小火箭出品
本文作者：邢强博士
作为曾经非常经典的一款舰载机，F-14雄猫承载了很多人对飞行器的热爱。小火箭觉得美国海军的一位女军官或许能够道出大家的心声。她说过：
The Super Hornet is a wonderful jet, and it's only going to get better. But it will never be cool. The Tomcat was cool. I know sexy when I see it.
翻译：超级大黄蜂是很棒的战斗机，而且会变得越来越好。但是它绝对不是一架很酷的战斗机。雄猫则是酷的。当我看到雄猫的时候，我就知道了什么才是性感。
双发、双座、双垂尾、气泡式座舱、远程空空导弹、可变后掠翼、壮志凌云，F-14身上有太多值得在那个年代骄傲的标签了。于1970年12月21日首飞，2006年9月22日退役，总共生产了712架的F-14成为了不少飞行器设计爱好者的钟爱机型。
这张摄于1972年1月1日的照片展示了F-14的3架原型机的样子。离咱们最近的这架红白相间垂尾的F-14上面写了一个大大的“1”。不过这并不是格鲁曼制造的第一架F-14原型机。第一架原型机在进行她的第2次试飞的时候就坠毁了。照片中这架编号为1的F-14，由小火箭查到了她的出身和去处。这是格鲁曼制造的第2架F-14，与1971年5月24日首飞，厂内编号157981，批号：F-14A-5-GR。1974年5月13日，这架F-14在飞行测试中，APU突发大火，里面的肼爆燃，虽然试飞员奇迹般地让飞机着陆了，这架F-14还是被注销了。
离咱们最远的那架红尾巴F-14上面有个“2”，这是格鲁曼制造的第3架F-14，厂内编号157982，批号：F-14A-10-GR。这架飞机对F-14的量产和服役起到了决定性的作用。F-14的飞行包线就是由这架飞机飞出来的。这架原型机在不同的载荷和速度下，测试了大量飞行状态，积累了宝贵的实测数据。如今，这架F-14被位于纽约长岛的航空摇篮博物馆永久馆藏。
中间的那架银色的F-14的空速管尺寸大幅缩小，全机与后来的量产型F-14已经非常相像。这个尾巴上标着“4”的F-14是格鲁曼制造的第5架，厂内编号157984，批号：F-14A-25-GR。该机由格鲁曼测试通过后不久，就被派到了位于加利福尼亚州的中国湖美国海军武器中心进行进一步测试。如今，这第5架F-14存放于美国国家海军航空博物馆。
位于纽约长岛的航空摇篮博物馆内的格鲁曼制造的第3架F-14。她在1972年的表现定义了F-14的飞行性能。
要想知道F-14在美国海军心目中的地位如何，最好的方法就是看一眼美国航空博物馆了。在大门口，一架F-14A赫然矗立！这架F-14A就是厂内编号为157984的第5架F-14！这博物馆馆藏了3架F-14，除了在大门的这架原型机外，馆内还有一架F-14A和F-14D。
F-14的一大特点是采用了可变后掠翼的设计。机翼后掠角可在20°和68°之间变化。机身由驾驶舱往后渐修薄，与两台发动机中间的区域形成了一个扁平的机体。这个机体构成了一个气动升力体，能够产生不小的升力。当机翼后掠角为20°时，机身升力占总升力40%。当机翼后掠角为68°时，机身升力占总升力的60%。
不同高度下，F-14战斗机的静稳定裕度与后掠角的关系。这个先减小后增大的过程，很像飞机在跨声速时候的样子。注意，有效数据范围为20°至68°。在由较小的后掠角开始向较大后掠角实施变后掠的过程中，气动焦点会向后移动（实际上，全机升力系数会有一定程度的减小，飞行员在这个时候需要给飞机稍加油门才不至于出现较为明显的掉高），使得全机静稳定裕度增加。这使得飞机的操控性能会在变后掠的过程中发生变化。对于飞行员来说，能够被直接感受到的是飞机对拉杆压杆动作的响应速度的变化。对于设计师来说，变后掠的主要设计指标是飞机静稳定度对后掠角的偏导数的绝对值。这个值越小，说明飞机在变后掠的过程中，飞机的性能越稳定，飞行员也就不会感觉到那种“仿佛是骑在一辆没有气的自行车上”的怪异。F-14战斗机通过对变后掠作动机构的转轴位置的巧妙布置以及气动舵面的精确配合，在自动变后掠的过程中，使飞行员除了意识到要加点油之外，不会有任何其他异样感觉。
对于正常式布局的飞机而言，飞机静稳定度对后掠角偏导数的绝对值的参考值是0.0012左右。（实际上几乎没人能设计出这么好的变后掠飞机）。
F-14相对来说比较接近最优了，她的值是 0.0065（相对于设计得不是太好的F-111来说，已经很优秀了，F-111的这个值接近0.013）。F-14飞行员感受到的变动只有F-111的一半。
直观上来说，这主要是因为F-14的转轴位置比F-111的离中轴线远一些，同样的后掠角的变化程度下，F-14的气动焦点向后移动的位移比较小。另外，F-14对减小配平阻力和平衡稳定性和机动性矛盾的一些设计细节不再赘述。总之，这一切让F-14的外形看起来相当性感！
F-14A，摄于1988年的企业号航空母舰。
在沙漠风暴行动中，1架隶属于VF-32中队的F-14A和1架KC-135以及2架EA-6B。
2003年2月25日，一架F-14在杜鲁门号航空母舰上。注意翼根处黑色的气囊（用于填补变后掠翼根部的缝隙）和竖起来的扰流板。
从企业号航母上起飞的F-14正在和一架Tu-95 RT 伴飞，从垂尾上可以看出这架F-14属于VF-114中队。摄于1983年1月1日。
VF-114中队的F-14始终也没逮着机会给Tu-95来这么一下子。
挂载6枚AIM-54的F-14，摄于1989年1月1日。
一架F-14A挂载了6枚AIM-54不死鸟远程空空导弹。摄于1989年10月1日。AIM-54是世界上第一种主动雷达制导的空对空导弹，只配备在F-14战斗机上。美国海军已经于2004年将此型导弹全面除役，伊朗便成为全世界唯一仍在使用不死鸟导弹的国家。
2002年9月24日，一架从乔治·华盛顿航母上起飞的F-14B发射了一枚不死鸟导弹。注意垂尾上VF-103中队的骷髅头。
如此看来，《太空堡垒》中的VF-1S中队的战斗机是不是很像VF-103的F-14呢？
不过，骷髅头不是VF-103的专利，VF-84也有骷髅头。
一枚3.96米长，460千克重的AIM-54正被挂载到F-14战斗机上（弹翼还未安装），摄于2003年5月20日的星座号航空母舰。当时该舰正在波斯湾游弋，准备给自由伊拉克行动提供火力支援。这种射程185千米，弹头重量60千克的空空导弹当时也就只有大猫这样的舰载机能够抡得动了。从照片中我们能够看到这是一枚AIM-54C。相较于早期型号来说，AIM-54C由雷声公司和摩托罗拉公司研发的设备进行了升级，上面的可编程控制器和
摩托罗拉公司生产的DSU-28C/B引信增强了导弹的任务可拓展性和作战效能。看来摩托罗拉与导弹挺有缘分的，就像诺基亚曾经造过子弹一样。
噢，注意上面还有一枚响尾蛇近距格斗导弹。
F-14也能挂载其他较为先进的导弹。这架F-14飞行在太平洋武器测试中心上空，挂载了AMRAAM导弹。摄于1982年3月31日。
F-14A 采用2台普惠TF-30-P-414A发动机。这款发动机在A-7和F-111上也有使用。TF-30发动机的口碑一般，尤其是对于F-14雄猫而言。看过《壮志凌云》电影（参见小火箭微信公众号文章《
你是否还记得那份渴望？纪念《壮志凌云》上映30周年》）的人或许还会记得F-14进入尾旋的事情。TF-30发动机的可靠性不是很高，事后有统计认为，28%的F-14事故都与这款发动机有关。单晶叶片的良品率较低，叶片有时会断。1976年9月14日，一架F-14因发动机故障坠入北大西洋。当时美国人怕苏联人发现F-14的雷达和不死鸟导弹的秘密，硬是派水面舰艇和潜艇找了两个月，把残骸捞了上来。不过，作为研发出了美国第一款涡扇发动机TF-30的普惠来说，该公司仍然完全值得骄傲。
后来的F-14A+（F-14A Plus，感觉是手机的命名方式）和F-14D上，换装了通用电气的F-110-GE-400发动机，飞机的作战半径增加了35%。
F-14A的驾驶舱。
F-14D的驾驶舱，注意她已经开始采用多功能显示器了。
F-14是较早配备先进机载计算机的，是早期版本F-14的综合飞行控制系统，使用以MOS技术制成LSI的芯片组MP944，是航空史上较早的机载微型处理器。
一架F-14D的前部机身特写。注意红圈内的ROVER系统。借助这个系统，地面上的指挥官能够看到这架F-14D看到的实时影像。该系统只在2005年的升级计划中进行了加装（距离F-14在美军的全面退役只剩下1年时间），因此，只要发现了这个系统，就几乎可以断定这是一架非常新的F-14D。
一架F-14A飞行在波斯湾上空，进行南部观测任务。这张照片摄于1997年12月25日（圣诞节）。该机从尼米兹航母上起飞不久。
一架停靠在马里兰安德鲁斯空军基地的F-14B。从该机垂尾上的图案来看，她属于VF-101中队。
VF-101中队的徽章
一架F-14D挂载AIM-9和宝石路在波斯湾上空飞行。从垂尾上看，她来自VF-31中队。
VF-31 炸弹猫
一架正伸出空中受油管的F-14向我们展示了一种典型的挂弹配置。该机挂载了两枚AIM-9响尾蛇空空导弹，一枚宝石路II激光制导炸弹，看这个头儿应该是GBU-10的2000磅炸弹，还有一个用于辅助精确轰炸任务的蓝盾吊舱。摄于2001年11月7日的阿富汗上空。
最后一架带有蓝盾吊舱的F-14D正在波斯湾上空飞行，摄于2005年10月10日，此时，距离F-14在美军退役还有不到1年的时间。
F-14A战斗机有趣的喷口左小右大现象。F-14A的主起落架上有重量传感器。当传感器感受到重量的时候，会认为飞机正在地面或者航母甲板上，于是，就会给发动机发送一个信号，让喷口扩张到最大的状态，这样可以降低发动机的排气速度，减少发动机喷气对地勤人员的伤害。这是大猫乖巧的一面。
不过，F-14的发动机控制逻辑里还有这么一条：当在空中出现意外掉电的情况时，喷口会缩到最小状态，以便在发生故障的时候有足够的推力可用。
F-14的关车顺序是先关右发，后关左发。当右发关闭后，左发仍然给全机提供液压和电力。于是，在重量传感器的信号下，左发喷口和右发喷口都被扩张到最大状态。当左发也关闭后，全机在逻辑上处于空载掉电状态，应当收缩喷管。此时右发喷口作动器已无压力，而左发喷口仍残余3000PSI的压力，足以驱动左发喷口收缩。这样就在双发关车后不久，形成了喷口左小右大的现象。不过，随着左发喷口残余压力的下降，在重力的作用下，双发喷口都会变成最大扩张状态。
这架伊朗空军涂装的F-14A并不属于伊朗，而是美国TopGun学校用于扮演假想敌的F-14。摄于1992年5月1日。
至今还活着的F-14A，隶属于伊朗空军。摄影：沙赫拉姆·谢瑞法，2009年1月1日。
要说哪一架飞机最能够代表当年的那个格鲁曼公司的话，或许很少人会反对用F-14雄猫。至少格鲁曼公司自己已经认可了这个观点。这是一架被做成雕塑的F-14A战斗机，而这个地方则是位于美国纽约的格鲁曼纪念公园。小火箭和大家仍然从垂尾上认出这架F-14A来自VF-101中队。实际上，我们能够对她了解得更多一些。这是一架在1978财年获得预算的44架F-14A当中的一架。她于1979年9月27日入役，于1997年12月退役，在1998年1月，被运到格鲁曼纪念公园，成为了寄托人们对格鲁曼公司和F-14战斗机的怀念之情的标志。
换个角度，离得更近一些看这架F-14A，或者更确切地说是这架
F-14A-105-GR。
收藏于纽约曼哈顿无畏号海空博物馆的F-14，这是格鲁曼公司生产的第7架F-14，厂内编号：157986。从这里我们能够看到进气道靠近机身一侧的25厘米宽的附面层隔离槽。
既然这里提到了F-14的进气道，那就多说两句吧。小火箭觉得她的进气道的设计与变后掠翼的设计真是称得上相得益彰了。因为F-14的进气道和后掠翼一样，也是能够根据飞行马赫数和高度进行自动调节的。F-14的进气道属于二元外压缩式。
前方1块固定斜板，后面有3块可动挡板。机载计算机根据飞机的
飞行马赫数、发动机转速、飞机攻角、飞行高度等输入信息自动计算最佳的进气模式，同时控制3块挡板的角度和放气口的大小。其中，第一块挡板的响应速度为10.2毫米/秒。第二块的响应速度为43.2毫米/秒，第三块的为30.5毫米/秒，放气阀门的响应速度更快，为140毫米/秒。上图从上到下，分别展示了F-14的进气道在亚声速、跨声速和超声速时候的工作状态，可以看出亚声速时候的顺畅、跨声速时候对平缓的追求以及超声速时借助多道斜激波让进气道内的气流变为亚声速流的设计。F-14机载计算机的采样周期为10毫秒，远远快于发动机转速变化和飞机飞行马赫数变化的速率，因此，进气道可以实现“超前调节”，使飞行员放心地操作油门或者变换飞机的姿态，不用过于分心去考虑发动机的进气情况。
F-14正面照，摄于2003年8月23日的日本横田空军基地。
这是一架属于NASA的F-14。美国宇航局在1979年至1985年间，用这架编号991的F-14进行了大量大攻角飞行测试和失速尾旋改出探索。NASA对此还提供了4种副翼改进方案。
NASA的991号F-14的座舱照。满眼的机械仪表，是不是很有感觉？
一架NASA的F-14（其实还是那架991）和一架美国海军的F-14编队飞行在罗杰斯干湖上空。摄于1982年8月5日。
这架编号834的F-14也属于NASA。该机在1986和1987年两年时间进行了大量有关变后掠翼的测试飞行。摄于1986年4月11日。
2006年7月28日，F-14D在罗斯福号航空母舰上执行了最后一次航母起飞任务。此后，航母上再也看不到这样的场景了。
大猫，再见。
F-14的刺激的镜头可能大家看得比较多了，这里附上一个比较少见的NASA在1980年对 F-14进行尾旋试验时候的珍贵视频（无声音）：
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