图说雄猫

王威　杜仁杰

作为防空飞机及对地攻击飞机，必须有较大的飞行速度和较好的机动性能，而作为舰载机，又必须拥有很低的起飞着陆速度和较大的航程及作战能力，能够把这些要求很好地统一到一架飞机上，F-14选择变后掠气动布局是唯一的答案。

为什么变后掠翼可以满足这些自相矛盾的需求？这要从气动力特性变化对于飞机性能的影响来说。首先是升力斜率：当机翼处于小后掠角状态时，由于相对厚度及展弦比大，拥有很高的升力斜率，而此时增升装置效率也很高（多数变后掠翼飞机采用全展襟翼，充分发挥其性能），使得变后掠飞机在起飞和着陆阶段获得较高的升力系数，降低了飞机的起飞着陆速度。第二是零升阻力系数：在亚声速范围内，各后掠角度的零升阻力基本没有差别，这是因为后掠角改变对于机翼浸润面积的变化极小，摩擦阻力基本是相同的，对于进入超声速明显增大的波阻就不同了，由于后掠效应延缓了压缩性作用，减弱了激波强度，大后掠角时机翼波阻大大减小。变后掠飞机利用这个特性，可获得较好的高速性能。第三是最大升阻比：在亚声速范围内，小后掠机翼拥有最好的气动效率，而在超声速范围内，大后掠机翼拥有优越性，这也是为什么进入超声速时代后，战斗机普遍使用大后掠角小展弦比布局。而变后掠翼飞机在各个飞行速度都有较好的气动效率，也就是说比按后掠翼飞机可以在执行任务的每一个阶段都达到较为满意的性能，这是固定翼飞机难以达到的。

但是变后掠翼飞机并非完美无缺，其较高的结构重量和相对复杂的设计依然是制约变后掠翼飞机发展的命门。翼套的秘密

F-14的凶猛外形很大程度上源于其宽大的翼套，对于固定翼飞机，当飞行速度由亚声速变为超声速时，由于气动力分部的变化，通常会是静稳定度有一个较大的增长，对于变后掠翼飞机来说，这个问题更加突出。F-14采用了展向靠外的转轴位置，约为30%机翼半展长处，大大减少了气动中心的移动量，在超过1.3马赫后，气动中心甚至会前移。而并不满足的格鲁曼又为F-14装备了一种秘密武器——翼套扇翼，这个扇翼平时收纳在F-14A的翼套中，根据不同的速度、攻角和机翼后掠模式及后掠角，它可以自动从翼套中伸出，提高升力，减小由于变后掠造成的气动中心后移量和水平尾翼向下荷载，从而增加了飞机的超声速机动性。这使F-14A的+8g包线向左移动到1.8马赫，这是绝大多数三代机不具备的能力。但翼套扇翼只安装在了F-14A上，在当时，一套扇翼的价格高达150万美元，并且F-14本身的超声速性能也足够优秀，F-14可以不依靠扇翼在2.0马赫飞出+8a，因此F-14B/D并未安装。

灵巧的雄猫

尽管F-14可以被看成是为了AWG-9雷达和AIM-54导弹而生的战斗机，但是越战的经验告诉美国海军，导弹并不能像他们想象的那样让战斗机在几十千米外就结束一切战斗，“雄猫”必须拥有在刺刀见红的空中格斗中杀死对手的性能。

标志性的变后掠翼为“雄猫”带来了优异的格斗性能，为了容纳“不死鸟”导弹而设计的宽发动机间距机体也为“雄猫”带来了额外的升力贡献，凭借着傲视群雄的升力系数，F-14A在发动机推力并不出众的情况下拥有三代机中无与伦比的低速稳定盘旋性能和全包线的瞬间盘旋性能。

虽然“雄猫”有着优异的气动设计，但TF30发动机过低的推力严重拉低了“雄猫”的爬升加速和持续机动能力，TF30发动机的装机加力推力为7746千克，有些F-14A飞行员为了获得更大的推力，会在格斗中关闭飞机的环控系统，减小对于发动机的功率提取，获得额外的约180C千克推力。在1987年，F-14B/D以及部分F-14A用上了加力推力接近13吨的F110-GE-400发动机，两台F110可以使19吨重的“雄猫”获得超过1的格斗推比，让“雄猫”在格斗中无惧任何对手。

全能的“不死鸟”导弹

AIM-54导弹和AWG-9雷达F-14强悍制空能力的保证，AIM-54也是世界上第一种射后不管具有多目标攻击能力的远程空空导弹，对5平方米反射面积的6个不同目标的最大攻击距离为96千米，最广为人知的是1973年的那次同时对60～80千米的6架靶机进行攻击的实验，直接命中4架，一枚“不死鸟”脱靶，一架靶机故障不计分。

超声速轰炸机打靶试验中，一架BQM-34E靶机在15000米以1.5马赫的速度模拟敌方超声速轰炸机，同时带有主动雷达干扰进行自卫，AWG-9用边跟踪边扫描模式在244千米处就“烧穿”了BQM-34E的干扰，在距离目标203千米处发射了一枚“不死鸟”，并且准确的命中了这架BQM-34E，在这次攻击中，“不死鸟”的高抛弹道带着它飞上了30 000米的高空。

对于紧贴海面突防的巡航导弹，“不死鸟”也显得得心应手。这次的倒霉蛋变成了BQM-34A，这架靶机以0.75马赫的速度，贴着海面15米的高度飞行，一架在3000米飞行的F-14很快就发现了他，在距离目标40千米处发射了一枚“不死鸟”，一击毙命。

是与外界通常的印象不同，不死鸟虽然是为了打击大型轰炸机与掠海反舰导弹设计的，但“不死鸟”同样拥有优异的攻击大过载机动目标的能力。在一次打靶实验中，一架位于5000米高度，0.8马赫的QF-86靶机试图使用垂直机动摆脱AWG.9和“不死鸟”的追踪，QF-86先是用一个5g的“破S”机动下降了2000米，随后用6.5a的机动改出俯冲，就在QF-86刚改出的时候，“不死鸟”击中了它，在这次攻击中，“不死鸟”飞出了超过16g的过载。

“五花八门的猫眼”

虽然强大的AWG-9可以让“雄猫”轻松的洞察几百千米外的情况，但其也并非无懈可击，于是F-14A/B装备了红外搜索或电视成像系统来弥补AWG-9的不足，不过最早期的F-14A，其机头下仅仅安装了AN/ALQ-100电子干扰装置的天线以及红色的位置灯。

后期的F-14A纷纷开始加装AN/ALR-23红外探测系统（IRDS，Infra，Red Detection Set），这种红外探测系统可以随动于雷达，也可独立搜索，通常情况下，雷达负责搜索低空目标，而红外探测系统则搜索背景辐射比较大的高空，对于高空加力目标，红外探测系统的捕获距离可以达到近200千米。但IRDS也存在虚警率高的问题，于是在1979年后，95批次的F.14A不再携带红外探测装置，转而批量使用AN/AXX-1电视摄像系统（TCS，Television Camera System），电视摄像系统同红外搜索系统一样均可以独立于雷达进行目标搜索，并且提供未经处理的目标数据给AIM-54，即不依靠雷达进行攻击，但此时的AlM-54只能使用主动脉冲多普勒雷达制导，所以攻击距离只有20千米。

但也并非所有的F-14都有独特的下巴，第七架F-14A原型机BuNo157986在作为F401和F110发动机测试平台时就没有安装上文中任何一种光电与红外设备，不仅如此，其甚至没有装备雷达。不过在作为F-14D原型机后，七号机终于也装上了下巴，也是第一个装上并联双FE的猫。

进入20世纪90年代，在累计测试了20万小时后，性能更为优异的AN/AAS-42红外搜索与跟踪系统（IRST，Infra Red Search and Track set）出现在了F-14D的机鼻下，它与TCS采用并联的方式安装在F-14D的机鼻下方，与之前的红外搜索装置不同的是，其意义已经不仅仅在于能搜索雷达难以应对的山区和城市地形，它还提供了任务计算机所需要的目标信息，极大提高了静默状态下的攻击距离，有效对抗了带有完善射频检测告警的敌方飞机，让大猫可以悄无声息的进行攻击。 责任编辑：陈肖