首架F-22戰(zhàn)斗機(jī)在愛德華茲空軍基地進(jìn)行飛行測(cè)試。

        1997年9月7日，洛馬公司研制的F-22戰(zhàn)斗機(jī)首次升空，拉開了第五代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)、測(cè)試和交付使用的序幕。回顧整個(gè)研發(fā)歷程，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)的誕生和發(fā)展可謂歷經(jīng)時(shí)日。從最初醞釀考慮到確定概念定義、從提出設(shè)計(jì)需求到展開方案競(jìng)爭(zhēng)、從優(yōu)化布局構(gòu)型到確定最終設(shè)計(jì)、從確�？罩袃�(yōu)勢(shì)到兼顧對(duì)地攻擊，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)在研制階段的20多年時(shí)間里三易其名，最終正式裝備美國(guó)空軍。

        優(yōu)化整體設(shè)計(jì)

        根據(jù)戰(zhàn)術(shù)使用的需要，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)為了增強(qiáng)生存力，成功地將隱身外形設(shè)計(jì)技術(shù)、低超聲速波阻技術(shù)、大迎角氣動(dòng)力技術(shù)和非定常前體渦控技術(shù)融合在一起，通過(guò)折衷后獲得了現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)無(wú)法比擬的總體性能。然而，這一過(guò)程并非易事，而是經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)近10年的研究和摸索。

        1990年8月29日，當(dāng)臨時(shí)命名為“超級(jí)明星”的首架YF-22原型機(jī)正式推出時(shí)，洛克希德公司將各種不同需求進(jìn)行折衷的途徑一目了然，隨后兩架YF-22驗(yàn)證機(jī)的試飛結(jié)果讓洛克希德聯(lián)合小組如愿以償。1991年4月23日，美國(guó)空軍宣布YF-22原型機(jī)中選，并在8月2日與洛克希德公司/通用動(dòng)力公司/波音公司的聯(lián)合小組簽訂了F-22項(xiàng)目的工程制造和發(fā)展（EMD）合同，生產(chǎn)11架原型機(jī)和2架試驗(yàn)機(jī)體。

        盡管在驗(yàn)證試飛中表現(xiàn)出色，但YF-22驗(yàn)證機(jī)仍然存在著許多不盡人意之處。于是，洛克希德公司根據(jù)折衷研究結(jié)果和風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，又對(duì)局部細(xì)節(jié)進(jìn)一步優(yōu)化，以優(yōu)化任務(wù)性能，使重量達(dá)到最小。1992年初，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)的外部設(shè)計(jì)最終凍結(jié)。與YF-22原型機(jī)相比，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)出現(xiàn)了一些明顯變化。

        F-22戰(zhàn)斗機(jī)的前機(jī)身重新修改，機(jī)頭雷達(dá)罩的形狀改變，以提供更好的雷達(dá)性能。座艙向前移動(dòng)了0.18米，而進(jìn)氣道向后移動(dòng)了0.36米，改善了可控性和飛行員的視野。機(jī)長(zhǎng)由19.56米減到18.92米，縮短了0.6米，主要縮短了機(jī)頭，進(jìn)一步降低了重量。此外，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)還取消了YF-22原型機(jī)上完全用于飛行試驗(yàn)的空速管。

        翼展由13.11米增加到13.56米，展弦比由2.2提高到2.26，進(jìn)一步改善亞聲速氣動(dòng)性能，縮短起降滑跑距離。機(jī)翼前緣后掠角由48度減小到42度，減小了翼根厚度，以改進(jìn)機(jī)動(dòng)性能，同時(shí)沒有降低超聲速性能。機(jī)翼改用切尖設(shè)計(jì)，用于安裝航空電子設(shè)備的天線。前緣襟翼進(jìn)一步延長(zhǎng)到機(jī)翼內(nèi)側(cè)，靠近機(jī)身的襟翼所占用的區(qū)域。

        原型機(jī)設(shè)計(jì)凍結(jié)后又進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，再次減小了垂直尾翼、增大了水平尾翼，將平尾由4邊形修形為5邊形，并且取消了專門的減速板，以提高隱身能力和降低超聲速阻力。尾錐相應(yīng)加長(zhǎng)，有助于減小兩個(gè)噴管之間的氣流干擾，并改善截面面積分布，從而降低超聲速阻力。主武器艙門從原來(lái)的雙折疊設(shè)計(jì)改變?yōu)閱握郫B設(shè)計(jì)，取消了發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)的大型的外部通風(fēng)口和整流罩。尾噴管的外部輪廓被彎曲，以減輕重量。

        正式命名出廠

        1997年4月9日，首架生產(chǎn)型F-22戰(zhàn)斗機(jī)在佐治亞州舉行的一次特殊儀式上公開露面。這架曾經(jīng)被稱為“超級(jí)明星”的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，在炫目的燈光和熱烈的氣氛中，展示了別致的外形和特有的品質(zhì)，并被正式命名為“猛禽”（Raptor）。繼F-15“鷹”、F-16“戰(zhàn)隼”之后，美國(guó)空軍希望它更加兇猛無(wú)敵。

        按照EMD階段的計(jì)劃，第一架F-22戰(zhàn)斗機(jī)原本安排在1997年3月29日之前完成總裝下線，然而，該機(jī)存在剎車系統(tǒng)和起落架收放困難等一些小問(wèn)題，花費(fèi)了3個(gè)半月的時(shí)間才得以解決。8月下旬，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)獲準(zhǔn)進(jìn)行首飛前的地面測(cè)試。

        01號(hào)“猛禽”在首飛之前還必須完成地面試驗(yàn)，包括低速、中速和高速滑行試驗(yàn)，這一系列滑行試驗(yàn)用于評(píng)價(jià)分別在15.4米/秒、30.8米/秒和56.6米/秒的速度下，飛機(jī)前起落架機(jī)輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和著陸攔阻裝置的工作情況。

        根據(jù)安排，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)的首飛地點(diǎn)選擇在喬治亞州瑪麗埃塔的多賓斯航空后備基地（ARB），駕駛F-22戰(zhàn)斗機(jī)首飛的是洛馬公司首席試飛員保羅·麥茨。在加入洛馬公司之前，麥茨曾經(jīng)是諾格公司的首席試飛員，負(fù)責(zé)駕駛YF-23A原型機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)試飛。1992年10月，麥茨被任命為洛馬公司的F-22戰(zhàn)斗機(jī)的首席試飛員。在執(zhí)行“猛禽”首飛任務(wù)前，麥茨已經(jīng)駕駛過(guò)72種不同型號(hào)的飛機(jī)，擁有33年的飛行經(jīng)驗(yàn)，累計(jì)飛行時(shí)間超過(guò)6000小時(shí)。

        首飛的主要任務(wù)是檢查F-22戰(zhàn)斗機(jī)及其F119發(fā)動(dòng)機(jī)的操縱品質(zhì)、評(píng)價(jià)操縱系統(tǒng)的靈敏性和準(zhǔn)確性。按照預(yù)先制訂的首飛計(jì)劃，麥茨將駕駛F-22戰(zhàn)斗機(jī)沿著一個(gè)三角形航線飛行兩圈，首先從多賓斯基地向北飛，然后向西南方向朝阿拉巴馬州飛行，最后回到多賓斯基地附近。

        首飛期間，洛馬公司試飛員喬恩·比斯利和美國(guó)空軍飛行員史蒂夫·瑞恩中校分別駕駛一架F-16戰(zhàn)斗機(jī)伴隨飛行。隨著試飛計(jì)劃的推進(jìn)，比斯利成為F-22戰(zhàn)斗機(jī)的首席試飛員，瑞恩成為美國(guó)空軍第一位駕駛F-22戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員。

        經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的等待，第一架生產(chǎn)型F-22戰(zhàn)斗機(jī)終于迎來(lái)了首次升空的時(shí)刻。

        實(shí)現(xiàn)首次飛行

        1997年9月7日，星期日。上午10時(shí)多，兩架F-16戰(zhàn)斗機(jī)首先起飛，作了一個(gè)360度低速轉(zhuǎn)彎后對(duì)準(zhǔn)跑道。10時(shí)18分，麥茨松開剎車，左手把兩個(gè)油門桿輕輕推到軍用功率的位置，F(xiàn)119發(fā)動(dòng)機(jī)開始加速，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)開始在跑道上滑行。當(dāng)速度達(dá)到72米/秒時(shí)，麥茨用右手向后拉動(dòng)側(cè)桿控制器，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)抬起前輪，然后飛離地面。在向北爬升過(guò)程中，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)的起落架仍保持放下狀態(tài)。

        首飛中，“猛禽”的爬升速度令試飛員印象深刻。F-22戰(zhàn)斗機(jī)即使沒有收起落架，但兩架伴飛的F-16戰(zhàn)斗機(jī)也很難追上“猛禽”。按首飛計(jì)劃，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)在軍用功率下以25度的迎角爬升，但麥茨卻不得不多次將機(jī)頭抬到更高的角度，以保持F-22戰(zhàn)斗機(jī)的等速飛行。在發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持恒定的情況下，相對(duì)的爬升角度隨著為此等速飛行的要求而變化。不到3分鐘，“猛禽”就達(dá)到4600米的高度。在這個(gè)高度上，麥茨通過(guò)一系列功率變化來(lái)檢查F119發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。首飛過(guò)程中，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)在沒有使用發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室的情況下，最大迎角達(dá)到了14度。

        在試飛的中間階段，麥茨收起了起落架，把“猛禽”的飛行高度增加到6096米，這也是首飛的最大高度。在F-22戰(zhàn)斗機(jī)降低高度前，麥茨在6096米的高度上又檢查了發(fā)動(dòng)機(jī)的油門變換，并評(píng)估了飛機(jī)的低速巡航性能。下降過(guò)程中，麥茨和比斯利的F-16戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)飛行，以此檢驗(yàn)F-22戰(zhàn)斗機(jī)在對(duì)駕駛技能要求相對(duì)苛刻的任務(wù)中的操縱品質(zhì)。

        按照預(yù)定的飛行剖面，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)在3048米高度上放下起落架，進(jìn)行了兩次模擬著陸通場(chǎng)，隨后，麥茨進(jìn)入多賓斯航空后備基地的第五道著陸。隨著“猛禽”的主起落架觸地，麥茨保持F-22戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)頭抬起，借助空氣動(dòng)力制動(dòng)，將飛機(jī)的滑行速度降低到大約50米/秒，隨后讓前輪觸地，同時(shí)剎車。由于是第一次降落，麥茨非常謹(jǐn)慎地控制F-22戰(zhàn)斗機(jī)，直到接近跑道的盡頭才讓“猛禽”完全停住。