Lockheed YF-22

Lockheed/Boeing/General Dynamics YF-22, Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri için tasarlanmış tek kişilik, çift motorlu avcı uçağı ve teknoloji göstericisidir. Hava kuvvetlerinin düzenlediği Gelişmiş Taktik Avcı yarışmasının gösterim/doğrulama aşaması için iki prototipi üretilen tasarım, yarışmada finalist oldu. YF-22, Northrop YF-23'e karşı yarışmayı kazanarak Lockheed Martin F-22 Raptor adıyla üretime girdi. YF-22, üretim modeli olan F-22 ile benzer aerodinamik tasarıma ve düzene sahip olsa da; kokpit, dikey stabilizeleri, kanatların konumu ve tasarımı ile gövde iç yapısında birtakım farklılıklara sahipti.

1980'lerde Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri, özellikle Sovyetler Birliği'nin Su-27 ve MiG-29 modellerine karşı koymak üzere, elindeki avcı uçaklarının yerini alacak yeni bir model arayışına başladı. Bu amaçla başlatılan Gelişmiş Taktik Avcı projesinde Lockheed, Boeing, General Dynamics, McDonnell Douglas, Northrop, Grumman ve Rockwell tarafından teklifler sunuldu. Finale çıkan teklifler Lockheed ve Northop'tan geldi. Northrop, sunduğu YF-23 modeli üzerine McDonnell Douglas ile beraber çalışmaya devam ederken, Lockheed ise YF-22 teklifini Boeing ve General Dynamics ile ortaklaşa geliştirdi. Lockheed'in inşa ettiği YF-22 prototipi, YF-23'ten daha yavaş ve daha büyük bir radar kesitine sahip olmasına karşın daha çevikti. Bu nedenle Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri tarafından Nisan 1991'de yarışmanın kazananı olarak seçildi. Seçimden sonra, ilk YF-22 emekliye ayrılarak bir müzeye verilirken; ikinci prototip uçuş testlerini sürdürdü. Bir kazanın ardından ise anten deneme aracı rolüne aktarıldı.

1981'de Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri, F-15 Eagle ve F-16 Fighting Falcon'ın yerine yeni bir hava üstünlüğü avcı uçağı olarak Gelişmiş Taktik Avcı (ATF) türü uçaklara ihtiyaç duydu. Bu gereksinim, Sovyet MiG-29 ve Su-27 modeli savaş uçaklarının geliştirilmesi ve yaygınlaşması da dahil olmak üzere dünya çapında ortaya çıkan tehditler sebebiyle önemli hale gelmişti. Geliştirilecek avcı uçağının tasarımı kompozit malzemeler, hafif alaşımlar, gelişmiş uçuş kontrol sistemleri, daha güçlü motorlar ve hayalet teknoloji de dahil olmak üzere yeni teknolojilerden faydalanacaktı.[1] Eylül 1985'te hava kuvvetleri, savunma sanayi şirketlerine teknik teklif talebi gönderdi. Temmuz 1985'te proje için yedi teklif sunulurken, 31 Ekim 1986'da ise Lockheed ve Northrop tasarımları seçildi. İki şirketin kurduğu iş birlikleri, Lockheed/Boeing/General Dynamics ve Northrop/McDonnell Douglas, programın 50 aylık gösterim aşamasında YF-22 ve YF-23 prototiplerini üretti ve uçuş testlerini gerçekleştirdi.[2][3][4]

YF-22, Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetlerinin yayımladığı hayatta kalabilirlik, süperseyir, radara yakalanmama ve bakım kolaylığı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlandı.[5] Lockheed'in sunduğu tasarım finalistlerden biri olarak seçildiği için şirket, Skunk Works bölümü aracılığıyla program ortaklarının liderliğini üstlendi. Lockheed, Palmdale, Kaliforniya'daki son montajın yanı sıra ön kokpit ve gövdeden de sorumlu olacaktı. Kanatlar ve arka gövde Boeing; orta gövde, silah bölmeleri, kuyruk ve iniş takımları ise General Dynamics tarafından inşa edilecekti.[6] Northrop/McDonnell Douglas muadili ile karşılaştırıldığında YF-22'nin tasarımı daha gelenekseldi. Uçağın kanatlarında daha büyük, tüm kanat boyu uzanan firar kenarı kontrol yüzeyleri vardı.[7] YF-23 V kuyruk tasarımıyla iki kuyruk yüzeyine sahipken, YF-22'de iki yatay ve iki dikey stabilize vardı, bu da ona rakibinden daha yüksek manevra kabiliyeti kazandırmaktaydı.[8] Gösteri-Onaylama aşaması için, biri General Electric YF120 motorları, diğeri ise Pratt & Whitney YF119 motorları ile donatılmış olan her modelin ikişer prototipi üretildi.[1][9]

YF-22'ye ilk önce Lockheed'in II. Dünya Savaşı döneminde ürettiği P-38 Lightning modeline ithafen resmi olmayan "Lightning II" adı verildi. Bu isim 1990'ların ortalarında ABD Hava Kuvvetleri uçağı resmen "Raptor" olarak adlandırana dek kullanıldı.[10] 2006 yılında Lockheed'in ürettiği bir diğer avcı uçağı olan F-35 resmi olarak "Lightning II" adını aldı.[11]

GE YF120 motorları ile donatılmış ilk YF-22 prototipi (PAV-1, seri numarası 87-0700, N22YF),[12][13] 29 Ağustos 1990'da fabrikadan çıktı[6][14] ve ilk kez 29 Eylül 1990'da, David L. Ferguson komutasında Palmdale'den kalkarak uçtu.[15] PAV-1 18 dakikalık uçuş sırasında Edwards Hava Üssü'ne inmeden önce maksimum 250 knot (460 km/sa; 290 mph) hıza ve 12.500 fit (3.800 m) irtifaya ulaştı. Uçuşun ardından Ferguson, YF-22 test programının geri kalanının "hem ses üstü hem de ses altı manevra kabiliyeti" üzerinde yoğunlaşacağını söyledi. P&W YF119 motorları ile donatılmış ikinci YF-22 prototipi (PAV-2, s/n 87-0701, N22YX) ilk uçuşunu Tom Morgenfeld pilotluğunda 30 Ekim'de gerçekleştirdi.[16]

Uçuş testi programı sırasında YF-22, YF-23'ün aksine silah atışı testleri ve yüksek (60°) hücum açısı ile uçuş testleri gerçekleştirdi.[17] Bir gereklilik olmamasına rağmen, uçak iç silah bölmelerinden AIM-9 Sidewinder ve AIM-120 AMRAAM füzeleri ateşlendi.[18] Uçuş testi ayrıca itme vektörü nozulları ile YF-22'nun düşük hız manevralarında F-16'nın iki katından daha fazla yunuslama oranına ulaştığını göstermiştir. General Electric motorlarıyla donatılmış ilk prototip PAV-1 süperseyirde Mach 1.58'e ulaştı. Pratt & Whitney motorlu PAV-2 ise süperseyirde maksimum Mach 1.43 hıza ulaştı; artyakıcılar ile maksimum hız ise Mach 2.0'ın üzerindeydi.[19][20] Uçuş testleri 28 Aralık 1990'a kadar devam etti, bu esnada 74 sorti tamamlandı ve prototipler havada 91,6 saat kaldı.[4] Uçuş testlerinin ardından şirketler ATF üretimi için tekliflerini sundular.[21]

23 Nisan 1991'de YF-22, Hava Kuvvetleri Bakanı Donald Rice tarafından ATF yarışmasının galibi olarak ilan edildi.[22] YF-23 tasarımı daha gizli ve daha hızlıydı ancak YF-22 daha çevikti.[23] Havacılık basını, YF-22'nin ABD Donanması'nın "Donanma Donanımlı Gelişmiş Taktik Avcı Uçağı" (NATF) projesine uyarlanması daha kolay görüldüğü için seçildiğini düşünmekteydi ancak 1992 yılında NATF projesi iptal edildi.[24][25] PAV-1 prototipi emekliye ayrılırken, PAV-2 yarışmanın ardından 39 sortide toplam 61,6 saat daha uçtu. 25 Nisan 1992'de ikinci prototip pilot kaynaklı salınımların bir sonucu olarak iniş denemesi esnasında ciddi hasar gördü. Uçak onarıldı ama bir daha asla uçmadı, statik bir test aracı olarak kullanıldı.[26][27] 1991 yılındaki planlarda 650 üretim modeli F-22'nin tedarik edileceği öngörülmüştür.[28]

Lockheed ekibi ATF yarışmasını kazandıktan sonra, sonuçta operasyonel uçak üretimine geçmesini sağlayacak olan mühendislik, üretim ve geliştirme sözleşmesine layık görüldü. Sözleşme, yedi adet tek kişilik F-22A ve iki adet çift kişilik F-22B üretimini içeriyordu. Bunlardan ilki olan Spirit of America, 9 Nisan 1997'de üretim hattından çıktı. Tören sırasında F-22 resmî olarak "Raptor" olarak adlandırıldı. Sınırlı fonlama nedeniyle, daha önce 1996 yılının ortalarında yapılması planlanan ilk uçuş 7 Eylül 1997'de gerçekleşti.[26] F-22 için uçuş testleri 2005 yılına kadar devam etti, 15 Aralık 2005'te USAF, Raptor'un ilk operasyonel kapasiteye (IOC) ulaştığını duyurdu.[29]

Birçok bakımdan, YF-22'ler üretim F-22'lerinden farklıydı. Başlangıçta küçük dikey stabilizeler nedeniyle kontrol edilmesi zor olan F-117 Nighthawk'ın aksine Lockheed, YF-22 üzerindeki stabilize alanını fazla olarak tasarladı. Bu nedenle şirket üretim modeli F-22'lerde stabilize büyüklüğünü yüzde 20-30 oranında azalttı. Lockheed F-22'de aerodinamik, mukavemet ve gizlilik özelliklerini geliştirmek için kanat ve stabilize firar kenarlarının şeklini yeniden biçimlendirdi; kanat ve stabilize süpürme oranı 48°'den 6°'ye düşürüldü. Son olarak, pilotun görüşünü artırmak için kanopi 7 inç (178 mm) ileriye taşındı ve motor hava girişleri 14 inç (356 mm) geriye alındı.[30][31][32]

Nisan 1992'de ikinci YF-22, Edwards Askerî Üssü'ne inerken düştü. Test pilotu Tom Morgenfeld yara almadan kurtuldu. Kazanın nedeni, pilot kaynaklı salınımı önleyemeyen bir uçuş kontrol yazılımı hatası olarak tespit edildi.[33]

Bazı özellikler tahmin edilen değerlerdir.

Veri kaynağı Baker,[36] Aronstein[37]