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F-22 Raptor

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El F-22 Raptor ("ave rapaz" en inglés) es un avión de caza monoplaza y bimotor de quinta generación concebido en Estados Unidos durante los años 1990 que usa tecnología furtiva. Fue diseñado principalmente como caza de superioridad aérea, pero dispone de capacidades adicionales que le permiten realizar misiones que incluyen ataque a tierra, guerra electrónica, e inteligencia de señales. A pesar de un período de desarrollo prolongado y costoso, la Fuerza Aérea de Estados Unidos considera el F-22 como un componente fundamental en el futuro poder aéreo táctico de su país, y afirma que el avión no es comparable con ningún caza conocido o proyectado, mientras que Lockheed Martin reivindica que la combinación de furtividad, velocidad, agilidad, precisión y conciencia situacional del Raptor combinadas con sus capacidades de combate aire-aire y aire-superficie hacen de él en general uno de los mejores cazas del mundo actualmente. El comandante del aire Angus Houston, jefe de las Fuerzas Armadas de Australia, declaró en 2004 que "el F-22 será el avión de caza más sobresaliente jamás construido".
El elevado coste del avión -356 millones de dólares por la inversión total (2009) y 150 millones por la fabricación individual (2009)-, el excesivo tiempo de mantenimiento -30 horas por cada hora de vuelo-, la falta de una clara misión aire-aire debido a los largos retrasos en los programas de cazas de quinta generación de Rusia y China, la prohibición estadounidense de exportar el Raptor a otros países, y el desarrollo del más económico y versátil F-35 Lightning II dieron lugar a los llamamientos de finalizar la producción del F-22. En abril de 2009 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos propuso que se dejaran de efectuar nuevos pedidos, sujeto a la aprobación del Congreso, para una cifra de obtención final de 187 cazas Raptor.9 El Senado y la Cámara de Representantes de los Estados Unidos aprobaron en julio de 2009 sus respectivas versiones del proyecto de ley de presupuestos de 2010 sin financiación para la producción de más F-22. El Congreso trabajó para combinar esas versiones en una propuesta de ley, y el presidente Obama la firmó en octubre de 2009, sin financiación para la producción de F-22.

Desarrollo

En 1981 la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) desarrolló el requerimiento de un nuevo caza de superioridad aérea, iniciando el programa ATF (Advanced Tactical Fighter, caza táctico avanzado), para reemplazar la capacidad del F-15 Eagle, principalmente las variantes F-15A, B, C y D. El ATF fue un programa de demostración y validación emprendido por la Fuerza Aérea para desarrollar un caza de superioridad aérea de nueva generación para contrarrestar las amenazas emergentes en todo el mundo, incluyendo el desarrollo y la proliferación del caza de origen soviético de la clase Su-27 "Flanker". Fue previsto que el ATF incorporaría nuevas tecnologías incluyendo aleaciones y materiales compuestos avanzados, sistemas de control de vuelo fly-by-wire evolucionados, sistemas de propulsión de mayor potencia, y tecnología furtiva/baja observabilidad.
Cada equipo de diseño produjo dos prototipos para incorporar dos opciones de motor, una sería con empuje vectorial. Se consideró que la complejidad y el coste adicional del motor turbofán Pratt & Whitney F119 con empuje vectorial valía la pena porque permite un menor radio de giro, una valiosa capacidad en combates cerrados (dogfights).
El 23 de abril de 1991 la Fuerza Aérea finalizó el concurso de diseño y vuelos de prueba al anunciar como vencedor al YF-22 de Lockheed. En ese momento se preveía que fueran pedidos unos 650 aviones.

Producción

El primer F-22 Raptor operacional durante el proceso de pintado en la
planta de ensamblaje de Lockheed Martin en Marietta, Georgia.
En 2006, el equipo de desarrollo del Raptor, formado por Lockheed Martin y otras 1.000 compañías aproximadamente, más la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, ganaron el Trofeo Collier, el más prestigioso premio relacionado con la aviación norteamericana. La Fuerza Aérea en 2006 ha tratado de adquirir 381 cazas F-22 para ser repartidos entre siete escuadrones de combate en servicio activo, y tres escuadrones de caza integrados en el Mando de Reserva de la Fuerza Aérea y en la Guardia Nacional Aérea.
Obtención y costes
La Fuerza Aérea de Estados Unidos inicialmente había previsto pedir 750 cazas ATF, iniciando su producción en 1994; sin embargo, la revisión general de aeronaves de 1990 alteró el plan a 648 aviones y comenzando su producción en 1996. El objetivo volvió a cambiar en 1994, cuando se convirtió en 442 aviones para entrar en servicio en 2003 o 2004, pero en 1997 un informe del Departamento de Defensa de los Estados Unidos fijó la adquisición en 339. En 2003, la Fuerza Aérea dijo que el coste límite impuesto por el Congreso limitaba la compra a 277. En 2006, el Pentágono dijo que serían comprados 183 aviones, lo que ahorraría 15.000 millones de dólares pero elevaría el coste de cada aeronave, y este plan ha sido aprobado de facto por el Congreso en forma de un plan de adquisiciones plurianual, manteniendo todavía abierta la posibilidad de realizar nuevos pedidos pasado ese punto. El coste total del programa en 2006 era de 62.000 millones de dólares.
En abril de 2006, la Government Accountability Office (GAO) evaluó el coste del F-22 en 361 millones de dólares por avión. Este coste refleja el coste total del programa del F-22, dividido por el número de ejemplares que la Fuerza Aérea tenía programado comprar; más los 28.000 millones de dólares que se han invertido hasta el momento en el Raptor para investigación, desarrollo y pruebas. Este coste unitario disminuiría si el número de aeronaves producidas fuera mayor.

Diseño

El F-22 Raptor
 de reacci\'f3n de quinta generación que es considerado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos como un avión furtivo de cuarta generación. Su empuje máximo es información clasificada, aunque la mayoría de las fuentes lo sitúan en alrededor de 156 kN (35.000 lbf) por motor. La velocidad máxima del avión, sin armamento externo, se estima en Mach 1,82 en modo supercrucero; como lo demostró el general John P. Jumper, antiguo Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, cuando su Raptor superó la velocidad de Mach 1,7 sin postcombustión el 13 de enero de 2005.30 Con postcombustión, puede superar la velocidad Mach 2 (2.120 km/h), según Lockheed Martin; sin embargo, el Raptor puede exceder sus límites de velocidad de diseño, particularmente a bajas altitudes, por lo que incorpora alertas de velocidad máxima para ayudar a evitar que el piloto las exceda. El antiguo piloto de pruebas principal de Lockheed para el F-22 Paul Metz declaró que el Raptor tiene entradas de aire fijas. La capacidad de la estructura para soportar la tensión y la temperatura es un factor clave, especialmente en un avión que usa tantos polímeros como es el F-22. Sin embargo, mientras algunos aviones son más veloces sobre el papel, el transporte interno de su carga estándar de combate permite que este avión consiga un mayor rendimiento en comparación con otros aviones modernos a plena carga debido a la resistencia provocada por el armamento externo. Esto permite al caza alcanzar en un tiempo crucial objetivos móviles o fugaces que un avión subsónico no podría alcanzar por su velocidad y un avión dependiente de los postquemadores no podría alcanzar por su consumo de combustible. Tecnología furtiva
Aunque varios cazas occidentales recientes son
menos detectables al radar que diseños previos gracias al uso de técnicas como los conductos de admisión con forma de S recubiertos con material absorbente de radar que tapan el ventilador del compresor ante la reflexión de ondas de radar, el diseño del F-22 le da un grado de importancia mucho mayor a la reducción de observabilidad ante todo tipo de sensores, incluyendo firma radar, visual, infrarroja, acústica y de frecuencia de radio.
La capacidad furtiva del F-22 se debe a una combinación de factores, incluyendo
la forma general del avión, el uso de materiales absorbentes de radar, y el cuidado de detalles como las bisagras o el casco del piloto que podrían proporcionar un retorno de radar. La sección radar equivalente exacta del F-22 permanece clasificada. Aunque su sección radar equivalente es casi inexistente, esta no es más que una medición estática de la zona frontal o lateral del avión y sólo es válida para una fuente de radar que se encuentre en una ubicación estacionaria con respeto al avión. Cuando el F-22 maniobra, expone un conjunto diferente de ángulos y un área de mayor superficie a cualquier radar, incrementando su detectabilidad. Por otra parte, los materiales absorbentes de radar y los contornos furtivo son particularmente efectivos contra los radares de alta frecuencia, los que suelen llevar otras aeronaves.


Aviónica

La aviónica del F-22 incluye el receptor de alerta radar (RWR por sus siglas en inglés) BAE Systems E&IS AN/ALR-94,43 el sistema de alerta de aproximación de misiles (MAWS) infrarrojo y ultravioleta AN/AAR 56 y el radar activo de barrido electrónico (radar AESA) Northrop Grumman AN/APG-77. Este radar dispone de gran alcance en la localización de objetivos pero una baja probabilidad de que sean interceptadas sus propias señales por un avión enemigo.
El AN/ALR-94 es un sistema receptor pasivo capaz de detectar señales de radar en el entorno. Con su alcance de más de 460 Km., mayor que el del radar, permite al F-22 limitar su propia emisión de radar para preservar su capacidad furtiva. Cuando se aproxima un objetivo, el receptor puede indicar
al radar AN/APG-77 que rastree el objetivo mediante un haz estrecho, que puede ser enfocado por debajo de 2° en 2° en acimut y elevación.

El radar AESA AN/APG-77

El radar AESA AN/APG-77,
dise\'f1ado para operaciones de superioridad aérea y ataque, presenta un conjunto de antenas de barrido electrónico, de apertura activa y de baja observabilidad, que puede rastrear múltiples objetivos bajo cualquier circunstancia meteorológica. El radar también puede enfocar sus emisiones para sobrecargar sensores enemigos, proporcionándole a la aeronave cierta capacidad de ataque electrónico.
La información del radar es procesada por 2 procesadores Raytheon Common Integrated Processor (CIP). La información puede ser recogida del radar y
de otros sistemas internos y externos del avión, filtrada por los CIP, y ofrecida de maneras fáciles de comprender en varias pantallas de la cabina de vuelo, permitiendo al piloto permanecer a la vanguardia en situaciones complicadas. La mayoría del c\'f3digo tiene que ver con el proceso de la información procedente del radar. El radar tiene un alcance estimado de 200-240 kilómetros, aunque las mejoras previstas permitirán un alcance de 400 km o incluso más en haces estrechos. En 2007 unas pruebas de Northrop Grumman, Lockheed Martin, y L-3 Communications permitieron que el sistema AESA de un Raptor actuara como un punto de acceso Wi-Fi, capaz de transmitir información a 548 Megabit por segundo y recibir a velocidad de Gigabit; esto es mucho más rápido que el sistema Link 16 actualmente usado por los aviones estadounidenses y aliados, que transfiere información a poco más de 1 Mb/s.
El F-22 tiene varias capacidades únicas para un avión de su tamaño y cometido.
En la bodega central puede llevar seis misiles de medio alcance AIM-120C AMRAAM y en cada una de las bodegas laterales un misil de corto alcance AIM-9M/X Sidewinder. Cuatro de los misiles de medio alcance pueden ser reemplazados por dos estructuras portabombas en las que puede montar dos bombas de tamaño medio o bien ocho bombas de pequeño diámetro. Esas armas aire-superficie son bombas inteligentes provistas del sistema de guiado Joint Direct Attack Munition (JDAM) y las nuevas
Para mantener su invisibilidad a los radares, el Raptor lleva sus armas en bodegas internas.
Transportando los misiles y las bombas de forma interna se mantiene la baja detectabilidad del avión y no se incrementa la resistencia aerodinámica dando como resultado mayores velocidades máximas y mayor autonomía de combate. El M61A2 es un arma de último recurso para la que dispone de 480 proyectiles, munición suficiente para aproximadamente cinco segundos de fuego sostenido.57 El F-22 ha sido capaz de acercarse hasta el alcance del cañón en combates cerrados sin ser detectado, opción que puede ser necesaria una vez agotados los misiles.
La gran velocidad de crucero y la muy alta altitud operacional del Raptor aumentan de manera significativa el alcance efectivo tanto de municiones aire-aire como aire-superficie. Estos factores pueden ser la razón por la que la Fuerza Aérea estadounidense tomó la decisión de no buscar misiles aire-aire de largo alcance como el MBDA Meteor. La plataforma de lanzamiento del Raptor proporciona una energía adicional en el momento de lanzamiento que ayuda a aumentar el alcance de armamento aire-tierra. El AIM-120 es el misil principal y el AIM-9 Sidewinder es el misil de corto alcance.
Esos soportes permiten montar pilones para ser desechados en vuelo de modo que el caza puede recuperar su furtividad después de agotar las provisiones externas. Actualmente se está llevando a cabo la investigación para desarrollar un pilón y contenedor de armamento de baja detectabilidad.61 Dicho contenedor tendría una forma de baja observabilidad ante el radar y portaría las armas en su interior, y por consiguiente tendría que abrirse para lanzar un misil o liberar una bomba.
El 12 de diciembre de 2005 vuelve a cambiar el nombre a F-22 y el 15 de diciembre de ese mismo año el F-22 entra en servicio.

Características generales

Tripulación: 1 piloto
Longitud: 18,90 m
Envergadura:
13,56 m
Altura: 5,08 m
Superficie alar: 78,04 m²
Perfil alar: raíz NACA 64A?05.92, punta NACA 64A?04.29
Peso vacío: 19.700 kg
Peso cargado: 29.300 kg
Peso máximo al despegue: 38.000 kg
Planta motriz:
Turbof\'e1n de empuje vectorial en cabeceo Pratt & Whitney F119-PW-100
Empuje normal: 104 kN (23.500 lbf) de empuje cada uno.
Empuje con postquemador: Más de 156 kN (35.000+ lbf) de empuje cada uno.
Capacidad de combustible: 8.200 kg internos, 11.900 kg con 2 tanques externos.

Rendimiento
Velocidad máxima
operativa (Vno):
A altitud: Mach 2,25 (2.410 km/h)
Supercrucero: Mach 1,82 (1.963 km/h)
Alcance: 2.960 km con 2 tanques externos
Radio de combate: 759 km
Alcance en ferry: 3.219 km
Techo de servicio: 19.812 m (65.000 ft)
Carga alar: 375 kg/m²
Empuje/peso: 1,08 (1,26 con peso cargado y 50% de combustible)
Fuerzas máximas soportadas: -3,0 / +9,0 G

Aviónica

Receptor de alerta radar (RWR): con un alcance de 463 km o más.
Radar AESA: Northrop Grumman AN/APG-77
con un alcance estimado de 200-240 km contra objetivos de 1 m².

Armas

Bodegas internas para misiles y bombas configuradas de alguna de las siguientes formas:

Configuración aire-aire
Misiles aire-aire:
2× AIM-9M/X Sidewinder y
6× AIM-120C AMRAAM

Configuración aire-tierra
Misiles aire-aire (para autoprotección):
AIM-9M/X Sidewinder y
2× AIM-120C AMRAAM

Bombas inteligentes, una de las siguientes opciones:
2× JDAM / WCMD de 450 kg (1.000 lb) o
8× GBU-39 Small Diameter Bombs de 110 kg (250 lb)

Bahías:
4 con una capacidad de 2.268 kg cada uno (se pierde la furtividad del avión),
para cargar una combinación de:
Misiles: 4× misiles adicionales
Otros: 2× tanques de combustible externos de 2.271 litros (600 galones)

 
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