本文深入探讨了F-14“雄猫”战斗机的诞生历程。文章指出，尽管F-14在《壮志凌云》中备受瞩目，其性能却并非一开始就得到认可。文章追溯了F-14的技术渊源，特别是它从失败的F-111项目继承的变后掠翼和强大的航电火控系统。在介绍VFX计划的背景和格鲁门公司如何通过大量风洞试验和方案优化，最终赢得竞标并克服重重技术挑战，最终研制出这款经典战机的过程中，文章详细阐述了其设计理念、关键技术改进以及在研制过程中的挫折与突破。最终，F-14“雄猫”凭借其卓越的性能，成为了海军舰队防空的中坚力量，开启了其辉煌的服役生涯。

F-14“雄猫”战斗机的设计深受早期失败项目F-111B的影响，继承了其变后掠翼技术、AN/AWG-9雷达和AIM-54“不死鸟”远程空空导弹等关键技术。尽管F-111B因笨重和可靠性问题被放弃，但其先进技术为F-14的诞生奠定了基础。

F-14的研制源于美国海军为应对日益增长的舰队防空压力而启动的VFX计划。格鲁门公司在众多备选方案中，凭借对变后掠翼技术的成熟运用和对海军需求的全面考量，最终选择了303E方案，并克服了严格的性能指标和违约惩罚措施的挑战。

F-14在研制过程中进行了多项关键技术改进，包括采用先进的收敛-扩散喷口以提升推力，优化机身和发动机舱设计以减小阻力，增大机翼面积以增强机动性，并引入直接升力控制和前翼以改善着舰能力和超音速性能。

F-14的早期试飞过程充满波折，首架原型机在首飞后不久即因液压系统故障坠毁，后续原型机也经历了多次事故。发动机问题尤为突出，早期使用的TF-30发动机故障率高，严重影响了飞行性能，直到后期换装F110发动机才得到根本解决。

尽管经历了诸多困难，F-14最终于1972年获准小批量生产，并于1974年正式部署。其强大的AN/AWG-9雷达和AIM-54导弹系统在多次试验中展现出优异的作战能力，证明了其作为新一代舰载战斗机的价值，开启了其辉煌的服役生涯。

原创 航空小筑 2025-09-16 23:41 广东

       相信看过影片《TOP GUN》的朋友一定会对汤姆·克鲁斯的座机——F-14“雄猫”记忆犹新。碧空中，“雄猫”上下翻飞、与“天鹰”、“虎II”格斗的身影，配上振奋人心的背景音乐，的确令人激动不已。在笔者看来，“雄猫”才是《TOP GUN》的真正主角。

       众所周知，F-14虽名列第三代战斗机，但主要是针对其强大的航电和火控/武器系统而言的，对于其机动性，外界对它的评价向来不高（这是相对典型的第三代战斗机如F-15而言的）。然而正是看似笨重的“雄猫”，在和美国空军F-15的模拟对抗中竟然以20胜4平1负的战绩大获全胜，一时轰动美国朝野。

 

从TFX到VFX

 

       也许很少人知道，F-14的很多技术都源自失败的F-111。它的变后掠翼技术、强大的火控/武器系统（包括著名的AN/AWG-9雷达、AIM-54“不死鸟”远程空空导弹）等等都是为F-111B准备的。

F-111B“海猪”

       早在1962年，由于先进的变后掠翼技术进入实用阶段，使得一种战斗机同时满足多种不同需要成为可能，美国海军和空军决定联合研制一种重型变后掠翼战斗机，即TFX计划，目的是作为F-4“鬼怪II”的后继机，担负舰队防空和护航、制空等作战任务。该机被赋予F-111B的正式编号。然而正如我们现在所知的，这种飞机太过笨重（超过38吨），机动性极差，并且存在严重的可靠性问题。试飞中，F-111B多次发生事故，数名试飞员丧生。该机被飞行员非正式地称作“海猪”，不难想象飞行员对它的印象。到了1967年底，海军终于痛下决心放弃TFX计划——此时F-111B原型机已生产了7架。当然，海军这种撂挑子的行为令空军深为不满，因为他们必须独自吞下F-111这个“苦果”。某种意义上说，这件事也是后来F-16的催产素之一。

战斗机黑手党之子，完全按照能量机动理论设计的YF-16

       但是，为F-111B研制的AWG-9雷达火控系统和AIM-54远程空空导弹并没有因此而终止。海军和承包商休斯公司决定继续为该项目投资（追加投资共1.29亿美元，整个AWG-9系统投资共计4.14亿美元），以保证当F-111B的后继机进入服役时该系统也能投入使用——事实证明，这一决定是极富远见的。AWG-9/AIM-54系统直到F-14首飞三年后才完成定型试验。联系到F-14发展历程中的种种挫折，如果再加上火控武器系统进度拖延，F-14项目能否继续下去就很难说了。

       由于F-111B下马，使得美国舰队防空压力骤然增大。因为当时的主力舰载战斗机F-4以及更早的F-8，都是50年代研制的，使用的技术都已陈旧过时。在越南战场上，海、空军的F-4表现也差强人意，即使面对老式的米格－17也没有表现出“代差”的绝对优势。加上冷战思维作祟，当时军方宣称F-4J甚至不足以对抗米格－21的后期型，而苏联正在研制至少4种新一代战斗机，没有新机，海军将无力与抗。这或许只是一种宣传伎俩，以迫使国会批准对新型战斗机的拨款，但其效果确实不错：1967年底海军放弃TFX计划，随即提出新的VFX舰载战斗机研制计划，当年（1969财年）就获得国会批准。

       VFX计划基本要求是：研制一种双座舰载战斗机（但座舱布局由F-111B的并列式改为串列式），双发构型，配备先进的火控武器系统和强大的雷达，可以携带各种远/中/近程空空导弹，装备内置式固定航炮，并且具有在武器满载条件下着舰的能力——这一点在精确制导武器价格日益昂贵的今天看来，显得更为重要。

 

格鲁门的前期研制

 

       严格来说，格鲁门的相关研制工作实际上始于1966年。当时它受海军委托，进行了先进进气道和弹射座椅的研究工作，并为F-111B做了大量的产品改进测试，积累了不少成果，这些后来都应用到了F-14身上。

VFX计划上马后，格鲁门公司迅速展开研制工作。该公司历史上和海军颇有渊源，二战期间著名的F4F“野猫”、F6F“地狱猫”（国内部分文章译作“泼妇”，但这和格鲁门命名传统不符——笔者注）均出自该公司之手。50年代该公司也曾研制过F11F“虎猫”超音速战斗机，不过并不成功。这一次，正是它打翻身仗的好时候。

F11F虎猫

       这时空军的F-X实验战斗机计划（该计划后来发展出F-15）无意中帮了大忙。1968年4月，在国防部工程计划局总监约翰·佛斯特博士努力下，NASA开始介入F-X计划。当时NASA兰利研究中心提出4种先进战斗机构型，其中LFAX-4（变后掠翼方案）被格鲁门公司采用，成为其后来的303方案的技术基础。之所以选择变后掠翼方案，是因为变后掠翼技术已经在F-111B上得到了验证，并且格鲁门早在1944年就已经从X系列试验机中积累了设计变后掠翼飞机的经验。

       不过，LFAX-4也只是格鲁门众多备选方案之一。在前期研制阶段，格鲁门对大约2000种气动外形和近400种进气道/喷管组合构型进行了超过9000小时的风洞试验。经过优化和选择，303系列方案脱颖而出。303系列其实包括了8种气动外形设计，其中有7种是变后掠翼构型：

       303-60：1968年1月首次提出，吊舱式发动机布局，变后掠上单翼构型。

       303A：对发动机吊舱进行优化设计的303-60改进方案，吊舱式发动机布局，变后掠上单翼构型。

       303B：303-60改进方案，基本设计类似。

       303C：埋入式发动机布局，变后掠上单翼构型。

       303D：埋入式发动机布局，变后掠下单翼构型。

       303E：吊舱式发动机布局，变后掠上单翼构型。

       303F：唯一的固定翼方案，埋入式发动机布局，上单翼构型。

       303G：航电简化版（装备AWG-10雷达，挂载4枚“麻雀”导弹），吊舱式发动机布局，变后掠上单翼构型。

       由于海军对新型战斗机要求相当全面（如超音速机动性、实用升限、发动机适应能力/增推潜力、亚音速纵向安定性等），如何在设计中整合各方面的要求是对设计团队的一大考验。固定翼方案由于在重量、航母适应性和低空性能方面无法满足要求而被淘汰。

       1969年1月15日，海军宣布格鲁门的303E方案赢得VFX项目，进入工程发展阶段。但是为了避免重蹈F-111B的覆辙，海军向格鲁门提出了一系列违约惩罚措施：

       ·空重：飞机空重每超出100磅罚款44万美元。

       ·加速性：加速到目标速度的时间若超出要求，超出部分每1秒罚款44万美元。

       ·护航半径：飞机执行护航任务半径若短于设计要求，不足部分每1海里罚款100万美元。

       ·进场速度：飞机着舰时的进场速度若快于设计要求，超出部分每1节（1节＝1.852公里/时）罚款105.6万美元。

       ·维护性：每飞行小时的维护人·时（体现维护性好坏的指标，越少越好）若超出设计要求，超出部分每人·时罚款45万美元。

       ·交付日期：每推迟交付一天，罚款5000美元。

       一个有意思的插曲是，根据海、空军统一后的编号命名序列，海军的VFX应该被赋予F-13的设计代号，但这一代号遭到海军的拒绝，他们为VFX选择了“F-14”的代号。不久以后，空军同样拒绝了将F-13给予他们的F-X，而选择了“F-15”。此外，F-14的绰号一直悬而未决。爱好者、军方提出了多个绰号都未能得到最广泛的认可。多年以后，由于F-14在研发过程中得到海军上将汤姆·康纳利的狂热支持，有人将F-14戏称为“Tom’s Cat”（汤姆的猫），这个称呼不胫而走，得到大家的一致认同，在很长一段时间里成为F-14的非官方绰号。到最后，“Tom’sCat”终于演变成“TomCat”（雄猫），成为F-14的正式绰号。

 

研制进程

 

       竞标胜利之后，格鲁门的设计队伍立刻投入到303E方案的改进工作中。针对海军的要求，当时提出了改进措施，包括：

       ·采用并整合先进的收敛－扩散喷口。此前的喷气发动机都是采用简单收敛喷口，喷气流未经扩散就排出机外，白白损失了一部分能量。收敛－扩散喷口则利用收敛段和扩散段两次对气流加速，提高了气流能量的利用率，在不增大燃油消耗的情况下提高了发动机加力推力。F-14上采用的是格鲁门公司自己研制的光圈式收敛－扩散喷口，这种结构目前只此一家，此后的新型飞机均采用鱼鳞板结构的收敛－扩散喷口。先进喷口的应用，使得F-14的飞行包线增大了8％。

       ·将发动机吊舱位置向内移动，并增加前机身长度。这样做的好处是减小了飞机浸润面积，并可以改善截面积分布。同时发动机向内移动，减小了飞机单发飞行时的控制难度。

       ·修改发动机舱之间的机身线形（将后缘向上弯折，以产生一定的负升力），以便减小飞机的超音速配平阻力。

       ·增大机翼面积。最大翼面积从46.9平方米增大到52.5平方米，以减小翼载，增强飞机的机动性。另外将原设计的双缝后退式襟翼改为简单铰接的单缝襟翼，这样可以在空战时作为机动襟翼使用。

       ·将机翼最大展弦比从8.15减小到7.28。这实际上是一个折中权衡的结果。采用展弦比7.28的机翼，刚好可以达到海军战斗机任务（TS-161）的起飞总重要求，同时又满足了TS-161中对于携带6枚“不死鸟”导弹执行战斗巡逻任务的航母适应性要求。

       ·重新计算机翼弯矩。

       ·增加的自动变后掠功能使得机翼所受弯矩进一步减小，从而降低了发展费用。自动变后掠功能使得飞机在机动时获得最优性能，这是采用固定翼或者无此功能的变后掠翼飞机（如米格-23）无法做到的。

       ·应用直接升力控制，以改善着舰能力。由于着舰迎角减小，使得飞行员可以更有效地控制进近下滑轨迹，同时减小了某些因素如高度和下降速率的波动，简化着舰操纵。

       ·加装前翼（就是那个在翼套内的三角形小翼）。超音速飞行时，气动作用加上机翼后掠角改变，使得飞机焦点后移严重。前翼在达到一定条件后伸出翼套，前移焦点，从而起到降低超音速配平阻力，提高机动性的目的。

       ·优化机翼翼套/发动机舱连接处的外形，内侧向下凹陷，外侧下反，正面看上去类似一个压扁了的“M”。优化后，翼套和发动机舱连接处的密封性更好，改进的自动密封装置可以在所有机翼后掠角位置提供良好的密封。

       除了改进设计外，相关的厂房、试验设备也在紧锣密鼓的建设之中。因为合同要求，自1969年1月生效起51个月内，F-14必须投产。时间相当紧迫。格鲁门在长岛东端投资兴建了几个新的厂房和测试站，包括：自动遥测站，其新型脉冲代码组件可以存储600个参数，并实时发回大约300个参数；全电磁屏蔽厂房，可以容纳一架完整的F-14，用于进行武器系统兼容性和电磁接口测试，允许进行雷达和干扰机发射而无需担心电磁信号被苏联电子侦察船截获；改进的敌我识别系统跟踪站和操纵中心，作为F-14试飞的跟踪和控制总部，它接收来自计算机飞行试验系统和信息管理系统的实时信息，并准备了突发事件的处理预案，一旦有意外发生可以及时处理，以便将风险降至最低——不过，即使准备如此周全，第一架F-14原型机仍然因液压系统故障而坠毁了。

航电系统是F-14的重中之重，合同要求格鲁门在飞机首飞后17个月内航电系统达到可用阶段。为此，格鲁门将航电测试和整合程序分为三个部分：1）硬件和软件单独测试，以达到设计指标；2）硬件和软件综合测试，逐步实现软硬件兼容，使系统具备完整的工作能力；3）全系统评估和综合验证。第一步完成之后，所有的分包商将提供可用的系统组件，然后在太平洋导弹靶场进行系统综合测试。

为了进行结构试验，格鲁门准备了两架完整的F-14机体和一些关键承力部件（如钛合金翼盒和硼基复合材料结构的平尾）。在贝斯培基的5号车间，格鲁门已经安装了结构数据采集系统，以便对基于早期数据的基本设计进行检验和确认，并为即将展开的试飞程序扫清包线限制方面的障碍。

 

雄猫飞天

 

       为了保证主要项目的进度，F-14A原型机装备的是TF-30-P-412发动机。TF-30原本是为F-111研制的，由于为F-14准备的F401先进发动机进度滞后，只好将TF-30稍作改进，用于F-14A。海军当时计划得很好，小批生产F-14A之后，F401就可以定型投产，然后从F-14B开始换装发动机，实现性能升级（改装新发动机的费用每架只要6000美元）。但人算不如天算，F401研制失败，F-14顿时陷入极其尴尬的局面。不仅飞行性能受到严重影响，而且TF-30相当高的故障率也使得海军叫苦不迭。一直到了后来F-14D换装F110发动机，才实现了当初F-14B预定的设计目标，但那已经是80年代的事了。当然，这一切当时的人们是不会知道的。格鲁门仍然在加班加点赶进度。

       1970年12月21日，纽约。赢得VFX合同后不到2年，格鲁门的F-14A第一架原型机（生产序列号：157980）已经停在了起飞线上。其速度之快，令人瞠目结舌。不过，根据海军的要求，这个进度仍然有些滞后了。由于已经临近圣诞节，很多人都在计划休长假，如果在节前完成首飞，那么F-14就不用指望在年底前首飞了，其结果就是格鲁门将面临海军的巨额罚款。为此，即使当时已经是下午4点（12月的纽约，5点就已经全黑了），天气状况也不甚良好，格鲁门仍然决定抓紧时间进行首飞。在前舱操纵的是格鲁门首席试飞员罗伯特·史密斯，工程试飞员威廉·米勒坐在后座。轰鸣声中，“雄猫”腾空而去，格鲁门终于放下一块心头大石。可惜好运不长，格鲁门赶在30号又进行了第二次试飞，结果在着陆前最后进近阶段液压泵失效，1号原型机丧失全部控制能力而坠毁在跑道头附近，两名试飞员安全弹射。

       到1971年5月24日，剩下的11架原型机相继试飞。其中：

2号原型机（157981）：用于低速操纵品质试飞。

3号机（157982）：用于非破坏性结构试验。

4号机（157983）：用于AIM-54导弹评估，是第一架装备AN/AWG-9雷达的原型机。

5号机（157984）：用于系统兼容性验证。

6号机（157985）：用于导弹和武器分离试验。不过1970年6月20日，该机进行AIM-7导弹发射试验时，导弹发射后突然上仰，击穿飞机油箱，导致飞机起火，试飞员弃机跳伞。

7号机（157986）：用于发动机测试，该机后来作为F-14B-GR的原型机，后又被改装成F-14A(+)的原型机。

8号机（157987）：海军评估试飞用机，该机于1974年5月13日因一台发动机空中起火而坠毁。

9号机（157988）：用于AN/AWG-9雷达评估测试。

10号机（157989）：用于上舰评估测试。1972年6月30日，该机在进行飞行表演前的练习时坠毁。

11号机（157990）：用于非武器系统的航电设备测试。

12号机（157991）：后被称作1X号原型机，被改装成单座，用于高速操纵品质试飞。

 

1972年，大量的试飞评估之后，F-14A获准小批量投产装备部队试用。10月，首批生产型F-14A下线，装备海军VF-1“狼群”中队和VF-2“猎人”中队。而此时F-14最足以自傲的火控武器系统仍然在评估测试之中。直到1973年11月，F-14A在海军导弹试验中心进行导弹攻击试验，利用其AWG-9雷达跟踪6个目标，并同时发射6枚“不死鸟”导弹进行攻击，结果1枚导弹失的。这个结果得到五角大楼的认可，F-14被批准大量投产。

1974，VF-1“狼群”和VF-2“猎人”实战部署到企业号航母，格鲁门的“雄猫”终于踏上漫漫征程。

 

VF-1的F-14A

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