美国是当今世界上航母力量最强的国家,百年航母的作战经验也让美国海军对航母的理解无出其右,舰载机作为航母最重要的进攻型武器,呈现出了“你方唱罢我登场”的局面,众多明星机型纷纷亮相,美国舰载机的发展经验和变迁历程非常值得中国借鉴和学习,下面就通过回顾F-14“雄猫” 战斗机的传奇一生,看看哪些经验值得中国舰载机学习和借鉴。
压力山大的美国航母——苏联远程战略轰炸机的巨大威胁古往今来,所有的武器装备都是时势造英雄,在研制武器装备之初,作战需求和时代背景才是决定武器装备研制的根本动力,今天的主角美国F-14“雄猫”的诞生也不例外。冷战初期,苏联作为美国的头号对手,面对实力强大的美国航母战斗群,另辟蹊径的大力发展了大量的“航母杀手”——远程战略轰炸机,代表性有图-95“熊”、图22M“逆火”。这些性能强大的远程战略轰炸机,携带大量超音速反舰导弹,能够对美国航母实施饱和攻击,让美国航母面临严重的空中威胁。
“航母杀手”——图-22"逆火"远程战略轰战机
当时美国海军迫切需要一种能够有效拦截苏联远程轰炸机的舰载机,让这些攻击力强悍,但防护能力较弱的大块头们无法近身。在此背景之下,美国海军提出了当时的作战需求:迫切需要一款“看得远”、“速度快”、“大长腿”、“打的远”的超音速重型舰载截击机。这种舰载机要能够充当航母最外围的防护力量,在几百公里范围内为航母形成有效的防空保护伞,在苏联的轰炸机对航母攻击之前,就能够将其摧毁。正是在这个背景下,F-14“雄猫”开始了其传奇的一生。
颜值就是战斗力——F-14“雄猫”优秀的气动外形和结构设计F-14 “雄猫”战斗机于1970年首飞,由美国格鲁门公司研制,是一种双座双发可变后掠翼布局的超音速重型航母舰载机。当时世界上航空技术发展日新月异,最为流行设计是可变后掠翼。苏联和美国都推出了多款可变后掠翼的战机,如米格-23、苏-22等,也包括我们今天的主角F-14“雄猫”。F-14采用可变后掠翼,在航母起飞时,机翼展开到最大,后掠角为20度,当高速飞行时,机翼后掠达到68度。在甲板停放时为了节省空间,机翼后掠角最大可达到75°。得益于美国先进的计算机技术,F-14的后掠角能够在飞行过程中,根据飞行速度的需要,由中央大气数据计算机自动计算适合的后掠角,无需飞行员控制,能够达到每秒7度的自动调节,无论高速还是低速状态下,都能达到最佳升阻比,更是在机动空战中依然可以自由调节后掠角度,这在当时可以说是黑科技般的存在。相比大猫这样的黑科技,苏联的米格-23的后掠翼飞机只能做到固定的三种后掠角档位,而且还需要飞行员手动调节,空战中更是只能以固定角度空战,不怪苏联后掠翼战机空战能力弱,只能怪当时的大猫实在是后掠翼的巅峰之作。
F-14的可变后掠翼设计
大猫初期配备有两台TF30-P-412发动机,1986年起F-14战斗机换装了F110-GE-400涡扇发动机,单台加力推力最高可以达到12.7吨,推重比6.36,令其空中机动能力得到进一步提高。两台发动机之间的间距非常之大,为了减少一台发动机停车造成较大的偏航力矩,垂尾采用了双垂尾设计,在当时也是非常优秀的设计。距离较远的双发动机间距,使得飞机机身扁平,可以形成类似升力体布局的效果,有效提升了升力,同时为机身挂载导弹和装载燃料提供了空间,为超远的航程和挂载非常巨大的不死鸟导弹打下了坚实的基础。
F-14两台发动机间距非常宽
作为可变后掠翼的关键部件,机翼和机身之间的中央翼盒的结构设计就非常关键。作为美国海军主力舰载机主机厂的格鲁曼公司,为大猫打造了一身“钢筋铁骨”,受力情况最为复杂的中央翼盒,也是机身结构里最结实的部位。中央翼盒由钛合金打造,为了达到完美的焊接效果,更是采用了当时的另一项焊接黑科技——电子束焊接技术。通过把焊接部件放置在真空环境中,通过发射高速电子流对焊接部位进行撞击,实现结构件的高质量焊接,其焊接部位的强度据称只比钛合金强度低了3%。
F-14的中央翼盒结构
作为可变后掠翼飞机的大猫,凭借优秀的气动外形设计,在飞行性能上也是非常的优秀。在高速飞行时,具有68度的大后掠机翼,能够以超过2倍音速进行高速飞行,能够快速对笨重的苏联轰炸机进行拦截,这是截击机的看家本领自不必说。在低空性能上,能够自动调节后掠角的大猫,也具有惊人的低速机动性能,虽然大猫是有着重达30多吨重量的大家伙,但竟然也异常的灵活,这大大超出了海军的意料之外,全能的机动性也让F-14成为当时真正的空战之王。
作为最大起飞重量高达33吨的双发重型舰载机,可以说是当时的“长腿”欧巴,不光有着超高的颜值,炫酷的外形,飞行性能上也是非常的强悍。F-14雄猫战机的最高飞行速度可达2.38马赫,最高升限可达18290米,航程更是达到2573千米,作战半径最高可以达到1230千米。只有跑的远,飞的快,空战能力强,才能拒敌于航母千里之外,保护脆弱的航母甲板免遭轰炸机的洗礼。
鹰眼与利爪的组合——F-14“雄猫”的空战利器如果说优秀的外形设计保证了F-14“雄猫”战斗机的强健有力的身躯和灵活身手,那充其量也只是一个体能充沛的大家伙,作为第一款真正意义上的三代机,超强的AWG-9雷达加上超远程AIM-54“不死鸟”导弹才是F-14“雄猫”的空战利器。二代机以机炮为主要作战武器,三代机则鸟枪换炮,装备各种先进的雷达和导弹,彻底改变了空战的游戏规则,其中F-14“雄猫”的雷达和导弹装备就是最典型的代表。
F-14发射“不死鸟”导弹
AWG-9雷达和AIM-54“不死鸟”导弹这对组合,是“雄猫”战斗机称霸海天三十年的雄厚资本。其中AWG-9雷达是当时雷达科技的巅峰之作,具有多达6种雷达探测模式,能够在300多公里范围内发现敌方轰炸机,同时跟踪24个目标,配合AIM-54“不死鸟”导弹,可以做到在最远140公里发起攻击,并能同时对6个目标发起攻击。F-14“雄猫”战机是双座舰载机,配备有专门的雷达操作员,坐在后座专职负责操作复杂精密的雷达,进行目标追踪和定位。当然受限于当时的科技水平,这样高度复杂的电子设备也为后期维护保养提出了很高的要求。靠着这一双锐利的鹰眼,能够快速发现苏联轰炸机,并进行多目标追踪和锁定。完成锁定后,大猫的导弹就能大展神威了。
F-14“雄猫”战机为了空战而生,自然配备了多种空战武器装备。配备有一门“火神”机炮,在空空导弹方面,短程有射程8公里的AIM-9“响尾蛇”近程红外制导空空导弹,中程有射程为45公里的AIM-7“麻雀”半主动雷达制导空空导弹,远程有大名鼎鼎的AIM-54“不死鸟”远程导弹。AIM-54“不死鸟”导弹重达460多公斤,最远射程达到184公里,纵然是身大力不亏的双发重型战机,“雄猫”也仅仅能装备6枚,这就意味着同一时间可以一打六,在当时的航空界,这种超视距的多目标摧毁能力,是让各国战机仰望的存在。
F-14“雄猫”在超视距空战中,可以做到先敌发现,远程摧毁,对几乎没有什么空战能力的苏联远程战略轰炸机而言就是噩梦般的存在。在近距格斗中,F-14也展现了惊人的战力,凭借可变后掠翼,低空机动性依然在当时傲视群雄,配合近距格斗的“响尾蛇”导弹,真正做到了制霸天空。
空战试金石——恐怖的空中统治力在F-14“雄猫”战机服役的近30年里,可以说是难逢敌手,战绩彪炳。在美军手中的成名之作是著名的“一分钟空战”。在利比亚,正在演习的美国航母战斗群,遭遇了利比亚2架苏-22的骚扰,F-14紧急升空拦截,同样是可变后掠翼战机的F-14和苏-22上演了一场空中对决。虽然苏-22抢先开火,向F-14发射空空导弹,但被大猫大机动后成功躲过。随后F-14发射空空导弹,轻松击落了2架苏-22,用时仅仅一分钟。后来同样在利比亚,也同样是可变后掠翼的米格-23,在八分钟内被F-14击落。两次压倒性的胜利证明了F-14“雄猫”才是变后掠翼的绝对霸主。
F-14A发射AIM-7麻雀中程导弹
除了美军装备之外,F-14还被出售给伊朗79架,这批F-14成为了伊朗空军的绝对主力。在两伊战争期间,装备有F-14的伊朗空军,将装备苏联战机的伊拉克空军打的溃不成军,据伊朗官方统计,F-14共击落50多架伊拉克战机,其中王牌飞行员贾利勒·赞迪一人就击落了11架,其中还包括4架号称三倍音速的米格-25。甚至伊拉克空军传出一道著名的命令“遇到F-14战机,可以放弃当前任务”,像极了火影忍者里的黄色闪光,凭借一己之力,守护了伊朗的天空。直至今日,年迈的雄猫们仍然在伊朗空军中服役,诉说着当年留下的赫赫威名。
波斯猫——伊朗空军F-14
不合时宜的强大?急流勇退,深藏功与名——F-14的退役然而随着上世纪90年代苏联的解体,美国航母最大的威胁已不复存在,苦于没有强大对手的F-14开始迷茫了。随着新的战争形势变化,美国海军面对的都是非对称战争,一些军事实力弱小的国家,根本没有足够的实力让F-14大展身手,舰载机在夺取制空权的同时,越来越多的承担起了对地攻击的任务。这恰恰不是大猫们擅长的。苦于没有对手的F-14,空有满身实力,但却无处施展,只能寂寞的翱翔在世界的海天之上。
F-14低空盘旋
同时随着服役年限的变长,复杂的电子设备和可变后掠翼机械结构,让航母的地勤人员苦不堪言。维护成本日渐高涨。本来就囊中羞涩的美国海军,经过再三考虑,还是决定让大猫退役,启用性能不那么强大,但胜在多功能,简单易维护的F/A-18大黄蜂战斗机。
F-14和F/A-18同框
F-14的退役,除了对手的变化,美国海军的经费紧张之外,其实还有一个本身技术性的原因。随着边条翼、鸭翼等新式气动布局的完善,大推力发动机的出现和飞控技术的日渐成熟,可变后掠翼技术的优势正在慢慢消失,其复杂的变后掠机翼结构对飞机重量和维护性带来的负担则显得越来越沉重,时代在进步,后面逐渐涌现出来的新一辈战机,如苏-27,F-15等双发重型战机都逐渐采用更简洁的气动布局。传奇的F-14“雄猫”战机称霸了一个时代,也随着时代的变化退出了历史舞台。
F-14“雄猫”与中国的不解之缘曾经F-14“雄猫”与中国也有着不解之缘。80年代中美蜜月期间,中国面对苏联的强大压力,希望获得一款先进的三代重型战机,而格鲁曼公司也正苦于F-14的出口,双方一拍即合。格鲁曼公司还帮助中国成飞为巴基斯坦研制“佩刀Ⅱ”项目,也就是“超-7”项目,“枭龙”战机的前身。热情的格鲁曼公司希望通过合作,拉近与中国的关系,便于出口F-14战机。曾经中国成飞的飞机设计专家们受邀参观格鲁曼公司的研制现场,先进的美国技术让中国老一辈设计师们大开眼界。也促使中国航空设计标准从苏联转为更为先进的西方标准。
成飞屠基达院士回忆录中参观F-14的留影
曾经格鲁曼公司还给中方人员赠送了“雄猫”臂章。但随着中美关系后来破裂,引进F-14的合作被迫中止。后来中国转向俄罗斯引进了苏-27战机,让侧卫系列在中国落地生根。如果当年成功引进F-14,那中国空军和海军将由F-14统一,沈飞和成飞的命运也将改变,同时在研制中的“歼十”项目也可能会受到影响。可能现在中国的舰载机也不会是歼-15,而是F-14的中国魔改版了。
格鲁门公司制作的“红色雄猫”臂章, 绣着“实践是检验真理的唯一标准”
结语:重型舰载机有利于夺取空权,才是适合中国海军的合理选择据美国媒体报道,美国海军由于不满F-35短航程,载弹量少的问题,启动了“下一代空中优势”项目,也就是海军版的六代机计划。在该计划中美国海军要求下一代舰载机,可以适当舍弃隐身性能,增大航程和载弹量,增强态势感知和网络化能力。这不禁让人联想起了F-14。中国海军面对的严峻形势下,面对隐身舰载机F-35C,迫切需要一款能够夺取制空权,压制F-35C的下一代隐身舰载机。中型隐身舰载机无法达到压制F-35的效果,真正的双发重型隐身舰载机,才是中国海军所需要的。重型隐身舰载机,具有大载弹量,航程远,机载雷达更强大的优势,才能够夺取制空权,正如当年F-14所肩负的职责一样。面对强大的敌人空中力量,只有有效保证了航母的制空权,才能保证航母的生存,因此更利于夺取制空权的重型隐身舰载机才是适合中国海军的下一代舰载机。没有制空权,再强的多用途性能,再强的对地攻击能力都是空谈。
在CES Asia上看到青研科技展示的眼动捕捉技术之后,我忽然觉得很多只有科幻电影、动画片里的情节,终于要成为现实了。现