因為,如果真的不曾見過美好,那怎麽會一直沉浸於黑暗的長夜?
吉安尼斯·馬尼亞蒂斯在參與無人機研製前,在麻省理工學習時就一直夢想著進入大名鼎鼎的格魯曼公司。
對,就是研製出“F-14”可變後掠翼重型多用途戰鬥機,代號Tomcat(雄貓)的格魯曼。
吉安尼斯·馬尼亞蒂斯在當時作為專業的航空學學生,了解喵喵可不是是通過阿湯哥的《top gun》,雖然確實帥氣的年輕阿湯哥Q開著巨大的鈦合金喵喵飛過甲板,確實挺帥的。
他是真的對“F-14”雄貓艦載戰鬥機的可變後掠翼技術感興趣,雖然這項技術再出現一段時間後很快就已經落伍了。
因為傳統翼型適用的速度范圍比較狹窄,而變後掠翼就可以讓飛機同時兼顧低速性能和高速性能。
這在當時是非常時髦,非常尖端的技術。
但是這會極大增加飛機的設計製造維護難度及成本,以及帶來額外的死重。所以在新的氣動形式出現和計算機大量介入設計之後就趨於淘汰了。
但是,在當時,這項可變後掠翼,可是只有美蘇才敢玩的尖端技術。
並且,不可否認的是,“F-14”雄貓艦載戰鬥機的顏值確實非常能打。
但是真正打動吉安尼斯·馬尼亞蒂斯甚至想要跳槽進入格魯曼公司的原因,還是格魯曼公司在上世紀60年代打出的一則廣告:
“IFTHEREWERENOCRUISE MISSILEIF THERE WERE NOBACKFIRE BOMBERS FOXBATS AND FENCERS,YOU WOULDN'T NEED THE F-14.”
(“如果世界上沒有(反艦)巡航導彈、“逆火”(Tu-22M)轟炸機、“狐蝠”(MiG-25)戰鬥機和“擊劍手”(Su-24)戰鬥轟炸機,你就不需要F-14。但是,它們存在,而F-14是唯一可以有效對抗它們……並生存下來的飛機。”)
由此可見,“F-14”雄貓艦載戰鬥機在當時就被給予了厚望,這由此深深地吸引了吉安尼斯·馬尼亞蒂斯。
其實在進入50年代後,噴氣式轟炸機+反艦導彈的組合,(在核前時代的冷戰中,所有的反艦導彈都被美海軍假定會攜帶核彈頭)已經成為了新的海上威脅的組成部分。
如何在蘇聯遠程轟炸機未發射反艦導彈之前就將其擊落,並使用空空導彈擊落已經發射的反艦導彈,成了海軍的心病。
而F-4鬼怪並不是解藥。看來能解決這個心病的方法就是可變後掠翼了——當時最為時髦,最為大膽的新科技。
這時在變後掠翼技術耕耘最深的是通用動力和格魯曼。
在這個背景下,在1957年,美海空軍分別提出了他們的要求,艦隊防空戰鬥機/路基長程攔截戰鬥機。
美國海空軍他們都需要一型大載彈量和遠航程的戰鬥機用於遠距離打擊敵方目標和長時間製空。
在空軍, F-105的接班人已經確定為通用動力的F-111A之後,國防部長麥克納·馬拉計上心來,既然F4和F8也是從海軍到空軍一統天下,那麽不如乾脆強行統一空海軍的新型大航程變後掠翼戰術飛機。
這就有了TFX(Tactical Fighter Experimental)實驗性戰術戰鬥機計劃。
於是通用動力/格魯曼的F-111B擊敗了波音(波音方案在兩軍中的通用度不高),成為國會的內定項目。
一開始進行研發的是以空軍為主導的TFX計劃,空軍型代號為VF111A,海軍型則是VF111B。
不過,海軍型再首飛之後其暴露的各種缺點無法打動海軍,最終該計劃被海軍下馬,海軍轉而去進行F14戰鬥機的研發。(一等人不要二等人的海豬)
海空軍從此分道揚鑣,主要的原因還是海軍的需求相比空軍來說,分工不同。
海軍特別要求戰機防空攔截能力,而艦載機防空則是艦隊防空兩種思路的主要一種,也即,把一個長滯空時間,強雷達性能的多人機組飛機送到天上去,在預警雷達的指引下進行截擊作戰,具體來說就是發射強勁的重型防空導彈。
導彈發射機低空突防
格魯曼公司在在輔佐GD開發F111B的過程中,利用其在研製可變翼戰機XF10F的經驗,結合通用動力的先進的項目管理藝術,發現“這玩意我也能行”。
海軍需要並列雙座,但空軍不要。
空軍不需要不死鳥,只要低空突防,但海軍要。
之後賭氣的海軍單獨開了“VFX項目(Vessel Fighter X)”。而原來的TFX最終因為上艦失敗,成本沒法分攤,隻生產了各型F-111共600架。
而“F-14”可變後掠翼重型多用途戰鬥機所使用的休斯的AWG-9雷達,AIM-54不死鳥(Phoenix)導彈以及普惠TF30-P-1渦扇發動機,都是當時最具突破性的技術。
海軍對此非常滿意,1968年,F-14正式進入美國海軍航空隊服役,這也標志著美軍自此率先進入三代機時代。
而我們,則是在20年後引進su-27時才擁有了我們的三代機,在2000年首飛時才有了我們自己的三代機10姬。
這架飛機的研發,向世界展示著美國的航空工業除了窮兵黔武的蘇聯外始終領先同時期其他國家二十年時間不止。
但是,這架飛機並不是絕對完美的。
為了昂貴且並不是那麽可靠的可變後掠翼,格魯門公司必須降低機體的重量。
為了降低F14的重量,格魯曼可謂用上了當時最先進的材料。
比如鈦合金的中央翼盒,以及硼纖維複合材料尾翼。
鈦合金非常貴。而硼纖維相比鈦合金,可以說貴得離譜了。
當然效果也是很不錯的,在鋪層設計良好的情況下,複合材料零件比鈦合金輕5%到35%左右。
為什麽說是“鋪層設計良好的情況下”呢?
因為複材的性能,只在順著纖維的方向非常強悍,可以比鈦合金的強度高一個量級,但是其他方向就比鈦合金強度低一個量級了。
這是複合材料由纖維+基體的特點決定的。
常見的複材設計是一層一層的纖維布鋪墊而成,所以通常用在飛機蒙皮、減速板等薄壁結構上。
對於受力方向較為複雜的翼盒,由於很容易造成分層,最好的結構還是采取鈦合金設計。
F14采用的鈦合金用量相比其他飛機來說非常大,其進氣道前端和發動機艙蒙皮都為鈦合金結構。
從材料佔比數據來看,它的鋁合金佔39.4%,鈦合金佔24.4%,鋼佔17.4%。這個數據與鈦合金只有5.2%的F16相比,可稱土豪,比蘇27的15%還高得多。
機翼中間的大型鈦合金翼盒,為鈦合金電子束焊接33個Ti-6Al-4V機加件而成,還可同時作為整體油箱。
除此之外,機身大梁、機翼上下表面蒙皮、發動機艙隔框和後機身蒙皮均采用了鈦合金。
另外,可變後掠翼這項技術異常複雜,往往保養時間是飛行時間的三到四倍。
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。
他的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,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Q,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。
他的翼展10.15~19.54米,機長19.1米,機高4.88米;
空重19.8噸,最大起飛重量33.7噸;機翼調整為最小20°~68°,主要動力系統為兩台TF-30-P-412型發動機,後改為TF-30-P-414A型發動機,最大飛行速度2.34馬赫,等效2485公裡/小時,最大航程約3220公裡,作戰半徑926公裡,最大升限17221米,最大爬升率226米/秒,最大載油量11137升。