最后的“大貓”

王威

作為世界上第一種第三代戰(zhàn)斗機(jī)，F(xiàn)-14在氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上都獨(dú)具特色，外觀上有一種特有的氣勢(shì)和美感，不僅極快地完成從設(shè)計(jì)到裝備部隊(duì)的過(guò)程而且擁有夢(mèng)幻般的遠(yuǎn)距空戰(zhàn)能力，再加上電影《壯志凌云》的推波助瀾，使得它在軍迷中擁有很高的人氣，很多軍迷親切地稱(chēng)之為“大貓”。而這架誕生于冷戰(zhàn)高潮之時(shí)的重型艦載戰(zhàn)斗機(jī)，也隨著冷戰(zhàn)的結(jié)束，于2006年退役，過(guò)起了“拿退休金”的生活。之后，F(xiàn)/A-18已牢牢占據(jù)了美國(guó)海軍航母甲板的主力位置。但讓我們回到1991年，如果具有和美國(guó)在大洋上展開(kāi)?？沾髴?zhàn)能力的蘇聯(lián)仍在，現(xiàn)在甲板上的明星會(huì)是誰(shuí)？

由于取代A-6E的A-12因?yàn)檫M(jìn)度拖延、成本超支等一些問(wèn)題被國(guó)防部槍斃，美國(guó)海軍的空面打擊能力無(wú)疑會(huì)陷入一個(gè)“真空”狀態(tài)。A-12項(xiàng)目剛被取消，蘇聯(lián)也轟然倒下，國(guó)會(huì)并不想把過(guò)多的預(yù)算花在國(guó)防開(kāi)支上，再重新研制一架新型的攻擊機(jī)必然是不可能的，精明的廠家們紛紛拋出了基于現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行發(fā)展的設(shè)計(jì)邏輯。這種設(shè)計(jì)思想的好處一目了然：基于成熟的平臺(tái)既避免了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，又降低了成本；在面對(duì)國(guó)會(huì)的審查時(shí)，可以是現(xiàn)有戰(zhàn)斗機(jī)的改進(jìn)型，也可以是一個(gè)全新的型號(hào)。

在A-12項(xiàng)目流產(chǎn)后，格魯門(mén)公司（后與諾斯羅普公司合并為諾斯羅普·格魯門(mén)公司——編者注）便向海軍推銷(xiāo)他們的F-14改進(jìn)計(jì)劃：“雄貓快速打擊型”（Tomcat Quick Strike）?？焖俅驌粜偷母倪M(jìn)集中在以下幾個(gè)方面： 裝備“藍(lán)盾”導(dǎo)航和攻擊吊艙，為APG-71雷達(dá)（裝備F-14D）加入對(duì)地模式，進(jìn)一步強(qiáng)化空面能力。在武器方面，加裝AGM-84E反艦導(dǎo)彈和AGM-88反輻射導(dǎo)彈，使F-14可以遂行反艦和反輻射任務(wù)。但該計(jì)劃也存在自身的問(wèn)題。在海軍看來(lái)，快速打擊型相對(duì)于當(dāng)時(shí)的F-14B/D并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，同時(shí)F/A-18也開(kāi)始進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)計(jì)劃，且其成本優(yōu)勢(shì)非常明顯。

并不想失去訂單的格魯門(mén)公司意識(shí)到必須拿出點(diǎn)真東西來(lái)打動(dòng)海軍，于是本文的主角——“超級(jí)雄貓21”（Super Tomcat 21） 計(jì)劃被擺上了臺(tái)面。相對(duì)于F-14，Super Tomcat 21有用更大的作戰(zhàn)半徑、更長(zhǎng)的空中作戰(zhàn)巡邏（CAP）時(shí)間、更遠(yuǎn)的探測(cè)距離以及多樣的探測(cè)手段，同時(shí)飛機(jī)擁有更好的抗損傷性能以及靈活的戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)能力。

Super Tomcat 21 相對(duì)于F-14，外觀上的最大區(qū)別就是將3片式風(fēng)擋改為整體式前風(fēng)擋，優(yōu)化了飛行員的視野，翼套增加了外凸折線。F-14依靠翼套和變后掠機(jī)翼獲得了高達(dá)15的亞聲速升阻比，而Super Tomcat 21的外凸作為一個(gè)前緣邊條（Leading-edge Root Extension，LERX）產(chǎn)生額外的升力，進(jìn)一步提高了巡航效率，其亞聲速升阻比甚至高于波音737客機(jī)，額外的升力也可以進(jìn)一步降低飛機(jī)的進(jìn)場(chǎng)速度。在燃料方面，通過(guò)在修改外形的翼套內(nèi)增加油箱，Super Tomcat 21的機(jī)內(nèi)載油量從F-14A的7.4噸提升到了8.2噸，在甲板風(fēng)速14.8千米/時(shí)的條件下執(zhí)行艦隊(duì)防空作戰(zhàn)（掛載4枚AIM-54、2枚AIM-120和2枚AIM-9）時(shí)的最大彈射起飛重量可以超過(guò)35噸。機(jī)內(nèi)燃油和最大彈射重量的增加，有效地保證了Super Tomcat 21的截?fù)艉涂諆?yōu)作戰(zhàn)能力，加上本身優(yōu)異的亞聲速和超聲速性能，Super Tomcat 21成為了名副其實(shí)的全任務(wù)戰(zhàn)斗機(jī)。它可以在執(zhí)行任務(wù)的每一個(gè)階段都獲得較為滿(mǎn)意的性能，同時(shí)不必過(guò)分依賴(lài)于加油機(jī)。這對(duì)空中加油能力比較孱弱的海軍來(lái)說(shuō)是非常重要的。

雷達(dá)方面，F(xiàn)-14D的AN/APG-71雷達(dá)的對(duì)空性能十分優(yōu)秀。該雷達(dá)擁有單脈沖角跟蹤、數(shù)字掃描控制、超視距目標(biāo)識(shí)別、襲擊判斷等多種模式，增加了非合作目標(biāo)識(shí)別技術(shù)，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波進(jìn)行高分辨率的精確考查，以完成敵我識(shí)別，避免了一般IFF設(shè)備中的缺陷及混亂。AN/ APG-71可以探測(cè)210千米外的戰(zhàn)斗機(jī)，在掃描大空域角的同時(shí)，可以跟蹤24個(gè)目標(biāo)，并對(duì)其中的6個(gè)發(fā)起攻擊。由于海軍對(duì)于對(duì)地攻擊的要求，Super Tomcat 21采用的APG-71雷達(dá)增加了合成孔徑（SAR）高分辨率地圖測(cè)繪功能；多普勒波束銳化狀態(tài)可在5°～60°扇形區(qū)域內(nèi)的任何角度上對(duì)37～90千米遠(yuǎn)的目標(biāo)區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)高分辨率測(cè)繪；對(duì)密集目標(biāo)的分辨能力（方位）比原來(lái)提高12倍，具備了攻擊判斷能力，攻擊判斷時(shí)對(duì)64千米處的目標(biāo)方位分辨率達(dá)18米，16千米處的方位分辨率可達(dá)2.5米。

Super Tomcat 21計(jì)劃在機(jī)身的AIM-54“不死鳥(niǎo)”導(dǎo)彈整流罩里加裝攻擊前視紅外系統(tǒng)以及地形跟蹤雷達(dá)，座艙內(nèi)將加裝一具可投射紅外圖像的衍射平視顯示器（HUD）。依靠地形跟蹤雷達(dá)和導(dǎo)航吊艙，Super Tomcat 21可以輕松地完成夜間的低空突防任務(wù)。原來(lái)F-14D機(jī)頭下的紅外跟蹤和電視成像系統(tǒng)也將進(jìn)行性能升級(jí)。這套系統(tǒng)在升級(jí)前可以在130千米的距離上識(shí)別DC-10加油機(jī)，對(duì)大型戰(zhàn)斗機(jī)的識(shí)別距離也可以達(dá)到60千米，同時(shí)可以為AIM-54導(dǎo)彈提供處理后的目標(biāo)數(shù)據(jù)，讓F-14可以在雷達(dá)靜默的條件下進(jìn)行攻擊。識(shí)別傳感器的升級(jí)極大的提高了Super Tomcat 21的探測(cè)，特別是識(shí)別能力，Super Tomcat 21可不依靠于識(shí)別效果不穩(wěn)定的非合作目標(biāo)識(shí)別技術(shù)和預(yù)警機(jī)的支持，依靠自身的能力進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并在遠(yuǎn)距離進(jìn)行攻擊。

F-14的高升力系統(tǒng)在1968—1972年進(jìn)行了6000小時(shí)的風(fēng)洞測(cè)試后定型，這套系統(tǒng)由前緣縫翼、后緣機(jī)動(dòng)襟翼和翼套扇翼組成，其中前緣縫翼最大展開(kāi)角度為17°，后緣機(jī)動(dòng)襟翼的展開(kāi)角度為35°，翼套扇翼的展開(kāi)角度為14°。高升力系統(tǒng)由中央大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)控制，根據(jù)迎角及馬赫數(shù)控制這3塊翼面的動(dòng)作角度，確保F-14在各種飛行狀態(tài)下保持最佳的升阻比。在高升力系統(tǒng)收起時(shí)雖然最大可用升力系數(shù)也可以高達(dá)1.6，但是由于抖振十分嚴(yán)重，難以準(zhǔn)確追蹤目標(biāo)，多數(shù)情況只能用于防御機(jī)動(dòng)。而在使用高升力系統(tǒng)時(shí)最大可用升力系數(shù)與最大可用于跟蹤的升力系數(shù)基本重合，這主要是由于前緣縫翼極大地減弱了抖振強(qiáng)度，增強(qiáng)了F-14在進(jìn)攻機(jī)動(dòng)中的精確跟蹤射擊能力。此外，翼套扇翼和后緣機(jī)動(dòng)襟翼提供的額外升力可以增強(qiáng)F-14的起降性能。Super Tomcat 21在這套高升力機(jī)翼的基礎(chǔ)之上，重新修改了機(jī)翼，增大了前緣縫翼和全翼展后緣襟翼的面積和展開(kāi)角度，兩者的展開(kāi)角度分別達(dá)到了21°和40°。甲板彈射狀態(tài)下Super Tomcat 21的機(jī)翼升力相對(duì)于F-14提升了25%，最大升力系數(shù)（24°迎角）達(dá)2.8，這是變后掠翼帶來(lái)的最明顯的收益。作為三代機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)代表的F-16，其在可用迎角內(nèi)的升力系數(shù)也不過(guò)1.6。而修型后的機(jī)翼使Super Tomcat 21升力斜率和升力系數(shù)明顯高于F-14，這也使得Super Tomcat 21在空重比F-14增加了450千克的條件下，其最大起飛和最大著艦重量相對(duì)F-14分別提高了1.5噸和1噸。Super Tomcat 21的最大著艦重量為26噸，因此可以攜帶4枚AIM-54、2枚AIM-120和2枚AIM-9在甲板上降落。彈射起飛時(shí)對(duì)于甲板風(fēng)的要求也進(jìn)一步降低，Super Tomcat 21以35噸起飛重量進(jìn)行彈射起飛時(shí)僅需要14.8千米/時(shí)的甲板風(fēng)，而F-14D則需要超過(guò)40.7千米/時(shí)的甲板風(fēng)才能在同樣重量下彈射起飛。

在動(dòng)力方面，Super Tomcat 21將會(huì)使用F110-GE-129發(fā)動(dòng)機(jī)，這意味著Super Tomcat 21可以進(jìn)行馬赫數(shù)1.3的超聲速巡航。格魯門(mén)同時(shí)表示，如果海軍需要，Super Tomcat 21可以裝上矢量噴管和電傳飛控系統(tǒng)。F-14這個(gè)平臺(tái)本身就擁有非常好的大迎角機(jī)動(dòng)和超聲速機(jī)動(dòng)能力，F(xiàn)-14的瞬態(tài)迎角可以達(dá)到50°以上。兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)中，伊朗的飛行員屢次使用令人瞠目結(jié)舌的大迎角機(jī)動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行攻擊。格魯門(mén)的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果表明，Super Tomcat 21在不依靠矢量推力的情況下，可以維持77°迎角，不發(fā)生任何非指令性的影響飛行品質(zhì)和安全的偏離和失控。盡管矢量推力提供的俯仰控制力矩在超過(guò)70°迎角后就無(wú)法為控制飛機(jī)俯仰操控提供幫助，但是其對(duì)于滾轉(zhuǎn)加速度的貢獻(xiàn)是顯而易見(jiàn)的。F-14由于采用了寬機(jī)體的升力體布局，加之主翼采用了擾流片而并非副翼進(jìn)行滾轉(zhuǎn)（差動(dòng)平尾輔助），其滾轉(zhuǎn)性能一直為人詬病。而寬間距發(fā)動(dòng)機(jī)局部可以最大限度地發(fā)揮差動(dòng)矢量推力的滾轉(zhuǎn)力矩大的優(yōu)勢(shì)。此外，矢量推力對(duì)于低速俯仰速率的改善也很大， F-22的低速俯仰速率就明顯高于沒(méi)有矢量推力的F-16。低速格斗時(shí)俯仰姿態(tài)的改變是非常致命的，在頭盔瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和大離軸角導(dǎo)彈普及的現(xiàn)在，低速時(shí)高俯仰速率配合大迎角穩(wěn)定性，可以讓Super Tomcat 21在耗盡能量的不利態(tài)勢(shì)中對(duì)敵機(jī)進(jìn)行致命的攻擊。

在超聲速飛行中，隨著速度的增加，飛機(jī)的氣動(dòng)中心會(huì)后移，導(dǎo)致飛機(jī)的配平阻力增加，超聲速升阻比下降。簡(jiǎn)而言之，飛機(jī)的超聲速機(jī)動(dòng)性會(huì)下降。第三代戰(zhàn)斗機(jī)普遍采用了放寬靜穩(wěn)定度或者抬式布局去解決這個(gè)問(wèn)題，20世紀(jì)60年代設(shè)計(jì)的F-14很顯然沒(méi)有采用這兩項(xiàng)技術(shù)。但是格魯門(mén)的設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制可變后掠翼的轉(zhuǎn)軸位置，可以減小超聲速時(shí)的氣動(dòng)中心后移，甚至在馬赫數(shù)超過(guò)1.3后，氣動(dòng)中心還會(huì)前移。最終 F-14采用了展向靠外的轉(zhuǎn)軸位置，約為30%機(jī)翼半展長(zhǎng)，巧妙的設(shè)計(jì)為F-14帶來(lái)了傲視三代機(jī)的超聲速機(jī)動(dòng)性。攜帶6枚AIM-54、2個(gè)270加侖（約1022升）副油箱和2枚AIM-9 的F-14，在高度15240米、馬赫數(shù)2.04時(shí)的過(guò)載可達(dá)7。高馬赫數(shù)下機(jī)動(dòng)性能的意義在于，超視距空戰(zhàn)中F-14可以用高速完成各種占位、進(jìn)攻和脫離機(jī)動(dòng)，以自身的高能量狀態(tài)壓制對(duì)方導(dǎo)彈的攻擊距離。而Super Tomcat 21依靠放寬靜穩(wěn)定度和推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，將會(huì)擁有達(dá)到四代機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的超聲速持續(xù)機(jī)動(dòng)能力，加上前文中提到的馬赫數(shù)1.3的超聲速巡航能力與過(guò)失速機(jī)動(dòng)能力，Super Tomcat 21擁有了滿(mǎn)足四代機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的全包線機(jī)動(dòng)性能。

在1988年，一艘航母上的艦載戰(zhàn)斗/攻擊機(jī)機(jī)隊(duì)由14架A-6、24架F/A-18以及24架F-14組成。格魯門(mén)公司關(guān)于Super Tomcat 21效費(fèi)比的報(bào)告中顯示，只需36架即可完成總計(jì)38架A-6與F/ A-18的對(duì)地攻擊任務(wù)，且在高-低-低-高作戰(zhàn)剖面、攻擊半徑不變的條件下，其對(duì)地彈藥的攜帶能力為A-6與F/A-18機(jī)隊(duì)的2倍。如果Super Tomcat 21服役，則其與F-14的關(guān)系類(lèi)似F-15C與F-15E，當(dāng)時(shí)美國(guó)空軍及國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)的F-15C/D與F-15E的數(shù)量已經(jīng)不相上下。在海軍強(qiáng)調(diào)對(duì)地能力同時(shí)削減開(kāi)支的情況下，Super Tomcat 21實(shí)際上完全可以看作是海軍的F-15E，且與空戰(zhàn)性能相對(duì)平庸的F-15E不同，Super Tomcat 21不僅增強(qiáng)了F-14的對(duì)地能力，對(duì)空能力也明顯得到了提高。

盡管F/A-18E/F和EA-18G在目前的表現(xiàn)也讓人印象深刻：“大黃蜂”家族通過(guò)一個(gè)所謂的“80%”解決方案，在滿(mǎn)足了海軍開(kāi)支削減的前提下，保證了相對(duì)的戰(zhàn)斗力。但F/A-18的缺點(diǎn)依然非常明顯：飛行平臺(tái)小、執(zhí)行航程遠(yuǎn)滯空時(shí)間長(zhǎng)的任務(wù)時(shí)過(guò)度依賴(lài)加油機(jī)，因?yàn)閺?qiáng)調(diào)巡航及起降性能，導(dǎo)致超聲速性能差，最大速度低，加速緩慢。根據(jù)美國(guó)審計(jì)署的一篇關(guān)于F/A-18E/F的使用成本報(bào)告中的圖表顯示，F(xiàn)A-18E/F攜帶60%的機(jī)內(nèi)燃油以及2枚AIM-9和2枚AIM-120高空最大速度低于馬赫數(shù)1.6；而滿(mǎn)油攜帶4枚AIM-9和4枚AIM-7的F-14，則可以輕輕松松地在高空飛到馬赫數(shù)2.0。當(dāng)然，F(xiàn)/A-18E/F并不是一無(wú)是處，小后掠角大展弦比機(jī)翼給“超級(jí)大黃蜂”帶來(lái)了優(yōu)秀的低速格斗性能，其巡航效率和起降性能也可以滿(mǎn)足海軍的需求。

多種原因?qū)е铝薋-14的改進(jìn)型號(hào)無(wú)法繼續(xù)在航母甲板上出現(xiàn)，但最核心的一點(diǎn)，是美國(guó)海軍希望用一種可以完成所有任務(wù)的飛行平臺(tái)來(lái)統(tǒng)治甲板。不過(guò)，把一架輕型戰(zhàn)斗機(jī)放大成中型戰(zhàn)斗機(jī)的效果遠(yuǎn)低于預(yù)期。大平臺(tái)的好處是顯而易見(jiàn)的，百花齊放的蘇-27家族就是最好的證明。Super Tomcat 21本應(yīng)該是非隱身艦載機(jī)的巔峰之作。它航程遠(yuǎn)，速度快，機(jī)動(dòng)性卓越，探測(cè)能力強(qiáng)且載荷性能好。事實(shí)上，格魯門(mén)公司甚至考慮過(guò)Super Tomcat 21的升級(jí)版AFS-14。AFS-14計(jì)劃重新設(shè)計(jì)F-14的內(nèi)部子系統(tǒng)，進(jìn)一步減重并擴(kuò)大油箱容積，采用F119發(fā)動(dòng)機(jī)以及有源相控陣?yán)走_(dá)，就像空軍給F-15升級(jí)APG-63V3一樣。但這一切只是美好的愿望。隨著蘇聯(lián)解體，美國(guó)的戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向太平洋，海軍難以接受Super Tomcat 21相對(duì)高昂的造價(jià)，就連其優(yōu)秀的性能都已經(jīng)過(guò)剩而顯得毫無(wú)價(jià)值。所以，當(dāng)你下次聽(tīng)見(jiàn)有人聊起F/A-18E/F和EA-18G的航電性能是多么優(yōu)秀的時(shí)候，不要忘了，也許海軍可以有一架配備同樣性能的電子設(shè)備、且飛行速度要快得多的真正的戰(zhàn)斗機(jī)。