王威　杜仁杰

作為防空飛機及對地攻擊飛機，必須有較大的飛行速度和較好的機動性能，而作為艦載機，又必須擁有很低的起飛著陸速度和較大的航程及作戰(zhàn)能力，能夠把這些要求很好地統(tǒng)一到一架飛機上，F(xiàn)-14選擇變后掠氣動布局是唯一的答案。

為什么變后掠翼可以滿足這些自相矛盾的需求？這要從氣動力特性變化對于飛機性能的影響來說。首先是升力斜率：當機翼處于小后掠角狀態(tài)時，由于相對厚度及展弦比大，擁有很高的升力斜率，而此時增升裝置效率也很高（多數(shù)變后掠翼飛機采用全展襟翼，充分發(fā)揮其性能），使得變后掠飛機在起飛和著陸階段獲得較高的升力系數(shù)，降低了飛機的起飛著陸速度。第二是零升阻力系數(shù)：在亞聲速范圍內(nèi)，各后掠角度的零升阻力基本沒有差別，這是因為后掠角改變對于機翼浸潤面積的變化極小，摩擦阻力基本是相同的，對于進入超聲速明顯增大的波阻就不同了，由于后掠效應延緩了壓縮性作用，減弱了激波強度，大后掠角時機翼波阻大大減小。變后掠飛機利用這個特性，可獲得較好的高速性能。第三是最大升阻比：在亞聲速范圍內(nèi)，小后掠機翼擁有最好的氣動效率，而在超聲速范圍內(nèi)，大后掠機翼擁有優(yōu)越性，這也是為什么進入超聲速時代后，戰(zhàn)斗機普遍使用大后掠角小展弦比布局。而變后掠翼飛機在各個飛行速度都有較好的氣動效率，也就是說比按后掠翼飛機可以在執(zhí)行任務的每一個階段都達到較為滿意的性能，這是固定翼飛機難以達到的。

但是變后掠翼飛機并非完美無缺，其較高的結(jié)構(gòu)重量和相對復雜的設(shè)計依然是制約變后掠翼飛機發(fā)展的命門。翼套的秘密

F-14的兇猛外形很大程度上源于其寬大的翼套，對于固定翼飛機，當飛行速度由亞聲速變?yōu)槌曀贂r，由于氣動力分部的變化，通常會是靜穩(wěn)定度有一個較大的增長，對于變后掠翼飛機來說，這個問題更加突出。F-14采用了展向靠外的轉(zhuǎn)軸位置，約為30%機翼半展長處，大大減少了氣動中心的移動量，在超過1.3馬赫后，氣動中心甚至會前移。而并不滿足的格魯曼又為F-14裝備了一種秘密武器——翼套扇翼，這個扇翼平時收納在F-14A的翼套中，根據(jù)不同的速度、攻角和機翼后掠模式及后掠角，它可以自動從翼套中伸出，提高升力，減小由于變后掠造成的氣動中心后移量和水平尾翼向下荷載，從而增加了飛機的超聲速機動性。這使F-14A的+8g包線向左移動到1.8馬赫，這是絕大多數(shù)三代機不具備的能力。但翼套扇翼只安裝在了F-14A上，在當時，一套扇翼的價格高達150萬美元，并且F-14本身的超聲速性能也足夠優(yōu)秀，F(xiàn)-14可以不依靠扇翼在2.0馬赫飛出+8a，因此F-14B/D并未安裝。

靈巧的雄貓

盡管F-14可以被看成是為了AWG-9雷達和AIM-54導彈而生的戰(zhàn)斗機，但是越戰(zhàn)的經(jīng)驗告訴美國海軍，導彈并不能像他們想象的那樣讓戰(zhàn)斗機在幾十千米外就結(jié)束一切戰(zhàn)斗，“雄貓”必須擁有在刺刀見紅的空中格斗中殺死對手的性能。

標志性的變后掠翼為“雄貓”帶來了優(yōu)異的格斗性能，為了容納“不死鳥”導彈而設(shè)計的寬發(fā)動機間距機體也為“雄貓”帶來了額外的升力貢獻，憑借著傲視群雄的升力系數(shù)，F(xiàn)-14A在發(fā)動機推力并不出眾的情況下?lián)碛腥鷻C中無與倫比的低速穩(wěn)定盤旋性能和全包線的瞬間盤旋性能。

雖然“雄貓”有著優(yōu)異的氣動設(shè)計，但TF30發(fā)動機過低的推力嚴重拉低了“雄貓”的爬升加速和持續(xù)機動能力，TF30發(fā)動機的裝機加力推力為7746千克，有些F-14A飛行員為了獲得更大的推力，會在格斗中關(guān)閉飛機的環(huán)控系統(tǒng)，減小對于發(fā)動機的功率提取，獲得額外的約180C千克推力。在1987年，F(xiàn)-14B/D以及部分F-14A用上了加力推力接近13噸的F110-GE-400發(fā)動機，兩臺F110可以使19噸重的“雄貓”獲得超過1的格斗推比，讓“雄貓”在格斗中無懼任何對手。

全能的“不死鳥”導彈

AIM-54導彈和AWG-9雷達F-14強悍制空能力的保證，AIM-54也是世界上第一種射后不管具有多目標攻擊能力的遠程空空導彈，對5平方米反射面積的6個不同目標的最大攻擊距離為96千米，最廣為人知的是1973年的那次同時對60～80千米的6架靶機進行攻擊的實驗，直接命中4架，一枚“不死鳥”脫靶，一架靶機故障不計分。

超聲速轟炸機打靶試驗中，一架BQM-34E靶機在15000米以1.5馬赫的速度模擬敵方超聲速轟炸機，同時帶有主動雷達干擾進行自衛(wèi)，AWG-9用邊跟蹤邊掃描模式在244千米處就“燒穿”了BQM-34E的干擾，在距離目標203千米處發(fā)射了一枚“不死鳥”，并且準確的命中了這架BQM-34E，在這次攻擊中，“不死鳥”的高拋彈道帶著它飛上了30 000米的高空。

對于緊貼海面突防的巡航導彈，“不死鳥”也顯得得心應手。這次的倒霉蛋變成了BQM-34A，這架靶機以0.75馬赫的速度，貼著海面15米的高度飛行，一架在3000米飛行的F-14很快就發(fā)現(xiàn)了他，在距離目標40千米處發(fā)射了一枚“不死鳥”，一擊斃命。

是與外界通常的印象不同，不死鳥雖然是為了打擊大型轟炸機與掠海反艦導彈設(shè)計的，但“不死鳥”同樣擁有優(yōu)異的攻擊大過載機動目標的能力。在一次打靶實驗中，一架位于5000米高度，0.8馬赫的QF-86靶機試圖使用垂直機動擺脫AWG.9和“不死鳥”的追蹤，QF-86先是用一個5g的“破S”機動下降了2000米，隨后用6.5a的機動改出俯沖，就在QF-86剛改出的時候，“不死鳥”擊中了它，在這次攻擊中，“不死鳥”飛出了超過16g的過載。

“五花八門的貓眼”

雖然強大的AWG-9可以讓“雄貓”輕松的洞察幾百千米外的情況，但其也并非無懈可擊，于是F-14A/B裝備了紅外搜索或電視成像系統(tǒng)來彌補AWG-9的不足，不過最早期的F-14A，其機頭下僅僅安裝了AN/ALQ-100電子干擾裝置的天線以及紅色的位置燈。

后期的F-14A紛紛開始加裝AN/ALR-23紅外探測系統(tǒng)（IRDS，Infra，Red Detection Set），這種紅外探測系統(tǒng)可以隨動于雷達，也可獨立搜索，通常情況下，雷達負責搜索低空目標，而紅外探測系統(tǒng)則搜索背景輻射比較大的高空，對于高空加力目標，紅外探測系統(tǒng)的捕獲距離可以達到近200千米。但IRDS也存在虛警率高的問題，于是在1979年后，95批次的F.14A不再攜帶紅外探測裝置，轉(zhuǎn)而批量使用AN/AXX-1電視攝像系統(tǒng)（TCS，Television Camera System），電視攝像系統(tǒng)同紅外搜索系統(tǒng)一樣均可以獨立于雷達進行目標搜索，并且提供未經(jīng)處理的目標數(shù)據(jù)給AIM-54，即不依靠雷達進行攻擊，但此時的AlM-54只能使用主動脈沖多普勒雷達制導，所以攻擊距離只有20千米。

但也并非所有的F-14都有獨特的下巴，第七架F-14A原型機BuNo157986在作為F401和F110發(fā)動機測試平臺時就沒有安裝上文中任何一種光電與紅外設(shè)備，不僅如此，其甚至沒有裝備雷達。不過在作為F-14D原型機后，七號機終于也裝上了下巴，也是第一個裝上并聯(lián)雙FE的貓。

進入20世紀90年代，在累計測試了20萬小時后，性能更為優(yōu)異的AN/AAS-42紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)（IRST，Infra Red Search and Track set）出現(xiàn)在了F-14D的機鼻下，它與TCS采用并聯(lián)的方式安裝在F-14D的機鼻下方，與之前的紅外搜索裝置不同的是，其意義已經(jīng)不僅僅在于能搜索雷達難以應對的山區(qū)和城市地形，它還提供了任務計算機所需要的目標信息，極大提高了靜默狀態(tài)下的攻擊距離，有效對抗了帶有完善射頻檢測告警的敵方飛機，讓大貓可以悄無聲息的進行攻擊。 責任編輯：陳肖