Características de diseño del avión de combate F-14

El diseño aerodinámico del F-14 adopta la solución de ala media de barrido variable y cola vertical bimotor propuesta por la NASA a finales de los años 1960.

El ala es un ala media de barrido variable. Los requisitos de diseño son: reducir la carga alar para garantizar la maniobrabilidad; utilizar flaps de maniobra de combate aéreo en el borde delantero y de salida para mejorar la maniobrabilidad transónica y minimizar el área ocupada por el estacionamiento; La sección exterior del ala de barrido variable es más corta, lo que puede reducir el peso de la estructura del eje giratorio, pero aumenta el "manguito del ala" que cubre la caja central del ala. El eje giratorio está a 2,72 metros del plano de simetría del fuselaje. . El ángulo de barrido del ala cambia en el rango de 20° a 68° durante el vuelo y el equipo aerotransportado lo ajusta automáticamente según el estado del vuelo. La velocidad máxima de cambio es de 7°/segundo. El conductor también puede ajustarlo manualmente. Cuando está estacionado, el ángulo de barrido puede alcanzar hasta 75° para reducir el área ocupada. La sección móvil tiene un listón de borde de ataque de dos etapas de envergadura completa y un flap de borde de salida de tres etapas de una sola ranura, que se utilizan durante el despegue, el aterrizaje y el vuelo de maniobra. Hay tres spoilers a cada lado del ala superior, que se activan automáticamente cuando el ángulo de barrido es inferior a 57° para ayudar en las maniobras laterales y la desaceleración durante el aterrizaje. Para controlar el movimiento del centro de presión cuando cambia el ángulo de barrido del ala, proporcionar elevación del ajuste de cabeceo y reducir la carga del ala, se diseña un ventilador frontal móvil en el borde de ataque de la sección fija del ala, con un ángulo de rotación máximo. de 15°.

El morro del F-14 está ligeramente inclinado hacia abajo, lo que beneficia el campo de visión del piloto. La cabina está dispuesta en las filas delantera y trasera, con el piloto al frente y el oficial de intercepción de radar RIO en la parte trasera. La parte trasera del avión se extiende hacia atrás en un pequeño ángulo y luego se fusiona en paralelo con el fuselaje principal. Las tomas de aire en ambos lados del fuselaje utilizaron la entonces popular entrada de aire binaria rectangular biselada para mejorar el rendimiento de alto ángulo de ataque. Visto desde un lado, el fuselaje del F-14 parece una S enderezada, con mangas de ala únicas y alas ampliables que forman su forma principal.

Se adoptan tipos estructurales avanzados en la estructura, la aleación de titanio se usa ampliamente y los materiales compuestos de boro se usan parcialmente para obtener una mayor relación resistencia-peso. La estructura de la carrocería consta de un 25% de aleación de titanio, un 15% de acero, un 36% de aleación de aluminio, un 4% de materiales no metálicos y un 20% de materiales compuestos.

El fuselaje tiene una estructura semimonocasco totalmente metálica, que utiliza un marco mecanizado, una viga principal de aleación de titanio y un revestimiento antiestrés de aleación ligera. El fuselaje delantero consta del morro y la cabina, y el capó se puede plegar hacia arriba cuando se apaga. El fuselaje central es una estructura simple en forma de caja que puede almacenar aceite. El fuselaje trasero se vuelve más delgado de adelante hacia atrás y se instala un tubo de drenaje de aceite extendido en la cola. También hay frenos de velocidad en las partes superior e inferior del fuselaje trasero, dos arriba y uno abajo. Se abren durante inmersiones violentas y lanzamientos de misiles, y los frenos de velocidad inferiores se bloquean durante el aterrizaje.

Debido al uso de alas de barrido variable, el avión Tomcat tiene una compleja estructura en forma de caja en la parte trasera: la caja del ala. Ambos extremos de la caja del ala albergan ejes de raíz de ala variables. Para hacer que la caja del ala sea lo más liviana posible sin afectar su resistencia, Grumman utiliza una aleación de titanio liviana y de alta resistencia para fabricarla, ya que la aleación de titanio no se puede soldar con métodos convencionales. También se ha desarrollado esta tecnología de soldadura por haz de electrones al vacío. Además de soportar la carga, la caja lateral también forma un depósito de combustible integral. El radomo y la piel del vientre del Tomcat utilizan materiales compuestos, y la estructura de la cola horizontal utiliza por primera vez materiales compuestos a base de fibra de boro/epóxido, que tienen una mayor resistencia a la fatiga.

La cola consta de colas verticales dobles y una cola horizontal diferencial de movimiento completo. El ángulo de deflexión de la cola horizontal es de +15°~-35°, y la cola horizontal diferencial funciona como un alerón. El estabilizador vertical está conectado al marco de refuerzo de acero del fuselaje trasero. El timón también tiene un revestimiento de aleación fresado químicamente reforzado con forma de panal.

El tren de aterrizaje se puede retraer en los tres puntos delanteros, al igual que el avión de ataque A-6. Cuando el tren de aterrizaje principal se retrae hacia adelante, gira 90° y se retrae hacia la parte inferior de la entrada del motor, y el tren de aterrizaje de morro se retrae hacia adelante hacia el compartimiento del fuselaje. Las ruedas son neumáticos sin cámara llenos de nitrógeno. Los puntales del tren de morro de dos ruedas se utilizan como ganchos durante el despegue de expulsión. El gancho de aterrizaje está instalado en el carenado debajo del fuselaje trasero. A partir de la primavera de 1981, los frenos de carbono de Goodyear reemplazaron a los frenos de acero originales, reduciendo aún más el peso. Se coloca una entrada de presión externa binaria con un canal recto debajo de las secciones fijas del ala en ambos lados del fuselaje, con un espacio de 25 cm desde el fuselaje para eliminar la influencia de la capa límite. Hay múltiples ondas de choque en la entrada. Inclinación ajustable. El sistema de placa puede ajustarse automáticamente mediante el equipo aerotransportado en todas las condiciones de vuelo para garantizar que el motor reciba el flujo de aire adecuado. La estructura de entrada está hecha principalmente de una estructura de panal de aleación de aluminio y tiene aproximadamente 4,27 metros de largo. La góndola trasera adopta una estructura de panal de aleación de titanio adherida y mide aproximadamente 4,88 metros de largo.

Los primeros aviones de producción estaban equipados con dos motores turbofan de postcombustión Pratt & Whitney TF30-P-412, cada uno con un empuje de postcombustión de 9.490 kilogramos.

La tubería de instalación se puede abrir y mantener dentro de 180°. Los aviones producidos a partir del año fiscal 1983 se convirtieron a motores TF30-P-414A con potencias nominales sin cambios. El motor F110-GE-400 se utiliza desde 1986, con un empuje único de postcombustión de 12.700 kg. Se utiliza el arrancador de turbina de aire ATS200-50 de Garrett. El tanque de combustible retráctil en vuelo está ubicado en el lado derecho del fuselaje, cerca de la parte delantera de la cabina delantera. Adopte una boquilla de convergencia y divergencia de expulsión neumática.

El F-14 tiene dos tanques de combustible auxiliares para elegir, uno es de tipo convencional con una capacidad de 1.022 litros y el otro es un tanque de 1.011 litros con estabilizador. Entre ellos, el tanque de combustible auxiliar de 1.022 litros se puede montar debajo de las tomas de aire en ambos lados de todos los modelos Tomcat. El tanque de combustible auxiliar con alas estabilizadoras se abandonó debido a la vibración al acercarse a la velocidad del sonido. Sistema de comunicación: transceptores de estación de comunicación por radio UHF AM AN/ARC-51 y AN/ARC-159; receptor de estación de comunicación por radio auxiliar de superfrecuencia AN/ARR-69, sistema criptográfico KY-28, intercomunicador de máquina LS-460/B.

Sistema de navegación: sistema de navegación inercial para aviones con base en portaaviones AN/ASN-92; sistema de referencia de actitud y rumbo A/APN-154X para aviones AN/APN-194 (V) tabla de altitud de radar; receptor-decodificador del sistema automático de aterrizaje de barcos ARA-63A;

Sistema de autodefensa: receptor de radar AN/APN-50, sistema de alerta de radar AN/APR-25/45. Dispensadores de paja de contramedidas electrónicas AN/ALE-29 y AN/ALE-39 con bloqueadores integrados.

Radar aéreo: El F-14 utiliza el radar Doppler de pulsos Hughes AN/AWG9. Dependiendo del tamaño del objetivo, puede interceptar objetivos aéreos dentro de 120 a 315 kilómetros y puede rastrear simultáneamente 24 objetivos a diferentes distancias desde una altitud ultrabaja hasta 30.000 metros de altura, y atacar a 6 de ellos.

En 1983, Hughes Company propuso el plan de mejora del radar del Bloque IV, con el objetivo de agregar nuevos estados e introducir una variedad de nuevas tecnologías para hacer frente a amenazas potenciales. En 1986, Grumman Corporation otorgó formalmente a la División de Sistemas de Radar Hughes un subcontrato para desarrollar el APG-71. En 1987, el radar AN/APG-71 reemplazó al icónico radar AN/AWG-9 del F-14. Su capacidad de contramedidas electrónicas ha mejorado enormemente y tiene capacidades de seguimiento de ángulo de pulso único, control de escaneo digital, identificación de objetivos, y evaluación del efecto del ataque aéreo. El APG-71 es básicamente una modificación digital de la parte del radar AWG-9. Además del software utilizado con el AWG-9, se escribieron 184.000 nuevas instrucciones de software para la función del radar táctico, el 40% de las cuales estaban preinstaladas. . Mantener. El radar APG-71 agrega seguimiento de ángulo de pulso único, control de escaneo digital, reconocimiento de objetivos sobre el horizonte, juicio de ataque y otros estados. También utiliza tecnología de reconocimiento de objetivos no cooperativa para realizar un examen preciso y de alta resolución de los ecos de los objetivos del radar. para completar la tarea de identificar al enemigo y a nosotros mismos. La identificación evita los errores y la confusión que se encuentran en el equipo IFF típico.

El radar conserva el transmisor de alta potencia del AWG-9 y puede detectar objetivos enemigos a una distancia de hasta 210 kilómetros. Mientras escanea grandes ángulos del espacio aéreo, se pueden rastrear 24 objetivos simultáneamente. Además, el rendimiento de cobertura de larga distancia del radar es mejor. Después de aumentar aún más el estado PRF medio, la capacidad de mirar hacia abajo también se amplía y el rango de velocidad del objetivo detectado puede ser muy alto. de ancho se expande el rango de seguimiento del objetivo y se puede rastrear el rango de seguimiento del objetivo fuera del rango actual del patrón y luego bloquear y rastrear el objetivo mientras continúa escaneando la nueva área monitoreada; el estado de reconocimiento de objetivos o reconocimiento pasivo permite a la tripulación detectar el objetivo antes de que entre en el campo de visión; el estado de juicio de ataque puede determinar la cantidad de contramedidas electrónicas programables y las capacidades de control de desorden pueden adaptarse a amenazas y entornos cambiantes.

Otros sistemas de aviónica: sistema de control de incendios AN/AWG15, sistema de transmisión de datos AN/ASW27B, ordenador central de datos atmosféricos CP1050/A, etc. En mayo de 1991, todos los aviones de combate F-14 estaban equipados con el software informático Tape 115B, que tiene la capacidad de realizar misiones de ataque terrestre con bombas convencionales.

Las principales misiones de combate del F-14 son: escoltar, tomar y mantener la superioridad aérea a una determinada altitud, ahuyentar a los aviones de combate enemigos y proteger nuestras propias fuerzas de defensa aérea de la flota, que pueden operar; a una distancia de 160 a 320 kilómetros de la flota, patrullar el espacio aéreo durante 2 horas o expulsarse de la cubierta del portaaviones para realizar misiones de interceptación y apoyo cercano, etc.

Al interceptar, el pilón externo puede montar 6 misiles AIM-7E/F más 4 misiles aire-aire AIM-9G/H "Sidewinder", o 6 AIM-54A "Phoenix" de largo alcance. misiles Misiles aire-aire más 2 misiles Sidewinder. Al atacar el suelo, puede colgar 14 bombas MK82 u otras armas.

El armamento del F-14 incluye 1 cañón M61A1 "Vulcan" de 20 mm y seis cañones con 675 cartuchos de munición.

Misiles aire-aire (máximo): 6 AIM-7, 4 AIM-9 y 6 AIM-54;

Municiones aire-tierra: MK-82, MK-83 (4 piezas), MK-84 (4 piezas), bombas de racimo MK-20, GBU-10 (4, guiadas por láser), GBU-12 (guiadas por láser), GBU-16 (4, guiadas por láser), GBU-24 (4, guiadas por láser) y 4 municiones conjuntas de ataque directo GBU31.

El avión tiene un total de ocho puntos de anclaje para armas, cuatro de los cuales están ubicados debajo del fuselaje y dos debajo de las secciones fijas del ala a cada lado del ala. El avión puede transportar misiles aire-aire de corto, medio y largo alcance, incluidos AIM-9, AIM-7 y AIM-54. Sus armas aire-tierra incluyen bombas "Rockeye" y varios tipos de bombas de racimo CBU. Entre los misiles aire-aire del F-14, el AIM-7 "Sparrow" producido por Raytheon es un misil aire-aire semiactivo guiado por radar de alcance medio con un alcance de 45 kilómetros de Lockheed Martin/Raytheon; El AIM-9 "Sidewinder" fabricado por Raytheon es un misil aire-aire de corto alcance guiado por infrarrojos con un alcance de 8 kilómetros el AIM-54 "Phoenix" fabricado por Raytheon es un misil activo de largo alcance guiado por radar; Misil aire-aire con un alcance de 150 kilómetros. En noviembre de 1973, el avión utilizó 6 misiles "Phoenix" para derribar 6 objetivos en diferentes direcciones y alturas durante una prueba. Además, el F-14 puede abandonar el campo de batalla inmediatamente después del lanzamiento del misil.

En 1962 se empezó a desarrollar el "Phoenix" AIM-54A, equipado con tropas en 1972 y descontinuado en 1980. En 1976, la compañía comenzó a desarrollar el "Phoenix" AIM-54C, una versión mejorada del AIM-54A, para hacer frente a las amenazas aéreas en la década de 1990. En 1979, se entregó el primer lote de bombas de muestra para pruebas de lanzamiento. se puso oficialmente en producción en 1982. El misil AIM-54C tiene una longitud de 3,96 metros, un diámetro de 380 milímetros, una envergadura de 915 milímetros, un peso de lanzamiento de 454 kilogramos, una altitud operativa de 30.000 metros, un alcance máximo de 150 kilómetros y un número máximo de Mach de vuelo. de más de 5. El misil ha sido mejorado principalmente en cuatro aspectos: equipo electrónico digital, nuevo dispositivo de referencia inercial de sujeción, transceptor de estado sólido y nuevo detector de objetivos, mejorando aún más el rendimiento en combate. A finales de los años 1970 y 1980, los F-14 estaban pintados con patrones de colores brillantes, haciéndolos fácilmente visibles para los enemigos. Más tarde, debido a la creciente amenaza de la Unión Soviética y al progreso de la investigación del color del camuflaje, se empezó a utilizar el camuflaje gris claro oscuro. A los pilotos de esa época les gustaba mucho utilizar patrones violentos como calaveras o bellezas semidesnudas como emblemas.