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雄猫的故事

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换发风波

  早期 F-14A 所使用的发动机 TF30-P-412A 是由 TF30-P-12 发展而来的,而 TF30-P-12 的历史又要追溯到 1958 4 月普惠为 F6D 导弹手(Missileer)战斗机发展的 JTF10A 涡扇发动机,军用编号 TF30F6D 项目取消后,惠普公司将 TF30 加上加力燃烧室成为 TF30-P-12,成为世界上第一种带加力燃烧室的涡扇发动机,并被 F-111 所采用。

F6D Missileer

  对于 F-14 来说,TF30-P-412A 并不是非常合适,该发动机推力小,最大军用推力 5,600 千克,加力推力 9,480 千克,使雄猫推重比仅为 0.7,限制了机动性的发挥。另外为了提高压缩效率,普惠将压气机失速容限度设计得太小,使发动机对气流的变化极为敏感,容易产生喘振或停车。美国海军对 TF30-P-412A 的缺陷心知肚明。

  1970 2 27 日,在 F-14 首飞前,格鲁曼向海军建议在 F-14 的发展型别中使用新的发动机,新发动机将在通用电气(General Electric)的 GE1/10 和普惠的 JTF22 的竞争中产生。这时正是雄猫战斗机的初期发展期,海军打算 F-14A 作为过渡型号,在换装新发动机的 F-14B 服役后,先期的 A 型都改进成 B 型标准。发动机的竞争中普惠公司获得了胜利,JTF22 的海军军用编号是 F401-P-400,同样由 JTF22 派生的 F100 发动机已被美国空军选用作为 F-15 的动力装置。F401-P-400 的最大推力为 7,439 千克,加力推力 12,700 千克,比 TF30 有了大幅提高。预计换装此发动机的 F-14B 性能大增,如转弯半径缩小40%,作战半径增加80%……

F401 出自同门的 F100 发动机

  第 7 F-14A 原型/预生产型机(BuNo 157986)被选作为 F-14B 原型机。1973 9 12 日,这架飞机混合安装一具 TF30 和一具 F401-P-400 进行了首飞,新发动机使 F-14B 原型机推重比首次超过 1,可以做类似 F-15 的垂直爬升动作。原计划 F-14B 从第 67 架出厂的雄猫起开始生产,并且以前的 F-14A 都将进行升级。不过当时美国正从越南抽身,国内经济不景气,海军经费大幅削减,升级经费无从着落,另外 F401 发动机暴露出许多严重的可靠性问题,没有通过飞行测试(此时空军的 F100 也发展上遭遇许多问题,造成许多 F-15 趴窝)在这种情况下美国海军于 1974 4 月放弃了换发计划,这架只飞了 33 小时的原型机被封存。

1973 年的 F-14B 原型机,安装两具 F401-P-400 发动机

注意尾喷管外形,与 F100 相同

  海军硬着头皮继续使用 TF30,并在 1979 年换装改进的 TF30-P-414 发动机,但 TF30 糟糕的表现仍令人汗颜。前美国海军部长莱曼(John F. Lehman 曾为雄猫飞行员)说过:“TF30 F-14 可以说是最糟糕的发动机与机身组合。虽然在雄猫的进气道内有传感器监控气流状况,但仍频频发生因为压气机失速导致发动机停车而发生的意外,甚至还发生过几起叶片脱落击穿机匣造成坠机的恶性事故。为了预防类似事故,P-414 加强了机匣,防止被断裂的叶片击穿,可靠性略微改善。但不管是 P-412A 还是 P-414,雄猫飞行员都要小心伺候,往往在高空低速飞行、或者开关加力以及发射导弹时,压气机就突然失速了……截止到 1984 F-14A 开始换装 TF30-P-414A 发动机之前,由于发动机问题而坠毁的雄猫在所有事故损失中占了 28.2%,一共损失了 20 余架。

  普惠在压力之下加紧改进 TF301982 10 月推出了 P-414A,并在 1987 11 月将全部 F-14A 换装 P-414A。其中普惠新制造了 269 P-414A,另外将 929 P-414 型改装成 A 型。P-414A 重点在于改善了可靠性与压气机失速问题,P-414A TF30 家族中真正可用的型号,但也存在严重问题,在某种速度与推力的组合下会发生强烈的振颤,如果飞行员不及时采取措施,雄猫会进入的水平螺旋;另外在较为剧烈的转弯动作下,转弯外侧的发动机会因为机身阻挡而产生的紊流而发生压气机失速。

TF30-P-414A 发动机

  海军对 F-14A 的换发并未死心。1981 年被封存的 F-14B 重见天日,换装了两具通用电气的 F101DFEDerivative Fighter Engine 派生型战斗机发动机)发动机,F101 B-1B 的动力装置,战斗机派生型加大了风扇与加力燃烧室,并且日后在此基础上发展了 F110-GE-100 发动机,成为空军 F-15 F-16 的备选动力。在完成了初始飞行测试后,F-14B 项目进入 33 小时的飞行评估阶段。1981 7 14 日开始的海军与格鲁曼联合试飞中暴露了 F101DEF 的若干适配性问题,导致 F101DEF 没有正式投产。F101DFE 使 F-14B 90 秒内从 0.8 马赫加速到 1.8 马赫,甲板弹射起飞时无需开加力,再一次证明了雄猫对新发动机的渴望。美国海军试飞员查克("Chuck" Sewell)评价这是真正在驾驭飞机,而不是在伺候发动机了。F-14 通常空战重量29吨,F101DFE 使 F-14B 推重比接近 1

1981年,格鲁曼公司首席试飞员Charles A. "Chuck" Sewell

正在进行 F101DEF 发动机测试的 F-14B 原型机,注意尾喷口

  1981 9 月这架 F-14B 再度封存。此时格鲁曼正在制造第二架 F-14BBuNo 158630),但海军已经取消了 F-14B 项目,结果格鲁曼将这架 F-14B 改回了 A 型。1984 7 月,格鲁曼获得一份合约,要求在 F-14B 原型机上试验通用电气的 F110-GE-400 发动机,该机又被启封,并于 1986 7 月开始试飞,这次 F110 没有辜负海军的期望,顺利成为了超级雄猫的发动机(参见 Part.6)。1988 年,海军要求马丁-马利埃塔(Martin-Marietta)和通用电气为 F-14 开发新型光电吊舱,将 TCS 与红外搜索跟踪(IRST)整合在一起。这种光电吊舱特征是拥有 TCS IRST 并列双舱,在 F-14B 上进行的测试很成功,并被引入后来的 F-14D 项目中。

1986 年的 F-14B 原型机,安装 F110-GE-400 发动机,测试结果是皆大欢喜

F-14B 原型机所测试的新型光电吊舱

  从外观来看,这架 F-14B 原型机与 F-14A 的明显不同就在于发动机喷管和 TCS 测试吊舱。F-14B 并未安装雷达,空余的空间用来安装专用测试仪器与配重,这架 F-14B 原型机经历了众多的外科手术,在它身上验证过的成熟的技术已被应用在 F-14A 后期型、F-14BA+)、与 F-14D 上。如今这架最特别的雄猫战斗机静静的停放在纽约勇猛(Intrepid)号航母博物馆的机库中。

完成了使命之后,这唯一的一架 F-14B 原型机在此处供人瞻仰

细品 F-14B 原型机- by shortnet

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