| |
Guide d'identification
Lockheed Martin F/A-22 Raptor |
| |
| Plan 3 vues |
 |
| |
| Historique |
|
Les fondations
Les racines du programme F-22 remontent finalement assez loin dans le temps puisque les premières initiatives datent de la fin des années soixante, soit même avant l'entrée en service de F-15 ou du F-16, eux-mêmes en pleine gestation. Le développement du projet a accompagné les changements de stratégie et de tactiques au Pentagone :
En 1970, une étude (TAC-85) cherchait déjà à savoir à quoi ressemblerait l'avion de chasse du futur, connu dès 1971 par l'acronyme ATF (Advanced Tactical Fighter). Les objectifs étaient très vagues et rien de concret de sortit de ce premier jet.
En 1976, ces recherches prirent une direction nouvelle avec l'introduction, dans les caractéristiques de base, des notions de furtivité et de vol supersonique soutenu sans usage de la post-combustion (supercroisière).
En 1978, intéressée par la tournure que prenaient ces recherches, l'US Air Force lança deux projets complémentaires dans le but d'évaluer la faisabilité d'un projet aussi ambitieux que celui de l'ATF :
Le programme ETF (Enhanced Tactical Fighter), dans le but de définir les contours d'un avion d'attaque au sol, le Pentagone estimant que le F-15 et le F-16 pouvait assumer les menaces aériennes pendant longtemps encore.
Le projet ATAS (Advanced Tactical Attack System) pour le développement de nouvelles armes et de nouvelles technologies.
Cependant, avec l'entrée en service de chasseurs soviétiques de haute performance ou technologiquement avancés (MIG-29 et -31, Su-27), l'USAF fut obligée de revoir ses principes d'action. Du coup, le programme ETF fut annulé et ATAS devint le projet phare.
La définition du projet
En juin 1981, une première note d'information présentant les caractéristiques de l'ATF fut envoyée à neuf constructeurs : Boeing, Fairchild, General Dynamics, Grumman, Lockheed, McDonnell Douglas, Northrop, Rockwell et Vought. Les critères retenus durent les suivants :
capacité supercroisière pour rejoindre rapidement le théâtre d'opérations et réduire le temps d'exposition au feu ennemi ;
capacité STOL (Short Take Off and Landing) pour pouvoir opérer à partir de pistes endommagées ;
autonomie supérieure à celle du F-15 ;
Dans le même temps, l'USAF devait équiper son appareil avec des moteurs de nouvelles générations répondant à de nouvelles exigences. Pour y parvenir, un programme à part entière fut lancé, Joint Advanced Fighter Engine (JAFE). Les caractéristiques du moteur à acquérir devaient être les suivantes :
démarrage autonome ;
tuyères orientables ;
grand rapport poussée/poids ;
bonne fiabilité ;
A la fin de 1984, l'USAF arrêta son choix sur un appareil capable de performances assez spectaculaires :
vitesse de croisière de Mach 1.5,
décollage en moins de 660 m,
un poids moyen d'environ 22 600 kg,
un rayon d'action de 1 100 km,
virage à 5Gs à Mach 1 et 6Gs à Mach 1.5 à 30 000 ft,
accélérations de 9Gs à Mach 0.9 et 2Gs soutenus à 50 000 ft à Mach 1.5,
passage de Mach 0.6 à Mach 1 en moins de 20 secondes au niveau de la mer,
entre 20 et 30 000 ft, capable d'accélérer de Mach 0.8 à Mach 1.8 en 50 secondes,
coût unitaire maximal de 40 millions de dollars 1985.
Les alliances
Face à la portée technologique et aux sommes investies dans le projet, les divers candidats vont opérer des regroupements stratégiques afin de constituer des équipes autour de projets moins nombreux, mais qui apparaîtraient comme le résultat d'un travail collectif. Lockheed, dont le design semblait ne pas pouvoir l'emporter seul, s'allia avec Boeing et General Dynamics, tandis que Northrop rejoignait McDonnell Douglas. Grumman et Rockwell abandonnèrent rapidement la compétition, incapables d'apporter des idées viables.
Le 31 octobre 1986, Lockheed et Northrop sortirent vainqueurs de la compétition et furent autorisés à construire deux démonstrateurs, respectivement le YF-22 et le YF-23. Chaque appareil devait recevoir les deux moteurs en concurrence, le Pratt & Whitney F119 et le General Electric F120.
Le F-22 avait une forme générale très conventionnelle, les innovations étant, au premier abord, bien peu impressionnantes quand comparées au design et à l'envergure du projet YF-23, un magnifique monstre aux lignes inédites, sans même parler des choix technologiques de ses concepteurs. Pour tous les observateurs, le YF-23 était le symbole même de l'aviation militaire du futur et donc, de l'ATF.
La maturation
Au fil des tests, les ingénieurs s'aperçurent qu'ils avaient commis quelques erreurs dans le design aérodynamique du YF-22, principalement concernant la forme du fuselage (qui fut nettement arrondi) et le profil de la voilure, dont la forme quasi trapézoïdale fut modifiée. Au cours de cette étude, quelques principes furent validés tel que le design furtif de l'avion, le système des commandes électriques dont le fonctionnement était complexe car la moindre action sur les commandes faisait agir un grand nombre de surfaces de contrôle, bien plus que sur un appareil conventionnel. De plus, Lockheed testa en grandeur nature l'opérabilité de baies à armements pour un avion destiné essentiellement au combat air-air. Ces baies sont au nombre de trois : deux au niveau des entrées d'air et une grande sous le fuselage. Dans les deux premières pouvaient être logés un AIM-9 Sidewinder et la soute centrale pouvait contenir 6 AIM-120. Le mécanisme était conçu de telle sorte que l'avion devait rester le moins longtemps possible détectable (car l'ouverture des portes augmentait la section radar). Ainsi, les portes s'ouvraient d'un coup brusque, l'AIM-9 était sorti très rapidement par un bras trapezoïdal et le missile partait dès l'acquisition, les portes se refermant tout aussi vite. Les AIM-120, quant à eux, sont purement et simplement éjectés pneumatiquement, l'allumage se faisant à une distance sûre de l'avion.
 Le YF-22 recelait un grand nombre de petites trouvailles qui le rendaient chaque jour plus intéressant pour l'USAF. Ainsi, en plus de l'utilisation massive de matières composites (23% du prototype et 40% de l'avion de série) et d'une nouvelle surface absorbante plus simple à fabriquer et surtout moins coûteuse, le démonstrateur faisait la part belle à l'ergonomie de pilote, de manière à accroître la disponibilité et la situation awarness (conscience de la situation) du pilote.
Ainsi, le cockpit, en plus du système HOTAS maintenant courant sur tout appareil moderne, inaugurait le véritable profil Glass-cockpit, c'est-à-dire le remplacement des instruments de visualisation classiques par un ensemble de trois écrans multifonctions en couleurs à cristaux liquides (au lieu des écrans cathodiques). Au départ, les écrans devaient être tactiles mais les tests ne furent pas concluants et Lockheed préféra revenir aux bons vieux boutons.
Notons cependant que si le YF-22 disposait d'un manche à balai en position centrale, cette configuration sera remplacée par un mini-manche latéral (type F-16 ou A320) pour les avions de série.
La victoire
Le premier YF-22 (équipé de YF120) vola le 29 septembre 1990, le second, motorisé par des YF119, prenant l'air le 30 octobre suivant. Les tests se succédèrent alors rapidement, franchissant quelques étapes importantes (vitesse optimale de supercroisière de Mach 1.58, angle d'incidence de 60° en restant manoeuvrable, tirs de missiles).
Le 23 avril 1991, Lockheed fut déclaré vainqueur de la compétition en même temps que le moteur F119. L'USAF commanda immédiatement onze exemplaires de pré-série, dont deux biplaces (les avions de cette série étaient désignés EMD F-22, pour Engineering, Manufacture, and Development). La phase de développement fut marquée par l'accident intervenu le 25 mai 1992 lorsque le premier prototype heurta et glissa plusieurs centaines de mètres sur la piste, détruisant un quart de la cellule. L'enquête démontrera que l'avion, à cause d'un déverrouillage non-prévu du système de propulsion vectoriel, avait commencé à osciller violemment, le pilote étant incapable de compenser les fluctuations de trajectoire ( voir le film du crash - format mpeg).
Le programme EMD introduisit ensuite un certain nombre de modifications très nettement visibles du premier coup d'oeil :
augmentation de l'envergure ;
réduction de la longueur totale ;
angle bord d'attaque de l'aile/fuselage passé à 42° ;
cockpit avancé et modification du profil du nez ;
Du coup, la silhouette était assez différente, comme le montre l'infographie ci-dessous :   Le premier exemplaire de pré-série (4001), vola pour la première fois le 7 septembre 1997. Une quinzaine d'appareils vont être produits pour tester l'ensemble des éléments. Actuellement, Raptor 11 (ou 4011) a quitté les chaînes de montage et a effectué ses premiers essais en vol. Le 4007 et le 4008 ont été envoyés à Nellis AFB pour la période d'évaluation (Initial Operational Test & Evaluation), tirs d'armements et intégration au dispositif de défense étant les clés des tests. De plus, Tyndall AFB a été choisie comme le lieu d'entraînement des futurs pilotes de F/A-22.
Fin 2001, l'USAF a commandé 50 appareils, les premiers d'une série qui devrait s'élever à près de 300 d'ici 2013.
|
| |
| Spécifications |
| Dimensions |
| Envergure |
13,56 m |
| Envergure des ailerons |
8,84 m |
| Longueur |
18,90 m |
| Hauteur |
5,08 m |
| Surface alaire |
75 m² |
| Poids à vide |
14 365 kg |
| MTOW |
environ 27 210 kg |
| Performances |
| Vitesse maximale |
Mach 1.9 à 9 150 m
800 kt (1 482 km/h) au niveau de la mer |
| Supercroisière |
Mach 1.7 |
| Plafond pratique |
> 60 000 ft (18 288 m) |
| Rayon d'action |
entre 1 000 et 1 500 km selon la vitesse de croisière |
| Facteur de charge |
+ 9 G |
| Armement |
| Canon |
Canon rotatif Gatling M61A2 Vulcan de 20 mm avec 480 obus (cadence : 6 000 coups par minute, soit 5 secondes de tir). Le canon se trouve à l'emplanture de l'aile droite, noyé dans le fuselage et protégé par une trappe qui coulisse quelques millisecondes avant le tir. Cette option a été choisie pour augmenter la furtivité et réduire la traînée en vol. De même, une petite porte peut-être commandée manuellement par le pilote pour purger les gaz (majoritairement de l'hydrogène, donc explosif), comme le montre la photo ci-dessous. |
| Air-Air |
2 AIM-9M Sidewinder (il recevra ensuite le futur AIM-9X sans ailerons et pourra ainsi en loger deux dans chaque baie latérale, ou 1 AIM-9X et un AIM-120C).6 AIM-120C AMRAAM à ailerons raccourcis, de manière à pouvoir en loger plus dans la soute (il n'aurait pu emporter que 4 AIM-120A). |
| Air-Surface |
2 GBU-32 JDAM (Mk.83 de 460 kg). L'emport des deux JDAM en soute centrale permet d'y conserver deux AIM-120 en plus des AIM-9 en soutes latérales. Du coup, l'avion en mission air-sol garde une capacité air-air importante. |
| Configurations |
|
| Avionique |
| Radar |
Raytheon/Northrop/Grumman-Texas Instruments APG-77 à balayage électronique.
Le radar peut surveiller 120° d'espace de chaque côté de nez instantanément (contre 14 secondes pour le radar du F-15) et peut électroniquement créer plusieurs faisceaux radar pour surveiller l'espace dans plusieurs modes en même temps (agilité de fréquence). Pour ça, y a en fait 3 réseaux de senseurs, 1 dans le nez et 1 de chaque côté dans les baies latérales du nez (comme les senseurs du SR-71A). le radar est aussi LPI, pour ne pas trop gâcher la furtivité (étalement des impulsion en fréquence et dans le temps).
C'est grâce aux CIP que le radar peut faire de l'identification NCTR (Non Cooperative Target Recognition), et de l'imagerie SAR/ISAR (Synthetic Aperture Radar / Inverted SAR) pour l'attaque au sol. |
| Communications |
Suite TRW AN/ASQ-220 composée de :
système de communication interne pour le partage de l'information entre les avions d'une même formation IFLD (Inter/Intra-Flight Data Link). Ce système entraîne une totale refonte des tactiques de combat par pair car dans le cas présent, chacun dispose d'une connaissance parfaite des options prises par son ailier et agir en conséquence. Toutes les données peuvent être partagées.JTIDSradios UHF/VHFIFF Mk.12 |
| Suite électronique |
L'extraordinaire avionique du F/A-22, même si elle reste secrète, présente les caractéristiques suivantes:
Hugues CIP (Common Integrated Processor), au débit de calcul équivalent à celui de deux ordinateurs Cray (10,5 milliards d'instructions par seconde) pour une mémoire de 300 Mo. Le CIP est constitué d'un ensemble d'ordinateurs très versatiles qui ont la particularité de pouvoir gérer n'importe quel composant de l'avion. Ainsi, si l'un des ordinateurs (module) du CIP tombe en panne, un autre peut prendre sa place et choisir de mettre en veille un composant moins utile. De cette façon, le F-22 est moins vulnérable aux pannes et aux dommages causés par un tir ennemi. Un CIP est constitué de 66 modules et le Raptor possède deux CIPs (plus de la place et des branchements pour un troisième, ce qui permettra une évolution du système).
Ensemble d'antennes de brouillage et de détection noyées dans le fuselage. Le système de guerre électronique est encore aujourd'hui très vaguement connu. |
| Navigation |
GPS, deux gyroscopes laser Litton LTN-100G et MLS (Microwave Landing System). |
| Software |
L'ensemble de la programmation est composée de 1,7 million de lignes de code écrites en langage Ada, commun à tous les ordinateurs du Pentagone. Plusieurs niveaux d'intégration (block) a été franchi avant d'en arriver à la suite électronique définitive :
block 01 : fonctionnalités primaires du radar uniquement ;
block 02 : intégration de divers senseurs, quelques fonctionnalités du datalink et de guerre électronique (EW).
block 03 : fonctions CNI, intégration complète EW, ECM, senseurs et JDAM (block 3.1).
block 04 : suite complète de l'avion de production, intégrant visée de casque, AIM-9X et JTIDS. |
| Cockpit |
| Siège éjectable |
McDonnell Douglas ACES II type zéro-zéro pourvu de quelques modifications :
sangles de contrainte pour ramener les bras vers le corps et éviter les blessures à l'éjection ;système automatique de sélection du mode d'éjection : basse altitude faible vitesse / basse altitude grande vitesse / haute altitude. |
| Verrière |
 Verrière du type "rotation/translation" (rotation sur axe pour s'abaisser puis mouvement vers l'avant pour se verrouiller), moulée d'un seul tenant, elle pèse 163 kg. Elle est résistante aux attaques biologiques et chimiques, elle supporte un choc avec un oiseau de 1,8 kg lancé à 350 kt. |
|
| |
| Motorisation |
| Caractéristiques |
Deux réacteurs turbofan à faible taux de dilution (optimisation pour les croisières à haute vitesse) et à poussée vectorielle Pratt & Whitney F119-PW-100 de 15 850 kpg chacun avec la post-combustion. Le F119 possède le plus fort ratio poids/poussée des moteurs en service et dispose de certaines innovations :
utilisation en plus grande quantité de titanium (alliage C) pour permettre aux composants de fonctionner à plus haute température et donc permettre la supercroisière ;FADEC de quatrième génération, avec 2 contrôleurs par moteur et 2 ordinateurs par contrôleur. Ce système autorise une plus grand fiabilité à l'ensemble ;Pas d'émission de fumée pour limiter les risques de détection par l'adversaire.
Ajoutons que ce qui donne une grande originalité au système de propulsion, ce sont les tuyères, orientables de +/-20°, et qui offre la possibilité au pilote de donner à son avion des angles peu communs.
|
|
| |
| Versions |
| Version |
Spécificités |
| YF-22A |
Prototype. |
| F-22 EMD |
Exemplaires de pré-série ayant servi aux tests et aux diverses évaluations demandées par l'USAF. Ils sont reconnaissables essentiellement grâce à leur long tube de pitot et à leur immatriculation, comprise entre 4001 (Raptor One) et 4011 (Raptor Eleven). Il en a été fait l'usage suivant :
4001 : qualités de vol, flutter, charge utile et angle d'incidence. Avionique Block 01.
4002 : propulsion, performances et soutes.
4003 : qualités de vol, flutter et intégration JDAM. Avionique Block 02.
4004 : intégration avionique (IA), communication / navigation / identification (CNI).
4005 : IA, CNI, radar et armement.
4006 : IA. Avionique block 03.
4007 : IA et performances aérodynamiques.
4008 : en évaluation à Nellis AFB.
4009 : en évaluation à Nellis AFB. |
| F/A-22A |
Modèle de série.
Le changement de désignation de F-22 à F/A-22 s'explique par la mutation de doctrine opérée par les têtes pensantes du Département de la Défense. D'une simple mission de supériorité aérienne, le rôle du Raptor a évolué vers celui d'attaque au sol, de suppressions de défense et de "sanitarisation" des couloirs d'attaque. De fait, il pourrait, dans un avenir plus ou moins proche, remplacer le F-117 dans ses missions de bombardement de précision grâce à l'utilisation de nouvelles armes à guidage laser ou satellite.
|
| F-22B |
Biplace d'entraînement dont le programme a été arrêté à cause d'une réduction de budget.
|
| FB-22 |
Bombardier moyen biplace, encore à l'état de concept, qui devrait être un remplaçant du F-15E. L'étude, seulement à l'état d'ébauche, sera financée sur ses fonds propres par LMTAS.
|
|
| |
| Critères d'identification |
Le F/A-22 dispose d'une silhouette unique, tant de profil que de face ou de haut. Voici quelques éléments pour l'identifier sans risque. |
 De face |
| Fuselage en forme de losange arrondi (1) ;Entrées d'air en forme de parallélogramme (2);Gouvernes de direction fortement inclinées vers l'extérieur (3).
|
| De haut (ou de bas) |
| Gouvernes de profondeur rognées à l'intérieur (1);Bouts des ailes droit, parallèles au fuselage, et petits décrochages sur le bord de fuite (2);Entrées d'air formant un angle aigu avec le fuselage (3).
|
| De profil |
| Entrées d'air inclinées (1);Gouvernes de direction en avant des ailerons (2).
|
| Ne pas confondre |
| le F-15 Eagle |
L'observateur (très) distrait pourra être tenté de confondre le F/A-22 avec le F-15 Eagle, l'avion qu'il est censé remplacé prochainement. Nous vous renvoyons à la fiche concernant cet appareil pour éliminer tout doute. |
| le X-35 |
Le X-35, vainqueur du concours JSF pour équiper les trois branches de l'armée américaine d'un avion d'attaque léger, présente un air de famille avec le F/A-22. Voici comment les différencier :
un seul réacteur (1);gouvernes de direction (2) et ailes sans échancrures (3);flèche du bord d'attaque moins prononcée (3);angle entrée d'air/fuselage inversé par rapport au F/A-22 (4);montant sur la verrière (5). |
| |
| Pays utilisateurs |
Actuellement, seuls les États-Unis sont susceptibles d'acquérir cet avion, dont le coût unitaire approche maintenant les 190 millions de dollars.
Toute vente à l'étranger devra être visée et autorisée par le Sénat. |
| |
| Témoignages de pilotes |
indisponible |
| |
| Photos |
 |
 |
 |
| |
| Auteur : Sergio |
| Photos : USAF et F-22 Raptor. |
|
