L'avion a été indifféremment désigné par F-22 ou F/A-22 les années précédant sa mise en service dans l'US Air Force en, avant d'entériner officiellement la dénomination F-22A ; il est néanmoins plus souvent cité par son surnom, le F-22 Raptor.
En 2005, l'US Air Force affirmait que le F-22 était un élément stratégique au maintien de la puissance aérienne des États-Unis et qu’il était inégalé par tout autre avion de chasse existant ou en développement[4].
Fin 1984, les spécifications étaient devenues plus précises : la vitesse en supercroisière devait atteindreMach 1,5, tandis que la masse au décollage était abaissée à 22 tonnes. Le coût unitaire était lui fixé à 40 millions dedollars US (de 1985, soit 95 millions de dollars de 2026). L'appel d'offres définitif fut émis en, pour une prévision de 750 exemplaires. Sept constructeurs différents répondirent et, en, lePentagone annonça que deux projets avaient été retenus : celui deLockheed — qui s'était entre-temps associé àGeneral Dynamics etBoeing — et celui deNorthrop, entretemps associé àMcDonnell Douglas).
Deux prototypes de chaque proposition furent commandés, tous deux àailes trapézoïdales, celui de Lockheed recevant la désignationYF-22 et celui de Northrop la désignationYF-23. Un prototype devait être propulsé par le turboréacteurPratt & Whitney F119 et l'autre par leGeneral Electric YF120. Le projet de l'YF-22 subit plusieurs modifications lors de sa conception définitive, notamment un changement de la forme des ailes et du type des soutes à armement, tandis que l'US Air Force renonçait à l'utilisation d'inverseurs de poussée afin de gagner du poids.
Le premier prototype de l'YF-22 fit son vol inaugural que le. Il s'agissait de l'avion équipé de réacteurs General Electric YF120. Le second prototype, avec des Pratt & Whitney F119, fit son premier vol le. Les deux avions furent testés en supercroisière un mois plus tard, atteignant respectivementMach 1,58 etMach 1,43[7],[8]. Avec lapostcombustion, tous deux dépassaient sans problèmeMach 2 (2 090km/h)[7],[8] à 15 000 mètres d'altitude. Le premier tir d'un missile eut lieu fin.
Vue d'un Lockheed Martin F-22 Raptor.
En, l'US Air Force annonça que l'YF-22 avait remporté la compétition et que le moteur retenu était le Pratt & Whitney F119. Onze avions de présérie furent commandés, dont deux biplaces. Alors que le premier prototype était utilisé pour des essais au sol puis envoyé aumusée de l'US Air Force, le second fut détruit lors d'un accident en. Le premier avion de présérie fit son vol inaugural le, avec un certain nombre de modifications de structure par rapport à l'YF-22 (fuselage plus court, envergure augmentée, etc.).
Répartition de la production des éléments du F-22.
Le programme avait cependant beaucoup de retard (environ cinq ans au total) et les coûts étaient largement dépassés (prix unitaire plus que doublé), bien que son coût par tonne final ne fût que légèrement supérieur aux avions de combat contemporains[9]. En conséquence, la version biplace F-22B fut abandonnée, et le nombre d'exemplaires commandés peu à peu réduit : des 648 avions prévus en 1991 (lors de la désignation du vainqueur du marché), on était passé à 339 en 1997 (lors du vol du premier avion de présérie) puis à seulement 295 en 2001. Entre-temps, devant l'insistance duCongrès, le Raptor fut désigné quelque temps F/A-22 et dut être capable à terme d'effectuer des missions air-sol.
La première unité de l'US Air Force à recevoir le F-22 a été le43rd Fighter Squadron(en), basé àTyndall AFB, enFloride. Destinée à la formation des pilotes au nouvel avion, elle a reçu 25 Raptors entre et. La première unité opérationnelle (le27th Fighter Squadron(en)) a commencé à recevoir ses F-22 en et a été déclarée opérationnelle à la fin de cette même année.
Au, le nombre de F-22 commandés n'était plus que de 183 avions de série, 105 avaient déjà été assemblés à l'usine Lockheed Martin de Marietta et 99 livrés à l'US Air Force[10]. Le F-22 est par ailleurs accusé par ses détracteurs de ne pas être adapté auxconflits asymétriques, dans lesquels les États-Unis sont engagés (guerre d'Afghanistan,guerre d'Irak) et qui nécessitent des appareils adaptés ausoutien aérien, et non de purs appareils desupériorité aérienne typiques de laguerre froide. De son côté, l'US Air Force défend sa commande initiale de381 F-22, s'appuyant sur la menace que représente laChine et l'acquisition de chasseurs modernes, notamment russes, par de nombreux États[11].
Pour l'année fiscale 2008, l'US Air Force prévoit l'achat de 20 appareils[12]. Par ailleurs, le, lesecrétaire à la DéfenseRobert Gates a recommandé l'arrêt de la production une fois 187 exemplaires livrés[13],[14]. Cela mettrait un point final à la production de cet appareil ; en effet le coût de remise en marche de celle-ci est estimé à près de 19 milliards de dollars par l'US Air Force, pour une production forcément limitée, l'appareil étant interdit de vente à l'exportation par le Pentagone malgré l'intérêt de pays tels que leJapon,Israël ou l'Australie[11].
L'US Air Force et le constructeur ont fait pression pour augmenter le nombre total d'appareils en ligne, la première objectant qu'elle n'aura pas assez d'avions pour remplacer les intercepteurs F-15A/B/C qui vont être retirés du service, et le second mettant en avant les 75 000 emplois qui sont liés à ce programme, ainsi que l'augmentation substantielle du prix unitaire pour compenser l'arrêt de la production[15].
L'US Air Force fait stocker l'outillage spécial de la chaîne de production, soit 30 000 pièces, auSierra Army Depot de l'armée de Terre des États-Unis, situé dans lecomté de Lassen enCalifornie. L'US Air Force a décidé ainsi de garder la possibilité de mener un programme de prolongation de vie majeure, ou de faire de grosses réparations sur des avions endommagés lors de combats. Bien entendu, l'équipement peut aussi servir à redémarrer la chaîne de production. Des manuels sous forme desmartbooks, mariant texte et vidéos, expliquent en détail l'utilisation des outils et les méthodes de fabrication[18].
La vitesse maximale sans armement extérieur est ainsi estimée àMach 1,82[21], tandis qu'il est capable de voler à plus deMach 1,5[22] sans la post-combustion (capacité desupercroisière). L'absence d'entrées d'air moteur à section variable explique cette vitesse. Habituellement, de telles entrées d'air permettent de repousser la vitesse au-delà de Mach 2 en prévenant les différences de pressions intervenant dans le phénomène depompage ; le dessin même de l'entrée d'air du moteur peut également limiter ce phénomène. Lavitesse ascensionnelle du F-22 est par ailleurs meilleure que celle du F-15 en raison des progrès réalisés sur les turboréacteurs, et ce malgré le rapport poussée/masse en faveur de ce dernier (1,2:1 pour le F-15 contre environ 1:1 pour le F-22)[23]. Selon Lockheed Martin, la vitesse maximale peut être portée« bien au-delà de Mach 2,0 (2 420km/h) grâce à la postcombustion ».
D'après l'US Air Force, ces caractéristiques ne sont égalées par aucun avion de chasse connu ou en développement[4] et selon Lockheed Martin,« le F-22 est le seul avion à associervitesse supersonique, super-agilité etfurtivité »[24]. La vitesse maximale du F-22 n'est cependant pas connue avec précision. La résistance de la voilure aux différentescontraintes et à la chaleur est en effet un facteur influant sur cette vitesse, d'autant plus que le F-22 utilise de nombreuxmatériaux polymères. Cependant, contrairement à beaucoup d'avions dont la vitesse sans armement extérieur embarqué est systématiquement supérieure à la vitesse en mission, celle du F-22 demeure inchangée en raison de l'absence detraînée autour de son armement puisque ce dernier est entièrement logé en soute.
Vidéo d'un vol de démonstration d'un F-22 Raptor.
Le F-22 est un avion de chasse particulièrement maniable que ce soit àvitesse subsonique ousupersonique. Il dispose par ailleurs d'une très bonne résistance audécrochage lui permettant de rester manœuvrable en toute situation[25]. Grâce à son système depoussée vectorielle dont lestuyères peuvent s'orienter de ± 20 degrés sur l'axe dutangage, le F-22 est capable de virer court si bien qu'il excelle dans les manœuvres de combats à forte incidence telles que la manœuvre duCobra de Pougatchev ou celle deKulbit[23]. Le F-22 est également capable de maintenir un angle d'attaque constant au-delà de60 degrés sans pour autant perdre le contrôle duroulis[23],[26]. Lors d'essais réalisés enAlaska en, des pilotes de F-22 ont par ailleurs démontré l'intérêt de disposer d'une altitude de croisière supérieure à celle des concurrents en matière de performances en combat[27].
D'après Air Power Australia, unlaboratoire d'idées australien sur le combat aérien, le F-22 (et ses améliorations futures) est le seul avion qui serait capable de maintenir la supériorité aérienne américaine face auSoukhoï T-50 (PAK-FA). Cependant, ce dernier n'était toujours pas prévu d'être construit en série en 2018. D'après les analyses prospectives de ce laboratoire d'idées, si l'avion russe remplit toutes ses promesses, leF-35, que ledépartement de la Défense a pourtant préféré commander en masse au détriment du F-22, n'aurait pas les capacités opérationnelles de contrer efficacement le Soukhoï T-50 (PAK-FA). Il aurait en effet un ratio de destruction de 4 pour 1 en faveur du Soukhoï T-50 (PAK-FA), et les appareils plus anciens n'auraient pas plus de réussite[28].
Dans sonavionique, le F-22 dispose entre autres d'un système de détection passif AN/ALR-94 conçu parBAE Systems capable de détecter les signaux radars environnants[29]. Ses trente antennes intégrées aux ailes et dans l’ensemble dufuselage permettent de disposer d'une couverture radar complète ainsi que des informations sur l'azimut et l'angle d'élévation dans la partie avant de l’avion. Ce système est selon le directeur du programme F-22 Tom Burbage, « l'un des équipements les plus avancés et les plus complexes de l’avion[30] ».
Placé dans le nez de l'avion, unradar à antenne activeNorthrop GrummanAN/APG-77 fonctionnant avec la technologie du réseau de phase équipe également le F-22. Développé pour répondre aux exigences des phases d’attaque, il dispose d'un système de verrouillage à longue portée ainsi qu’un lecteur optique permettant de suivre des cibles multiples en toutes conditions météorologiques. Le réseau de phase du radar peut en outre brouiller ou concentrer toute son énergie, soit des dizaines de kilowatts, sur une cible pour griller les systèmes de détection adverses[31],[32].
Le AN/APG-77 change de fréquence plus de 1 000 fois par seconde de façon à réduire les chances que ses émissions soient interceptées[31],[32]. Sa portée est estimée entre 200 et 240 km[27]. En 2007, des essais réalisés par Northrop Grumman, Lockheed Martin etL-3 Communications ont par ailleurs démontré la capacité du radar à agir comme unWi-Fi, transmettant des données à une vitesse de 548 mégabits par seconde et recevant à 1 gigabit par seconde. Cette performance est d'ailleurs bien supérieure au systèmeLiaison 16 généralement utilisé par l'OTAN, qui transfère des données à 1 mégabit par seconde[33].
Un processeur CIP (Common Integrated Processor) du F-22 en phase de test.
Les informations reçues et émises par le radar et les différents capteurs sont traitées par deux processeursRaytheon, dénommésCommon Integrated Processor (CIP). Chaque CIP peut procéder à 10,5 milliards d'opérations par seconde et dispose de 300 mégaoctets d'espace mémoire. L'avionique du F-22 représente par ailleurs 1,7 million de lignes de code informatique, écrites pour la plupart dans lelangage de programmation Ada[34] ; l'essentiel de ce code concerne d’ailleurs le traitement des données en provenance des radars[35]. Selon lesecrétaire à la Force aérienne des États-UnisMichael Wynne(en), le développement en langage Ada explique une partie des dépassements de budgets et des retards de planification dans le projet[36].
Les capacités de détection de F-22 sont plutôt uniques pour un aéronef de cette taille et de ce type. Il offre des fonctions proches de celles d’unsystème de détection et de commandement aéroporté (acronyme anglais AWACS) même si son radar est moins puissant ; il lui arrive pourtant d'agir plus rapidement[27]. Le pilote du F-22 est également en mesure de verrouiller une cible pour les avions de chasses F-15 et F-16 en formation avec lui[23],[27]. Le radar peut enfin assurer le rôle de relais à haut débit entre différentes unités grâce à la faible probabilité d’interceptions de ses émissions[27].
Enfin, le bus de données IEEE-1394B développé pour le F-22 est conçu à partir de la version commercialeIEEE-1394 souvent utilisée pour des ordinateurs personnels. Cette affiliation entre les deux versions a d’ailleurs suscité une vive critique de la part dusecrétaire à la Marine des États-UnisJohn Lehman qui écrit dans un article :« Au moins, [les F-22] sont protégés des cyber-attaques. Personne en Chine ne sait comment programmer le vieux logiciel IBM de 1983 qui les gère. »[37].
Depuis 2010, l'avion est doté d'un système automatique d'évitement de terrain[38].
En 2015, le F-22 commence à être équipé de système d'oxygénation de secours automatique, afin de compenser les problèmes d'hypoxie rencontrés par les pilotes[39].
La réduction de la signature radar, qui serait égale à celle d'une bille de métal, soit environ1 / 1 000e de celle duF-15, alors que les deux avions ont à peu près la même taille, résulte :
de ses formes qui évitent de renvoyer les ondes radars vers l’émetteur ;
de son revêtement intégral par une peinture absorbant les ondes radars ;
de ses surfaces de contrôles conçues parthermoformage, supprimant l'utilisation de rivets qui créeraient des aspérités ;
des antennes et détecteurs noyés dans le revêtement ;
du canon caché derrière une trappe amovible.
Afin de maintenir sa furtivité lorsqu'il est armé de bombes et missiles, les armements sont logés dans une soute ventrale principale et deux petites soutes latérales.
La réduction de la signature infrarouge résulte du système de refroidissement très sophistiqué. La chaleur est évacuée dans le carburant et part dans le sillage des réacteurs. Ce système ayant été calculé avec une tolérance réduite, quand l'avion termine sa mission, les équipements internes sont à haute température et pour diminuer la chaleur, les soutes sont ouvertes au sol. C'est l'une des raisons qui font que les frais demaintenance du F-22 sont élevés.
Toutefois, le, les forces aériennes chinoises de l'Air Defense Identification Zone (ADIZ) de la mer de Chine ont détecté la présence d'un objet volant suspect. Des médias chinois évoquent la possibilité que l’appareil détecté soit un F-22 basé àOkinawa ou déployé sur labase aérienne d'Osan enCorée du Sud[40].
En 2021, l'annonce du retrait du service à l'horizon 2030 du F-22 Raptor, avant lesF-16 etF/A-18 modernisés, serait dû au progrès deradars de contre-furtivité, rendant obsolète la furtivité de l'avion[41].
Cependant, le F-22 n'a pas de capacité de désignation laser autonome et doit faire appel à une aide externe.
Chaque soute secondaire latérale dispose d'un lanceur LAU-141/A pouvant accueillir un missile infrarougeAIM-9M Sidewinder. Le et le, des tests du futurAIM-9X Sidewinder ont été réalisés[46].
Afin de préserver sa furtivité, le F-22 est équipé d'une liaison de données intra-flyMADL(en) (Multifunction Advanced Data Link).
Ce choix a été réalisé au détriment de l'interopérabilité avec les autres plates-formes aériennes équipées de laLiaison 16.
L'intervention militaire de 2011 en Libye, a mis en évidence le besoin d'interconnexion entre la Liaison 16 et leMADL(en)[47].Selon Loren Thompson, analyste et chef du bureau d'exploitation à l'Institut de Lexington, Arlington Va,« Les concepteurs du F-22 avaient un dilemme, entre la nécessité de travailler en connectivité afin d'assurer la polyvalence et celle d'être en silence radio afin de conserver l'avantage de la furtivité. Ils ont opté pour une capacité limitée enliaisons de données tactiques[48] ».
Le gouvernement des États-Unis a accordé à Lockheed Martin un contrat de maintenance en à plus de 3,7 millions de dollars par cellule et par an. Pratt & Whitney a obtenu juste avant un contrat pour la maintenance des moteurs F-119 du F-22 de près de 4,5 millions de dollars par avion. Cela représente 8,2 millions de dollars par année pour soutenir chaque F-22[49].
F-22A (appelé F/A-22 entre et) : version monoplace pour l'US Air Force (187 exemplaires construits: il reste 154 F-22A block 30/32 et 32 F-22A Block 20 en 2023[50])
F-22B : version biplace d'entraînement (abandonnée)
FB-22 : version destinée au bombardement (abandonnée)
F-22N : version destinée à l'US Navy (abandonnée en 1993)
En avril 1992, le deuxième YF-22 s'est écrasé lors de son atterrissage àEdwards AFB. Le pilote d'essai, Tom Morgenfeld, s'en est sorti sans blessure. La cause de l'accident s'est avérée être uneerreur logicielle dans les commandes de vol qui n'a pas réussi à empêcher une oscillation induite par le pilote[52].
le, un F-22 s'est écrasé à l’atterrissage sur labase de Tyndall. Son pilote s'est éjecté. Après cet accident, il reste 182 F-22 dans l'US Air Force[58].
En 2011, l'opérationOdyssey Dawn, a mis en avant l'incapacité du F-22 à communiquer avec la majorité des aéronefs participant aux opérations de l'OTAN[62], du fait de l'absence d'une connexion active au réseauLiaison 16. Les États-Unis ont en conséquence décidé de ne pas engager de F-22 dans cette opération. L'utilité d'un engagement des F-22, étant donné l'absence de chasse libyenne dans les airs, n'était de surcroît pas évidente.
Dans la nuit du 22 au, des F-22 du1st Fighter Wing ont participé aux bombardements menés dans le cadre de laguerre contre l'État islamique en Syrie[63]. Cette mission a constitué le premier engagement au combat de l'avion[64].
L'épisode se produisit en, quelques mois après que deuxSoukhoï Su-25 ducorps des Gardiens de la révolution islamique ont eux-aussi tenté de détruire un Predator effectuant un vol de surveillance de routine en espace international à quelque 16 milles de l'Iran[65]. La tentative avait échoué, mais à la suite de cet événement, le Pentagone décida d'escorter tous les drones impliqués en missions de surveillance ISR (Intelligence Surveillance Reconnaissance) avec deschasseurs, que ce soient des F/A-18 du CVW 9, embarqués sur l'USS John C. Stennis, dont le groupe aéronaval avait la responsabilité de la surveillance de la5e flotte, ou des F-22, comme ceux déployés àAl Dhafra, auxÉmirats arabes unis[65].
De nouveaux détails concernant l'épisode furent révélés plus tard par lechef d'état-major de l'Air ForceMark Welsh[65], qui confirma, le, que non seulement, les chasseurs fournissant l'appui/escorte HVAAE (High Value Air Asset Escort) aux drones étaient bien des F-22, mais déclara également : « Il [le pilote du F-22] vola en dessous de leurs avions [les F-4] pour vérifier leur chargement en armes, sans qu'eux ne se rendent compte de sa présence, puis se porta à hauteur de leur aile gauche et les appela en leur disant « Vous feriez vraiment mieux de rentrer chez vous ! » »[65].
Si cet épisode est arrivé exactement comme Welsh le décrit, il ressemble fortement à une scène du filmTop Gun, mais il reste à déterminer si les F-22 ont été capables de rester furtifs jusqu'au dernier moment (grâce au guidage d'unAWACS ?), et surtout pourquoi aucunE-2 Hawkeye, potentiellement présent dans le secteur en mission de surveillance, n'a envoyé de message d'alerte pour dissuader les F-4 iraniens. Cette simple manœuvre aurait évité de placer les F-22 et les F-4 trop près les uns des autres, dans une situation qui aurait pu dégénérer rapidement. Finalement, les F-4 ont abandonné l'interception du drone, ce dernier rentrant intact à sa base[65].
Ces F-22 furent néanmoins de retour dans leur domaine de prédilection, le combat aérien, le[67], lorsqu'ils furent envoyés intercepter puis disperser deuxSu-24 Fencer qui tentaient de survoler une zone tenue par lesKurdes au Rojava, nord-est de la Syrie, où les forces spéciales américaines étaient en mission[67]. En seulement quelques jours, les avions de la coalition furent obligés de décoller en urgence deux fois pour dissuader les avions syriens d'effectuer des bombardements surHassaké[67], la zone d'opérations des 300 commandos américains qui forment les forces Kurdes désirant combattre Daech[67].
Les pilotes syriens ne répondirent pas aux appels radios des Kurdes sur la fréquence générale de détresse, pas plus qu'aux appels effectués par la coalition sur le canal sécurisé aérien utilisé pour communiquer avec les appareils russes opérant au-dessus de la Syrie. Finalement, lorsque les chasseurs américains arrivèrent sur place, les avions syriens avaient déjà quitté la zone[67].
Après cette première « rencontre rapprochée », le Pentagone ordonna au régime d'Assad de ne pas survoler ou mener de raids dans la zone occupée par les forces spéciales américaines. Pourtant, le, deux Su-24 tentèrent à nouveau de pénétrer l'espace aérien près de Hassaké[67]. Cette fois, les deux avions syriens furent accueillis par deux F-22, qui, selon les dires d'un officiel américain sur la chaîneABC, « ont encouragé les Syriens à libérer la zone, sans incident », précisant qu'« aucune munition n'a été tirée par les appareils de la coalition »[67].
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