世界上哪款戰鬥機最好看?-小編心中最帥戰機F-14雄貓式戰鬥機

曾幾何時,一部阿湯哥的《壯志凌雲》讓全世界為之瘋狂,該片上映後締造了1億7千6百萬美元的美國國內票房與3億5千3百萬美元的全球票房成績,被譽為是自《火狐狸》(Firefox)之後,最成功的一部空戰電影。其中阿湯哥駕駛的F-14更是讓小編進一步感受到了F-14的魅力。

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壯志凌雲海報

F-14雄貓式戰鬥機F-14 "Tomcat" Fighter)是美國海軍曾使用的一款超音速空優及長程攔截用艦載戰鬥機。採雙引擎、可變後掠翼與雙尾翼、雙座配置,由格魯門(Grumman)公司承包開發製造,專門負責以航空母艦為中心的艦隊防衛任務。首架F-14於1970年試飛,1974年正式服役,以取代F-4鬼怪式戰機作為美國航空母艦艦隊的防衛。F-14在服役後期曾追加低空導航暨夜間紅外線標定筴艙,具備有基本的精確對地攻擊能力。F-14在美國海軍服役32年後,於2006年9月22日正式退役,由F/A-18E/F超級大黃蜂式打擊戰鬥機所取代。

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經典的骷髏塗裝VF-84中隊F-14

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F-14雄貓戰機

設計

F-14的設計定位為制空戰機及海軍長程攔截機,為使駕駛者有良好視野,其駕駛艙罩為泡型艙罩設計,駕駛艙有兩個座位,前者為駕駛員,後者為雷達攔截官(RIO-Radar Intercept Officer)。機翼為可變後掠翼設計,機翼後掠角度可隨飛行速度改變,以使在任何速度機翼的升力及阻力都能做到最優化。

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可變後掠翼是F-14的一大特點,在高速時,主翼完全後掠而成三角翼狀

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在低速時,主翼伸展,使得F-14在各種高度、速度都有最佳的升阻比。

兩具引擎分別置於機身左右兩側的獨立機艙,各離機身1-3呎遠。機身由駕駛艙往後漸修薄,在兩引擎之間形成一扁平機體,這個扁平機體形成了機翼以外的另一升力體,產生額外升力,佔整體升力的40%-60%(視機翼後掠角而定),當中容納了油箱、航空相關裝置(例如可變後掠翼的機械)及飛控系統。此扁平機體下方可以掛載各式各樣的武器或其他裝備,基本的包括AIM-54、AIM-7及AIM-9導彈,而內置武器為一具20mm M61火神式機炮置於左側。

機身與機翼

F-14機身為三胴機體結構,兩個引擎分別置於駕駛艙兩側後方的獨立艙體內,與駕駛艙相隔數吋之遠,駕駛艙往後漸修薄,在兩引擎之間成一扁平狀機身把兩引擎相連,此段機身容納了油箱、電子、飛控系統,與及可變後掠翼的機械結構。這種氣動佈局與把引擎噴嘴緊密靠近相比有較低的氣動阻力,因為兩噴嘴過於緊密會氣流交互干涉而扁平的機身也成了機翼以外的升力體,為戰機帶來額外的升力,降低了翼負荷,大為提升了轉向能力,前蘇聯的Su-27系列也使用類似設計。

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F-14的機翼後掠角度可以由20°(完全伸展)至68°之間變動,最大變動速度為每秒7°後掠角由機上的飛行電腦(Central Air Data Computer - CADC)自動控制(必要時也可由飛行員直接控制),使機翼在任何高度與速度下都能達到最佳的升阻比,使得F-14有驚人的高速及轉向性能。停泊時,機翼後掠角可增至75°,與水平尾翼(升降舵)部分重疊,以節省航空母艦上的寶貴空間。在緊急情況下,機翼後掠角68°或不對稱也能在航母升降。

機翼前後都有襟翼,在低速時,例如降落,可以下打以增加升力。每機翼上有4片擾流板,控制擾流板打開的數目就能在不影響俯仰角不變的情況下控制升力,在航母降落時,飛行員就能保持對飛行甲板的視線下精確控制飛機的高度及下降速度,以使飛機在甲板上的適當位置著陸,格魯門稱這控制方式為"直接升力控制"(Direct lift control - DLC)。

兩引擎前方、進氣道外則各有一翼套,可變後掠翼的轉動點就在翼套內,使得轉動點遠離機身縱軸,目的是為了減少因可變後掠翼改變後掠角而引起的升力重心位置變動,由於三胴機體的兩引擎相隔較遠,相比同時期的F-111,F-14機翼轉動點離機身較遠,因此升力重心的移動更少。機翼固定於兩個翼梁,各置於一長6.7m、橫跨機身的箱型結構的兩端,箱型結構內建了油箱,以鈦合金製成,輕而強度高,但加工困難且成本高,格魯門在生產時使用了電子束焊接技術[4]由於可變掠翼轉動的需要,當機翼由完全後掠轉至伸展時,原先後掠時機翼所在位置就留下了縫隙,這個縫隙會由可以縮脹的氣袋封密填補,以免縫隙產生氣動阻力,而氣袋縮脹所需的高壓氣體則由引擎提供。

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F-14在兩引擎之間有一扁平狀機身、常被暱稱為“pancake”(薄烤餅)。

兩翼套的前側位置設有可收納和張開的小三角前翼,作用可以讓升力重心前移,目的是扺消機翼後掠時導致的升力重心後移及超音速飛行時產生的機首下壓的現象。當主翼伸展至後掠角小於35時前翼會被禁止張開,以避免升力重心過度前移而導致不穩定在M1.4以上會自動伸出,這使F-14在M2下仍可以有7.5g的機動性,但後來為了簡化維修而取消了此功能。就算前翼收起,翼套本身也對F-14的飛行性能有所幫助,除了提供升力外,翼套的後略角較大,形成了像雙三角翼或LEX的作用,在較大攻角時(16°— 25°)會產生邊緣渦流,流經主翼上方時令升力提升最多達40%,並在攻角達至90°也不失速。而機翼上的襟翼也可在機動時下打,除增加升力外也在主翼上方產生低壓吸引機首產生的渦流遠離垂直尾翼,使垂直尾翼在高攻角時也能發揮較大的作用,保持機身的橫向穩定性。以上使F-14有相當的高攻角性能,在小於38°攻角可完全受控,而瞬間則可以拉大到65°。

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F-14翼套附近的近照,主翼完全伸展,翼套後的氣袋(黑色部分)充氣填補了主翼伸展後留下來的縫隙。

三胴機體減少了氣動阻力、可變後掠翼優化了在任何環境下的升阻比、加上扁平機體產生相當的額外升力(特別是當主翼收入至最大後掠角時,超過60%的升力由機身產生),F-14的敏捷性遠比預期為佳。但由於可變後掠翼的翼軸在機動時會承受極其強大的應力,F-14的機動最大隻可有7.5g。

F-14的水平尾翼可以在+15°至-35°之間差動或連動,負責控制升降及與擾流板一起充當副翼的功能,當主翼後掠角小於50°時,側滾是由擾流板及水平尾翼一起負責,大於50°時就由水平尾翼負責。

F-14的原設計只有一片垂直尾翼,在引擎艙下方設有可收折的腹鰭,以增加在超音速飛行時的穩定性,但經風洞測試後改為後果更佳的雙垂直尾翼,外傾5°,置於兩引擎艙的上方,只保留細小的外傾腹鰭,以平衡垂直尾翼所產生的阻力,並簡化為固定式。與單一垂直尾翼相比,雙垂直尾翼可以在保有同樣操縱性下有較低的高度,較適合航艦的操作環境。

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由於機翼後掠角是可變的,機翼下的掛架不可能以固定方式裝在機翼下,不然武器的指向就不能與機首指向一致,若要掛架隨後掠角變動作對應的調整,機械上就變得複雜,重量、可靠性及成本都有影響,幸而F-14的扁平機體及翼套提供了足夠的位置給武器掛架,格魯門於是將所有掛架都設置於扁平機體及翼套。引擎艙下也可以各加裝外部油箱。

引擎

F-14A使用兩具普拉特·惠特尼(Pratt & Whitney)生產的TF30低旁通比渦輪風扇引擎。TF30是美國第一部渦輪風扇引擎,使用於當時的F-111、A-7。TF30是當時海軍無可選擇下的“臨時性”決定,TF30的性能並不符合F-14的設計要求(F-14設計推重比為1),用上了TF30的F-14推重比與F-4一樣,只是F-14優異的氣動性能使F-14比F-4有更高的爬升率。

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F-14A 採用2具P&W TF-30-P-414A引擎

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F-14A+和D改採用2具GE F-110-GE-400引擎

航電與飛控

F-14的駕駛艙內配置兩位飛行員,其中前座為駕駛員,後座則是雷達攔截官(RIO),駕駛員座設有抬頭顯示器(HUD),由於研發年份較早,在F-14A、B型上並無多功能顯示器(MFD - Multi function display)的配置,一直到之後的F-14D才開始配置。

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F-14A的前座儀表配置(1984年)

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F-14D的儀表配置,增加多功能顯示器(Multi Function Display, MFD)的使

武器

基本武器為內置於機身左則座艙下方的一門20毫米口徑M61A1火神機炮。F-14的炮彈供應系統與其他戰鬥機稍有不同的地方是,使用完畢的彈殼會被送回到彈藥鼓中,不會排放到機身外,原因是機炮位於進氣口的前方,拋棄的彈殼有可能被吸入而損傷引擎。備有藏彈量676發,射速可選每分鐘4000或6000發。由使用了幾何可變翼,翼下掛架需要配合機翼的角度變化而旋轉,所以F-14的機翼並無掛架,武器掛架置於機身多處:

  • 扁平的機身下方、機腹位置,分前後兩排共有4個武器掛架;此處可以攜帶炸彈,空對空導彈,干擾與偵查莢艙等。

  • 兩翼套下也有一武器掛架,可以使用雙聯裝掛架攜帶兩枚空對空導彈,一枚導彈與一具火箭夾囊,或者是一枚導彈與低空夜間標定暨導航莢艙(LANTRIN)。當F-14攜帶6枚AIM-54不死鳥導彈時,其中兩枚是裝在這個位置。

  • 兩邊進氣道下方各一處:此處專門攜帶副油箱。最初是設計用來攜帶不死鳥導彈,可是基於與地面的空間過小而改到翼套的位置。

可掛載的武器包括AIM-54不死鳥長程空對空導彈,AIM-7麻雀半主動雷達導引中程空對空導彈,AIM-9響尾蛇紅外線導引短程空對空導彈。

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發射不死鳥導彈

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掛上六枚AIM-54不死鳥導彈的F-14

技術資料(F-14D)

一般規格

  • 乘員: 2 (機師與雷達攔截官—RIO)

  • 長度: 62 英尺 9 英寸(19.1 m)

  • 翼展: 31 英尺(9.45 m)

  • 展開 64呎1吋(19.54 m)

  • 收折 38呎2吋(11.65 m)

  • 高度: 16 英尺(4.88 m)

  • 翼面積: 565 平方英尺(54.5 m²)

  • 翼型: NACA 64A209.65 mod root, 62A298.91 mod tip

  • 空重: 43,735磅(19,838 kg)

  • 一般起飛重量: 61,000 磅(27,700 kg)

  • 最大起飛重量: 74,350 磅(33,720 kg)

  • 引擎: 兩俱 Gneral Electric F110-GE-400 afterburnign turbofans

  • 軍用推力 16,610 磅 (73.9 kN) (每俱)

  • 最大推力 30,200 磅 (134kN) (每俱)

  • 最大載油量: 內部油箱16,200磅

飛行性能

  • 最大速度:

    2.34 馬赫( 1,544 英里/時)(2,485 km/h )(高空)

  • 作戰半徑: 500 海哩(572 英里,926 km)

  • 最大航程: 1,600 海里 (1,840裡,2,960 km)

  • 最大升限: 50,000 英尺(15,200 m)

  • 爬升率: >45,000 英尺/分(229 m/s)

  • 翼負荷: 96 磅/平方英尺(468.7 kg/m²)

  • 推重比: 0.88(滿載時)

武器裝備

  • 機炮: M61 Vulcan 20mm火神炮,備彈675發

  • 導彈:

  • AIM-9兩枚 + AIM-54六枚(此配置之重量使F-14無法在航艦上降落,加上阻力的限制,很少出現)

  • AIM-9兩枚 + AIM-54兩枚 + AIM-7三枚(冷戰時期經常性配備)

  • AIM-9兩枚 + AIM-54四枚 + AIM-7一枚

  • AIM-9兩枚 + AIM-7六枚

  • AIM-9兩枚 + AIM-54四枚

  • AIM-9兩枚 + AIM-7四枚

  • AIM-120八枚+AIM-9兩枚(僅作為測試用途)

  • 炸彈:

  • JDAM精確導引彈藥(PGMs)

  • 鋪路者激光導引炸彈(Paveway)激光導引炸彈,包括GBU-10、GBU-12、GBU-16(鋪路者II)與GBU-24(鋪路者III)等版本

  • Mk 80系列通用(無導引)炸彈,包括Mk-82、-83與-84等不同重量的版本

  • Mk 20石眼II(Rockeye II)集束炸彈

  • 其他:

  • 戰術空中偵察莢艙系統(Tactical Airborne Reconnaissance Pod System, TARPS)

  • 夜間低空導航暨紅外線瞄準莢艙(LANTIRN pod)

  • 外掛油箱

  • 航電:

  • AN/APG-71雷達

  • AN/ASN-130慣性導航(INS)、紅外線搜尋追蹤(IRST)與戰術控制(TCS)系統

  • 遠端視訊接收器(ROVER)

F-14引擎停機時噴口不對稱的現象

停泊狀態的F-14A尾噴管會出現左小右大的情況,這與F-14和TF30的設計有關。

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停泊狀態的 F-14A 尾管“左小右大的情況”

F-14全機的液壓系統和電力系統的能源供應全來自兩臺引擎,TF30引擎的變截面噴管動作由引擎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)。

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F-14A 尾管“左小右大的情況”

這兩種模式由主起落架上的重量傳感器控制,飛機在地面時處於起落架負重模式,引擎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,引擎的噴口都是在收縮狀態,增加推力。


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