颜值代表战斗力,可战斗力也不能续命——F-14雄猫的前世今生

基森评历史 2023-06-11 04:38:08

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当今航空技术日新月异,战斗机也随着技术更新发展到了第四代——隐身时代,为了实现最好的隐身效果和飞行性能,四代机的外观发生了巨大改变,看起来更加科幻。但是在部分军迷心中,有一型三代机虽然早已退役,却始终令他们念念不忘,这就是他们心目中的战斗机颜值担当——F-14雄猫。今天小编就来聊聊F-14,揭开它的“前世今生”。

冷战之初,美国为了对抗苏联日益强大的反舰导弹威胁,对未来防空作战需要做了评估,随后在1955年的一项舰队防空拦截机需求案中提出了新的舰队防空作战构想:为航母舰载机编队配备大量的重型战斗机,这种战斗机要具备多目标探测和追踪能力、超大的航程、配备远程空空导弹,可以在距离舰队200海里(370公里)外空域巡航,来构成舰队第一层防空网,在敌人飞机发射反舰导弹前就将其击落。

但是1962年开始服役的F-4并不符合这种构想。F-4虽然配备了AIM-7麻雀中程空空导弹,续航时间长达3小时,但它过于强调多用途机动性并不佳,航程也短,另外AIM-7导弹的射程也无法满足需要,于是美国各大军火商纷纷开始研制新型舰载机和远程空空导弹。

F-4

两个失败者

最初最有竞争力的是道格拉斯公司的F6D“导弹手”战斗机,F6D是一种双发亚音速战斗机,装备了高性能雷达射控系统,滞空时间也长达4小时以上。配备的AAM-N-10导弹射程200公里,最大速度4马赫,也有很大的技术优势。但F6D的缺点也非常明显,那就是亚音速,无论是爬升性能、还是最大速度都无法令海军满意,最多只能算是个超级空空导弹载具,惨遭淘汰。

F6D看起来也挺威猛

当时美国国防部长麦克拉马拉以擅长“砍项目”著称,他受海空军共用F-4所启发,要求海空军联合研制一种“重型可变后掠翼多用途战斗机”,这就是著名的TFX计划(Tactical Fighter Experimental实验性战术战斗机),而计划中的战斗机就是F-111。

其中海军型则是F-111B,定位是F-4的后继机型,不再强调多用途,而是一种专门负责舰队防空的空优战斗机。海军的定位显然同空军的F-111A差异太大,再加上TFX计划是由空军主导,海军的需求无法在空军的构想上得到平衡,退出麦克拉马拉的“拉郎配”是迟早的事。

1965年5月18日,F-111B首次试飞展现出的性能令海军飞航失望,例如许多操控设计不能适应舰载环境、机动性能不足、可靠性不佳……在随后的一系列试飞中,F-111B多次发生事故,还死了好几个试飞员。由于F-111B重达32吨,在航母上起降时非常笨拙,因此被海军试飞员们戏称为“海猪”。

强扭的瓜不甜,TFX计划在1968年5月终止,F-111B虽然流产,却为后来者留下两个“孩子”,那就是AN/AWG-9射控雷达和AIM-54不死鸟远程空空导弹。

笨重的海猪着舰

格鲁曼渔翁得利

1968年6月,单飞后的美国海军就迫不及待地拿出了VFX计划,根据越南战场上F-4和F-8暴露出的问题,提出了一种双发双座重型舰载战斗机的需求。新型战机要求能在距离舰队240公里外进行战斗空域巡航(CAP-Combat Air Patrol)超过2个小时,打开加力后能支撑2分钟空中格斗,最大速度2.2马赫,装备能同时搜索和跟踪目标的雷达、各种射程的空空导弹、1门机炮,甚至还能携带6800公斤炸弹等等。

针对美国海军的要求,共有通用动力、格鲁曼、天寇-沃特、麦道、北美5家公司参加了竞标,最后胜出的不言而喻,自然是格鲁曼。其中一个重要原因就是格鲁曼同海军一直保持着亲密的合作关系,从二战时期著名的F4F到F6F,格鲁曼的“猫”一直倍受海军青睐。因此海军在TFX计划时就留了一手,从1965年10月就开始资助格鲁曼进行新式战斗机的研发,还把格鲁曼定为F-111B的次承包商(主承包商是通用动力),这些都为后来格鲁曼中标提供了大量的技术储备。

F-14经典外形的由来

1969年1月,格鲁曼公司得到合同后,向海军提供的方案包含有8种气动外形。总体来说,这8种设计基本都沿袭了F-111的发展方向,比如武器控制系统、雷达、发动机等等,甚至有7种都是可变后掠翼设计,难道这只是个巧合?实际上看看从上世纪70年代起,世界上掀起了一股后掠翼设计热潮,不论是英德意联合研发的狂风,还是苏联的米格-23、苏-17/22、苏-24等等,都是典型的代表,这又是为何呢?

当时为了满足战斗机高速拦截能力、长巡航时间、大载弹量的要求,就必须加大机翼面积来降低机翼载荷,这样势必会增大震波和摩擦阻力,从而降低高速能力和巡航时间。为了弥补这些降低的指标,又得使用推力更大发动机、携带更多燃油。但这么一来飞机重量更大,就又要增加机翼面积,再增加发动机推力和燃油……陷入一个死循环。这才出现了可变后掠翼设计来终结这个死循环,通过调节后掠翼角度来实现机翼面积的变化,从而达到“完美”的平衡。

上世纪60年代后期,美国航空航天总署(NASA)根据这个理论,提出了双发双垂尾可变后掠上单翼设计,后来F-14成功地借鉴了这个理论。

但是当初海军选中的方案与后来的F-14“长得”一点儿都不像,双座双发、可变后掠上单翼、吊舱式发动机倒还差不多,最大的差异就是只有1个类似于F-111的小单垂尾。

在此前的风洞实验中,单垂直尾翼和两片可以向外折叠的大型腹鳍设计的确可以提供足够方向控制力和稳定性,并且在大攻角控制能力、震波阻力特性等方面都不逊于其他的双垂尾设计方案。但海军有自己的顾虑,他们认为可折叠的大型腹鳍明显不适用于航母起降操作,假如将腹鳍缩小的话,在高速飞行中一旦一台发动机熄火,由于两台发动机距离太远,依靠单垂尾和小腹鳍难以维持方向稳定性。后来格鲁曼公司经过评估,决定改用双垂尾与两片固定式小型腹鳍。

格鲁曼对机翼设计也进行了优化,包括增加可变翼的自动可变后掠功能,增加机翼面积降低翼载荷,减少机翼展舷比来减轻重量,在翼套内增设小型扇翼以提高机动性,改善机翼翼套与发动机舱连接处外形等等。

此外还调整了发动机安装位置和发动机舱外形线条,以改善操纵性和飞行品质。更重要的是将发动机喷嘴改成了“收敛-扩散”式,这样可以有效提高推力和扩大飞行包线范围。

以上这些改进基本奠定了以后F-14的高颜值外形,成为那架军迷们熟悉的“雄猫”。

从原型机到部署

美国海军对新型空优战斗机期望值很高,因此不但提出了苛刻的技术性能要求,还配上了严厉的违约惩罚,下面摘录一部分:

一、空重每超过45公斤罚款44万美元。

二、加速性能每降低1秒罚款44万美元。

三、续航里程每少10海里罚款100万美元。

四、着陆速度每增加1海里罚款105.6万美元。

五、维修每增加1个人工小时罚款45万美元。

1969年3月,格鲁曼公司开始改进设计方案,1970年12月21日,首架原型机XF-14A试飞成功,中间只用了22个月。到1972年2月,头两批12架原型机全部生产完毕。1号原型机主要用作机体测试,不幸的是第二次试飞时就由于液压系统故障而坠毁。

2号机用于低速操控试验,3号机用于地面结构强度试验,4号机用于AIM-54导弹试射(首架装备AN/AWG-9雷达),5号机用于各种系统整合试验,6号机用于其他武器投射试验,7号机用于发动机试验,8号机用于综合评估,9号机用于AN/AWG-9雷达评估,10号机用于航母适用性试验,11号机用于航电系统试验,12号机顶替坠毁的1号机。后来6、8、10号机也由于不同原因坠毁。

1972年6月,F-14首次上舰试飞。1974年,随着VF-1和VF-2战斗机中队在企业号核动力航母上部署,F-14成为世界上拥有最先进气动布局、最强大雷达射控系统、最强大武器系统的超级战斗机,在很长一段时间内几乎没有对手能对其发起挑战,美国舰载战斗机从此迎来了长达三十多年的“雄猫”时代。

F-14的型号细分

F-14A

F-14总共量产了20多年,最初生产的是F-14A型,直到1987年3月该型号停产,一共制造了557架,占总产量的78%。关于F-14A的性能数据很多地方都可以查到,这里就不再敷叙,只介绍下其在执行不同作战任务时的战术指标,帮助大家理解战斗机作战半径的意义差别。

一、执行护航任务:挂载4枚AIM-7麻雀中程空空导弹,作战半径926公里;往返采用巡航模式,可以在3048米高度,采用1马赫加力作战2分钟。

二、执行空中战斗巡逻任务:挂载6枚AIM-54不死鸟远程空空导弹、1634公斤副油箱,作战半径278公里;往返采用巡航速度,可以在10668米高度巡逻2.2小时,采用1.35马赫加力作战2分钟。

三、执行阻绝打击任务:挂载6枚MK82炸弹、1634公斤副油箱,作战半径945公里;往返采用巡航速度,在接近目标时飞机贴近海面以0.8马赫飞行185公里,在海平面以0.85马赫作战5分钟。

四、执行甲板弹射拦截任务:挂载4枚AIM-7麻雀中程空空导弹、1634公斤副油箱,作战半径398公里;在13716米高度开燃油加速到1.8马赫往返,在同样高度以1.8马赫加力作战2分钟。

以上是F-14理论上的战术指标,但在实际使用时多少会有所出入,例如在战斗巡逻时,由于6枚AIM-54不死鸟重量太大,降落时会对航母飞行甲板造成过大冲击,因此这种配置很少被采用,多数会选择挂载4枚AIM-54不死鸟、2枚AIM-7麻雀和2枚AIM-9响尾蛇。

“肥猪流”挂载方式

F-14B

该型1987年开始量产,到1990年为止一共生产了38架,另外有47架A型升级为B型。B型的外观同A型几乎完全相同,最大的区别在发动机上,换装了性能更强大F110-GE-400发动机,使B型航程增加了60%,爬升率提高了61%,加速时间减少了43%,作战滞空时间延长了1/3。

F-14C

格鲁曼公司本打算对B型继续改进,改进射控系统,并使数据链系统与E-2C、A-6E、F/A-18兼容,以及增加大量电子系统,使F-14C除了能执行舰队防空任务外,还能全天候执行对地攻击、侦察任务,实际上就类似后来F/A-18E/F那样的“全能雄猫”。但由于经费问题,该型号的计划最后被取消。

F-14D

C型计划取消后,格鲁曼又应海军要求继续对B型改进,包括换装新型雷达、航电和数位化仪表设备等,这就是最后的D型。新设备的增加,使D型具备了使用AIM-120先进中距空空导弹的能力,还可以挂载激光制导炸弹、AGM-88高速反辐射导弹、AGM-65小牛空地导弹等,拥有了精确对地打击功能。

D型从1990年3月开始量产,计划生产127架,并改装400架A型,到1998年全部换装成D型。但后来随着F/A-18E/F被大量采购,D型采购量不断压缩,到1991年2月26日F-14生产线永久关闭时,只生产了37架,改装了18架。

黯然除役

F-14全部换装完成后,最鼎盛时一共组建了30个中队,部署在13个舰载机联队中,每艘航母配了2个中队。但是好景不长,1991年冷战结束后,美国海军航母数量从16艘锐减到12艘,随之舰载机联队也减少为10个,F-14飞行中队也迎来了第一次裁减。

1996年,F-14又迎来了第二次裁减,有8个舰载机联队只保留1个F-14中队,此时F-14只剩下了12个中队。

随着A-6、A-7攻击机的陆续退役,F-14被赋予了对地攻击任务,计划升级为D型来作为下一任攻击机服役前的过渡。但F/A-18E/F超级大黄蜂的加快入役使F-14遭遇第三次裁减高峰,第一批退出战斗序列的是隶属于第8舰载机联队的VF-14、VF-41中队。

伊拉克战争成为压弯骆驼的最后一根稻草,尽管F-14在战争中表现优异,执行任务时丝毫没有表现出任何不能胜任的情况,但每小时7万美金的飞行和维护费用实在太贵了,例如一个F-14中队的维护人员要比一个F/A-18E/F中队多60人左右。原本2010年全部退役的计划被提前到了2008年,最终又锁定在了2006年。

2006年3月11日,最后2个中队共22架F-14D在伊拉克执行完部署后,回到了美国本土欧希安纳海军航空站,从此在航母甲板上再也见不到“雄猫”的身影,一代经典成为军迷心目中永远的回忆。

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