Lockheed Martin F-22 Raptor YF-22A

El YF-22A fue el vehículo aéreo prototipo con el que el equipo encabezado por Lockheed, junto a Boeing y General Dynamics, compitió en la fase de demostración y validación (Dem/Val) del programa Advanced Tactical Fighter (ATF) de la Fuerza Aérea de Estados Unidos. No era un caza de preserie, sino un demostrador de tecnología «de mejor esfuerzo» concebido para probar la viabilidad de la célula y de la propulsión; carecía por completo de la aviónica de misión, cuyo desarrollo se llevó en paralelo con un prototipo de aviónica en tierra y un Boeing 757 modificado como laboratorio volante.

El camino hasta el prototipo fue largo. La USAF empezó a explorar el concepto ATF en 1981 con una petición de información a la industria y, en 1983, convirtió el equipo de definición en una oficina de programa en Wright-Patterson. La primera propuesta de Lockheed, el CL-2016, era un aparato enorme apodado «battlecruiser», inspirado en el SR-71; cuando la furtividad pasó a ser requisito central, la Skunk Works de Burbank derivó hacia formas facetadas heredadas del F-117, cuyo pobre comportamiento aerodinámico dejó a la compañía entre las peor valoradas de la exploración de conceptos. En 1984 Lockheed abandonó las facetas y, apoyándose en medidas empíricas en su campo de radar de Helendale, apostó por superficies curvas. La configuración 090P presentada a Dem/Val ya mostraba el morro en punta de flecha, tomas en S que ocultaban el motor y un lanzador rotatorio interno.

En noviembre de 1984 la declaración de necesidad operativa fijó un caza de unas 50.000 libras (22.700 kg) de peso al despegue con énfasis en furtividad, maniobrabilidad y crucero supersónico sin postcombustión. La petición de propuestas salió en septiembre de 1985 y, en mayo de 1986, por recomendación de la Comisión Packard, se añadió la exigencia de construir prototipos de vuelo. Siete compañías pujaron en julio de 1986 y el 31 de octubre de ese año Lockheed y Northrop fueron elegidas como finalistas, con contratos de 691 millones de dólares para una fase Dem/Val de 50 meses. La oficina de programa designó YF-22 al diseño de Lockheed y YF-23 al de Northrop; Pratt & Whitney y General Electric desarrollarían los motores YF119 y YF120.

El reparto industrial asignó a Lockheed el fuselaje delantero, la cabina y los bordes furtivos, con montaje final en Palmdale; Boeing construyó las alas y el fuselaje trasero en Seattle, y General Dynamics el fuselaje central, las bodegas, la cola y el tren en Fort Worth. Los socios invirtieron 675 millones de dólares propios además del contrato. El diseño evolucionó de forma agitada: a principios de 1987 la configuración 095 sustituyó el lanzador rotatorio por una bodega plana, pero a mediados de ese año el análisis de pesos mostró un exceso de 9.000 libras (4.100 kg). En julio de 1987 el equipo decidió empezar de cero y, tras tres meses intensivos, adoptó la configuración 614/1114 con tomas en los hombros, alas delta romboidales tomadas del concepto de General Dynamics y cuatro superficies de cola. En mayo de 1988 se congeló como YF-22 la configuración 632/1132; para entonces el peso objetivo se había elevado a 60.000 libras (27.200 kg) y el empuje exigido a los motores pasó de la clase de 30.000 a la de 35.000 libras.

El resultado fue un bimotor monoplaza con ala delta de 48° de flecha, tres bodegas internas, derivas inclinadas y estabilizadores enterizos, toberas bidimensionales con vectorización de empuje, aerofreno entre las derivas y cabina de burbuja sin marco. Los mandos eran fly-by-wire con estabilidad estática relajada, palanca lateral al estilo F-16 y cinco pantallas multifunción. El primer ejemplar, PAV-1 (número de serie 87-0700, matrícula civil N22YF), llevaba los YF120 de General Electric; el segundo, PAV-2 (87-0701, N22YX), los YF119 de Pratt & Whitney. En el proyecto, el aparato recibió extraoficialmente el nombre «Lightning II» en homenaje al P-38, denominación que no prosperó y que la USAF acabaría dando al F-35 en 2006.

El PAV-1 se presentó en Palmdale el 29 de agosto de 1990 y voló por primera vez el 29 de septiembre de 1990 a los mandos de David L. Ferguson: 18 minutos, 250 nudos y 12.500 pies (3.800 m) antes de aterrizar en Edwards. El PAV-2 despegó el 30 de octubre con Thomas A. Morgenfeld. A diferencia del YF-23, el YF-22 disparó misiles AIM-9 y AIM-120 desde sus bodegas y voló a más de 60° de ángulo de ataque, con velocidades de cabeceo a baja velocidad que duplicaban las del F-16 gracias a la vectorización. El PAV-1 alcanzó Mach 1,58 en supercrucero el 3 de noviembre de 1990 y el PAV-2 Mach 1,43 el 27 de diciembre; la velocidad máxima superó Mach 2. Las pruebas concluyeron el 28 de diciembre de 1990 con 74 vuelos y 91,6 horas, muy por encima de lo acumulado por su rival.

El 23 de abril de 1991 el secretario de la Fuerza Aérea Donald Rice anunció la victoria del equipo Lockheed. Ambos diseños cumplían los requisitos: el YF-23 era más furtivo y rápido, pero el YF-22 era más ágil, había volado muchas más horas y se consideró de menor riesgo y mejor gestión; la prensa especuló además con su mayor adaptabilidad a la versión naval NATF, aunque la Armada abandonó ese programa en el ejercicio fiscal 1992. En agosto de 1991 se firmó el contrato de desarrollo (EMD), inicialmente valorado en unos 11.000 millones de dólares. El PAV-1 pasó a exposición; el PAV-2 siguió volando otras 39 salidas y 61,6 horas hasta que, el 25 de abril de 1992, sufrió graves daños en Edwards durante una demostración de motor y al aire por una oscilación inducida por el piloto que el software de control no evitó. Morgenfeld salió ileso; el avión, reparado solo superficialmente, no volvió a volar y acabó como modelo de pruebas de antenas. Las leyes de control del F-22 se modificaron a raíz del accidente.

El F-22A de producción se alejó notablemente del prototipo al pasar de la configuración 632/1132 a la 645: las derivas, sobredimensionadas, se redujeron entre un 20 y un 30 %; la flecha de ala y estabilizadores bajó 6° desde los 48°; la longitud se acortó 2 pies (0,6 m) y la envergadura creció 1,5 pies (0,5 m); se rediseñaron radomo y fuselaje, se eliminó el aerofreno dedicado en favor de deflexión opuesta de flaps y alerones, la cabina se adelantó 7 pulgadas (178 mm) para mejorar la visibilidad y las tomas se retrasaron 14 pulgadas (356 mm). El PAV-1 se conserva en el museo del Air Force Flight Test Center de Edwards y el PAV-2 quedó almacenado en Rome Laboratory (Nueva York).