雄猫诞生记

Armstrong

源于德国技术

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变形很困难，这花了飞机设计师们几十年的时间。和很多其他航空技术一样，可变后掠翼技术也源自德国——它们都是上世纪40年代梅塞施密特P.1101的后裔。

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甚至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。

贝尔的工程师们发现X-5的机翼从20度后掠角变化到60度时，会同时导致重心和升力中心的变化，在后掠角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。

美国海军在上世纪60年代想要一种全能舰载战斗机，既要很高的亚声速巡航效率，还要很好的高亚声速空战机动性，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面计算出来的。”“雄猫”的机翼可在20到68度后掠角间变化，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8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。

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。

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

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。

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声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：“上世纪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。”

汤姆的猫

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。

托马斯·康诺利是圣保罗土著，在洛杉矶长大，英文中托马斯（Thomas）简称汤姆（Tom）。汤姆从美国海军学院毕业前已经是位优秀体操运动员，在1932年奥运会上夺取了爬绳项目铜牌。二战爆发时他获得了麻省理工学院航空工程硕士学位。

汤姆在战时指挥一支装备了40架陆基轰炸机的中队，战后他沿着通向四星上将的道路青云直上：先是成为一名试飞员，然后在马里兰州帕塔克森河航空站建立了精英试飞员训练中心，随后汤姆指挥过两艘航母、一个航母战斗群、整个太平洋航空??联队，最后进入五角大楼，1966年升任负责航空的海军作战副参谋长，军衔三星中将，距离四星上将仅一步之遥。

当时的国防部长是有着“神童”之称的罗伯特·S·麦克纳马拉，他被肯尼迪从福特汽车公司挖到五角大楼。麦克纳马拉在装备研制上奉行通用主义来降低成本，麦克纳马拉要求美国空军和海军共同装备可变后掠翼的F-111战斗机。

从理论上讲通用政策并没有问题，但对于美国海军来说，空军对战斗轰炸机的要求和自己对舰队截击机的要求完全是南辕北辙。海军飞行员和航空专家都认为F-111B不稳定、超重、推力不足，但是麦克纳马拉并不理会海军的担忧。海军的高级军官们在五角大楼的压力下也三缄其口，不敢把自己的反对意见公之于众。

参议院武装部队委员会主席约翰·斯坦尼斯为此召开了一次听证会，海军部长率领一队人马参加会议，康诺利中将也在其中。根据当时康诺利的副官杰拉尔德·E.·米勒回忆，斯坦尼斯很同情海军的处境，但海军部长保罗·R·伊格内修斯按照五角大楼的指示在每一个技术问题上都抹浆糊。最后斯坦尼斯对海军也不抱什么希望，因为他没有听到明确的批评声音。

无奈之下斯坦尼斯单独询问海军航空兵专家康诺利中将，他的问题非常尖锐，并且直接提出需要中将的个人意见。米勒对那一幕记忆犹新，康诺利咽了口唾沫后说到：“看在上帝的份上，这架飞机已经无可救药了。”

把海军从F-111B“海猪”灾难中拯救出来后，康诺利全身心地投入到了F-14的设计和研制工作中，成为事实上的项目经理。不过，F-111B海军型与康诺利四星上将的梦想一起终结了。汤姆在1971年退役，依旧是三星中将。但他获得了为F-14命名的不朽荣誉，海军为了纪念康诺利中将的贡献，把F-14称为“汤姆的猫”，最后正式定为“雄猫”（Tomcat）。

责任编辑：王鑫邦