Hoa Kỳ đã cử một chiếc F-22 Raptor bắn rơi khí cầu do thám của Trung Quốc. Đây là chiến đấu cơ thế hệ thứ 5 có khả năng tàng hình, được xem là quốc bảo của Hoa Kỳ bởi không một chiếc F-22 nào được xuất khẩu bởi lệnh cấm đặc biệt. Trong bài này mình tóm tắt lịch sử phát triển F-22 Raptor và những sự thật thú vị về dòng máy bay chiến đấu này. Ngoài ra tại Singapore Airshow 2018 thì mình cũng đã lần đầu được nhìn thấy F-22 Raptor nên chụp được vài bức ảnh xa xa.
F-22 Raptor là một sản phẩm bước ra từ chương trình ATF (Chiến đấu cơ chiến thuật tiên tiến) bắt nguồn từ nhiều nghiên cứu về không chiến của Không lực Hoa Kỳ (USAF). Những nghiên cứu này được thực hiện từ cuối những năm 1970 đến đầu 1980 khi tình báo Hoa Kỳ nhận được thông tin Liên Xô đang thử nghiệm MiG-29 Fulcrum và Su-27 Flanker.
Vì vậy đến năm 1981, USAF đã đề ra yêu cầu đối với chương trình ATF nhằm phát triển một loại máy bay chiến đấu chiếm ưu thế trên không mới. Nó sẽ tận dụng các công nghệ mới như vật liệu composite, hợp kim nhẹ, hệ thống điều khiển bay tiên tiến, hệ thống đẩy công suất cao hơn và công nghệ tàng hình. Bên cạnh khung máy bay tiên tiến và thiết kế tối ưu khí động học, công nghệ tàng hình là trọng tâm của F-22 nhằm trì hoãn cơ hội khai hỏa bước đầu của đối phương càng lâu càng tốt.
Giai đoạn đầu của chương trình nhằm phát triển và chuẩn hóa (Dem/Val) nguyên mẫu chiến đấu cơ được khởi động vào tháng 10 năm 1986. 2 nhóm nhà thầu gồm Northrop/McDonnell Douglas và Lockheed/Boeing/General Dynamics được chọn. Northrop/McDonnell Douglas phát triển YF-23 và Lockheed/Boeing/General Dynamics phát triển YF-22. Cả 2 thiết kế này đều lớn hơn F-15 xấp xỉ 10% và có thể mang lượng nhiên liệu gấp đôi so với F-15. Ngoài ra diện tích cánh của 2 nguyên mẫu cũng lớn hơn 50% so với F-15 và mang được khối lượng vũ khí nhiều hơn 30%.
Chương trình ATF
F-22 Raptor là một sản phẩm bước ra từ chương trình ATF (Chiến đấu cơ chiến thuật tiên tiến) bắt nguồn từ nhiều nghiên cứu về không chiến của Không lực Hoa Kỳ (USAF). Những nghiên cứu này được thực hiện từ cuối những năm 1970 đến đầu 1980 khi tình báo Hoa Kỳ nhận được thông tin Liên Xô đang thử nghiệm MiG-29 Fulcrum và Su-27 Flanker.
Vì vậy đến năm 1981, USAF đã đề ra yêu cầu đối với chương trình ATF nhằm phát triển một loại máy bay chiến đấu chiếm ưu thế trên không mới. Nó sẽ tận dụng các công nghệ mới như vật liệu composite, hợp kim nhẹ, hệ thống điều khiển bay tiên tiến, hệ thống đẩy công suất cao hơn và công nghệ tàng hình. Bên cạnh khung máy bay tiên tiến và thiết kế tối ưu khí động học, công nghệ tàng hình là trọng tâm của F-22 nhằm trì hoãn cơ hội khai hỏa bước đầu của đối phương càng lâu càng tốt.
Giai đoạn đầu của chương trình nhằm phát triển và chuẩn hóa (Dem/Val) nguyên mẫu chiến đấu cơ được khởi động vào tháng 10 năm 1986. 2 nhóm nhà thầu gồm Northrop/McDonnell Douglas và Lockheed/Boeing/General Dynamics được chọn. Northrop/McDonnell Douglas phát triển YF-23 và Lockheed/Boeing/General Dynamics phát triển YF-22. Cả 2 thiết kế này đều lớn hơn F-15 xấp xỉ 10% và có thể mang lượng nhiên liệu gấp đôi so với F-15. Ngoài ra diện tích cánh của 2 nguyên mẫu cũng lớn hơn 50% so với F-15 và mang được khối lượng vũ khí nhiều hơn 30%.
Song song với cuộc so tài thiết kế và chế tạo nguyên mẫu của 2 nhóm nhà thầu quân sự hàng đầu Hoa Kỳ, 2 nhà sản xuất động cơ phản lực lớn nhất của Mỹ là Pratt & Whitney và General Electric cũng tập trung phát triển 2 nguyên mẫu động cơ dành cho chương trình ATF, lần lượt là YF119 và YF120. Chương trình Dem/Val hoàn thành vào tháng 12 năm 1990 sau 54 tháng. Cả YF-23 và YF-22 đều được lắp ráp hoàn chỉnh tại cơ sở của Lockheed ở Palmdale, California và các chuyến bay thử nghiệm đầu tiên cũng được thực hiện tại đây. Mỗi nhóm thầu sản xuất 2 nguyên mẫu để thử nghiệm 2 động cơ của P&W và GE.
Nguyên mẫu YF-23 đầu tiên của Northrop/McDonnell Douglas thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 27 tháng 8 năm 1990 còn nguyên mẫu thứ 2 bay lần đầu vào ngày 26 tháng 10 cùng năm. YF-23 đạt được tốc độ siêu hành trình ở Mach 1.6 với nguyên mẫu thứ 2, thiết lập vào ngày 29 tháng 11 năm 1990. Nó cũng đạt được tốc độ tối đa đến Mach 1.8 với afterburner.
![[IMG]](https://photo2.tinhte.vn/data/attachment-files/2023/02/6322931_012_Lockheed_YF-22.jpg)
Trong khi đó nguyên mẫu YF-22 của Lockheed/Boeing/General Dynamics bay lần đầu vào ngày 29 tháng 9 năm 1990 và đạt tốc độ siêu hành trình ở Mach 1.58. Thiết kế của YF-23 được cho là tàng hình hơn và nhanh hơn nhưng YF-22 lại linh hoạt hơn nhờ hệ thống định hướng lực đẩy thrust vector. Ngoài ra USAF nhận định thiết kế của Lockheed ít tốn kém và ít rủi ro hơn. Nó cũng phù hợp với chương trình NATF - phiên bản ATF dành cho Hải quân dù sau đó vào năm 1992 Hải quân Hoa Kỳ đã từ bỏ NATF. Vì vậy, đội Lockheed với nguyên mẫu YF-22 và Pratt & Whitney với động cơ YF-119 được chọn cho chương trình ATF.
Vào tháng 8 năm 1991, Lockheed và Boeing đã được trao hợp đồng phát triển kỹ thuật và sản xuất (EMD) trị giá 9,55 tỷ đô, về sau nâng lên thành 11 tỷ đô. EMD sẽ bao gồm thiết kế hoàn chỉnh của F-22, phát triển dây chuyền sản xuất, chế tạo và thử nghiệm 9 chiếc đủ điều kiện bay và 2 chiếc dành cho hoạt động thử nghiệm trên mặt đất.
USAF ban đầu muốn có 750 chiếc máy bay từ chương trình ATF, bắt đầu sản xuất vào năm 1994 và đi vào hoạt động vào cuối thập niên 90. Tuy nhiên con số này liên tục được cắt giảm qua từng năm vì vấn đề chi phí. Như năm 1990, Bộ trưởng Bộ quốc phòng Dick Cheney giảm số lượng xuống 648 chiếc. Đến khi Chiến Tranh Lạnh kết thúc, con số tiếp tục giảm xuống 442 chiếc và vào năm 1993, USAF gần như chốt được 381 chiếc. Đến năm 2004, khi Hoa Kỳ tập trung vào cuộc chiến ở Iraq và Afghanistan, Bộ trưởng Bộ quốc phòng khi đó là Donald Rumsfeld đã tiếp tục cắt giảm kế hoạch mua sắm xuống còn 183 máy bay, bất chấp yêu cầu của USAF là 381 chiếc. Năm 2008, Quốc hội thông qua dự luật chi tiêu quốc phòng mới nâng tổng số F-22 lên 187 chiếc. Hiện tại có tổng cộng 195 chiếc F-22 được sản xuất gồm 187 chiếc thuộc biên chế của 7 phi đội và 8 chiếc dành cho hoạt động thử nghiệm và huấn luyện. Hoạt động sản xuất bắt đầu từ năm 1996 và kéo dài đến 15 năm. Chiếc F-22 Raptor đầu tiên bước ra từ dây chuyền sản xuất này vào tháng 4 năm 1997 và đây là chiếc đầu tiên trong số 9 chiếc dùng cho hoạt động thử nghiệm.
Quảng cáo
F-22 Raptor cũng phải trải qua hoạt động thử nghiệm dài hơi trước khi được sản xuất hàng loạt. Chuyến bay thử nghiệm đầu tiên được thực hiện vào ngày 7 tháng 9 năm 1997 tại căn cứ Dobbins. Điều thú vị là ngay trong chuyến bay đầu tiên, F-22 đã được cho đối mặt với 2 chiếc F-16 trong một thử nghiệm bay rượt đuổi. Điểm ấn tượng nhất của chuyến bay là tốc độ leo cao của F-22, phi công Paul Metz vẫn để càng hạ cánh khi cho máy bay lấy độ cao nhưng F-16 không thể theo kịp dù cất cánh gần như đồng thời. F-22 cũng cho thấy khả năng cất cánh ở góc tấn lớn (AoA) ở 25 độ, tất cả là nhờ 2 động cơ F119 của Pratt & Whitney cho tổng lực đẩy khô đến 52000 lbf và 70000 lbf với afterburner. 9 chiếc F-22 đầu tiên đã trải qua nhiều thử nghiệm kéo dài từ 1997 đến 2001 để đánh giá toàn bộ các hệ thống cũng như độ bền cấu trúc. Đến đầu năm 2003, sau khi kết thúc chương trình thử nghiệm và đánh giá hoạt động ban đầu (IOT&E), báo cáo về năng lực của F-22 Raptor được trình lên Quốc hội và đến lúc này F-22 mới được sản xuất dành cho các phi đội của USAF. Trước khi đi vào hoạt động vào năm 2005, F-22 đã thực hiện 3500 chuyến bay thử nghiệm.
Lockheed Martin (Lockheed Corp và Martin Marietta Corp sáp nhập tháng 3 năm 1995) và Boeing đảm nhận sản xuất các thành phần khác nhau của F-22 Raptor bên cạnh hơn 1000 nhà thầu phụ khác. Lockheed Martin Aeronautical Systems là đơn vị chính quản lý chương trình F-22, chịu trách nhiệm sản xuất phần mũi, thân trước bao gồm buồng lái, cửa hút gió, mép trước của cánh, cánh ổn định, cánh tà, cánh liệng, càng hạ cánh và lắp ráp hoàn chỉnh máy bay. Nhánh Tactical Aircraft Systems của Lockheed chịu trách nhiệm sản xuất phần trung tâm của thân máy bay, khoang vũ khí, tích hợp hệ thống dẫn đường, hệ thống tác chiến điện tử INEWS, hệ thống liên lạc, định hướng và nhận dạng CNI và hệ thống hỗ trợ vũ khí.
Trong khi đó Boeing chịu trách nhiệm sản xuất phần cánh, phần sau của thân máy bay bao gồm các cấu trúc dành cho động cơ và họng xả, phát triển hệ thống radar, điện tử hàng không, hệ thống huấn luyện và quản lý hoạt động bay thử nghiệm của F-22. Động cơ F119-PW-100 do Pratt & Whitney sản xuất.
Những sự thật về F-22 Raptor
- F-22 bị cấm xuất khẩu
F-22 không được phép xuất khẩu theo luật liên bang nhằm bảo vệ công nghệ tàng hình và các tính năng tuyệt mật của nó. Đạo luật này đã được Quốc hội thông qua vào tháng 9 năm 2006.
- Chỉ như con ong trên màn hình radar
Quảng cáo
F-22 là chiến đấu cơ tàng hình và trên màn hình radar, nó chỉ nhỏ như một con ong vò vẽ. Để có tiết diện radar nhỏ nhất có thể, thiết kế của F-22 Raptor đã được tối ưu ngay từ đầu với hình dạng bề mặt gồm nhiều đường cong với bán kính thay đổi, đường con này nhằm phân tán các chùm tia radar theo dõi theo mọi hướng. Mặt ngoài cũng không có góc vuông, cánh chính và cánh sau được đặt ở góc chính xác nhằm làm chệch hướng radar, lớp phủ ngoài hấp thụ sóng radar (RAM), thậm chí buồng lái còn được thiết kế với các cạnh răng cưa để giảm thiểu biên dạng radar của mũ phi công. Hệ thống vũ khí cũng được tích hợp vào khoang thay vì treo bên ngoài. Dấu vết nhiệt động cơ cũng được giảm thiểu bằng cách đẩy lùi họng xả động cơ vào thân, thiết kế họng thrust vector dạng dẹp để giảm phát nhiệt hồng ngoại của luồng khí thải, hệ thống làm mát chủ động để chống tích nhiệt khi bay ở vận tốc siêu thanh.
- Phần mềm có 1,7 triệu dòng code
Phần mềm của hệ thống điện tử hàng không của F-22 có 1,7 triệu dòng code và phần lớn liên quan đến hoạt động xử lý dữ liệu radar. Con số này vào thời điểm đó là rất lớn nhưng vẫn chưa là gì so với phần mềm của F-35 Lightning II với 5,7 triệu dòng code hay Boeing 787 Dreamliner với 6,5 triệu dòng code.
- 70 ngàn đô cho mỗi giờ bay
F-22 đã bị đội chi phí lên rất nhiều lần vì công nghệ phức tạp. Ước tính mỗi chiếc có giá khoảng 150 triệu đô và chi phí cho toàn bộ vòng đời của F-22 lên đến 334 triệu đô mỗi chiếc. Mỗi chiếc F-22 sẽ tiêu tốn 68362 đô cho mỗi giờ vận hành. Các chi phí này bao gồm chi phí sở hữu, những thay đổi về kỹ thuật, nhiên liệu, bảo trì, phi công ...
- Bắn khí cầu Trung Quốc là lần đầu không chiến
Dù đi vào biên chế vào năm 2005 nhưng phải đến năm 2014, F-22 Raptor mới thực chiến lần đầu. Cụ thể là Hoa Kỳ đã cho F-22 Raptor tấn công các mục tiêu trên mặt đất thuộc lực lượng ISIS tại Syria vào ngày 23 tháng 9 năm 2014. Và thú vị hơn, lần bắn "bong bóng" vừa qua là lần đầu tiên F-22 Raptor tiêu diệt một mục tiêu trên không.
- Bay ở Mach 1.5 mà không cần afterburner
F-22 Raptor có tốc độ leo cao gần 18900 m/phút trong khi F-35 Lightning II là 13700 m/phút. 2 động cơ F119-PW-100 của Pratt & Whitney cũng cho phép F-22 Raptor đạt được tốc độ tối đa ở Mach 2.0 với afterburner và tốc độ siêu hành tình ở Mach 1.5 mà không cần đến afterburner.
- Hệ thống vũ khí phong phú
Trong vụ việc vừa qua thì F-22 Raptor đã phóng một quả tên lửa không đối không AIM-9X Sidewinder vào khí cầu do thám của Trung Quốc. F-22 Raptor có thể mang theo một lượng lớn vũ khí nếu sử dụng cả 4 điểm treo cứng dưới cánh. Ngoài pháo 20 mm M61A2 Vulcan nòng xoay với 480 viên tích hợp thì nó còn có 3 khoang vũ khí ẩn trong thân. Tùy theo yêu cầu nhiệm vụ và khả năng tàng hình mà số lượng vũ khí mang theo sẽ khác nhau (hình trên).
GlobalSecurity; Wikipedia; HowStuffWorks; Boeing; Lockheed Martin; BoldMethod; USAF
