliwskich.

Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 5/2016