【行业动态】F-22发动机软件升级助力美国隐身战斗机持续飞行至2030年代

导读：据Simple Flying网站2026年10月4日报道，美国空军正在为143架作战编码的F-22「猛禽」战斗机实施大规模中期升级，以保障其服役至2030年代乃至2040年代。其中，普惠公司通过全权限数字发动机控制软件更新和基于使用情况的寿命管理（UBL）数据追踪系统，在提升F119发动机性能的同时降低维护成本，预计全寿命周期可节省约8亿美元。

美国正加紧研发波音F-47下一代制空战斗机，预计其将接过F-22「猛禽」的尖刀角色。美国空军期望F-47能在2030年前后服役，但即便如期实现，波音也需要相当长时间才能批量交付F-47并使该平台成熟化。这意味着在2030年代，F-47可能才准备好在制空任务中与猛禽形成互补，空军仍需依赖其143架作战编码的F-22机队撑过整个2030年代。

在F-22中期升级中，发动机升级是重要一环。2025年2月，RTX（普惠母公司）宣布获得一份为期三年、价值最高15亿美元的合同，用于维持F-22的F119发动机。RTX表示：「该合同将提高由超过400台发动机组成、累计飞行超过90万发动机小时的F119机队的战备水平并降低成本。」

公告还指出，普惠通过正在推进的基于使用情况的寿命管理（UBL）计划降低了F119发动机成本。该计划「利用实时数据提高维护效率并延长发动机寿命，同时通过发动机控制计划更新提升发动机的运动学性能」。F119发动机推力超过35000磅力，使猛禽能够在超过65000英尺的高度飞行，但其最大高度仍属机密。

F-22由两台F119发动机提供动力，而F-35则由一台衍生自F119的普惠F135发动机驱动。猛禽的F119发动机使其具备现役战斗机中公认最佳的超音速巡航能力，无需接通加力燃烧室即可达到超音速巡航速度（最高1.5马赫），与上一代F-15系列相比大幅增加了超音速航程。

这些升级意义重大，代表着猛禽发动机的「渐进式现代化」。值得注意的是，与冷战时期的前辈相比，现代发动机的复杂程度和计算机化水平已大幅提升——普惠将通过一次软件更新来增加发动机推力。全权限数字发动机控制（FADEC）软件更新预计将提升发动机的运动学性能并调整自动限制，但具体提升幅度尚不清楚。《空军与太空军杂志》2025年曾撰文指出，如果空军需要延长猛禽的服役寿命，或F-47项目出现延误，此次更新将大有用处。

UBL数据追踪系统旨在利用实时数据提高维护效率并延长发动机寿命，同时通过更新发动机控制计划提升发动机运动学性能。《空军与太空军杂志》报道称，该数据库现在已成为F119健康与性能状况的「唯一可信来源」。UBL使普惠能够利用实时飞行数据和发动机部件的实际磨损情况，按需提供维护而非仅按预测提供维护，预计将在项目全寿命周期内节省约8亿美元。普惠还计划将UBL扩展到数量更为庞大的F-35战斗机所使用的F135发动机上，并正在探索包括增材制造（即3D打印）在内的其他方式来维持F119发动机。

除发动机外，F-22还将获得一系列升级以保持其战力至2040年代，包括作为翼下吊舱搭载的新型被动探测红外搜索与跟踪（IRST）传感器。IRST传感器将提供更强的态势感知能力，尤其是应对隐身威胁；由于采用被动体制，战斗机可在不发射雷达信号的情况下探测威胁。

F-22的AN/APG-77雷达也将获得改进，包括动态合成孔径雷达能力。猛禽的主要局限在于其1990年代设计的机体和雷达吸波材料（RAM），其RAM正通过改进型隐身涂层进行升级，但受限于现有设计，升级空间有限。其他改进还包括隐身副油箱、升级版座舱、增强型电子战套件等。

值得注意的是，美国空军还在为143架作战编码的猛禽采购平板电脑，用于有人-无人编组（MUM-T）。F-22预计将于2029年成为美国空军首型配备忠诚僚机无人机（称为协同作战飞机）的战斗机。此外，关于是否值得将空军现役的32架Block 20训练型猛禽升级至作战编码能力，目前仍存在争论。

所有这些改进都必须立足于一款1990年代设计的飞机。升级可以带来巨大改善，但终究存在极限。相比之下，全新设计的F-47可以从头开始充分利用三十年的技术发展成果。美国空军正寄望于自适应循环发动机，在航程和热管理能力上实现代际飞跃，这是升级猛禽的F119发动机所无法企及的。

自适应循环发动机在传统内涵道气流之外，围绕核心机增加了第三条气流通道。传统发动机只有内涵道和涵道两股气流，而自适应循环发动机可根据发动机和任务需求在三条通道之间动态调配气流，使战斗机的效率大幅提升，原理类似于汽车换挡带来的效率改善。

GE航空正在研发GE XA102发动机，普惠正在研发PW XA103发动机，两者均为下一代自适应推进（NGAP）计划的组成部分，是F-47的潜在动力选择。这些发动机预计将为机载发电机提供大幅增加的功率，以支持飞机的众多系统，其中可能包括定向能武器（即激光武器）。先进传感器、处理器等系统不断增长的功率需求会产生大量废热，使热管理成为第六代战斗机面临的主要工程挑战之一。

F-22现代化改造中的一大工程难题据信正是热管理。F-22和F-35等第五代战斗机在热管理技术上实现巨大飞跃，使其能够搭载高耗热系统（如大功率雷达）。然而，F-35正在推进的Block 4升级正在逼近现有设计的能力极限。第六代战斗机预计将采用更为集成的热管理方案，包括配备第三气流通道的自适应循环发动机、大量使用燃油作为散热器、先进吸热燃料技术、陶瓷基复合材料、优化气流管理等，以及使用添加剂使燃油吸收更多热量（可高达约201摄氏度/425华氏度）。

目前没有公开证据表明升级正在将F-22推向其能力极限，但无论如何这很可能都是一个重大问题。猛禽项目至今仍高度保密。F-22的热管理系统在1990年代曾属异常先进，采用了液体冷却回路和燃油散热器设计，但新型电子战硬件AN/ALR-94、新传感器和计算机必然增加大量热量。有迹象显示，部分外挂传感器存在散热问题，而新的红外探测系统也更多是替换而非新增。

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