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美國格魯曼公司

美国格鲁曼公司(Grumman)
美國格魯曼公司(Grumman)


目錄

  • 1 美國格魯曼公司簡介
    • 1.1 貓之利爪
    • 1.2 雄貓在伊朗
    • 1.3 換髮風波
    • 1.4 超級雄貓
    • 1.5 最後的雄貓戰機
    • 1.6 炸彈貓
    • 1.7 X 檔案
    • 1.8 作戰表現
    • 1.9 塗裝
  • 2 格魯曼公司後記

美國格魯曼公司簡介

  1994年,諾斯洛普公司收購格魯曼公司組建成諾斯洛普·格魯門公司(Northrop Grumman)

  格魯曼公司成立於1928年12月6日,當時總資本6萬4千美元,創始人包括格魯曼(Leroy Randle Grumman)和另五個航空工程師與投資商。他們的早期設計極富創新精神,包括第一架起落架可收放的軍用飛機和第一架具有可收放起落架的軍用水陸兩棲飛機。格魯曼公司的另一個創新設計——摺疊翼,能大幅縮短飛機停機翼展,使航母能裝載更多的飛機。由於這些技術優勢,自30年代起格魯曼公司就成為美國海軍的一線飛機供應商。二戰爆發後,格魯曼公司全力轉向戰時生產。整個二戰期間,美國共生產了31,376架格魯曼戰機,其中格魯曼自己生產了17,537架,通用汽車東部飛機分部(General Motors Eastern Aircraft Division)按照許可證生產了13,803架,包括FM-1(F4F-4)、FM-2(F4F-8)、TBM和330架J2F-3“鴨子”水上飛機。

  戰後格魯曼專註於噴氣式飛機的研究。格魯曼的航空工程師從梅賽施密特P.1101噴氣式戰鬥機上獲益良多,P.1101是半鋁木結構(非承力的機身部分及機翼結構為木製),機身下部安裝容克斯Jumo004B軸流噴氣發動機。為了研究最佳機翼後掠角,P.1101採用了可變後掠上單翼——在地面可以手動調節機翼後掠角,從35度~45度。

  P.1101原型機從未升上天空,1945年4月29日,美軍占領了德國南方巴伐利亞山區奧伯摩根(Oberammergan)的梅賽施密特秘密研究設施,獲得了P.11011V1原型機和部分研究資料。最初沒人對這種飛機感興趣,直到貝爾飛機公司的羅伯特.伍德(Robert Wood)說服貝爾和NACA(National Advisory Committeeon Aeronautics——國家航空咨詢委員會-NASA 的前身)對P.1101作進一步的研究。1948年8月P.1101 V1運抵紐約州水牛城(Baffalo)的貝爾飛機工廠。但是經過三年多的破壞,P.11011原型機已無法修複。貝爾以該機為基礎設計了貝爾X-5研究機,安裝一具艾利森(Allison)J-35噴氣發動機。1951年6月20日X-5開始試飛。與P.1101不同的是,X-5的機翼後掠在飛行中可作20度~60度的變化。X-5項目為NACA提供了大量可變後掠翼的氣動數據和設計經驗。

Bell X-5
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Bell X-5

  格魯曼的工程師認為可變後掠翼非常適用於艦載戰鬥機,高速飛行時用大後掠角,阻力小,加速性好;低速時使用小後掠角,機翼展弦比大,航母起降安全。他們的第一個可變翼設計是XF10F-1美洲虎(Jaguar),飛行中機翼後掠角可在13.5~42.5度中變化。在當時來說XF10F-1屬於重型戰鬥機,重量15噸,機翼最小後掠時翼展15.26米,安裝兩具加力推力5,262千克的威斯汀豪斯(Westinghouse)J40-WE-8渦噴發動機,極速1162公裡/小時。1953年5月19日XF10F-1首飛。該機並沒有進入批量生產,在製造了幾架原型機後項目被取消。

XF10F-1原型机,侧面绘着美洲虎
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XF10F-1原型機,側面繪著美洲虎

  1962年起,F-4鬼怪II成為美國海軍標準艦隊防空戰鬥機,配備先進的AIM-7麻雀半主動雷達制導導彈,續航時間3小時。但是在六十年代後,蘇聯海軍逐漸擁有了遠洋作業能力,並且部署了相當數量的陸基遠程轟炸機,其配備的反艦導彈對美航母編隊構成很大威脅。美國海軍希望F-4能擔負起攔截蘇聯遠程轟炸機的重任,在其未發射反艦導彈之前就給與擊落,並且能夠使用空空導彈擊落已經發射的反艦導彈。這項任務對剛服役的F-4來講非常的不容易。

USAF F-4E
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USAF F-4E

  另一方面在導彈萬能的錯誤導向之下,F-4沒有安裝傳統的機炮,缺乏最後的攻擊手段。日後的越南空戰中F-4在遭遇北越的MiG-17和MiG-19後就顯得一籌莫展。這些都促使美國海軍開始尋求新一代的艦載戰鬥機,而同時美國空軍也開始考慮F-105的後繼機種,於是國防部長麥克納馬拉(Robert McNamara)將海空軍的需求合二為一。兩軍種的新機計劃被稱為TFX(實驗性戰術戰鬥機——Tactical Fighter Experimental),並被賦予編號F-111。F-111主要有兩種型別,通用動力(General Dynamics)負責研製空軍型F-111A,格魯曼公司作為通用動力的子承包商負責研製海軍型F-111B。但是兩軍種之間性能需求差異太大,格魯曼的F-111B很快遇到結構超重問題,當其最大彈射起飛重量達到35噸時(上限28噸),格魯曼知道海軍將不會接受這架飛機了。(飛行員和測試人員也不喜歡這種笨重的艦載戰鬥機,稱之為海豬——Sea Pig)。1965年5月,美國國會終止了F-111B計劃,F-111A則繼續發展成空軍的重型攻擊機。

夭折的F-111B“海猪”
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夭折的F-111B“海豬”

  F-111B項目夭折後,格魯曼自費進行替代方案的前期研究。經過研究6,000種以上的設計方案後,303方案脫穎而出。303方案繼承了F-111B的一些特點,包括可變後掠翼、休斯(Hughes,現併入雷聲Raytheon公司)的AWG-9雷達火控系統和AIM-54不死鳥(Phoenix)導彈以及普惠(Pratt & Whitney)TF30-P-1渦扇發動機。格魯曼的前期研究並沒有白做,經歷過F-111B的失敗後,美國海軍認識到只有通過單獨招標才能獲得符合需要的防空戰鬥機。1967年7月,美國海軍向各大公司發出了VFX(VF-VESSELFIGHTER-艦載戰鬥機)的招標。1968年2月格魯曼公司的303E方案中標並獲得製造6架原型機/預生產型的合同,新機軍用編號是F-14。

部分303方案的设计
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部分303方案的設計

  303 方案的第一個構型是 303-60,具有發動機-進氣道短艙和高置的可變翼。隨後又提出了 7 種不同的構型,其中 303C 超音速作戰升限較低;303D 縱向穩定性不足;303F 是唯一的固定翼設計,但為獲得和可變翼相同的起降升力,翼面積大幅增加,重量也隨之增加;303G 是簡化減重設計,不能發射 AIM-54,但航程/機動性能卻增加有限;最中選的是 303E 構型。

格鲁曼的 303B 构型木模,单垂尾,双折叠腹鳍
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格魯曼的 303B 構型木模,單垂尾,雙摺疊腹鰭

  1969年3月,303E 作了一次重大的更動。雖然 303E 原先採用的單垂尾和兩片可向外摺疊的腹鰭在風洞實驗中證明能提供足夠的方向安定性,但來自海軍的意見則是由於 303E 發動機間隔較遠,一但一臺發動機熄火,單垂尾很難保持航向。因此格魯曼最後採用雙垂尾設計,並且考慮到航母甲板的可操作性而採用兩片較小的固定式腹鰭,F-14 的氣動外形最終確定下來。

艺术家笔下的 303E 构型,已经采用了双垂尾设计
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藝術家筆下的 303E 構型,已經採用了雙垂尾設計

  在 F-14 的早期發展中,美國海軍的兩位將軍托馬斯.摩爾(Thomas Moorer)海軍上將和托馬斯.康納利(Thomas F. Connolly)海軍中將是該計劃的堅定的支持者。有人為了討好這兩位海軍中的決策人物,從兩位將軍的托馬斯中提取“TOM”加上格魯曼傳統的貓科動物“CAT”構成“TOMCAT”作為新機綽號,其他人也確實覺得兩位將軍當之無愧,所以 F-14 便有了“雄貓”的響亮綽號。

  格魯曼先期製造的6架 F-14 原型機/預生產型海軍序列號(BuNo)從 157980~157985,在獲得合同21個月之後,1970年12月21日首架原型機 XF-14A(BuNo 157980)進行了首次飛行。首次飛行短暫而順利,但是在第二次飛行中,由於主液壓系統與第二套備用液壓系統同時故障,飛機墜毀在跑道盡頭,兩名飛行員彈射逃生。在首架原型機損失後,美國海軍又追加了 6 架預生產型飛機,序列號從 157986~157991。這樣格魯曼公司共生產了 12 架原型/預生產型 F-14A,其中第 12 架(BuNo 157991)替代墜毀的 XF-14A 繼續進行測試

,後來改成 F-14 單座高速研究機,後又在 NASA 進行過大迎角飛行研究和尾旋改出研究。第 10 架在馬利蘭州做飛行表演練習中墜毀。

坠毁前的 XF-14A(BuNo 157980),可以看到尾部正在释放燃油。注意翼套整流板与后期型也不相同
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墜毀前的 XF-14A(BuNo 157980),可以看到尾部正在釋放燃油。註意翼套整流板與後期型也不相同

  F-14A 原型機安裝了兩具最大加力推力 9,480 千克的普惠 TF30-P-12 渦扇發動機,在機翼最大後掠 68 度時,最大速度 2.4 馬赫。原型機機長 18.89 米,機高 4.88 米,機翼最小後掠時翼展 19.54 米,最大後掠時 11.65 米。在地面機翼最大後掠可以達到 75 度,翼展減小至 10.15 米,與平尾翼展(9.97 米)差不多,節省甲板占用面積。原型機空重 18 噸,最大彈射起飛重量 32.6 噸。

正在舰上测试的 F-14 预生产型机,机鼻下安装红外搜索吊舱
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正在艦上測試的 F-14 預生產型機,機鼻下安裝紅外搜索弔艙

貓之利爪

  F-14的機頭微微下傾,有利於飛行員的視界。座艙前後縱列佈置,飛行員在前,雷達截獲官(RIO-Radar Intercept Officer)在後,機背以小角度向後延伸,然後再和主機身平行融合。機身兩側進氣,採用當時流行的斜切矩形進氣口二元進氣道以提高大迎角性能。從側面看,F-14 的機身好像是一個拉直了的 S 字,再加上獨特的翼套與可後掠變翼構成了其主要外形。

  為了儘可能降低重量,F-14 大量採用使用新型材料,機體結構中有 25% 的鈦合金、15% 的鋼、36% 的鋁合金、還有 4% 的非金屬材料和 20% 的複合材料。由於採用了可變後掠翼,雄貓載機背部有著結構複雜的箱形結構——翼盒。翼盒兩端容納可變翼翼根轉軸,此部分是可變翼設計飛機的重點,也是飛機死重的來源。為了使翼盒重量盡可輕而又不應影響強度,格魯曼採用高強度輕重量的鈦合金來製造,由於鈦合金使用常規方法無法焊接,為此還發展了真空電子束焊接技術。除了承力外,翼盒也構成了一個整體油箱。雄貓的雷達罩與與機腹蒙皮處使用了複合材料,水平尾翼結構上首次採用硼纖維/環氧基複合材料,有更大的抗疲勞強度。

  F-14 的機翼可以說由兩部分組成,一部分是固定的翼套,容納整個翼箱結構,翼套後緣設置了柔性整流板,在翼套後的機身上部安裝了“充氣”袋結構(機翼展開時,充氣袋會膨脹填補機翼留下的空間,減少阻力),這樣在主翼後掠變化時始終保持與機身之間的密封性與流線性過渡。原型機翼套背部有著 4 個翼刀,在生產型上則變成了更象是加強筋的 4 個突起。另一部分是可動的主翼,前後緣有全翼展的前緣縫翼與後緣襟翼,前緣縫翼在一般情況下時下偏角度 7 度,起降時為 17 度;後緣襟翼分成三段,最大下偏角度 35 度,最內側的一段襟翼只能在起降時操作。低於音速時,外側的兩段襟翼可以作下偏 10 度(不能上偏)的動作,輔助橫滾。在主翼全後掠時,襟翼被鎖定不能動作。低速最小後掠時,在飛控系統的操作下,襟翼與縫翼自動配合動作改變機翼彎度,獲得最大的增升效果。機翼上下蒙皮使用鈦合金,以承受機翼後掠變化時產生的巨大應力。

  雄貓戰鬥機沒有副翼,低速時飛機的橫向滾轉主要由翼面擾流板實現,高速主翼全後掠時則依靠平尾差動。擾流板分為 4 段安裝在主翼上錶面,後緣襟翼之前。滾轉控制模式必須要在亞音速、主翼後掠角低於 55 度時才能使用,此時一側擾流板抬起,減小機翼升力,使飛機向該側傾斜。擾流板還用於著艦進場階段的直接升力控制,飛行員可以通過油門桿上的控制開關,使擾流板作 7 度的收放動作,F-14 可以在不改變姿態的情況下改變高度。在著艦後擾流板自動抬起至 55 度,破壞翼面升力並可作為減速板。如果著艦時機尾的減速板沒有打開,則擾流板被禁止使用,以免影響飛機姿態。

  F-14 主翼由中央空氣數據電腦(CADC-Center Air Data Computer)控制在飛行中可以做 20~68 度的後掠角變化。主翼最大變後掠速度是每秒 7.5 度,由翼根的液壓動作筒控制。為了降低重量及簡化結構,F-14 沒有採用類似 F-111A 的翼下轉動掛架,而在翼套外側安裝了巨大的多重掛架,並且在機腹下設置掛載點。可變翼的設計雖然加重了結構重量,但是得到了突出的短距起降性能,F-14A 陸地起飛滑跑距離小於 304 米,著陸速度 248 公裡/小時,著陸距離距離小於 609 米。

  為了平衡超音速飛行時和主翼後掠時產生的升力中心後移現象,在 F-14A 的翼套前緣設置了可收放的扇翼,當 F-14A 速度在 1.4 馬赫以上時,扇翼自動伸出;在 1.4 馬赫下,飛行員可以手動操作收放。在亞音速時,扇翼被鎖定。扇翼以液壓控制,最大伸展速度每秒 10.5 度,最大伸出角度 15 度。另外在 F-14A 進行俯衝轟炸時,也可以伸出。扇翼僅在 F-14A 上存在, 在F-14B 和 F-14D 超級雄貓上,由於改進了飛控電腦而去掉了扇翼。

  雄貓採用了差動式全動平尾,除了一般的升降舵功能外,在主翼後掠角大於 50 度時充當副翼,控制橫滾運動。主翼後掠角度小於 50 度時,則與擾流板一起控制滾轉。F-14 的雙垂直尾翼略向外傾的,提高了高攻角時的方向安定性,減少了機身亂流的影響。另外還提高了抗損性,在一個發動機熄火或失去一側垂尾時任能提供足夠的控制力。另外發動機短艙下還設置了兩個腹鰭。

  F-14 的後機身扁平,兩具發動機艙分的很開,縱向是翼狀升力剖面,這樣後機身也能產生部分升力。F-14 是首次應用此種設計,並被日後的 Su-27、MiG-29 所效仿。機身底部設置了 4 個麻雀導彈半埋掛架(前兩個併列,後兩個串列設置),大大降低巡航阻力。為了能承受著艦的巨大衝擊,雄貓的起落架特別粗壯。前起落架雙輪設計,帶有新式的彈射鉤,向後收入機身;主起落架向前收起,主輪轉 90 度收入翼套,機輪採用充有氮氣的無內胎輪胎,並採用固特異(Goodyear)的碳剎車盤。機尾下安裝著艦鉤,著艦鉤兩側是減速板,下機身有兩片,上機身一片。

An A-6E Intruder flying over Spain during Exercise Matador.
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An A-6E Intruder flying over Spain during Exercise Matador.

  F-14 有兩種副油箱可供選擇,一種是容量 1,022 升的常規型,一種是 1,011 升帶穩定翼的。其中 1,022 升副油箱可以掛載在所有型號雄貓兩側進氣道的下方,也就是現在通常見到的式樣。帶穩定翼的副油箱由於在接近音速時產生振顫已被棄置。

  雄貓裝備有多種電子對抗裝置,例如 AN/ALE-39 箔條/曳光彈發射器,位置在後機尾著艦鉤左側,可以發射常規的箔條、曳光彈以及專門對付 E/G/I 波段的干擾彈葯。F-14 尾部有兩個發射器位置,一前一後排列,但通常只安裝一個。

  F-14 武器系統的核心是 AWG-9 雷達火控系統。AWG-9 雖源自 F-111B,除了基本架構類似外,改進了許多:體積由 0.8 立方米縮小到 0.78 立方米,重量由 800 千克減到 560 千克,同時追蹤目標數由 18 個增至 24 個。AWG-9 天線直徑 91.4 釐米,最大發射功率 10.2 千瓦,天線掃描角度兩側各為 65 度,每次作完整的掃描需要按從上至下從左至右的順序各掃 8 次,共耗時 13 秒。AWG-9 窄範圍最大有效搜索距離達 315 公裡,可以同時跟蹤 24 個目標並引導六枚不死鳥導彈打擊其中的六個目標。

  AWG-9 的操作由後座的雷達截獲官負責,後座沒有飛行操控裝置,所以雷達截獲官只需專心操作火控系統。後座儀錶板上有兩具陰極射線顯示器,分別顯示 AWG-9 的詳細資料與戰術資料。其中詳細資料顯示器是圓形,顯示原始的目標資料;戰術資料顯示器為方形,在圓形顯示器上方則,提供經過電腦分析、處理和計算過的資料,包括敵我識別、電腦標出的目標威脅程度等,只要目標一進入不死鳥導彈的射程,顯示器就會將該目標符號閃爍,以提醒雷達截獲官註意。戰術資料顯示器還可以顯示通過數據鏈獲得的其他目標。

  雄貓機體在座艙下的機身中安裝一門通用電氣公司(General Electric)20mm M61 火神(Vulcan)機炮,最大射速 6,000 發/分,備彈 675 發,供彈鼓設置在座艙下的機身中,彈葯通過柔性傳送帶傳送至機炮。空空導彈包括 3 種:AIM-54、AIM-7、AIM-9。其中 AIM-54 不死鳥空空導彈是與 AWG-9 武器系統的一部分,除了 F-14,AIM-54 沒有使用在任何其他飛機上。憑藉 AIM-54,雄貓戰鬥機可以擊落 185 公裡外的目標,符合美國海軍艦隊防空的要求。

  休斯研製的 AIM-54 是一種主動雷達制導的遠程空空導彈,目前有 AIM-54A/B/C 三個型號。1972年4月28日,AIM-54A 進行首次實彈試射,擊中了 116 公裡外的目標。1973年11月22日,一架 F-14 在加州莫古岬航空站(NAS Point Mugu)以時速 0.78 馬赫,高度 7,600 米,38 秒內發射了六枚不死鳥導彈,攻擊六個無人靶機,其中除了兩枚導彈未擊中目標外,其餘四枚均告命中。在其他的測試中,不死鳥導彈還命中過模擬高空高速入侵的 MiG-25 和 Tu-26 逆火的靶機。這些測試證明瞭 AIM-54 的可靠性與精確度。1975年1月28日,AIM-54A 獲准服役,開始擔負艦隊防空重任,其面對的不僅是蘇軍飛機,還有其發射的反艦導彈。

  AIM-54 全長 3.96 米,彈徑 0.38 米,翼展 0.914 米,總重 443 斤,戰鬥部 60 千克。最大高空速度 5 馬赫,最大過載 17 G。不死鳥在發射後要經過三個階段,一是慣性制導階段,導彈依靠慣導系統向目標大至方位飛去;二是半主動制導階段,載機的 AWG-9 雷達為導彈提供目標照射使導彈發現目標,如果同時有多枚導彈,則為每個導彈輪流照射;最後不死鳥主動雷達自己發現目標,完成攻擊。不死鳥主動雷達的有效距離則為 18.5 公裡,而最大射程為 185 公裡,所以 F-14 不能實現發射後不管。F-14 最多可掛載 6 枚 AIM-54 導彈,在機腹下需要加裝 4 個不死鳥掛架掛載 4 枚,翼套掛架下可掛載兩枚。在 F-14 更多地執行對地任務後,不死鳥掛架可以通過轉換掛架來掛載重磅激光制導炸彈。

TBF Avenger
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TBF Avenger

  AIM-54B 簡化了生產工藝,AIM-54C 是 1986年開始服役的現代化型,其所使用的電子設備由原來的模擬式改成了數字式,並應用大規模集成電路,提高可靠性與抗干擾能力,所有不死鳥導彈一共生產總數 2,500 枚。

  1971年,格魯曼的 F-14A 參與了美國空軍 IMI 計劃的競爭。IMI(改進型有人駕駛截擊機——Improved Manned Interceptor)計劃旨在尋找康維爾(Convair)F-106 的後繼機。為了提高航程,空軍型 F-14A 在機腹安裝了巨大的保形油箱,並可以附加四個副油箱以提高航程。F-14A 符合 IMI 大多數的性能要求。為了向軍方展示,格魯曼將 303E 的全尺寸木模改成空軍型。結果麥道(McDonell-Douglas)的 F-15 中選。同年海軍也曾要求麥道公司提出 F-15 海軍型 F-15N 來與 F-14A 競爭,但由於重量、成本的增加以及性能的下降而出局。看來當時的技術條件下,一種戰機很難滿足各軍種的不同需求。

  1971年底,海軍航空系統司令部(Naval AirSystem Command)與格魯曼公司簽訂了購買 301 架生產型 F-14A 的合同,這意味著事隔12年(1957年的F11F)之後,格魯曼戰鬥機重返航母甲板。

  生產型的 F-14A 與原型機/預生產型之間的差別很小,主要在於機鼻下的電子弔艙與機身後部區域。生產型尾部進行了修形,並改變了減速板的形狀,尾部箔條/曳光彈發射裝置和放油管進行了重新的佈置。另外擴大翼套整流段,機背看起來豐滿了一些。

  生產型 F-14A 開始在機鼻下安裝電子弔艙,其中包括 ECM 電子戰設備或紅外感測器、也有兩者都安裝的,隨著生產批次的不同而不同,甚至有些雄貓鼻下空空,沒安裝任何設備。早期的紅外感測器是配備平衡環裝置的 AN/ALR-23 紅外探測弔艙(InfraRed Detection Set)。AN/ALR-23 可以獨立操作或是與雷達系統混合使用,能提供目標的大致位置與距離,供不死鳥導彈與響尾蛇導彈使用。在多次的的演習中,IRDS 曾多次發現高空中開加力的目標與遠距離外的巡航導彈。1979年起,格魯曼在後期型 F-14A(Block95 及以後)雷達罩頂端安裝了短空速管,另外還引入了諾斯羅普公司(Northrop)發展的電視攝像組件(Television camera set-TCS),為此去除了紅外感測器。

  安裝了 TCS 之後,F-14 的飛行員獲得了遠距跟蹤與識別目標的能力(能見度良好的情況下能達到 3~5 公裡),在有些 F-14 乘員的報告中提到可以識 別14 公裡之外的飛機。TCS 可以隨動於機載雷達,在雷達發現目標後,TCS 自動進行搜尋、捕獲與鎖定。TCS 生成的黑白圖像可顯示在飛行員與雷達截獲官座艙下顯中,另外可以被儲存在戰術數據記錄系統(Tactics Data Recording System-TDRS)的磁帶式錄像機中(在最新式的飛機,如 F/A-18E/F中,已改成全數字的硬碟錄像系統)。另外的標準配備還包括 UHF(超高頻)和 VHF(甚高頻)無線電,IFF(敵我識別)應答機、凱瑟公司(Kaiser)HUD 平顯。其中凱瑟的平顯設計可謂獨具一格,將整個風擋玻璃內側作為反射層,簡化了設計,所以 F-14(除 D 型)的前風擋就顯得綠幽幽。

  生產型 F-14A 全長(包括空速管)19.10 米,比原型/預生產型略微增加,空重與最大彈射起飛重量也增加少許。早期型 F-14A 使用 TF30-P-412A 發動機,後期使用 TF30-P-414A。在全加力狀況下,F-14A 最大速度 2.4 馬赫,巡航速度 740~927 公裡/小時,著陸速度 248 公裡/小時,機翼迎角 20 度時失速速度 190 公裡/小時。

  當格魯曼公司正在全力生產 F-14A 時,美國海軍正在加緊完成弗萊斯特航母(USS FORRESTAL)的 F-14A 艦載適應性測試;加州莫古岬航空站的海軍導彈中心(Naval Missile Center,現在的太平洋導彈測試中心-Pacific Missile Test Center)成功地進行 F-14A 的導彈操作及發射測試;帕圖森河(Patuxent River)航空站進行的測試為 F-14A 武器系統取得合格證掃清了障礙。

  1972年6月,格魯曼公司正式開始交付 F-14A,太平洋艦隊後備中隊 VF-124 是第一個接收雄貓的單位。VF-124 的駐地在加利福尼亞聖迭戈米拉馬航空站,負責訓練飛行員和地勤人員。隨後兩支重建中隊開始裝備 F-14,1972年10月14 日,VF-1 和 VF-2 兩支老牌中隊在米拉馬航空站重建。在完成訓練和重組後,1974年 9 月 VF-1 與 VF-2 開始在企業號航母上服役,這標志著雄貓戰機開始形成戰鬥力。期間 F-14A 正好趕上越戰尾聲。1975年 4 月底在西貢撤退的頻繁風暴行動(OPRATION FREQUENT WIND)中,VF-1 與 VF-2 擔任艦隊戰鬥巡邏任務,未與越南空軍遭遇。

  1975年6月,大西洋艦隊的肯尼迪號(CV-67)航母開始換裝 F-14A,該艦的第 3 艦載航空聯隊有兩支 F-14A 中隊:VF-14 與 VF-32。1976年1月,肯尼迪號隨第 6 艦隊在地中海進行了 6 個月的巡游任務。

  F-14A 主要執行三種任務:遠程截擊、戰鬥巡邏、禁區空中巡邏(戰鬥機在指定空域巡邏,防止敵機侵入)。情況緊急時,艦隊中一部分 F-14 被要求保持 5 分鐘警戒狀態,以便在入侵者突破艦隊外圍巡邏的 F-14A 防線時能立即起飛攔截。執行遠程截擊任務時,F-14 通常掛載 6 枚 AIM-54 升空巡邏,在戰鬥巡邏任務中,掛載 4 枚 AIM-54、兩枚 AIM-7 和兩枚 AIM-9,禁區空中巡邏任務中,則掛載 4 枚 AIM-7 和兩枚 AIM-9。

  雖然 F-14A 是典型的空優戰鬥機,但也能執行空地任務。F-14 可以掛載 14 枚(極限情況)MK82 227 千克炸彈、或 8 枚 MK83 450 千克炸彈、或 4 枚 MK84 900 千克炸彈。在掛載炸彈的同時,另外掛載兩枚 AIM-9 以及兩具副油箱。最大外掛能力可達 6,577 千克。但由於 F-14A 的高昂價格,美國海軍最初是禁止 F-14 執行此類任務的……直到“炸彈貓”的出現。

  少部分F-14A(47 架)經過改裝能夠攜帶一種戰術空中偵察弔艙(TARPS-Tactics Aerial Reconnaissance Pod System),在 RA-5C 民團團員退役後,F-14A+ TARPS 弔艙作為 RF-18 服役之前的臨時性照相偵察手段。TARPS弔艙長5.18米,安裝於F-14A的第5個(機腹右後的不死鳥導彈掛載點)掛點上。弔艙內設置了3個光學/紅外照相機以及其支援設備,弔艙前部是 KS-87B 雙向分幅照相機(分幅照相機依靠機身的縱向移動產生二維圖像,類似掃描儀),負責前方與垂直照相;中部是 KA-99A 高解析度中低空全景照相機,後面是 AAD-5A 紅外成像照相機。弔艙內的環境控制系統利用載機提供的冷卻空氣來維持恆溫,這點與 AIM-54 類似。

  在掛載 TARPS 弔艙的同時,其他掛點仍可以繼續使用,只要不幹擾弔艙視場就行。編製中通常是每個艦載機聯隊中第二個戰鬥機中隊配屬 3 架 F-14A TARPS。第一個裝備 F-14A TARPS 的是尼米茲號(CVN-68)的 VF-84 中隊。

  1995年9月起,一種普爾尼克斯(Pullnix)數位相機開始在 TARPS 弔艙上試用,該相機用於取代 KS-87B 分幅照相機。使用了數位相機後,TARPS 弔艙的圖像可以通過數據鏈即時傳回,而不用像以前那樣要等飛機著艦後才能取得。1999年末,全數字式的 TARPS CD 弔艙開始使用,實現了全部數據的實時傳送。

雄貓在伊朗

  並不像一般人想象的那樣:F-14 是美國自用的高檔戰鬥機,決不出口。其實格魯曼公司從未停止過外銷的努力。只是到現在為止,F-14 第一個和唯一的購買者卻是如今美國的死敵伊朗。

  此事還要追溯到美伊蜜月期,當時美國執行執行圍堵蘇聯的政策,遏止蘇聯海軍勢力衝出波斯灣進取太平洋。伊朗親美的巴勒維國王(Pahlavi)積極支持此政策,兩國關係甚秘。當時伊朗是富裕的石油產出國,其伊朗皇家空軍(Imperial Iran Air Force- IIAR)裝備幾乎是清一色美製飛機:F-5A/E,F-4D/E,P-3F,C-130 等。

  70年代初,蘇聯新式 MiG-25 頻繁從伊朗東北邊界侵入領空進行偵察,伊朗空軍的 F-4 鬼怪根本無法進行攔截。巴勒維國王緊急求助尼克森總統,美國政府慷慨地拿出其最先進的戰鬥機:F-14 與 F-15,並請伊朗人選擇一種。1973年8月伊朗空軍經過仔細對比選擇了雄貓戰機。

  巴列維國王通過對外軍事援助司令部(Foreign Military Assistance Command)與格魯曼進行了接觸,此時格魯曼公司正遭遇經濟危機,因為美國海軍原定購買 700 架 F-14,現在卻削減到 300 架,而格魯曼與軍方的合同是固定價格的,研製費用的分攤使單機成本上升再加上通脹因素使格魯曼虧損嚴重。到 1971年3月,格魯曼公司已經承受不了這種損失,要求美國海軍重新訂合約,直到1973年,格魯曼才與美國海軍達成新的合約:從第 135 架 F-14A 開始提高價格,在此之前美國海軍借給格魯曼兩億美元周轉,但是這項借貸被國會否決。

  為了不延誤生產,伊朗政府雪中送炭,伊朗國營美麗(Melli)銀行提供格魯曼公司 7,500 萬美金周轉。以這筆資金作擔保,格魯曼又獲得國內財團的 1.25 億美元貸款,成功渡過難關。1974年1月伊朗政府與格魯曼簽訂首批 30 架 F-14A 的合約,1975年又追加了第二批 50 架。1976年1月首架雄貓交付伊朗空軍,最後一架在1978年交貨。因為有一架留在美國作為實驗機,所以伊朗空軍的雄貓一共是 79 架。

  1977年,巴勒維慶祝王室五十周年紀念,為了警告蘇聯人,國王命令進行雄貓打靶表演。8 月伊朗空軍的一架 F-14 使用不死鳥導彈擊落了一架在 15,000 米高空的 BQM-34E 靶機。蘇聯在接到這個暗示後撤出了 MiG-25。

  同年,伊朗政府有意再定購 70 架F-14,價值 9 億美元。但是因為格魯曼公司正忙於生產頭兩批的伊朗 F-14,且伊朗政局極端不穩定而未簽訂合同。在 1976年到 1979年4月間,伊朗雄貓在事故中損失了三架。

  伊朗空軍的 F-14 與美國海軍基本相同,雖然伊朗沒有航空母艦,但伊朗雄貓的起落架與著艦鉤系統並沒改動,保留了全部艦上操作能力。外觀上唯一不同之處在於伊朗 F-14 除去了空中加油探頭的整流蒙皮。伊朗雄貓內部的 AWG-9 雷達與不死鳥導彈系統、ECM 電子戰系統降低檔次,大大縮水,這主要是因為美國政府考慮到一旦伊朗 F-14 落入敵方,也沒多少機密可以泄露。這種擔心在以後變成了現實,據傳在兩伊戰爭中有一架伊朗雄貓叛逃蘇聯,至今仍在俄羅斯,西方推測蘇聯根據 AIM-54 仿製了AA-9 阿莫斯導彈。伊朗訂購了 714 枚不死鳥導彈,到1979年巴列維被推翻前交付了 270 枚。伊朗雄貓被部署在哈塔米(khatami)空軍基地(伊斯帕罕 Isfahan 附近)與設拉子(Shiraz)空軍基地的四個中隊,擔負邊境防空任務。

  1979年1月16日,伊朗爆發伊斯蘭革命,成立了伊朗伊斯蘭共和國,由宗教領袖霍梅尼(Ayatolla Khomeini)進行政教合一的統治。伊朗皇家空軍(IIAR)改名為伊朗伊斯蘭共和國空軍(Islamic Republic of Iran Air Force-IRIAF)。新政府採取反西方的態度,取消了許多西方武器採購合約。美國召回在伊朗的格魯曼技術人員,並停止了雄貓備件的供應,一些前伊朗皇家空軍的飛行員與維修人員由於遭到新政府的迫害而逃往海外,伊朗空軍只能依靠自己經驗缺乏的地勤和一些從外國雇佣的技師來維護 F-14。

  由於伊朗空軍實力的衰退,覬覦已久的伊拉克認為時機成熟。1980年9月22日,伊拉克 80 多架作戰飛機群對伊朗 15 個城市和 7 個空軍基地及雷達站實施突襲,長達八年的兩伊戰爭揭開序幕。兩伊戰爭中的空戰不是主旋律,因為雙方都無法有效使用航空兵力,真正意義上的戰鬥機之間的空戰相當罕見。

  戰爭初期,伊朗空軍占了裝備上的優勢,美製戰機(F-4、F-14)的航程與持久力贏得了大部分的遭遇戰。在此階段,雙方的紅外空空導彈命中率都很低,很容易被曳光彈所誘騙。但是伊朗的飛行員的訓練和經驗占優,能掌握空戰的主動權。但隨著戰爭的進行,這種優勢也逐漸被削弱,大批有經驗的軍官和飛行員由於被懷疑不忠和親西方而遭到清洗。1982年之後,伊拉克引進法制超軍旗攻擊機和幻影 F1 戰鬥機,配備先進的馬特拉(Matra)R-530 魔術紅外導彈,從此伊拉克空軍有能與雄貓抗衡的戰鬥機。另一方面伊拉克空軍改進了訓練,戰鬥機維護良好,備件充足,而伊朗方面的美製戰機缺乏零備件而逐漸停飛,其中 F-14 每次只能出動 7~10 架,剩下的 F-14 則捐獻出他們的機輪和剎車片來維持機隊的運作。此時伊朗空軍早已無力維護複雜的不死鳥導彈系統,F-14 只能依靠 AIM-7 麻雀和 AIM-9 響尾蛇(有另一種說法:伊朗 F-14 的不死鳥導彈系統在巴列維倒台時被格魯曼技術人員悉數破壞)。制空權逐漸落入伊拉克手中。在這種情況下,伊朗空軍決定將 F-14 作為袖珍空中預警機,其功率強大的 AWG-9 雷達負責引導其他伊朗戰機進行戰鬥,避免進一步的損失。

E-2C Hawkeye
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E-2C Hawkeye

  整個戰爭中伊朗至少損失了 3 架雄貓,其中兩架被幻影擊落,一架被 MiG-21 擊落。伊朗則宣稱 F-14 擊落了一架幻影 F1 和兩架 MiG-21,如果當時伊朗能維護不死鳥導彈系統的並採用正確的戰術的話,F-14 絕對不會弄得灰頭土臉。

  伊朗雄貓的塗裝是上錶面深茶、淺棕、綠三色迷彩,下錶面白色,在垂尾外側標有伊朗國旗。據信如今伊朗空軍仍在操作大約 25 架 F-14,併在俄羅斯的幫助下對其進行現代化改進。

雖然 AIM-54“不死鳥”和 AIM-7“麻雀”逐漸失效,但伊朗找到了聰明的解決方法,以上圖中顯示 F-14 攜帶了一枚 MIM-23“霍克”地對空導彈。伊朗在 1979年之前得到了一批這種導彈,並於 1985/1986年又從美國得到了一批,以作為美國換回人質的條件(即“伊朗門”事件)。這種非凡的改裝可能用到了“雄貓”的 AWG-9 雷達作為連續波發射器,但沒有情報顯示這種組合曾被用在實戰中

  除了伊朗外,F-14 還參加過其他國家的主力戰機選型競爭,日本在 F-14 與 F-15 中選擇了 F-15;西德和加拿大也表示了對雄貓的青睞,但最後沒有成交。

換髮風波

  早期 F-14A 所使用的發動機 TF30-P-412A 是由 TF30-P-12 發展而來的,而 TF30-P-12 的歷史又要追溯到 1958年 4 月普惠為 F6D 導彈手(Missileer)戰鬥機發展的 JTF10A 渦扇發動機,軍用編號 TF30。F6D 項目取消後,惠普公司將 TF30 加上加力燃燒室成為 TF30-P-12,成為世界上第一種帶加力燃燒室的渦扇發動機,並被 F-111 所採用。

  對於 F-14 來說,TF30-P-412A 並不是非常合適,該發動機推力小,最大軍用推力 5,600 千克,加力推力 9,480 千克,使雄貓推重比僅為 0.7,限制了機動性的發揮。另外為了提高壓縮效率,普惠將壓氣機失速容限度設計得太小,使發動機對氣流的變化極為敏感,容易產生喘振或停車。美國海軍對 TF30-P-412A 的缺陷心知肚明。

  1970年2月27日,在 F-14 首飛前,格魯曼向海軍建議在 F-14 的發展型別中使用新的發動機,新發動機將在通用電氣(General Electric)的 GE1/10 和普惠的 JTF22 的競爭中產生。這時正是雄貓戰鬥機的初期發展期,海軍打算 F-14A 作為過渡型號,在換裝新發動機的 F-14B 服役後,先期的 A 型都改進成 B 型標準。發動機的競爭中普惠發動機公司獲得了勝利,JTF22 的海軍軍用編號是 F401-P-400,同樣由 JTF22 派生的 F100 發動機已被美國空軍選用作為 F-15 的動力裝置。F401-P-400 的最大推力為 7,439 千克,加力推力 12,700 千克,比 TF30 有了大幅提高。預計換裝此發動機的 F-14B 性能大增,如轉彎半徑縮小40%,作戰半徑增加80%……

  第 7 架 F-14A 原型/預生產型機(BuNo 157986)被選作為 F-14B 原型機。1973年9月12日,這架飛機混合安裝一具 TF30 和一具 F401-P-400 進行了首飛,新發動機使 F-14B 原型機推重比首次超過 1,可以做類似 F-15 的垂直爬升動作。原計劃 F-14B 從第 67 架出廠的雄貓起開始生產,並且以前的 F-14A 都將進行升級。不過當時美國正從越南抽身,國內經濟不景氣,海軍經費大幅削減,升級經費無從著落,另外 F401 發動機暴露出許多嚴重的可靠性問題,沒有通過飛行測試(此時空軍的 F100 也發展上遭遇許多問題,造成許多 F-15 趴窩)在這種情況下美國海軍於 1974年 4 月放棄了換髮計劃,這架只飛了 33 小時的原型機被封存。

  海軍硬著頭皮繼續使用 TF30,併在 1979年換裝改進的 TF30-P-414 發動機,但 TF30 糟糕的表現仍令人汗顏。前美國海軍部長萊曼(John F. Lehman 曾為雄貓飛行員)說過:“TF30 與 F-14 可以說是最糟糕的發動機與機身組合。”雖然在雄貓的進氣道內有感測器監控氣流狀況,但仍頻頻發生因為壓氣機失速導致發動機停車而發生的意外,甚至還發生過幾起葉片脫落擊穿機匣造成墜機的惡性事故。為了預防類似事故,P-414 加強了機匣,防止被斷裂的葉片擊穿,可靠性略微改善。但不管是 P-412A 還是 P-414,雄貓飛行員都要小心伺候,往往在高空低速飛行、或者開關加力以及發射導彈時,壓氣機就突然失速了……截止到 1984年 F-14A 開始換裝 TF30-P-414A 發動機之前,由於發動機問題而墜毀的雄貓在所有事故損失中占了 28.2%,一共損失了 20 餘架。

  普惠在壓力之下加緊改進 TF30,1982年 10 月推出了 P-414A,併在 1987年 11 月將全部 F-14A 換裝 P-414A。其中普惠新製造了 269 具 P-414A,另外將 929 具 P-414 型改裝成 A 型。P-414A 重點在於改善了可靠性與壓氣機失速問題,P-414A 是 TF30 家族中真正“可用”的型號,但也存在嚴重問題,在某種速度與推力的組合下會發生強烈的振顫,如果飛行員不及時採取措施,雄貓會進入的水平螺旋;另外在較為劇烈的轉彎動作下,轉彎外側的發動機會因為機身阻擋而產生的紊流而發生壓氣機失速。

  海軍對 F-14A 的換髮並未死心。1981年被封存的 F-14B 重見天日,換裝了兩具通用電氣的 F101DFE(Derivative Fighter Engine 派生型戰鬥機發動機)發動機,F101 是 B-1B 的動力裝置,戰鬥機派生型加大了風扇與加力燃燒室,並且日後在此基礎上發展了 F110-GE-100 發動機,成為空軍 F-15 與 F-16 的備選動力。在完成了初始飛行測試後,F-14B 項目進入 33 小時的飛行評估階段。1981年 7 月 14 日開始的海軍與格魯曼聯合試飛中暴露了 F101DEF 的若幹適配性問題,導致 F101DEF 沒有正式投產。F101DFE 使 F-14B 在 90 秒內從 0.8 馬赫加速到 1.8 馬赫,甲板彈射起飛時無需開加力,再一次證明瞭雄貓對新發動機的渴望。美國海軍試飛員查克("Chuck" Sewell)評價這是真正在駕馭飛機,而不是在伺候發動機了。F-14 通常空戰重量29噸,F101DFE 使 F-14B 推重比接近 1。

  1981年9月這架 F-14B 再度封存。此時格魯曼正在製造第二架 F-14B(BuNo 158630),但海軍已經取消了 F-14B 項目,結果格魯曼將這架 F-14B 改回了 A 型。1984年 7 月,格魯曼獲得一份合約,要求在 F-14B 原型機上試驗通用電氣的 F110-GE-400 發動機,該機又被啟封,並於 1986年 7 月開始試飛,這次 F110 沒有辜負海軍的期望,順利成為了“超級雄貓”的發動機(參見 Part5)。1988年,海軍要求馬丁-馬利埃塔(Martin-Marietta)和通用電氣為 F-14 開發新型光電弔艙,將 TCS 與紅外搜索跟蹤(IRST)整合在一起。這種光電弔艙特征是擁有 TCS 與 IRST 併列雙艙,在 F-14B 上進行的測試很成功,並被引入後來的 F-14D 項目中。

  從外觀來看,這架 F-14B 原型機與 F-14A 的明顯不同就在於發動機噴管和 TCS 測試弔艙。F-14B 並未安裝雷達,空餘的空間用來安裝專用測試儀器與配重,這架 F-14B 原型機經歷了眾多的外科手術,在它身上驗證過的成熟的技術已被應用在 F-14A 後期型、F-14B(A+)、與 F-14D 上。如今這架最特別的雄貓戰鬥機靜靜的停放在紐約勇猛(Intrepid)號航母博物館的機庫中。

超級雄貓

  美國海軍對推力大而維修成本便宜的 F-110 相當滿意,決定開始姍姍來遲的雄貓升機計劃。1984年 7 月,美國海軍與格魯曼簽訂 8.638 億美元的固定價格合同,進行 F-14A 升級計劃的全尺寸發展(FSD),通用電氣與休斯作為子承包商。F-14A FSD 主要改進 F-14A 的電子設備、雷達與發動機,其中發動機的換裝是重中之重。

  F-14A FSD 使用 F110 的海軍型 F110-GE-400 發動機,另外換裝了 ARC-182 UHF/VHF 無線電,休斯 AWG-15F 雷達火控系統,改進了直接升力控制系統。由於增加了 ALR-67 告警與識別系統,所以在翼套下方增加了告警天線,新增機炮排煙凈化系統使機炮口略微不同,並去掉了翼套扇翼。

  根據合同,F-14A FSD 在 1986 財年開始製造,一共有 6 架原型機進行試飛(包括 F-14B 原型機,這裡要註明一下,以前 F-14A FSD 被稱為 F-14A+,現在已經改為 F-14B,以下統稱為 F-14B,希望讀者不要與上面那架 F-14B 驗證機混淆)。1986年 9 月在格魯曼卡沃頓(Calverton)試飛中心首架 F-14A+(BuNo 162910)升上天空。

  F-14B 與 F-14A 外觀的最大不同在於 F110 獨特的尾噴口,F-110 噴管採收斂-擴散式調節板,而 TF30 依靠調節板的前進-後退來實現截面的變化,所以 TF30 的噴管在收斂時會伸出一截。

  我們常常會看到停泊狀態的 F-14A 尾噴管會出現左小右大的有趣情況,這與 F-14 和 TF30 的設計有關。F-14 全機的液壓系統和電力系統的能源供應全來自兩台發動機,TF30 發動機的變截面噴管動作由發動機上的加力燃燒室供油泵提供,噴管截面的調整除了可在飛行中由飛控電腦控制外,還設置了兩種自動模式:“起落架負重”(weight on wheels)和“起落架空載”(weight off wheels)。這兩種模式由主起落架上的重量感測器控制,飛機在地面時處於“起落架負重”模式,發動機噴口會自動擴張至最大的狀態降低排氣速度,減低推力,避免高速排氣對地勤人員造成傷害。飛機起飛離地後,就會自動轉換成“起落架空載”模式,此時除了開加力,發動機的噴口都是在收縮狀態,增加推力。由於 TF30 的這兩種模式切換需要電力操作,出於安全理由萬一在飛行中出現電力系統故障,需要自動收縮噴口以獲得高推力,所以發動機在沒有電力供應時的預設為“起落架空載”模式,而無論飛機是在地面還是空中。

Lunar Module diagram
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Lunar Module diagram

  F-14 發動機停車是先右後左,右發停車後左發仍持續提供電力和液壓供應,此時兩台發動機都處於“起落架負重”狀態,所以噴管都處於最大狀態;當左發停車後,由於失去電力所以左發從“起落架負重”自動轉成“起落架空載”模式,此時機體液壓不會立即消失,還能以3000psi的壓力運行一段時間,於是噴口就自動收縮了,形成一大一小的情形。基本上 F110 也是這樣,但由於噴管動作方式不一樣,停車後 F110 已經收縮的左噴管會在重力的作用下慢慢變回擴散狀況,所以通常停泊狀態的 F-14B/D 兩個噴管都處於最大狀態。

  F110-GE-400 發動機是一種混合型發動機,核心機融合自 F101 與空軍型 F110-GE-100。該發動機的部件有 82% 與 F110-GE-100 通用,後勤負擔小。為了與 F-14A 型的機身適配,發動機的加力燃燒室段長度增加 1.22 米,進氣段也作了改動以配合進氣道。該發動機最大加力推力 12,791 千克,比TF30增加了 3,311 千克。新發動機的經濟性使雄貓的航程增加 60%,爬升率提高 61%,作戰滯空時間延長 1/3。爬升至 1,067 米的時間要快上 61%,加速時間減少 43%,另外還消除了 TF30 常見的尾煙。

  F110-GE-400 是模塊化設計的高旁通比發動機,模塊化設計除了生產與維修的好處外,在進行例行維護時也很容易。在風扇段、壓氣機段、燃燒室交界處都設置了內窺鏡介面。F110 的變截面噴管可以根據飛行狀態自動進行無級操作,新發動機安裝有數字式控制系統來監測發動機運轉狀況,整個飛型包線內不會發生壓氣機葉片失速而失去動力,飛行員可以放心操作節流閥。

  F-14B 於 1987年 3 月開始生產,首架飛機交給了馬利蘭州帕圖森河的海軍試飛中心,11 月,一些 F-14B 抵達莫古岬航空站,參加此地的太平洋導彈測試中心的導彈測試,飛機由 VX-4 測試與評估中隊操作。1988年 8 月 15 日,F-14B 開始在太平洋艦隊獨立號航母(CV-62 USS INDEPENDENCE)上進行艦載適應性測試。

  格魯曼一共生產了 38 架 F-14B,其中根據生產中改進又分為 3 個批次:Block145 18 架,Block150 15 架,Block155 5 架。1988年初,VF-101 中隊第一個換裝 F-14B,89年初,VF-74“惡魔”中隊在歐西那(NAS Oceana)航空站成為第二個換裝中隊,年底接收了全部 10 架。該中隊指揮官格裡索姆(Gus Grissom,Jr)和雷達截獲官麥克基(Bob McGee)中尉成為第一個在 F-14B 上發射 AIM-54 導彈的機組,格裡索姆說:“F-14B 是一種性能卓越的戰鬥機,5,000 英尺高度時從 200 節加速到 600 節只需 24 秒——每 3 秒鐘速度增加 50 節。改進的直接力控制系統使著艦最後一秒鐘的姿態控制更加容易了。”

  從 F-14B 開始,F110 發動機的 F-14 有了個非正式的綽號“超級雄貓”,這個綽號源自 F101DEF 測試時,格魯曼在那架原型機的垂尾上寫的“超級雄貓”——對 F-14 改進計劃的期望。

最後的雄貓戰機

  1987年11月,格魯曼卡沃頓試飛中心跑道上起飛了一架經過重大改進的 F-14A。這架飛機外表普通(機號 501,BuNo 161865),內部卻安裝了為 F-14D 計劃研製的雷達、航電與數字式儀錶。F-14D 是為瞭解決美國海軍對現代化截擊機/戰鬥機的性能需求而出現的。

F-14D 原型機,BuNo 161865,外表是一架普通的 A 型,但是改裝了先進的航電系統

  F-14D 是在 F-14B 基礎上改進的,外觀上的不同只能從機鼻下雙艙的光電弔艙看出來,新的光電弔艙集成了電視與紅外系統,同時去掉了翼套下的電子戰天線。1984年 7 月海軍與格魯曼簽訂發展與生產合約,第一架(BuNo 163412,雄貓的第 596 架)批次 Block155。

  F-14D 安裝了休斯 AN/APG-71 雷達,AN/APG-71 是 AWG-9 的改進型號,不過利用了美國空軍 F-15 鷹多階段改進計劃中的 APG-70(F-15E 雷達)的技術,大幅提高抗干擾性能。AN/APG-71 雷達天線本身是一種低旁波瓣輻射的天線,而且它可以濾除從旁波瓣進入的干擾波,再加上它可以用單脈衝進行準確的角度跟蹤,所以想要干擾 AN/APG-71 雷達是相當困難的。

  這具雷達改進了它的多普勒測距信號的頻率調變模式,使得它對於地面雜訊有較佳的解析度。在空對空模式方面,AN/APG-71 雷達將 AWG-9 的低脈波重覆頻率(Pulse Repetition Frequency, PRF)改為中 PRF,對迎頭的空中目標鎖定方面有較好的表現,能夠測得更準確的距離。據說 AN/APG-71 雷達可以測出迎頭目標的發動機壓縮葉片的數目,進而獲知發動機型號與飛機的型號。AN/APG-71 雷達最大發射功率 5 千瓦,僅為 AWG-9 的一半,但最大搜索距離反而增加了。由於採用了 APG-70 的新型高速數字信號處理器,處理能力比 AWG-9 提高了六倍。數字式掃描控制。同時 APG-71 還保留了 AWG-9 下視/下射脈衝都普勒掃描/跟蹤能力。AN/APG-71 能同時跟蹤 24 個目標,同時攻擊其中的的 6 個,雷達作用高度範圍 24 米至 24,000 米。

  另一個改進重點在航電系統的數字化改進,增加兩台 AYK-14 任務電腦,可編程數字控制顯示器,ASN-139 數字式導航系統,數字存儲管理系統和紅外搜索/跟蹤系統,ALR-67 雷達告警接收機,ALQ-165 機載自衛干擾系統。

  原先雄貓裝備的 AWS-27B 雙向數據鏈系統可以與 E-2C 的機載戰術資料系統(Airborne Tactical Data System)交換資料,但缺點是僅能以 E-2C 聯網,一旦 E-2C 超出通訊距離通訊便中斷。所以在 F-14D 中引入了聯合戰術信息分配系統(Joint Tactical Information Distribution System -JTIDS)。JTIDS 是海軍飛機之間共用語音與雷達信息的保密數據鏈,這樣 F-14D 可將自己的雷達信息傳送給其他保持雷達靜默的同伴,另外周圍其他海軍飛機,如 F-18 和 E-2C 在保持雷達待機狀態時也可接受 F-14D 的信息。

  為了提高安全性,F-14D 將原來的馬丁-貝克 GRU-7A 彈射座椅改為海軍人員通用逃生系統。海軍人員通用逃生系統是指馬丁-貝克(Martin-Baker)MK14 零高度彈射座椅。MK14 取消了頭靠上部的兩個彈射拉環,並安裝有電子定序器,根據飛機的速度和高度自動調節座椅,實現精確彈射。

  休斯公司為 F-14D 改進了不死鳥導彈—— AIM-54C(+),AIM-54C(+) 自帶冷卻系統,無需 F-14 供應冷氣,並且改進了抗干擾裝置。F-14D 增強了對地攻擊能力,不再是純粹的制空戰鬥機,雷達增加了地攻模式,換裝的 HUD 與 F/A-18 的十分相似。F-14D 可以安裝與 F/A-18 一樣的 BRU-32 炸彈掛架,能掛載海軍所有的空地炸彈。

  作為 F-14 改進計劃的一部分,休斯公司的 AIM-120AMRAAM 準備取代 AIM-7 麻雀作為 F-14D 的中程導彈,AIM-120 重量是 AIM-7 的三分之二,射程更遠,戰鬥部更大,但由於改裝經費不足,此計劃已被凍結。另外 F-14D 還能實驗過掛載德州儀器(Texas Instruments)的 AGM-88 反輻射導彈。海軍於 1982年 12 月開始裝備 HARM,並且在 1985年 3 月 24 日入侵利比亞的黃金峽谷行動中(OPRATION ELDARADO CANYON),A-6 與 A-7 首次發射HARM攻擊利比亞 SA-5 導彈陣地。

  F-14D 的生產始於 1990年 3 月,F-14D 計劃生產 127 架,年產 12 架,並改裝 400 架 F-14A,到 1998年艦隊全部裝備F-14D。但是由於 F/A-18E/F 的採購,F-14D 生產數量大大削減,一共製造了 37 架 F-14D,改裝了 18 架 F-14A。1991年 2 月 26 日,F-14 生產線永久關閉。

  F-14 數位飛行操控系統(DFCS)是NAWC負責的計劃。一架配備了 DFCS,隸屬 NAWC 航空部(AD)的 F-14D,在 1995年7月14日在 NAS Patuxent River 進行首飛。DFCS 的設計目的是防止 F-14 進入不可改出的水平螺旋,以及航母著艦事故。

  現在,DFCS 系統已經正式服役。1998年 6 月,首兩個中隊:VF-14 和 VF-41 的 F-14A 都裝上了 DFCS 系統。2001年,所有 F-14 應該已全部配備 DFCS。

  自 1970年 F-14 面世以來,由於大攻角飛行中引致飛機失控,以及著艦事故造成的損失,已經多次出現。F-14 在大推力起飛時,亦會出現側滑,其進場時的飛行質素,亦令著艦出現困難。

  DFCS 取代了 F-14A/B/D 模擬增加穩定系統,以及自動駕駛儀,並利用原有的液壓機械操控系統。新的飛機操控電腦在大攻角及側滑超過限制時,自動輸入反螺旋操控指令。DFCS 亦互相聯繫了副翼 - 方向舵運動,令著陸更加容易。

  Scott Kelly 上尉是 DFCS 首飛飛行員,集中測試進場著陸的穩定性,領航員是計劃負責長官 William Minch 中校。

  2000年春天,DFCS 軟體和硬體被送到 NAS Patuxent River 的 NAWC 總部,而 VX-9 中隊會進行操作測試,直至技術成熟就可以正式量產。DFCS 會提高飛機在大攻角飛行及著陸時的操控性,1999年,曾在 CVN-65 企業號航母上進行了示範。此外,DFCS 亦提高了最大過載。在測試過程中,DFCS F-14D SD230 由於大過載飛行,導致右發動機機身部份出現嚴重結構性損毀。當個,這不是 DFCS 的問題。後來在 2000年 1 月,海軍限制了 F-14 在和平時代一般運作,空速 570 節不可超過 4G,700 節不可超過 3G,700G/1.4M 以上只能作 1G。如果有外掛武器,又有另一套限制 G 數。這是因為要延長 F-14 的壽命。

  DFCS 會改進 F-14 的機動性、生存能力以及可靠性,避免進入螺旋。飛行員可以作出更有攻擊性的機動。在 F-14 進入服役的第四個十年,DFCS 系統是必須的升級。

炸彈貓

  “炸彈貓”不是特殊稱謂,只是泛指那些經過對地攻擊改裝的 F-14A/B/D。雖然 F-14A 不是專門設計用來做對地攻擊用途的,但是外掛能力相當不錯,能掛載 6,577 公斤的炸彈和火箭彈。機身下的不死鳥導彈掛架可以通過轉換掛架