הראפאל הוא מטוס שמשקלו נע בין דגמיו בין 9.5 ל-10.5 טון המופעל על ידי שני מנועי סילון SNECMA M88, כל אחד מייצר דחף של עד 72,576 קילו-ניוטון (16,500 פאונד) עם מבער אחורי. הקנארדים במטוס משמשים בעבור שיפור יכולת התמרון, במיוחד עבור צילומי מצב בקרבות אוויר לטווח קצר, ועיצוב המכ"ם מוריד את פרופיל המטוס ביחס למתחרים מהדור הרביעי כגון מיראז' 2000 הצרפתי וג'נרל דיינמיקס F-16 פייטינג פלקון האמריקאי. סבירות ההובלה של המטוס ויכולת נשיאת המטען שלו היו הגורם העיקרי שעמד מאחורי החלטתה של צרפת ללכת לבד עם תוכנית הראפאל, וקיימות גרסאות הן להמראה יבשתית והן להמראה ימית מנושאת מטוסים.
חלוקה לגרסאות.
תוכננו ארבע גרסאות שונות למטוס, כל אחת מותאמת לפי דרישות המשימות המבצעיות שלה. גרסה C הייתה אמורה להיות גרסה ניסיונית בלבד, אולם בעקבות מלחמת קוסובו, החליטו הצרפתים כי גרסה דו-מושבית תוכל להיות לתועלת, במיוחד במשימות ביון ועל כן גרסה זו הפכה מניסיונית למבצעית. הגרסה האחרונה (N) בוטלה במהלך שנת 2004. על-פי התכנון, אמור חיל האוויר הצרפתי לקבל לידיו בסך הכל 234 מטוסים ואילו חיל הים הצרפתי אמור לקבל כ-60 מטוסים. למטוס ישנן ארבע גרסאות: 1. גרסת יבשה (עבור חיל האוויר) חד-מושבית (דגם B), 2. גרסת יבשה דו-מושבית (דגם C), 3. גרסת ים חד-מושבית (דגם M), 4. גרסת ים דו-מושבית (דגם N).
המטוסים בעלי יכולת ההמראה מנושאות מטוסים הם מטוסי קרב חד-מושביים, והם המטוסים המובנים על בסיס דגם M. הם נועדו להפוך למטוסי הקרב היחידים של הצי הצרפתי, והחליפו בשירות את מטוס הקרב ווט F-8 קרוסיידר, מטוסי הסיור אטנדר IV ומטוסי התקיפה דאסו ברגואה סופר אטנדר (גם הם מפס הייצור של חברת דאסו). הם כוללים את הסט הרגיל של שינויים במנשא הכנפיים ובבטן המטוס, כולל ציוד נחיתה מוארך ומחוזק, מסגרת אוויר מחוזקת, וו עצירה לשעת נחיתה, ומערכת אלקטרוניקה מיוחדת המובנת לנחיתה על נושאות מטוסים. הרגל הקדמית-מרכזית נמחקת בגרסה זו של המטוס, כדי לפנות מקום לאותו ציוד נחיתה.
חלוקה לדגמים.
כפי שהמטוס מחולק לגרסאות, הוא מחולק גם לדגמים, שפותחו בזמנים שונים לפי צורך של קידום הפיתוח של המטוס בשונה מהגרסאות, שפותחו בעבור משימות שונות.
עלות הפיתוח של המטוס.
הסנאט הצרפתי סיכם את עלות תשתית הפיתוח של הראפאל ב-43.56 מיליארד אירו לאורכם של 40 שנה, נכון ל-2011, כאשר עלות הייצור וההחזקה של מטוס ראפאל אחד נעה בין 51 ל-56 מיליארד אירו. הנתון הזה תאם עבור 286 מטוסים שהונפקו ונכנסו לשירות, והוא בנוסף על כך גם דמה למדד "PAUC" של הפנטגון, עם הפחתה של עלויות הפיתוח כמו גם רכישות של המטוס מטעם ארצות שקנו אותו מידיה של צרפת. מטרת תוכנית הפיתוח המקורית של הראפאל הייתה להגיע לייצור של 225 מטוסים עד 2017. בעקבות הערכת העלויות המחודשת בידי הסנאט ב-2011, בוצע קיצוץ בתקציב המטוס לנוכח הייצור המואץ כך שעם התקציב הנותר ניתן היה להשקיע יותר בעבור כל יחידה לשעצמה.
בעוד הראפאל יקר, הוא גם מהווה את לה ליבה של העוצמה האווירית של צרפת. תפקידיו המובילים בחזית ויכולתו הגרעינית אינם ניתנים להחלפה, והמבצע בלוב ב-2011 הוכיח שהוא התפתח למלא תפקיד מרכזי במלחמות הקונבנציונליות של צרפת ברחבי העולם. תוכנית ראפאל חשובה לא פחות לתעשיית התעופה והחלל של צרפת כמו לתעשיית הביטחון, מכיוון שמטוס הקרב מהווה את לב הפיתוח והמחקר הצרפתי. הראפאל היה אחראי לצעדים משמעותיים בקידום מדעי האלקטרוניקה וההנדסה החשמלית בצרפת, תכנון מנוע, מחשוב, חיישנים וכו'. דאסו, תאלס וסנקמה יצאו החברות המובילות בפיתוח המשותף של המטוס. ובנוסף לחברות הללו היו מעורבים בפיתוח של המטוס למעלה מ-500 קבלני משנה. בסך הכל, מוערך כי הפיתוח והתחזוק של המטוס הוביל ליצירה של בסביבות 7,000 משרות ישירות ועקיפות. נכון לספטמבר 2013, הוכנסו לשימוש 121 מטוסי ראפאל, נכון לאוקטובר 2014, הסך הכולל עלה ל-133.
מאפיינים.
הראפאל כולל בתוכו מגוון רחב מאוד של טכנולוגיות חדשות, כולל טכנולוגיות חמקנות ממכ"ם. עם זאת, בתחום זה הוא אינו משתייך לדור החדש של מטוסי הקרב (כגון ה-F-117 או ה-B-2 האמריקאיים). הוא מצויד בזוג כנפי דלתא בזווית חדה וכן בזוג קנארדים פעילים קדמיים. מערכת בקרת טיסה ספרתית ובעלת שתי מערכות גיבוי ספרתיות ועוד שתי מערכות גיבוי אנלוגיות, לכל מערכת מקור חשמלי עצמאי. במהלך הייצור נעשה שימוש רב בחומרים מרוכבים כגון סיבי פחמן וקוולאר, ואף בסגסוגות ליתיום-אלומיניום. המטוס מצויד בשני מנועי M88-2 E4 של חברת SNECMA המפיקים דחף מקסימלי של 75kN (קילו-ניוטון) כל אחד עם מבער אחורי. המטוס (ככל מטוסי הקרב המודרניים) מסוגל גם לשאת מכלי דלק נתיקים וכן להיות מתודלק באוויר ממטוס תדלוק. עם מכלי דלק נתיקים, יכול המטוס לשאת כעשרת אלפים ליטרים קרוסין. בגרסה הימית קיימת מערכת מיוחדת האוגרת אנרגיה בכן הנסע בעת הבלימה, כך שאנרגיה זו תוכל לשמש את המטוס לאחר מכן על-מנת לסייע לו בהמראה הקצרה מסיפון נושאת המטוסים, ללא צורך להיעזר ב"מקפצה" בקצה מסלול ההמראה.
עיצוב אווירודינמי.
הראפאל כולל כנף דלתא עם קנארדים צמודים. מחקר פנימי בדינמיקת נוזלים חישובית הראה את היתרונות הספציפיים של צימוד הדוק בין הכנפיים לקנארדים: הוא מבטיח מטווח רחב של מרכזי כובד במטוס בעבור התאמה לכל תנאי הטיסה, כמו גם חיזוק לכל מעטפת המטוס. תצורת הכנפיים (כנפי הדלתא הצמודות) היא המפתח לביצועי הלחימה של הרפאל: אפילו בזווית התקפה גבוהה, הוא נשאר זריז לחלוטין, וביצועי הטווח שלו במשימות תקיפה עם עומסי נשק כבדים אינם אופייניים למטוס קומפקטי יחסית. מערכת בקרת טיסה דיגיטלית מתקדמת של טס-על-חוט מספקת יציבות וביצועי תמרונים מיטבי. מערכת בקרת הטיסה מחולקת לשלושה ערוצי תקשורת דיגיטליים וערוץ אנלוגי אחד שעוצב בנפרד, ללא גיבוי מכני.
מערכת בקרת הטיסה של הראפאל משיגה את הרמה הגבוהה ביותר של בטיחות טיסה על ידי מינוף הניסיון הרב של דאסו תעופה בטכנולוגיית טס-על-חוט, כאשר לחברה ותק של מעל למיליון שעות טיסה ללא תאונה אחת של המערכת. הראפאל נחשב בטוח וקל להטסה בכל תנאי האקלים, ויכול לבצע תדלוק אווירי מזוויות שונות. מערכת בקרת הטיסה של המטוס מציעה טיסה אוטומטית במצב מעקב אחר הקרקע באמצעות תחליף למכ"ם בכל תנאי מזג האוויר, ומאפשרת לו לטוס ללא עקבות או עם כמות עקבות מינימלית במרחב האווירי של היריב: גורם שרידות חשוב בסביבת איום גבוה.
חתך המכ"ם של המטוס נשמר לערך הנמוך ביותר האפשרי על ידי בחירת עיצוב חיצוני וחומרים מתאימים. רוב מאפייני העיצוב החמקניים מסווגים, אבל חלקם נראים בבירור, כמו הדוגמאות המשוננות בקצה האחורי של הכנפיים והקנארדים. דאסו תעופה הוכרה מזה זמן רב בתכנון כלי טיס המחזיקים מעמד מעל 30 שנות פעילות ללא שדרוגים מבניים כבדים. העיצוב הסופי של האווירודינמיקה במטוס מבוסס על אותו עיצוב של המיראז' 2000. חומרים מרוכבים להסתרה מפני מכ"ם נמצאים בשימוש נרחב בראפאל והם מהווים 70% מהמשטח החיצוני של המטוס. הם גם אחראים לעלייה של 40% ביחס משקל ההמראה המרבי למשקל הריק בהשוואה למטוסים הבנויים מאלומיניום וטיטניום.
הנעת טורבו-מניפה M88.
הראפאל מונע בשני מנועי סילון מסוג טורבו-מניפה סנקמה M88 (Snecma M88). המנוע מציע יחס דחף למשקל גבוה עם אמצעי תחזוקה קלים, אמינות שילוח גבוהה ועלויות תפעול נמוכות יחסית. ה-M88 משלב טכנולוגיות מתקדמות כגון דיסקים מדחסים בעלי להבים אינטגרליים ("בליסקים"), מבער בעל רמת זיהום נמוך עם פליטות ללא עשן, להבי טורבינה חד-גבישיים בלחץ גבוה וציפויים מחומרים מרוכבים מסביב למנוע שעומדים בפני לחץ. הצתת M88 מייצרת דחף של 4,536 קילו-ניוטון (10,971 פאונד) במצב יבש ו-7,257 קילו-ניוטון (16,620 פאונד) עם מבער אחורי.
המטוס מצויד ב'מערכת שליטה דיגיטלית מוחלטת על המנוע' (Full Authority Digital Engine Control; FADEC), המספק טיפול ושימור יציבות הדלקה של המנוע ללא דאגות לפגיעה אפשרית במעטפת הטיסה: ניתן לטרוק את המצערת ממצב פתיחות מוחלטת ולשוב למצב זה בטווח זמן מינימלי של שלוש שניות ממצב סרק עד מבער מלא. ב-2008 הושקה תוכנית M88 TCO ("עלות בעלות כוללת") כדי לשפר עוד יותר את עמידות המנוע ולהפחית את עלויות התמיכה.
בהתבסס על פרויקט 'מנועי המטוסים של סארפאן' (Safran Aircraft Engines; ECO) הצליחה החברה לשדרג את המדחס של המנוע בלחץ גבוה ואת טורבינת הלחץ הגבוה שלו: מערכת הקירור שופרה והוצגו רכיבים חזקים יותר לעמידות בפני לחץ, מה שהגביר את העמידות הכוללת במעל 50%. תוחלת החיים הממוצעת של המנוע בין כל שיפוץ הורחבה במידה ניכרת עבור מספר מודולים, מה שעזר למזער עוד יותר את ההשפעה של תחזוקה מתוכננת על זמינות המנוע. ה-M88 הוא נושא למאמץ שיפור מתמיד של פרויקט ECO, שהוביל לפיתוח של הגרסה העדכנית ביותר של M88-4E, המתבססת על תוכנית ה-TCO. גרסה זו, המציעה חיי מנוע ארוכים יותר, נמצאת בשירות מלא נכון ל-2022. משלוחי הייצור של הגרסה החלו עוד ב-2012, ומטוסי ראפאל היוצאים כעת מפס הייצור מצוידים במנועי M88-4E.
מערכת אוויוניקה.
מכ"ם אלקטרוני.
הראפאל הוא מטוס הקרב המבצעי הראשון - ועד כה האירופי היחיד - שמשתמש במכ"ם סריקה אלקטרוני. מכ"ם RBE2, שפותח על ידי קבוצת תאלס החל משנות התשעים. בהשוואה למכ"מים עם אנטנות קונבנציונליות, רמות חסרות תקדים של מודעות למצב בשטח מושגות עם זיהוי ומעקב מוקדם יותר אחר מטרות מרובות. עם זריזות האלומה המעולה שלו וכוח המחשוב העצום שלו, ה-RBE2 מציע ביצועים יוצאי דופן שלא ניתן לשכפל על ידי מכ"מים מכניים לפעולות סריקה.