你不一定知道的F-14“雄猫”故事（下）

像鸟儿一样飞翔

　　飞机的可变后掠翼师法自然，就像鸟儿在滑翔或减速时会伸展翅膀，在加速时会收紧翅膀那样。但要想在金属飞机上使用机械装置来模仿鸟儿的翅膀收放很困难，这花了飞机设计师们几十年的时间。现代的所有可变后掠翼飞机都是40年代梅塞施密特P.1101的后裔。

梅塞施密特P.1101是世界上第一种可变后掠翼飞机，但是不能在飞行中变化机翼

　　德国人制造的P.1101原型机是航空史上第一架可变几何外形机翼的喷气式战斗机。1945年5月，一队美国步兵在阿尔卑斯山脚下的上阿默高小镇的一个秘密研究实验室中发现了P.1101，该机的机翼可在地面设置成三种后掠角度，以便在风洞中研究后掠角与阻力和速度的关系，但没来得及试飞战争就结束了。

　　P.1101给美国人留下了深刻印象。罗伯特•伍兹是军事情报部门的指挥官，他评估了该机并找到设计飞机的德国专家，把他们和P.1101一起送到美国。很快伍兹成为贝尔飞机公司的联合创始人兼首席设计师。

　　伍兹向贝尔管理层的家伙们游说了P.1101的设计优点，在他的努力之下，贝尔制造的X-5验证机在1951年首飞。X-5实际上就是P.1101的翻版，两架X-5直接使用了从德国原型机上拆下的部件。X-5被用来研究可变后掠翼的气动性能，但与德国原型机不同的是能在飞行中改变后掠角度，成为第一架真正的可变后掠翼飞机，并成为F-14的直系祖先。

贝尔X-5基本上就是P.1101的仿制型，但是可以在飞行中改变机翼

　　贝尔的工程师们发现X-5的机翼从20度后掠到60度时，会同时导致重心和升力中心的变化，在后掠变化时需要前移整个机翼才能保持稳定。为此设计师们在机身内安装了导轨，可让机翼整体向前移69厘米。X-5在飞行中把机翼完全收起只需要20秒，在电动系统故障时还能手摇改变机翼后掠角。

　　但X-5在机翼大后掠状态时变得很不稳定，而且无法从尾旋中改出，这让X-5变得臭名昭著。1953年美国空军的雷蒙德•波普森驾驶X-5在尾旋中撞向地面时，机翼就位于60度后掠。由于种种难以解决的技术问题，美国直到30年后才开始研制实用化的可变后掠翼飞机，这就是通用动力的F-111“土豚”战斗轰炸机。而F-111项目的经验也将帮助格鲁曼制造出F-14战斗机。

F-111B项目的经验也将帮助格鲁曼制造出F-14战斗机

　　美国海军在60年代想要一种全能舰载战斗机，既要很高的亚音速巡航效率、还要很好的高亚音速空战机动性、在最大速度不低于2马赫的同时还要具备很好的低速飞行性能。考虑了这些要求后，格鲁曼航空航天公司交给他们一个答案，这就是F-14“雄猫”战斗机——一架在飞行中能根据速度要求改变机翼后掠角的战斗机。

　　克里斯•克拉克曾在美国海军航空系统司令部第23试飞与评估中队担任“雄猫”项目首席测试工程师，他回忆道：“这架飞机非常复杂，不过格鲁曼并没制作模型或模拟器来辅助设计，许多数据是靠计算尺和在纸上硬算出来的。”。“雄猫”的机翼可在20到68度后掠角见变化，相应翼展是从19.50米到11.58米，机载标准中央大气数据计算机（SCADC）根据高度和马赫数自动确定最合适的后掠角。F-14是北约唯一一种能全自动改变机翼后掠角的飞机，狂风不是，B-1B也不是，当然“雄猫”飞行员在SCADC出故障时也能手动操作机翼。“雄猫”的每侧机翼都由一个单独的液压动作筒驱动，每秒变化八度，一个中空的铝合金联通轴将左右动作筒齿轮箱联接起来以确保两侧机翼同步收放。海军航空系统司令部的人说F-14在30年的服役中只发生过两次联通轴失效的事故，并且都安全着陆。

“雄猫”的每侧机翼都由一个单独的液压动作筒驱动，每秒变化八度，一个中空的铝合金联通轴将左右动作筒齿轮箱联接起来以确保两侧机翼同步收放

　　整个机翼安装在一个被称为翼盒的钛结构上，翼盒几乎横跨整个机身，两端是安装机翼的轴承。当机翼收起时，后缘约25％的面积会被整流罩覆盖，目的是使机翼和机身间平滑过渡。此外在整流罩后方还有帆布充气袋来填充机翼下表面的空隙，在机翼展开时鼓起的充气袋还能填补整流罩后方的落差，保证气流通顺。每侧机翼动作筒都由一个单独的液压马达驱动，与人们认为的相反，F-14在飞行中展开机翼所需的动力比收起时所需的更小。展开时液压马达驱动动作筒的流量是55升/分，只需用到一个固定排量泵，收起时需要约两倍的流量，并且需要用到一个可变排量泵。这是因为机翼转轴离压力中心的距离使展开比收起容易。

在整流罩后方还有帆布充气袋来填充机翼下表面的空隙，在机翼展开时鼓起的充气袋还能填补整流罩后方的落差，保证气流通顺

　　F-111的机翼转轴太靠内侧，产生了过多的跨音速和超音速配平阻力，所以“雄猫”设计师们就不能重复这样的错误了。

整个机翼安装在一个被称为翼盒的钛结构上，翼盒几乎横跨整个机身，两端是安装机翼的轴承

　　海军航空系统司令部评估过“雄猫”的空气动力学专家汤姆•劳伦斯说：“当时海军强调高空机动性，如果机翼转轴靠近机身的话，机翼后掠角变化时压力中心的偏移幅度就相当大。”，这会让飞机像X-5那样不稳定。

　　设计师把F-14的机翼转轴尽量外移，最后距机身中线达2.72米，结果缩短了可变翼部分的长度，降低了压力中心的偏移幅度。

F-14的机翼转轴尽量外移，缩短了可变翼部分的长度，降低了压力中心的偏移幅度

　　随着技术的进步，格鲁曼在保持设计不变的情况下，为后期型“雄猫”的机翼换上了能更好地承受热量和压力的复合材料。此时F-14的任务也从拦截苏联超音速轰炸机变为对地攻击，“雄猫”开始显出老态。海军航空系统司令部的前雄猫飞行员和现F/A-18“大黄蜂”项目经理唐•加迪斯上尉说：“60年代我们的确需要可变翼飞机，而现在我们已经学会如何优化设计固定式机翼，使飞机能更好地完成任务。”

60年代我们的确需要可变翼飞机，而现在我们已经学会如何优化设计固定式机翼，使飞机能更好地完成任务

“雄猫”的命名

　　当那些美国海军的顶级飞行员驾驶着“雄猫”飞行时，他们可能不知道心爱战机名字的来历。F-14和前辈F4F“野猫”、F6F“地狱猫”、F7F“虎猫、F8F“熊猫”、F10F“美洲豹”、F11F“虎”的猫科动物命名传统有些不同，其绰号“雄猫”（Tomcat）实际上来自于一位海军中将。由于美国海军正史没有记载此事，所以知道“雄猫”来历的人不多。