楠木軒

時代悲歌,戰鬥機中的藝術品,F-14戰鬥機發展史

由 端木泰華 發佈於 綜合

美國的戰鬥機在退役後大多是選擇封存管理,然而在眾多退役的功勳老將中卻有這樣一個獨特的存在,它在退出了美國現役後既沒有賣給其他國家也沒有被封存起來,除了被送進博物館的那幾架,其餘都被拆解為了約0.61米見方的碎片,這款堪稱屍骨無存的戰鬥機就是在電影《壯志凌雲》中大放異彩的F-14戰鬥機。
F-14戰鬥機直至今日還在被眾多軍迷所津津樂道,在諸多的軍事論壇裏也都頻繁地出現在討論話題中,為何F-14戰鬥機在它退役的這麼多年裏仍然令人念念不忘,這款戰鬥機又有哪些與眾不同的特點?讓咱們走進這款被稱為藝術品的戰機。
上圖為F-14戰鬥機。
F-14戰鬥機的設計背景
在美國與蘇聯冷戰的那幾十年裏,雙方都想把核彈扔到對方的領土上去,在導彈性能還無法令人滿意的那個年代,由轟炸機投擲就成了各國的首選,在這種背景下高空超音速轟炸機就被各國給研製了出來,比如蘇聯的圖-22M超音速戰略轟炸機和由潛艇發射的長程遠距離反艦導彈就給了美國航母戰鬥羣很大的威脅。為了節約成本,美國的海軍和空軍就一起參與了一個叫作TFX的計劃,這個計劃的主要目的就是尋找一種長航程與耐航的攔截機來護衞航母戰鬥羣的安全,但是這個計劃最終以失敗為告終,在這個計劃中誕生的戰鬥機叫做F-111B,是由通用動力公司和格魯曼航空航天公司共同為海軍研製出來的一款可變後掠翼戰鬥機,但是它的重量遠遠地超過了海軍對新型戰鬥機的要求,而且由於該戰鬥機偏重導致近戰纏繞能力非常差,偏偏近戰纏繞能力又是海軍的剛需,所以格魯曼航空航天公司只能繼續地對其進行修改,1966年由於格魯曼公司仍然即無法拿出有效提升F-111B的近戰纏繞能力的方案也無法減輕F-111B的重量,美國國會終止了對其的撥款,海軍也獲得了國會對其研發代替機型的批准。
上圖為F-111戰鬥機。
重新招標,倉促出生卻實力強悍的F-14初代戰機
1968年,美國海軍單獨提出了一個叫做VFX的計劃,在計劃中美國海軍明確的規定了幾個設計要求,美國海軍想要的是一款雙座、雙發,以奪取制空權為主要目的的空優型重型戰鬥機,飛機的最高飛行速度要達到2.2倍音速,在武器方面為了不重蹈F-4鬼怪式戰鬥機覆轍特意要求這款戰鬥機要內置M61火神式六管連發機炮,並且對其載重能力也有很大的要求,由於美國海軍對這款戰鬥機的期望是奪取和守護制空權,所以要求新款戰機擁有掛載最低6枚大型空對空導彈或者10枚中小型空對空導彈的能力。當時有4家公司都採用的是可變掠翼的設計,其中就有格魯門公司,在這家公司進入了最後階段的時候,美國海軍決定再給他一次機會,不過對F111B耿耿於懷的美國海軍對格魯門公司提出了堪稱苛刻的要求,他們要求飛機空重一旦超過了預計的數值,就要每多45公斤交44萬美元的罰款,同時隨着蘇聯對美國航母戰鬥羣與日俱增的防空威脅,美國海軍規定新式飛機每晚交付一天就要罰格魯門公司5000美元。
上圖為暫未裝到飛機上的M61機關炮。
在如此苛刻的要求下格魯門公司選擇放棄製造原型機的步驟,直接製造實機,在美國海軍的高壓之下籤完合同的第22個月F-14就進行了首次的飛行,22個月研製出一款戰鬥機是什麼概念,舉個例子,著名的F-16"國際戰鬥機"於1972年的4月原型機開始研製,F16A的首飛時間是1976年的12月,F16戰鬥機從研製到首飛花費了56個月,相比之下F-14戰鬥機的面世顯得如此的倉促,但是倉促面世的F-14戰鬥機出色的性能令人相當滿意,在1973年就擁有了初始的作戰能力。
上圖為F-16"國際戰鬥機"。
整體設計
美國海軍給F-14戰鬥機的定位就是一款空優及海軍長程攔截機,在超視距空戰還沒有普及的年代,戰鬥機的近距離格鬥能力顯得格外重要,為了給飛行員在近距離格鬥時擁有良好的視野,F-14戰鬥機採取了泡型艙罩的設計,泡型艙罩就是一種外形如同肥皂泡一樣的飛機座艙罩,這種座艙罩可以給飛行員360度的良好視野,這一點在F-16戰鬥機上有着充分的體現。駕駛艙中的兩個座位所對應的分別是前座負責操控飛機的飛行員與後座負責操控武器的雷達攔截官。為了達成美軍對F-14戰鬥機高掛載的要求,在F-14戰鬥機的扁平機體下方可以掛載各式武器,機炮的位置在左邊。
上圖為正在飛行的F-14戰鬥機,注意看它的座艙罩像不像肥皂泡?其實F-116的更像。
F-14戰鬥機的扁平機體可不光是為了掛載武器,這個扁平狀的機身設計可以説是頗具匠心,與蘇聯的蘇-27"側衞"戰鬥機類似,這個扁平狀的機身也是除了機翼外的另一升力體,它所產生的升力可以達到整體升力的百分之四十到六十,其原理是兩個引擎噴嘴的距離設計的非常靠近,在這種情況下兩個引擎噴嘴噴射出來的氣流在經過扁平狀的機身時就會產生額外的升力,轉向能力也會有大幅度地提高,而且這段機身裏還集成了飛機大部分的要害部位,飛機的油箱,可變後掠翼的機械結構,電子,以及飛控系統都被容納了進來,同時由於F-14戰鬥機採用的是可變後掠翼的結構,所以機翼下如果加裝武器掛架,武器的指向將無法和機首的指向保持一致,可以説F-14戰鬥機的扁平機體是除了可變後掠翼外的另一大亮點。
上圖為F-14戰鬥機的扁平機身。
F-14戰鬥機最大的特點,可變後掠翼。
機翼的後掠角在戰機飛行時可以進行改變的機翼就叫作可變後掠翼,可變後掠翼的出現是為了同時滿足短距起降,超音速飛行和亞音速飛行的這三點要求,以使用機翼變後掠的方式來用不同的後掠角去適應飛機不同情況,使其在這些不同情況下都能達到最佳的飛行狀態的目的。F-14作為使用可變後掠翼最成功的戰機,在這方面的設計巧妙至極,F-14戰鬥機的後掠角度可以在完全伸展的20度到68度之間來回改變,由於後掠角的角度是由機上的飛行電腦自動控制的,為了增加其可靠性,在發生緊急情況時也可以由飛行員來接管控制權限。在電腦控制的情況下無論機翼在什麼樣的高度和速度下都能獲得最佳的升阻比,而最佳的升阻比將會給戰機帶來十分出色的高速和轉向性能。
由於F-14戰鬥機是一款艦載戰鬥機,所以它需要儘可能地減少在航空母艦上所佔用的空間,由於它採用是可變後掠翼,所以無法像F18戰鬥機那樣將機翼摺疊起來,所以在停泊時通常將後掠翼的角度調節至七十五度,此時的機翼會與戰機升降舵重疊,以此來達到節省艦上空間的目的。此外,格魯門公司還為F-14戰鬥機配備了"直接升力控制",這種設計完全是為了艦載機而生,與一般的飛機只有單側襟翼不同,F-14戰鬥機的機翼前後都有襟翼,在降落在航母上的時候襟翼可以向下打開用來增強飛機的升力,通過控制4片擾流板的打開數量就能在俯仰角不發生改變的情況下對升力進行精準地控制,這樣飛行員就可以在最佳的視角下控制飛機在甲板上選擇最適當的位置着陸,大大地降低了艦載機在降落時的難度和危險。
上圖為掛載了6枚不死鳥導彈的F-14戰鬥機,注意看它的機翼與上面的那些圖的位置不一樣。
動力系統
F-14A戰鬥機的動力系統是由兩具美國的第一部渦輪風扇引擎構成的,該型號的引擎是由普拉特·惠特尼所研製成功的,其代號為TF-30,是一種低旁通比渦輪風扇引擎,F-14戰鬥機選用此款引擎也是在無可選擇下的無奈之舉,實際上這款引擎達不到美國海軍對F-14戰鬥機推重比要達到1的要求,使用了TF-30的F14戰鬥機的推重比和F-4鬼怪式戰鬥機的推重比是相同的,由於F-14的氣動性能優於F-4戰鬥機才獲得更高的爬升率,並且由於該引擎性能的不到位導致F-14戰鬥機發生的事故中有百分之二十八都與引擎有關,這一點在電影《壯志凌雲》中也有體現,後來換裝了F101DEF引擎的F14戰鬥機才發揮出了它的真正實力,從此它在航母上彈射起飛時不必開啓加力就能達到起飛速度,除此之外,得益於新引擎更加經濟的燃油性使它的作戰半徑有明顯的增加,推力也有所增強,最重要的是不會再因為引擎而導致飛機失事。
上圖為TF-30引擎。
機載武器
除了美國海軍出於一朝被蛇咬,十年怕井繩的心態強行要求加裝上去的機炮外,F-14戰鬥機所能攜帶的空空導彈有很多種,其中最引人注目的莫過於AIM-54不死鳥長程空對空導彈。這款導彈是專門為了攔截蘇聯空軍高空超音速轟炸機的入侵而誕生的,它是全世界第一種主動雷達制導的空空導彈,到它退役為止也只有F-14戰鬥機有掛載它的記錄,可以説不死鳥導彈是F-14戰鬥機的專屬戰鬥夥伴。由於當時的電子技術的落後和對射程的要求,不死鳥導彈的體形十分巨大,與普通導彈不同的是,不死鳥導彈可以在短時間內針對多個遠程目標發射數發導彈,F-14戰鬥機一共可以掛載6枚不死鳥大型導彈,在不掛載不死鳥大型導彈的情況下它一共可以掛載10枚空空導彈,分別是6枚AIM-7麻雀中程空空導彈和4枚AIM-9空空導彈,在對地方面除了可以使用無制導炸彈外,在加裝了紅外線瞄準倉後還可以使用精確制導武器。
上圖為F-14戰鬥機正在發射不死鳥導彈。
總結評價
在世界上只有美國和伊朗擁有F-14戰鬥機,伊朗的F-14戰鬥機是美國在1970年賣給它的,當時伊朗和美國還是盟友關係,當時一共賣給伊朗79架F-14以及配套的不死鳥導彈,這些戰鬥機和導彈最後成了美國的心腹大患。
F-14戰鬥機以其帥氣的外觀和優越的性能迷倒了包括作者在內的無數國內外軍迷,可惜的是這款戰鬥機最終由於運行成本太高,再加上它最大的敵人蘇聯的解體,導致F-14戰鬥機被更加經濟的F/A-18戰鬥機所取代,對於美國來説也許F/A-18不如F-14,但是無疑F/A-18更加合適。為了不讓伊朗獲得F-14戰鬥機的零件還將博物館以外的F-14戰鬥機都拆碎銷燬了,F-14戰鬥機就此成為了美國海軍重型艦載機的絕唱,一代傳奇的藝術品就此泯滅於歷史的長河之中。
上圖為正在航母上起飛的F-14戰鬥機。