Lockheed Martin F-22 Raptor

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Lockheed Martin F-22 Raptor
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Un F-22A en phase de postcombustion
Un F-22A en phase de postcombustion

Constructeur Drapeau : États-Unis Lockheed Martin
Rôle Avion de chasse
Statut En service
Premier vol 29 septembre 1990 (YF-22)
Mise en service 15 décembre 2005
Investissement 51 milliards d'euros
Coût unitaire 360 millions d'euros[1].
Nombre construits 195 (8 prototypes et 187 avions de série)
Équipage
1 pilote de chasse
Motorisation
Moteur Pratt & Whitney F119-PW-100
Nombre 2
Type Turboréacteurs avec postcombustion
Poussée unitaire 156 kN avec postcombustion
Dimensions
Envergure 13,56 m
Longueur 18,90 m
Hauteur 5,05 m
Surface alaire 78,4 m2
Masses
À vide 19 700 kg
Avec armement 25 100 kg
Maximale 35 300 kg
Performances
Vitesse maximale 2 414 km/h (Mach 2.25)
Plafond 19 812 m
Vitesse ascensionnelle 15 240 m/min
Rayon d'action 2 960 km
Charge alaire 375 kg/m2
Rapport poussée/poids 1.09
Armement
Interne 1 canon interne rotatif à 6 tubes M61A2 de 20 mm
3 soutes à armement pour 6 missiles air-air AIM-120 AMRAAM et 2 AIM-9 Sidewinder
ou 2 Sidewinder et 2 JDAM de 454 kg (ou 8 bombes de 113 kg)
Externe 9 tonnes d'armement ou de carburant sur 4 pylônes sous les ailes (8 missiles ou 4 réservoirs de carburant)
Avionique
Radar AN/APG-77
Affichage tête haute

Le Lockheed Martin F-22 Raptor est un avion de chasse furtif développé par les États-Unis à la fin des années 1980 afin de remplacer les F-15 de l’US Air Force. Initialement conçu pour les combats aériens, il est également capable d’assurer des missions de soutien militaire au sol, d’attaque électronique ou encore de renseignement d’origine électromagnétique[2].

Lockheed Martin est à l’origine de la majeure partie de l’avion, dont le système d’armement, ainsi que de l’assemblage final. La division défense de Boeing a de son côté fourni les ailes et le fuselage arrière et s’est chargée de l’intégration de l’avionique.

L’avion a été aléatoirement désigné par les termes « F-22 » et « F/A-22 » les années précédant sa mise en service dans l’USAF en décembre 2005, avant d’entériner officiellement la dénomination « F-22A » ; il est néanmoins plus souvent cité par son surnom, le F-22 Raptor. Les États-Unis considèrent le F-22 comme un élément stratégique au maintien de la puissance aérienne de l’US Air Force, affirmant d'ailleurs qu’il reste inégalé par tout autre avion de chasse existant ou en développement[3].

En avril 2009, le Département de la Défense des États-Unis propose de mettre un terme, avec l'aval du Congrès, à ses commandes, portant le nombre de F-22 achetés à 187 exemplaires[4], tandis que le Sénat et la Chambre adoptent en juillet 2009 un projet de loi budgétaire cessant tout financement à sa production[1].

Historique[modifier | modifier le code]

Peinture du premier F-22 Raptor opérationnel à l'usine Lockheed Martin de Marietta.

Au début des années 1980, l'administration Reagan commença les travaux sur le programme ATF (Advanced Tactical Fighter) destiné à remplacer les F-15 et F-16. Une première consultation de différents constructeurs eut lieu dès juin 1981, et les spécifications du nouvel avion furent fixées fin 1982 : capacité supercroisière (vitesse supersonique sans utilisation de la post-combustion), rayon d'action de combat supérieur à 1 000 km, atterrissages et décollages sur 600 mètres, poids au décollage en mission air-air inférieur à 27 tonnes. Après la prise en compte des dernières avancées en technologies furtives, le projet fut soumis aux constructeurs en septembre 1983 alors que, en parallèle, Pratt & Whitney et General Electric étaient chargés de proposer un moteur pour ce nouvel avion.

Fin 1984, les spécifications étaient devenues plus précises : la vitesse en supercroisière devait atteindre Mach 1,5 tandis que le poids au décollage était abaissé à 22 tonnes. Le coût unitaire était lui fixé à 40 millions de dollars US (de 1985). L'appel d'offres définitif fut émis en septembre 1985 pour une prévision de 750 exemplaires. Sept constructeurs différents répondirent et, en octobre 1986, le Pentagone annonça que deux projets avaient été retenus : celui de Lockheed (qui s'était entre-temps associé à General Dynamics et Boeing) et celui de Northrop (entre temps associé à McDonnell Douglas).

Deux prototypes de chaque proposition furent commandés, tous deux à ailes trapézoïdales, celle de Lockheed recevant la désignation YF-22 et celle de Northrop la désignation YF-23. Un prototype devait être propulsé par le réacteur Pratt & Whitney F119 et l'autre par le General Electric F120. Le projet du 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'USAF renonçait à l'utilisation d'inverseurs de poussée afin de gagner du poids.

Le premier prototype du YF-22 fit son vol inaugural que le 29 septembre 1990. Il s'agissait de l'avion équipé de réacteurs General Electric F120. Le second prototype, avec des Pratt & Whitney F119, fit son premier vol le 30 octobre 1990. Les deux avions furent testés en supercroisière un mois plus tard, atteignant respectivement Mach 1,92 et Mach 2.3[réf. nécessaire] Avec la post-combustion, tous deux dépassaient sans problème Mach 2[réf. nécessaire] à 15 000 mètres. Le premier tir d'un missile eut lieu fin novembre 1990.

Vue du Lockheed Martin F-22 Raptor.

En avril 1991, l'USAF annonça que le 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 au musée de l'USAF, le second fut détruit lors d'un accident en avril 1992. Le premier avion de présérie fit son vol inaugural le 7 septembre 1997, avec un certain nombre de modifications de structure par rapport au 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 5 ans au total) et les coûts étaient largement dépassés (prix unitaire plus que doublé) bien que son cout par tonne final n'est que légèrement supérieur aux avions de combat contemporains[5] . 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 du Congrès, le Raptor fut re-désigné quelque temps F/A-22 et doit être capable à terme d'effectuer des missions air-sol.

La première unité de l'USAF à recevoir le F-22 a été le 43rd Fighter Squadron, basé à Tyndall AFB (en) en Floride. Destinée à la conversion des pilotes au nouvel avion, elle a reçu 25 Raptors entre octobre 2003 et mai 2005. La première unité opérationnelle (le 27th Figher Squadron (en)) a commencé à recevoir ses F-22 en mai 2005 et était déclarée opérationnelle à la fin de cette même année.

Au 31 juillet 2007, 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'USAF[6]. Il est par ailleurs accusé par ses détracteurs de ne pas être adapté aux conflits asymétriques dans lesquels les États-Unis sont engagés (guerre d'Afghanistan, guerre d'Irak) et qui nécessitent des appareils adaptés au soutien aérien et non de purs appareils de supériorité aérienne typiques de la Guerre froide. De son côté l'US Air force défend sa commande initiale de 381 F-22 s'appuyant sur la menace que représente la Chine et l'acquisition de chasseurs modernes, notamment russes, par de nombreux États[7].

Pour l'année fiscale 2008, l'USAF prévoit l'achat de 20 appareils[8]. Par ailleurs le 6 avril 2009, le Secrétaire à la Défense des États-Unis Robert Gates a recommandé l'arrêt de la production une fois livrés 187 exemplaires[9]. 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 le Japon, Israël ou l'Australie[7].

L'USAF 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[10].

Le 187e et dernier exemplaire de l'avion de série arborant le numéro 4195 est sorti d'usine le 13 décembre 2011 et a été livré à l'USAF le 3 mai 2012[11], ce qui donne avec les 8 prototypes un total de 195 avions construit[12].

L'USAF va faire stocker l'outillage spécial de la chaine de production, soit 30 000 pièces, au Sierra Army Depot (en) de l'armée de terre des États-Unis situé dans le comté de Lassen en Californie. L'USAF a décidé de garder ainsi l'option ouverte pour mener un programme de prolongation de vie majeure, ainsi que de faire des réparations sur les avions endommagés lors de combats. Bien entendu, l'équipement peut servir à redémarrer la chaîne de production. Un smartbook et des manuels expliqueront en détail le fonctionnement de ceux-ci et les méthodes de fabrication[13].

Technique[modifier | modifier le code]

Moteurs et performances[modifier | modifier le code]

Passage du "mur du son"
Un F-22 Raptor ayant activé la postcombustion de ses moteurs Pratt & Whitney F-119-PW-100.

Le Lockheed Martin F-22 Raptor est un avion de chasse de cinquième génération propulsé par deux turboréacteurs Pratt & Whitney F-119-PW-100 à postcombustion d’une poussée unitaire d’environ 35 000 lbf, soit 156 kN[14]. Pour comparaison, la poussée des avions de chasse McDonnell Douglas F-15 Eagle et General Dynamics F-16 Falcon est comprise entre 23 000 et 29 000 lbf[15].

La vitesse maximale sans armement extérieur est ainsi estimée à Mach 1,82[16], tandis qu'il est capable de voler à plus de Mach 1,5 [17] sans la post-combustion (capacité de supercroisière). 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 de pompage ; le dessin même de l’entrée d’air du moteur peut également limiter ce phénomène. La vitesse ascensionnelle du F-22 est par ailleurs meilleure que celle du F-15 Eagle en raison des progrès réalisés sur les turboréacteurs, et ce malgré le rapport poussée/poids en faveur de ce dernier (1,2:1 pour le F-15 contre environ 1:1 pour le F-22)[18]. Selon Lockheed Martin, la vitesse maximale peut être portée « bien au-delà de Mach 2,0 (2 420 km/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[3] et selon Lockheed Martin, « le F-22 est le seul avion à associer vitesse supersonique, super-agilité et furtivité »[19]. La vitesse maximale du F-22 n’est cependant pas connue avec précision. La résistance de la voilure aux différentes contraintes et à la chaleur est en effet un facteur influant sur cette vitesse, d’autant plus que le F-22 utilise de nombreux matériaux 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 de traînée autour de son armement[réf. nécessaire]. Ceci est dû au fait que son armement est logé dans une soute entièrement noyée dans le fuselage.

Vidéo d’un vol de démonstration du F-22 Raptor.

Le F-22 est un avion de chasse particulièrement maniable que ce soit à vitesse subsonique ou supersonique. Il dispose par ailleurs d’une très bonne résistance au décrochage lui permettant de rester manœuvrable en toutes situations[20]. Grâce à son système de poussée vectorielle dont les tuyères peuvent s’orienter de ± 20 degrés sur l'axe du tangage, 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 du Cobra de Pougatchev ou celle de Kulbit[18]. Le F-22 est également capable de maintenir un angle d’attaque constant au-delà de 60 degrés sans pour autant perdre le contrôle du roulis[18],[21]. Lors d’essais réalisés en Alaska en juin 2006, des pilotes de F-22 ont par ailleurs démontré l’intérêt de disposer d’une altitude de croisière supérieure à celle des concurrents en termes de performances en combat[22].

D'après Air Power Australia, un think tank 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 au Soukhoï T-50 (PAK-FA), qui ne sera en service dans l'armée de l'air russe qu'en 2015 au mieux, grâce à sa furtivité, sa vitesse, sa grande manœuvrabilité et ses capacités de détection. D'après les analyses prospectives de ce think tank, et si l'avion russe remplit toutes ses promesses, le F-35, que le Département de la Défense américain 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[23].

Avionique[modifier | modifier le code]

Dans son avionique, le F-22 Raptor dispose entre autres d’un système de détection passif AN/ALR-94 conçu par BAe Systems capable de détecter les signaux radar environnants[24]. Ses trente antennes intégrées aux ailes et dans l’ensemble du fuselage 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[25] ».

Placé dans le nez de l’avion, un radar tridimensionnel à balayage électronique Northrop Grumman AN/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[26],[27].

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[26],[27]. Sa portée est estimée entre 200 et 240 km[22]. En 2007, des essais réalisés par Northrop Grumman, Lockheed Martin et L-3 Communications ont par ailleurs démontré la capacité du radar à agir comme un Wi-Fi, transmettant des données à une vitesse de 548 mégabit/s et recevant à gigabit/s. Cette performance est d’ailleurs bien supérieure au système Liaison 16 généralement utilisé par l’OTAN, qui transfère des données à 1 mégabit/s[28].

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 processeurs Raytheon, dénommés Common Integrated Processor (CIP). Chaque CIP peut procéder à 10,5 milliards d’opérations par seconde et dispose de 300 mégabytes d’espace mémoire. L’avionique du F-22 représente par ailleurs 1,7 millions de lignes de code informatique, écrites pour la plupart dans le langage de programmation Ada[29] ; l’essentiel de ce code concerne d’ailleurs le traitement des données en provenance des radars[30]. Selon le secrétaire de l’USAF Michael Wynne, le développement en langage Ada explique une partie des dépassements de budgets et des retards de planifications dans le projet[31].

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’un AWACS même si son radar est moins puissant ; il lui arrive pourtant d’agir plus rapidement[22]. 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[18],[22]. 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[22].

Enfin, le bus de données IEEE-1394B développé pour le F-22 est conçu à partir de la version commerciale IEEE-1394 souvent utilisée pour des ordinateurs personnels. Cette affiliation entre les deux versions a d’ailleurs suscité une vive critique de la part du secrétaire de la Navy John Lehman qui dans un article écrit : « 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. »[32]

Le F-22 est le premier avion militaire à disposer d'un tableau de bord entièrement composé d'écrans LCD multifonctions couleurs, en complément du système HOTAS et du viseur tête haute.

Depuis 2010, ils sont doté d'un système automatique d'évitement de terrain[33].

Armement et furtivité[modifier | modifier le code]

Les formes du F-22 ont été conçues pour minimiser sa signature radar qui, finalement, est environ 1 000 fois inférieure à celle du F-15 bien que les deux avions aient à peu près la même taille. L'avion est entièrement recouvert d'une peinture absorbant les ondes radar. De plus les surfaces de contrôles sont conçues par thermoformage pour éviter d'utiliser des rivets qui créeraient des aspérités, et ses antennes et détecteurs sont noyés dans le revêtement. Enfin, le canon est caché derrière une trappe amovible et l'armement est logé dans trois soutes, une ventrale et deux latérales. Les soutes latérales peuvent contenir 1 missile AIM-9 Sidewinder chacune et la soute ventrale peut recevoir 4 à 6 missiles AIM-120 AMRAAM, 2 JDAM et 2 AIM-120 ARAAM ou 8 GBU-39.

Pour réduire la signature infrarouge, cet appareil a un 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 de maintenance du F-22 sont élevés.

Le Raptor emporte a priori tout son armement dans 2 soutes (appelées aussi baies) latérales et une soute ventrale, afin de maintenir sa furtivité. Il dispose aussi de 4 pylônes sous les ailes, utilisables lorsque la furtivité n'est pas indispensable. Sa signature radar serait égale à celle d'une bille de métal.

Liaison de données tactiques[modifier | modifier le code]

Afin de préserver sa furtivité, le F-22 est équipé d'une liaison de données intra-fly MADL (en) (Multifunction Advanced Data Link).

Ce choix a été réalisé au détriment de l'interopérabilité avec les autres plates-formes aériennes équipées de la liaison 16.

L'opération en Libye en 2011, a mis en évidence le besoin d'interconnexion entre la Liaison 16 et le MADL (en)[34]. 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 en liaisons de données tactiques[35] ».

Variantes[modifier | modifier le code]

Arrivée des premiers F-22 au 27th FS
  • YF-22 - démonstrateur
  • F-22A (appelé F/A-22 entre septembre 2002 et décembre 2005) - version monoplace pour l'USAF
  • 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)

Accidents notables[modifier | modifier le code]

  • Le 20 décembre 2004, le F-22 N°4014 s'est écrasé immédiatement après le décollage de la base de Nellis. Son pilote s'est éjecté et est sain et sauf[36].
  • Le 25 mars 2009, le F-22 N°4008 s'est écrasé à quelques dizaines de kilomètres de la base d'Edwards lors d'un vol d'essai. Le pilote, qui n'est pas un pilote de l'US Air Force mais qui travaillait pour Lockheed, est mort dans l'accident[37].
  • le 16 novembre 2010, le F-22 N°4125 s'est écrasé lors d'un vol d'entraînement en Alaska[38].
  • le 15 novembre 2012, un F-22 s'est écrasé à l’atterrissage sur la base de Tyndall. Son pilote s'est éjecté.

Unités opérationnelles[modifier | modifier le code]

Deux F-22 en vol

Engagements[modifier | modifier le code]

L'opération en Libye appelée Odyssey Dawn, a mis en avant l'incapacité du F-22 à communiquer avec la majorité des aéronefs participant aux opérations de l'OTAN[40],[41],[42], du fait de l'absence d'une connexion active au réseau liaison 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 donnée l'absence de chasse libyenne dans les airs, n'était de surcroît pas évidente.

Dans la nuit du 22 au 23 septembre 2014, des F-22 du 1st Fighter Wing ont participé aux bombardements menés dans le cadre de la guerre contre l'État islamique en Syrie[43]. Cette mission a constitué le premier engagement au combat de l'avion[44].

Culture populaire[modifier | modifier le code]

Le Lockheed Martin F-22 Raptor est apparu dans divers livres, bandes dessinées, jeux informatiques, dessins animés et films.

Films[modifier | modifier le code]

Bandes-dessinées[modifier | modifier le code]

Jeux vidéo[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

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  43. « Baptême du feu pour le F-22 », sur Air & Cosmos,‎ 23/09/2014
  44. Frédéric Lert, « Hosanna Hosanna ! », sur Forces Opérations Blog,‎ 25 septembre 2014 (consulté le 25 septembre 2014).

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Steve Pace, F-22 Raptor, America's next lethal war machine, New York, McGraw-Hill,‎ 1999 (ISBN 0-07-134271-0)
  • (en) Bill Sweetman, « Fighter EW: The Next Generation », Journal of Electronic Defense, vol. 23, no 7,‎ juillet 2000

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

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