F-14“雄猫”(Tomcat)战斗机是
美国格鲁门公司从1969年开始研制生产的具有舰载能力的
超音速、双引擎、双座、双
尾翼、可变后掠翼
重型战斗机,是美国“十系战机”(Teen Series)系列的首个产品,也是
美国军队装备的第一种第四代战斗机(五代划分体系)。
1968年6月,
美国海军向
麦道公司、
通用动力和
格鲁门等5家公司发出“海军试验战斗机”(VFX)项目招标邀请,最终格鲁门公司的设计方案中标,并获得了F-14的战斗机编号。1970年12月21日,F-14的首架
原型机XF-14A首飞,之后在1972年6月,原型机又完成了首次航母弹射起飞和降落。1974年9月22日,完成测试的F-14战斗机开始进入美国海军服役,登上了
企业号航空母舰(CVN-65)。到2006年9月22日退役时,F-14总共为
美国海军服务了32年整,最终它被F/A-18E/F“
F/A-18战斗攻击机”战斗攻击机取代。
F-14战斗机采用了两座座舱和一个气泡罩,提供全方位的视野以帮助飞行员进行空对空作战;其机身广泛采用钛合金、铝合金材料,并使用了一定比例的
复合材料。该机的可变后掠翼在飞行状态时的调整范围为20°~68°,在高速拦截时,机翼会向后收起;而在低速飞行时,机翼会向前展开。
F-14战斗机在美国海军中主要承担海上空中优势、舰队防御拦截和空中战术侦察任务,它也是世界第一种主动雷达制导的中远程空空导弹
AIM-54“不死鸟”唯一的发射平台。而除了美军之外,该机还曾被巴列维王朝时期的伊朗空军引进服役,并参加了1980年代的
两伊战争。截至2022年6月,伊朗伊斯兰共和国空军的F-14战斗机仍然在服役。
发展沿革
研制背景
早在上世纪50年代,为了应对
苏联的空射
反舰导弹,
美国海军提出了“舰队防空战斗机项目”(FAD),旨在能够提前拦截苏联反舰导弹的载机。但在1960年12月,该项目的产物道格拉斯F6D“导弹手”战斗机(一种平直机翼的导弹作战载机)被取消,取而代之的是
格鲁门的
F-111战斗轰炸机的海军型试验型战术战斗机(TFX)型,称之为F-111B。F-111B于1965年5月18日完成首飞,和
通用动力制造的
美国空军型F-111A相比F-111B机头和前机身进行了较大修改,设计重量达31752
千克,超标严重。为了能成功在海军的航母上起降,格鲁门进行了多项研究,力图将重量降至海军所要求的22700千克左右。然而尽管
格鲁门努力在机身结构方面进行了多项改进,F-111B还是太重,达不到海军的要求,于是这一项目也最终在1968年5月被取消。
研制历程
1968年6月,
美国海军又向
麦道公司、
通用动力和格鲁门等5家公司提出了招标邀请,要求设计一种新型舰队防空战斗机以取代中途夭折的F-111B,这一计划被称作“海军试验战斗机”(VFX)项目,按照招标要求,新机最大速度应为2.2马赫,可以在距航母160~320千米距离上巡航2小时,并对雷达和武器搭载量等方面提出了要求。
美国海军和当时帮助美国海军评估的
美国航空航天局兰利研究中心认为,可变
后掠翼设计的确堪称海军防空战斗机的理想设计,在舰队遭到空中威胁时,飞机可以用最大后
掠角以超声速接近目标执行作战任务,而在任务结束后,机翼又可以变为最小后掠角,以较低的速度在航母上安全降落。正是出于这种考虑,参与竞标的5家公司中有4家公司都不约而同地采用了
变后掠翼设计。
美国海军最后决定采用
格鲁门的设计方案,并对设计方案提出了修改意见。1968年,美国海军正式向格鲁门公司下达了首批6架新机的
原型机预生产合同,同时赋予新机编号F-14。
美国海军为了节省时间和避免项目被新一届政府取消,要求格鲁门公司跳过原型发展阶段,直接进入全面研制阶段。为此,格鲁门公司在成功竞标后,立即扩建了其位于
长岛卡尔弗顿的飞机研究和评估工厂,同时进行F-14的测试和生产工作。在获得合同21个月之后,1970年12月21日首架原型机XF-14A(BuNo 157980)进行了首次飞行,首次飞行短暂而顺利。但是在第二次飞行中,由于液压系统故障,飞机坠毁两名飞行员弹射逃生。
美国海军随后又追加了 6 架预生产型飞机的订单,1972年6月15日,在福莱斯特号航空母舰第一次
弹射器起飞测试,6月28日进行了第一次着舰测试,随后便开始低速生产交付,1973年初,美国海军宣布F-14正式达成初始作战能力(IOC),开始全速生产,至1991年间共生产了712架F-14。
装备历程
1972年秋,美国海军
VX-4中队接收了首批三架F-14A战斗机,该中队负责F-14战斗机的战术发展和教练训练。同年6月,VF-124中队开始换装F-14A战机并进行舰上测试飞行。VF-1和VF-2中队是头两个完成正式战备的飞行中队,都驻扎在迈拉玛海军基地。1973年,F-14具备初始作战能力。1974年中旬,VF-1和VF-2中队被调到
企业号航空母舰上进行进一步实际应用。1973年,受通胀影响,
格鲁门和
美国海军规定采用新的议价方式,海军借给格鲁门公司2亿美金支持议价,但这一方式受到了
美国国会的否决,导致格鲁门公司遭遇
经济危机。此时由于伊朗巴列维政府也要采购F-14,伊朗银行和
美国银行联盟共贷给格鲁门公司2亿美金周转,以支持其F-14量产计划。
F-14A的最终制造数量为557架,其中79架卖给了
伊朗空军。1981年,首架F-14B型战斗机下线,并于1981年9月完成测试工作,1984 年7月正式开始生产,到1991年5月1日共有119架F-14B下线,其中只有38架为全新生产,其余的来自于F-14A战斗机的改装升级;1987年11月23日,首架测试型F-14D型战斗机下线,虽然它用于测试配备的是TF-30发动机而不是F110,但具有F-14D标准型的许多新电子设备;1990年2月9日,首架生产型F-14D型战斗机下线,到1996年共有37架全新生产的F-14D型下线,其余的F-14D型是由F-14A/B型改装而来的,也被称之为F-14D(R)型。
设计特点
机体设计
F-14战斗机在机体设计上首先因为主要用于空战,所以驾驶舱罩被设计成水泡形,以提供良好的视野。机身内部有两个座位,前座是驾驶员,后座是雷达拦截官(RIO)。机身广泛采用钛合金、铝合金材料,并使用了一定比例的
复合材料,在保证机身强度的前提下尽可能降低机身重量。F-14最大的亮点与设计难度之一便是采用了变
后掠翼的设计,变后掠翼在飞行状态下的变化范围为20°~68°,停放时后掠角最大可达75°。后掠角可以由
机载设备根据飞行状态自动调节,亦可以由飞行员手动调节。F-14拥有较为庞大的翼盒,可动段机翼具有两段式前缘襟翼与三段式后缘单缝襟翼。每段机翼都设有三块扰流板,增强飞机的操控性能。F-14的平尾是
全动平尾设计,并具有差动功能,平尾在差动状态下可以起到
副翼的作用。变后掠翼、分段式前后襟翼与差动平尾的设计,使F-14战机具有优秀的机动性,适应不同高度的飞行,同时可以在复杂气场环境中顺利完成航母甲板上的起降作业。
F-14的
尾翼是双垂直尾翼设计,外倾角为5度,其中只保留小的外倾腹鳍,以平衡产生的阻力。机翼前后都有襟翼,在低速时可以下打以增加
升力。每个机翼上有4片扰流板,可以调整扰流板的开启数目,以控制升力,在飞机降落时可以保持飞机在适当的位置着陆。最后,停泊时,机翼后掠角可增至75°,与水平尾翼(
升降舵)部分重叠,以节省
航空母舰上的空间。这些设计使F-14能够具备出色的高速和转向性能。
动力设计
F-14战斗机的早期型号采用两台普拉特·惠特尼公司的TF30-P-412加力
涡轮风扇发动机,每台发动机的加力
推力为93千牛(9490
千克),发动机舱设计为可以开启,方便进行180°范围内的保养,但由于该发动机存在容易产生喘振或停车的问题以及功率较小,从1983年
财政年度开始,F-14战斗机改用TF30-P-414A
发动机以作过渡,其推力不变,并接着在1986年,F-14战斗机开始采用新研制的F110-GE-400涡轮风扇发动机,单台发动机的加力推力为125千牛(12700千克),发动机重量为1996千克,推重比高达6.36。机上
副油箱容量为1022升,可以挂载在所有型号F-14两侧进气道的下方。
航电设计
F-14的驾驶舱驾驶员座椅上装有抬头显示器(HUD),但在F-14A和B型上并不是多功能显示器(MFD),直到F-14D才增加了该功能。F-14配备了一台
大气数据计算机(Central Air
数据 计算机),它就是早期的综合飞行控制系统,核心是MP944,世界上第一批微型处理器设计之一。F-14的电子对抗系统(ECM)十分复杂,主要装备是休斯(Hughes)开发的AN/AWG-9远程脉冲多普勒火控雷达,工作频段为X
波段,内置了敌我识别功能,使用平面阵列
雷达天线,功率达10千瓦。可以探测距离达190km,并可以追踪单一目标距离达150千米,对敌机目标锁定范围为120-140千米。它可以同时追踪24个90千米内的目标,并能同时导引
AIM-54凤凰导弹不死鸟远程
空空导弹,攻击其中的6个目标。AWG-9对低高度目标同样具有探测及锁定能力。这是当时美军海军所拥有唯一的多目标同时接战系统,另一个多目标接战系统是9年后服役的宙斯盾作战系统。F-14是当时唯一拥有类似的多目标同时接战功能的战机,直到1991年(17年后)AIM-120先进中程空对空导弹服役后,美军才有其他战机做到。
F-14在当时还有独特的数据链技术,可将雷达数据与其他F-14共享。此外装备了电战系统、
雷达告警系统、雷达干扰丝、红外干扰诱饵及
全球定位系统(GPS)等先进的航电设备。电战系统、雷达告警接收机系统共装有4个天线,可以大约测出威胁所在的方向与距离,也可分别出该雷达正工作于搜索、追踪或导引模式,该系统还可分析并发射所需的干扰信号。在
红外线探测器效果不佳的情况下,F-14后来换上了诺斯洛普的AAX-1光学电视,但只在昼间有作用。电视的有效范围可达97千米,可以自动追随雷达所发现的目标。当新的F-14D装备服役时,它就换上了IR/TCS战术电眼系统,同时包含了红外线与光学追踪功能,性能更进一步。
武器设计
F-14的基本武器是机身左侧座舱下方的一门六管20毫米口径M-61A1加特林
机炮,备弹676发,能够达到4000rpm或6000rpm 的射速,飞行员可以设置每扣动一次扳机发射50、100还是200发炮弹,而且与其他战斗机不同的是,F-14的炮弹供应系统会将使用完毕的
弹壳送回到弹药鼓中,而不会排放到机身外,这是因为
航空机炮位于进气口的前方,弹壳有可能被吸入并损伤
发动机。F-14 上配置有8个武器挂架,其中4个在机身下,4个在机翼下。机身下3、4、5、6站位采用半埋的方式挂载
AIM-7麻雀导弹导弹, 半埋可以减少飞行时的气动阻力。如果要挂载
AIM-54导弹则要在机身下装专用
导轨,为前后串列配置。机翼转轴下可挂AIM-7、AIM-54或两枚
AIM-9 导弹,发动机进气口后下方专门挂载可抛
副油箱早期的F-14A不能挂载
精确制导炸弹,而且
美国海军也不允许该机执行类似任务:F-14A的价格高昂,而执行此类任务的效率低下。直到1990年,F-14首次执行了第一次轰炸任务。从1994年开始,随着美国海军战略的转变,F-14开始改装并陆续具备了投掷
激光制导炸弹的能力,但其本身并没有装备激光照射与指示设备,对炸弹的制导必须依靠其他的飞机。F-14可以投掷的弹种有GBU-10、GBU-12、GBU-16以及GBU-24。1994年,F-14首次执行精确轰炸任务,1995年,F-14开始陆续装备AN/AAQ-14组合导航和瞄准
吊舱系统,并加装了GPS接收天线。由于该设备的高
分辨率和高自动水平,F-14的对地攻击能力大为提高。在试用了一段时间后,1996年6月,F-14正式装备AN/AAQ-14。1999年前后,鉴于AN/AAQ-14不具备全天候作战能力,F-14开始试验装备“联合直接攻击弹药”(JDAM)。2000年前后,F-14开始配备JDAM,并形成作战能力。
衍生型号
F-14A型
格鲁门一共向
美国海军交付了 478 架F-14A基本型,向
伊朗空军交付了 79 架,其中F-14A又可以被分成:
F-14A Block 1-55型:这是初始批次的预生产型号,主要区别是容纳
后掠翼的翼盒形状和机头下方的
吊舱与ECM天线与后来的生产型不同,这批F-14A也被称之为“YF-14A”;
F-14A Block 65型:将
发动机从TF30-P-412更改为TF30-P-412A型,减少故障率。
F-14A Block 70型:增加了机身尾部编队灯、机翼整流罩的面积减少到约三分之一。
F-14A Block 75-80型:在后整流罩中增加了一个 AN/ALE-29干扰
箔条装置,尾灯的位置也发生了变化。
F-14A Block 85型:
航空机炮的通风口从7个减少为2个,更换了新无线电系统。
F-14A Block 90型:更换了性能更好的中央
计算机,可由计算机自动控制机翼襟翼和前缘翼,UHF无线电从 AN/ARC-51A 型更改为AN/ARC-159型,该型也就是F-14A的基本型。
F-14A Block 95型:
发动机改为TF30-P-414A型,并优化了机载灭火装置的设计。
F-14A Block 100型:提高了AN/AWG-9雷达的可靠性。
F-14A Block 110型:ECM系统从AN/ALQ-100改为AN/ALQ-126型。
F
-14A Block 125型:加装了AN/AXX-1光学电视系统的型号。
F-14B型
也称之为F-14A+型,是使用新型
通用电气F110-GE-400发动机取代惠特尼TF-30发动机的重大改进型,
火控系统也升级AN/AWG-15H,AN/AWG-9雷达的计算机升级为CP-2213规格,弹射器更换为AN/ALE-47型,并在1996年后进一步升级,引入了MIL-STD-1553B 数字化数据总线,通过改进火控系统强化了对地攻击能力,修改了挂架设计以容纳更多的炸弹,加装了AN/ASN-163 GPS导航系统和AN/ALR-67雷达告警接收机。
F-14D型
使用AN/APG-71雷达取代AN/AWG-9雷达的的重大改进型,该雷达是在AN/AWG-9融合F-15E战斗机中的AN/APG-70雷达新技术改进的全数字化处理系统的新型雷达系统,提高了目标识别和抗电子干扰能力,并加快了处理速度,探测范围扩大到230公里。此外,敌我识别系统、惯性导航系统和数据链系统一并得到升级,使得F-14战斗机的航电水平基本追平后来的90年代战斗机,座舱也进一步优化,增加了
多功能显示器(MFD)和可编程战术信息显示器和更宽视角的抬头显示器(HUD)。
其他型号
F-14C型:按照原计划,换装
通用电气F110-GE-400
发动机的型号就是F-14B型,而F-14B型换装的各种航电系统后应被称之为F-14C型,但由于通用电气发动机研发项目延误,换发和换航电两项工作后来后并进行并统称为F-14B型,F-14C型取消。
F-14T型:F-14A型的简化版,以降低生产成本,取消了
AIM-54空空导弹的支持能力,该型后来取消。
F-14O型:F-14T型的外销版本。
F-14IMI型:美国空军在上世纪70年代提出了“改进型载人
截击机”(Improved Manned Interceptor,IMI),寻求一款替代
F-106截击机的新一代全天候国土防空战斗机,F-14参与竞标的型号即F-14IMI,换装了功率更大的
发动机和容量更大的油箱以满足远程拦截任务,该型号随着该项目的取消而取消。
21世纪超级雄猫(ST-21):参与
美国海军第五代战斗机项目“先进战术战斗机计划”(NAT)的F-14大规模改进型号,发动机换装为带有矢量推力控制的F110-GE-129型,机体外形进行隐身化处理,换装全电传操控和新型的
机载相控阵雷达系统,该型号随着该项目的取消而取消。
基本数据
以上来自参考资料
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外销伊朗
伊朗是F-14战斗机唯一一个海外国家用户,伊朗王国(1979年
伊朗伊斯兰革命爆发前的
君主立宪制国家)当时与
美国关系十分友好,也时常遭遇
苏联高空高速侦察机入侵
领空,加上
第四次中东战争中
以色列的遭遇让伊朗加快采购先进武器,于1973年11月确定向美国采购F-14战斗机,1974年1月签订了首批30架的合同,随后在6月又签订了第二批50架飞机的合同,共计80架 F-14A ,另包括714枚
AIM-54空空导弹,到伊斯兰革命爆发时,实际上有79架F-14和284枚AIM-54空空导弹交付给了
伊朗。
两伊战争爆发后,伊朗的F-14战斗机取得较好的战果,伊朗声称击落了上百架
伊拉克飞机。
截至2022年,伊朗仍有不明数量的F-14战斗机保持飞行能力,2022年6月,1架伊朗的F-14战斗机在其中部城市
伊斯法罕附近坠毁,两名飞行员跳伞着陆后获救。
参战经历
越南战争
F-14参加了越南战争后期的作战任务,当时
美国主要在进行
撤侨和平民疏散行动,F-14随
企业号航空母舰战斗群(CVN-65 )的第14航空团(CVW-14)从1974年9月17日至1975年5月20日在南越上空执行战斗巡逻任务,但没有实际空战记录。
锡德拉湾
1981年,美国和
利比亚关系恶化,卡扎菲政府宣布锡德拉湾部分区域为“死亡区”,但美国里根政府随即派出两支航空母舰战斗群前往锡德拉湾,第一次锡德拉湾事件爆发,8月19日,两国战机于锡德拉湾第一次交火,利比亚飞机向越线的美国战机发射
导弹,但美机未被击中,也没有还击,随后两架巡逻的F-14战斗机雷达捕获了两架利比亚苏-22战斗机的踪迹,并迅速接近利机,利机先开火,发射
AA-2空空导弹,但未击中,随后美机使用
AIM-9响尾蛇导弹空空导弹先后击落利比亚二机,这是F-14的第一个实战战绩,也成为首次可变后掠翼战斗机之间的空战。
1989年1月,
美国指责
利比亚幕后谋划恐怖行动,再次派出两支航空母舰战斗群前往
锡德拉湾,第二次锡德拉湾事件爆发,两架F-14战斗机和
A-6入侵者式攻击机在锡德拉湾上空进行演习过程中,发现两架利比亚
米格-23战斗机来袭,其中一架利机被F-14使用
AIM-7麻雀导弹空空导弹首先击落,随后另一架F-14使用AIM-9L空空
导弹击落剩下的一架利机,整个过程由E-2鹰眼
预警机的引导,共历时 8 分钟。
海湾战争
1991年海湾战争爆发后,F-14战斗机在战场上大量执行为其他飞机的护航任务,但由于
伊拉克丧失制空能力太快,F-14战斗机没有获得与
固定翼飞机交战的击毁,仅在1991年2月6日击落了一架
米-8运输直升机。
但在1991年1月21日,一架F-14B战斗机被伊拉克使用萨姆-2防空导弹击落,两名驾驶员跳伞,其中驾驶官被救回,但雷达官被俘直至战争结束才被释放。
南斯拉夫
1999年,
北大西洋公约组织轰炸南联盟,F-14战斗机随
“西奥多·罗斯福”号航空母舰战斗群参与,在执行为
轰炸机和
强击机护航任务的同时,F-14也参与到对地攻击任务中,整个
科索沃战争期间,F-14战斗机大约投掷了350枚
激光制导炸弹。
最后巡航
2003年,伊拉克战争爆发,总共有56架F-14战斗机分成5个中队参加了伊拉克战争,主要执行对地攻击、空中巡航和战术侦察等任务。相比于
海湾战争期间,F-14发挥的作用更大了,在执行 对地攻击任务时,F-14主要使用LGB和JDAM
制导炸弹,随时响应
美国军队地面部队的要求进行攻击。累计进行了上千次攻击任务,伊拉克战争是美国F-14战斗机最后一次参与实战。
参考资料
雄猫的故事.F-14主题中文站.2023-04-05
雄猫的故事.F-14主题中文站.2023-04-04