ESPECIFICACIONS

La major part de les càrregues estructurals son absorbides per 5 mampares de titani a la secció intermèdia del F-22 (en negre a la foto inferior). El més llarg dels quals medeix 4,88 metres de llarg per 15,25 Cms. d'ample i pesa 149 Kg. Les soldadures al fusellatge son extraordinàriament eficients en quant al pes i redueixen l'ús dels tradicionals mecanismes de tanca en un 75%.

Les ales del F-22 Raptor, son del tipus gran àrea delta, són eficients a altes velocitats. Les ales tenen uns alerons amb un gran cantell d'atac que permeten a l'avió ser eficient també a baixes velocitats i li permeten aconseguir extrems angles d'atac (A.O.A. Angles Of Attack), de mes de 60 graus. A les ales que també actuen com tancs de combustible, se les sotmet a uns proves de pressió per assegurar-se de que estan a prova de fugues. Boeing va aplicar processos avançats de fabricació per fabricar les ales, que principalment estan compostes de titani i aliatges.

Las aletas están localizadas en la parte trasera del avión, y cuando se ven desde un lateral, la larga aleta bloquea el calor procedente de los gases de escape de los motores así como también cualquier barrido de búsqueda de un radar. Las superficies, y los bordes están posicionados en el F-22 en grupos. Los bordes del alerón, están alineados paralelamente con las alas principales, así como las aletas que están anguladas lo mismo que se inclinan los laterales del avión (mirarlo desde delante). Las aletas verticales contienen además timones de dirección, varias antenas y sensores, usadas por los sistemas de aviónica para la localización de objetivos, así como también para las comunicaciones.

El tren d'aterratge es un Menasco tipus tricicle retractable. Les mides del pneumàtic de la roda davantera son 23.5 x 7,5-10 i el de las dues rodes posteriors és 37 x 11,5-18.

Les entrades d'aire estan localitzades als costats de la part mes estreta de la proa del caça. Els tubs interns, on la benzina i el líquid flueixen, es corben cap a l'interior on després pugen fins emplenar la part frontal del motor. Mirant el F-22 des de el front, la cara del motor es completament invisible disminuint de manera dràstica la possibilitat de detecció per radar.

El programa del F-22 també senyala la entrada de la primera aplicació de la fosa de titani a la principal estructura de l'avió. Fent servir un avançat procés que implica supeditar las foses a una intensa escalfor i pressió en una autoclau, l'equip del F-22 es capaç de fondre múltiples formes complexes com una simple estructura de titani d'alta resistència. El procés redueix pes per la eliminació de juntes mecàniques i redueix costos del material al mateix temps que redueix el temps de la mecanització. Les ales del Raptor son les primeres que a les spars (la principal secció del ala, de punta a punta) son modelades per transferéncia de resines, un avançat

El programa del F-22 también señala la entrada de la primera aplicación de la fundición de titanio en la principal estructura del avión. Usando un avanzado proceso que involucra supeditar las fundiciones a una intensa calor y presión en un autoclave., el equipo del F-22 es capaz de fundir múltiples formas complejas como una simple estructura de titanio de alta resistencia. El proceso elude peso por la eliminación de juntas mecánicas y reduce costos en el material a la vez que reduce el tiempo de mecanizado. Las alas del Raptor son las primeras que en las spars (es la principal sección del ala, va de punta a punta) son moldeadas por transferencia de resinas, un avanzado proceso para fabricar complejos componentes hechos de aleación, que reduce costos y mejora la calidad y consistencia. También los spars usan un diseño arrugado, en onda sinodal, que lo hace más fuerte y ligero que el tradicional diseño de biga en I. Las alas, junto con el primer fuselaje trasero del F-22, indica el comienzo del uso en la industria de un automatizado taladro guiado por láser. Desarrollado por la Boeing, el sistema usa láser que apuntan y automáticamente informan de los datos al software para que guíe la broca a la localización exacta antes de empezar a taladrar. Esto se hace así por medida de la posición relativa del taladro a la estructura y automáticamente hace los ajustes de posición. Los agujeros son taladrados con una tolerancia de menos de 0,17 Mm. con las especificaciones de ingeniería, y su localización, tamaño y profundidad son controlados por datos de ingeniería procedentes de un ordenador. Operado por mecánicos, el sistema taladra alrededor de 7.000 agujeros en cada ala. Los agujeros se usan para la "piel del ala", fairing (envoltura aerodinámica que reduce el roce con el aire). Los taladros guiados por láser de precisión, eliminan la cara maquinaria, aseguran la calidad, y eliminan la costosa puesta al día asociada con el taladro manual.

La cabina de F-22 Raptor esta diseñada para dejar al piloto operar como un estratega, no como un operador de sensores, como en la mayoría de aviones. Los humanos somos buenos diferenciadores, pero pobres integradores. La cabina de F-22 Raptor deja al piloto hacer lo que mejor hacemos los humanos, y utiliza toda la potencia de la computadora para que haga lo que mejor hace. Hay también varias características peculiares:

• La cabina del F-22 no contiene los tradicionales relojes, sustitutos o calibradores

• Se acomoda a una gran gama de pilotos

• Es la primera cabina compatible con N.V.G. (Night Vision Goggle)

• Ha sido diseñada para la creciente capacidad de los sistemas montados en el casco

• La cubierta es la pieza de poli carbonato más grande fabricada en el mundo

Mientras el funcionamiento es crítico, la cabina del raptor esta diseñada para garantizar la seguridad del piloto con una versión mejorada del acreditado asiento eyector ACES II, el nuevo equipo del piloto, y el traje de soporte vital.

El F-22 tiene un stick (el mando que controla los elevadores y los alerones) lateral, como el F-16, y dos controles de aceleración. Estos son los principales controles de vuelo. Ambos, el Stick y los aceleradores (throttle), son muy usados durante el combate aéreo. Para apoyar las necesidades operativas del piloto, las empuñaduras incluyen botones e interruptores para controlar más de 60 funciones críticas. Estos botones se usan para controlar el ataque (apuntar y disparar armas), y los sistemas defensivos (aunque algunos como el chaff y las bengalas, pueden operar tanto manual como automáticamente), así como la administración de la pantalla.

Las anteriores cabinas estaban dimensionadas para acomodar a cerca de 95% de los pilotos. La cabina del Raptor está dimensionada para acomodar al 99,5% (el tamaño del cuerpo central, es del tamaño para el 99% de los pilotos de la U.S.A.F.). Esto representa el mas amplio abanico de pilotos acomodados por cualquier avión táctico es servicio actualmente. Los pedales del timón de dirección son ajustables. El piloto tiene una visibilidad de 15 grados por encima de la nariz y una excelente visibilidad lateral y en popa.

(CLICA A LA FOTO PER AMPLIAR-LA)

El F-22 aconsegueix la seva potència de dos motors Pratt & Whitney F-119-PW-100 de tecnologia avançada.

(CLICA A LA FOTO PER AMPLIAR-LA)

El F-119-PW-100 es el motor para caza más potente que se ha diseñado, con un empuje máximo de 15.876 Kg. El F-119-PW-100 tiene tres etapas de soplado, un compresor de seis etapas, y unas turbinas de baja y alta presión de una etapa. A lo largo del soplador y del compresor los discos y aspas son componentes de una pieza. La larga cavidad de titanio de la aspa de la primera etapa esta fabricada separadamente, y unida al disco por fricción, una técnica donde el aspa fricciona con fuerza contra el disco que quedan unidos.

Las toberas, de dos dimensiones, pueden desviar el empuje del motor 20 grados ascendentes o descendientes en una fracción de segundo para mejorar el rendimiento y la maniobrabilidad. La forma especial de la tobera proporciona al avión las requeridas características de sigilosidad cuando se ve desde atrás. Como la imagen indica claramente, la llama del escape se puede mover arriba y abajo, permitiendo al avión ejecutar un ángulo de ataque (A.O.A. Angle Of Attack) de 60 grados.

Sobre el paper el F-22 Raptor es més lent que la majoria dels avions de caça d'avui en dia. La seva velocitat màxima esta determinada per la temperatura de la estructura de l'avió, i per l'ús de entrades d'aire de geometria fixa. Això es així per que las entrades d'aire de geometria variable són difícils de fer-se sigiloses. No obstant el F-22 es capaç d'aconseguir una velocitat màxima (al voltant de 1,8 matx), amb tot l'armament i la major part del combustible, quelcom que els altres caces no son capaços d'aconseguir.

Sense la post combustió el Raptor es un 50% mes ràpid que els altres caces volant en aquell moment i està capacitat per fer lo que s'anomena súpercreuer, volar a velocitats superiors a 1,5 matx sense la necessitat de fer servir la post combustió. A sota teniu un altre imatge del motor abans de muntar-se al fusellatge del F-22.

Los sistemas de aviónica del F-22 Raptor son los más avanzados jamás integrados en un avión. Es el primer avión que usa sistema de aviónica integrados, donde el radar, sistema de administración de armas y los sistemas de guerra electrónica trabajan como uno solo, proporcionando al piloto un conocimiento sin precedentes de la situación.

Muchos cazas actualmente en uso, tienen similares capacidades de percepción y de subsistemas usados en el F-22, a pesar de que la aviónica de esos cazas tiene la llamada arquitectura de sistemas federada. Esto quiere decir que cada función de la aviónica tiene su propio procesador y esencialmente trabajan independientemente. Esto hace del piloto el integrador de los datos y el administrador de todos los subsistemas soportados, distrayéndolo de las tareas mas importantes durante el combate aéreo.

El concepto de aviónica del F-22 Raptor sin embargo, integra todas los variados sistemas como el radar, comunicaciones, navegación identificación, guerra electrónica, gestión de estocs, control de sensores y la pantalla de datos, que son los principales métodos de comunicación con el piloto.

• Aviónica integrada: La aviónica integrada significa cosas diferentes para gente diferente.

   

  • Para el piloto significa que toda la información esta coordinada y disponible desde una sola fuente. La presentación lógica y el control no es simplemente una vía para la ruta de muchos datos en una sola pantalla, pero incluye funciones adicionales, tales como la valoración de la situación y el control de fuego de las armas.

  • Para el ingeniero de software, quiere decir el acceso a datos compartidos sobre la situación, la misión y los sistemas del avión, teniendo acceso coherente ala información como ficheros de rastreo, datos de navegación, datos de la misión y la información del estado de los sistemas del avión.

  • Para el diseñador de hardware, significa una arquitectura de hardware construida con componentes comunes, módulos comunes, buses estándar y sistemas operativos comunes, proporcionando la infraestructura para el procesado de los datos y la comunicación entre los mencionados componentes. Este enfoque modular, permite un fácil incremento de la capacidad, y una futura re configuración.

   

• Diseño del sistema: El diseño de este sistema integrado ha sido durante el programa de diseño desarrollo y fabricación (Engineering and Manufacturing Development E.M.D.). Esto incluye el desarrollo de:

   

  • Aviónica integrada de comunicaciones, navegación e identificación (Integrated Communications Navigation Identification Avionics I.C.N.I.A.).

  • Sistemas integrados de guerra electrónica (Integrated Electronic Warfare System I.N.E.W.S.).

  • Señales y datos procesados en una colección de procesadores modulares.

  • Enlazado de los sensores, subsistemas.

  • Buses de datos de alta velocidad.

   

• Procesador común integrado: El procesador común integrado Hughes (Common Integrated Processor C.I.P.) es el cerebro de los sistemas de aviónica. El C.I.P.,  es literalmente del tamaño de una panera, soporta todas las señales y procesos de datos de todos los sensores y tareas de la aviónica. Hay dos C.I.P. en cada F-22 con 66 ranuras para módulos en cada C.I.P. Tienen las mismas placas madre, y todos los procesos requeridos por el F-22 pueden ser manejados por solo site diferentes tipos de procesador. Actualmente, 19 de las 66 ranuras en el C.I.P. 1, y 22 en el C.I.P. 2 no están siendo usadas y podrían usarse para futuras ampliaciones. Cada módulo está limitado por diseño a solo el 75% de su capacidad, así el Raptor tiene un 30% de capacidad de ampliación sin tener que cambiar el equipamiento existente. Hay espacio, potencia, y previsión de refrigeración en el avión para un tercer C.I.P., así la necesidad de ampliación de la aviónica en el F-22 tiene fácilmente la capacidad de crecer un 200%. El C.I.P. también contiene el software de la misión, que usan los datos de planificación de esta para administrar los sensores de emisión y los multisensores de fusión. La información específica para la misión se carga en el sistema a través de un equipo de transferencia de datos Fairchild, que también contiene mucha capacidad para almacenar datos por defecto y los programas de vuelo operacionales del avión, El propósito de capacidad general de proceso del C.I.P. esta evaluado en mas de 700 millones de instrucciones por segundo (million instructions per second M.i.p.s.) con una ampliación llegaría a las 2.000 Mips. La capacidad de procesado de señales es de más de 20 billones de operaciones por segundo (billion operations per second B.o.p.s.), con capacidad de expansión a 50 Bops. El C.I.P. tiene 300 Mbytes de memoria con capacidad para 650 Mbytes. Los datos de vuelo internos se enlazan automáticamente, y comparten información entre dos o más F-22. La estructura incluye previsiones para I.S.I. y radar de matriz por fases lateral.

• AN/APG-77: El radar es la clave de la integración de la aviónica y de las capacidades de los sensores. Proporciona a los pilotos información detallada sobre múltiples amenazas antes que el radar adversario pueda detectar nunca al Raptor.

• Comunicaciones/Navegación/Identificación: Los sistemas de comunicación, navegación e identificación (Communications/Navigation/Identification C.N.I.) del Raptor, son realmente una colección de funciones de comunicación, navegación e identificación una vez más usando el C.I.P. para la señal y el proceso de las fuentes de datos. Cada función de la C.N.I. tiene asociado unas aperturas implantadas por el avión.

• Enlace de datos de vuelo Entre/Dentro (Inter / Intra-Flight Data Link I.F.D.L.): El I.F.D.L, está incluido en el sistema C.N.I. que permite al F-22 en vuelo, compartir objetivos y datos del sistema automáticamente y sin llamadas de radio. Uno de los primeros objetivos para el F-22, fue incrementar el numero de pilotos de caza que pueden "matar". Con el I.F.D.L., cada piloto es libre de operar autónomamente porque, por ejemplo, el líder puede asegurar en una mirada cual es el estado de combustible de su escuadrón, que armamento queda, y incluso los aviones enemigos que se han apuntado. Este enlace también permite la incorporación de más Raptors a la red para coordinar un ataque múltiple.

• Guerra electrónica (Electronic Warfare E.W.): Los sistemas de guerra electrónica son también una colección de aperturas, electrónica, y procesadores (de nuevo usando el C.I.P), que detectan y localizan señales desde otros aviones y controlan la contramedidas fungibles del F-22 (chaff (cintas de metal que son liberadas para disturbar las señales de armas dirigidas por radar) y bengalas). La localización de las aperturas, proporciona una cobertura en todos los aspectos, y el sistema incluye la capacidad para detectar el lanzamiento de misiles.

• Sistema de gestión del aprovisionamiento (Stores Manegement System S.M.S.): El S.M.S. controla la secuencia de lanzamiento de las armas, incluido el control de las puertas (para la carga interna de las armas), y el lanzamiento de emergencia de las armas.

• Suministro eléctrico: Boeing fabrica el sistema de suministro eléctrico para la mayoría de los sistemas electrónicos del F-22. El suministro eléctrico diseñado para los módulos de aviónica del F-22 esta refrigerado con un líquido refrigerante para llevarse el calor generado por el proceso de conversión. La temperatura reducida permite a los componentes, incrementar la potencía de salida de 250 vatios, a 400 vatios. Cada modulo mide 16,3 Cms. por 15,2 Cms. por 1,5 Cms. y pesa 0,8 Kg.

• Líquido refrigerante: El concepto de refrigeración P.A.O. también se aplica a todos los módulos reemplazables en línea (Line-Replaceable Modules L.R.M.) en el C.I.P. El líquido refrigerante circula por medio de los circuitos, y mejora la fiabilidad, haciendo que el tiempo medio entre fallos sea de 25.000 horas (Mean Time Between Failures M.T.B.F.). El refrigerante, polyalphaolefin o P.A.O. que es dirigido a través del módulo, viene desde sistema de control ambiental (Environmental Control System E.C.S.) del F-22. El concepto L.R.M. es la base para todos los módulos generadores de energía construidos para el F-22 para minimizar el tiempo de mantenimiento. Integrando rutinas de diagnóstico determina con precisión un fallo en el suministro eléctrico del F-22 y permite al personal de mantenimiento quitarlo, y reemplazarlo y verificar la correcta instalación en 15 minutos.

• Ranuras de aviónica: Las ranuras de la aviónica, localizadas en el fuselaje delantero, contienen el procesado, no solo de la aviónica de la misión, también el sistema de administración del vehículo (Vehicle Management System V.M.S.) y el sistema de control integrado del vehículo (Integrated Vehicle System Controller I.V.S.C.).

• Sistema de referencia inercial (Inertial Reference System I.R.S.): Dos giroscópios laser de anillo Litton LN-100F situados en el fuselaje delantero proporcionan al avión un independiente método para saber donde se encuentra. Estas unidades de medición inercial, localizadas en el morro detrás del radar en la línea central del avión, operan separadamente de los buses de datos, para proporcionar mas datos de medida independientes. En vuelo normal, los datos I.R.S. se fusionan con los datos del sistema de posicionamiento global (Global Positioning System G.P.S.), para proporcionar una capacidad navegacional extremadamente fidedigna. El I.M.U. es la única fuente de datos completamente fidedigna para el avión en posiciones de mas de 30 grados de ángulo de ataque (Angle Of Attack A.O.A.). Una de las unidades I.R.S. suministra datos directamente al C.I.P. para dirigir el control del cañón.

• Autodefensa: El subsistema de guerra electrónica Sanders/General Electric AN/ALR-94 (alerta por radiofrecuencia y contramedidas), se encarga de la autodefensa.

• Instrumentación: La información combinada es mostrada al piloto a través de cuatro displays multifunción Sanders/Kaiser de cristal líquido.

• Software: El software que proporciona a los sistemas de aviónica funcionalidad total, esta compuesto por aproximadamente 1,7 millones de líneas de código. El noventa por ciento del cual escrito en Ada, el lenguaje común de los ordenadores del Departamento de Defensa (Department of Defense D.o.D.). Las excepciones a los requisitos del Ada son condicionados solo por procesados especiales o requisitos de mantenimiento. El software de la aviónica esta integrado en tres bloques, cada uno fundamentado en la capacidad del bloque previo.

   

  • Bolque 1: Es principalmente la capacidad del radar, pero el bloque 1 contiene mas del 50% de las líneas de código y proporciona capacidad de punta a punta para la corriente de datos de los sensores hacia el piloto.

  • Bloque 2: Es el inicio de los sensores. Añade coordinación de radio frecuencia, re configuración, y algunas funciones de guerra electrónica.

  • Bloque 3: Abarca todos los sensores incorporados mejorados de guerra electrónica y las funciones C.N.I. Tiene incorporadas la capacidad de entrenamiento y proporciona las contra medidas electrónicas (Electronic Counter-Counter Measures E.C.C.M.).

  • Bloque 3.1: Añade la capacidad de lanzamiento de municiones GBU-32 J.D.A.M. (Joint Direct Attack Munitions), y capacidad solo de recibir J.T.I.D.S. (Joint Tactical Information Distribution System).

  • Bloque 4: Esta pensado para ser el post-E.M.D. Esta programado para ser integrado en la capacidad operacional inicial (Initial Operational Capability I.O.C.) y probablemente incluirá señaladores instalados en el casco del piloto, integración A.I.M.-9X y capacidad para enviar J.T.I.D.S.

Los sistemas de aviónica y de radar del F-22 son los más avanzados que se han integrado nunca en un avión. Es el primer avión en usar aviónica integrada, donde el sistema de gestión de armas, los sistemas de guerra electrónica, y el radar AN/APG-77 trabajan juntos, dando al piloto un conocimiento de la situación sin precedentes. Un acuerdo con la Northrop Grumman's Electronic Sensors and Systems Division (ESSD) y Raytheon-Texas Instruments Inc. esta desarrollando el avanzado radar AN/APG-77 para el Raptor.

El radar AN/APG-77 esta diseñado para operaciones de superioridad aérea, y para misiones de ataque con las características de baja observabilidad, apertura activa, escaneo electrónico con múltiples objetivos, y capacidad todo tiempo. El radar es la clave de las capacidades de los sensores y aviónica integrada del Raptor. Puede proporcionar a los pilotos una detallada información sobre múltiples amenazas antes que el radar adversario nunca pueda detectar el F-22. Esto también es llamado capacidad de ver mas allá del ámbito visual (BVR, Beyond Visual Range). Esto da al piloto la posibilidad en combate aire - aire, de seguir, apuntar y disparar a múltiples amenazas antes que el radar adversario pueda detectar al F-22.

El radar del F-22 AN/APG-77, construido por Northrop Grumman/Texas Instruments, es un elemento activo, escaneo electrónico de los más de 1.000 modulos transmisores/receptores. Cada módulo, pesa aproximadamente 15 gramos y tiene una potencia de salida de 4 W.  El APG-77 tiene la capacidad de cambiar la dirección, potencia y forma del haz del radar muy rápidamente, puede obtener información de los objetivos, y entretanto minimizar la posibilidad que la señal del radar pueda ser detectada o rastreada. La mayoría de las partes mecánicas comunes a otros radares han sido eliminadas, haciendo de tal modo que el radar sea mas fiable. Este tipo de antena que se integra a la estructura del avión tanto física como electro magnéticamente, proporciona la agilidad de la frecuencia, bajo corte transversal del radar, y el amplio ancho de banda necesario para proporcionar al F-22 la misión de dominación aérea. Uno de los requisitos que conducen todos los diseños ATF, es un amplio campo de estimación para los sensores, permitiendo al Raptor adquirir y seguir múltiples objetivos mas allá del ámbito visual. Este requisito exigía un campo de estimación del radar de 120 grados en cada lado del morro. La capacidad de buscar y seguir con un sistema de observación térmica/infrarroja también era deseado. Lockhead acercó el campo de estimación requerido por el radar con tres matrices de radar colocadas en el morro del avión, una hacia adelante y dos hacia los lados. Cada base de las alas lleva un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos que opera a través de ventanas.

El software de aviónica esta integrado en tres bloques, cada uno fundamentado en la capacidad del anterior bloque. El primer bloque es fundamentalmente la capacidad del radar, pero el primer bloque contiene más del 50% de las líneas de código de la aviónica y provee la capacidad del flujo de datos entre los sensores y el piloto. El software del primer bloque posibilita las operaciones básicas de radar y es el modo inicial de complemento, incluyendo las operaciones simultaneas de búsqueda y seguimiento, métodos, sistemas de equipamiento, mantenimiento y modos de prueba incorporados. En el Boeing Avionics Integration Laboratory, el radar del F-22 fue integrado con el software de misión de aviónica y otros sensores de la aviónica del avión, como el sistema de guerra electrónica, y el de comunicaciones, navegación y sistemas de información.

A principios de 1.998 el radar fue entregado a la Compañía Boeing al laboratorio de integración de aviónica en Seattle, Washington, donde los ingenieros integraron el radar con la aviónica del F-22. Mientras tanto, los vuelos de prueba del segundo radar del F-22 continuaban a bordo de un Boeing 757 modificado para ser un dispositivo de experimentación en el ESSD. Dicho dispositivo, consistía en la parte delantera del fuselaje de un F-22, instalado en la mampara de presión delantera de un Boeing 757. Los sensores de los sistemas de guerra electrónica (E.W. Electronic Warfare), y de comunicación, navegación y identificación (C.N.I.), fueron montados directamente en los sensores del ala que fueron diseñados para simular la posición de los sensores que se encuentran en las alas de F-22 Raptor. La cabina tiene espacio para treinta ingenieros de software y técnicos que pueden evaluar la aviónica e identificar anomalías en tiempo real. Una cabina simulada del Raptor fue instalada en este dispositivo de experimentación volante. Contaba con el principal y el secundario display, así como también los controles del motor y el stick de la cabina del Raptor. Estos vuelos de prueba demostraron con éxito los esperados niveles de funcionamiento del radar del F-22, incluyendo las funciones básicas de búsqueda y seguimiento.

PUJAR