空军世界 :: F-14“雄猫”战斗机

F-14"雄猫"舰载战斗机

分享家:Addthis中文版 F-14 TOMCAT双座双发变后掠翼舰载多用途重型战斗机,中文名“雄猫”,用于海军护航防空、遮断和空中支援。《TOP GUN》里TOM CRUISE驾驶的战机即F14,该片掀起了空战影片的新热潮。F14是第三代战斗机里第一个装备部队的,也是战后第三代战斗机(相当于苏联的第四代)中最早服役的战斗机,比苏联相应的战斗机提前十年出现,令美国海军获得了极大的领先优势。当时,面对苏联超音速轰炸机+超音速远程反舰导弹的强大攻击组合,F-14挑起了保卫美军航母战斗群的先锋重担。该机也是第三代战斗机中第一个完全退役的型号,2006年7月该机正式退出美军编制。目前伊朗空军仍在使用少量F-14A,而随着美伊关系的恶化,美国新闻媒体也时常报道部分美国组织非法向伊朗出口F-14零部件。

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F-14承包商是诺斯罗普·格鲁门公司。67年底开始研制,首飞时间是70年12月21日,用于取代海军的F4战斗机。72年5月交付使用。

右图是70年代末80年代初拍摄的,F-14涂着鲜艳的彩色图案,容易被敌人发现。后来由于苏联的威胁加大和迷彩色研究的进展,开始改用灰暗的浅灰色迷彩。当时的飞行员非常喜欢使用骷髅头等暴力或半裸美女之类的图案作徽志,够“自由化”(想起了《超时空要塞》)。后面的大型螺旋桨飞机是E-2C预警机,是海军各种战斗活动的空中指挥所。

 

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其气动布局采用了NASA在60年代后期提出的双发双垂尾变后掠中单翼方案。广泛使用钛合金,部分采用硼复合材料,以便获得较高的强度重量比。机体的设计疲劳寿命为6000飞行小时。材料中铝合金占39.4%,钛合金占24.4%,钢占17.4%,有一定比例的复合材料。钛合金锻件机械加工材料利用率为25%。为了减少研制的风险,第一种生产型采用了原来为F-111B战斗轰炸机研制的TFE-30涡扇发动机和机载武器系统。

机翼为变后掠中单翼。设计要求是:减少翼载来保证机动能力;用前、后缘空战机动襟翼来改善跨音速机动性;尽量减少停放占用的面积。变后掠机翼外翼段较短,这样就可减轻转轴结构的重量,但增大了罩在中央翼盒上的“翼套”,转轴距机身对称面2.72米。飞行中机翼后掠角的变化范围为20°~68°,由机载设备根据飞行状态自动调节,最大变化速度为7°/秒。也可以由驾驶员手动调节。停放时后掠角最大可达75°以减少占用面积。可动段具有全翼展两段式前缘缝翼和三段式后缘单缝襟翼,在起降和机动飞行时使用。每侧上翼面各有3块扰流板,当后掠角小于57°时自动接通,用于辅助横侧操纵和着舰时减速用。为控制机翼后掠角变化时压力中心移动提供俯仰配平升力和降低翼载荷,在机翼固定段前缘设计了可动前置扇翼,最大转动角为15°。

全金属半硬壳式结构机身采用机械加工框架,钛合金主梁及轻合金应力蒙皮。前机身由机头和座舱组成,停机时机头罩可向上折起。中机身是简单的盒形结构可贮油。后机身从前至后变薄,尾部装外伸的排油管。后机身上下还有减速板,上一下二,在剧烈俯冲和发射导弹时打开,着陆时下减速板锁死。

 

尾翼由双垂尾和可差动的全动平尾组成。平尾的偏转角为+15°~-35°,差动平尾起副翼的作用。垂直安定面与后机身的钢质加强框连接。方向舵也采用蜂窝增强的化学铣切合金蒙皮。可收放前三点式起落架和A-6攻击机相同。主起落架向前收起时机轮转90°收入发动机进气道下部,前起落架向前收入机身舱内。机轮为无内胎轮胎,内充氮气,压力为16.9~24.1×105帕(17.2~24.6公斤/厘米2)。双轮式前起落架的撑杆用作弹射起飞时的挂钩。着舰钩装在后机身下面的整流罩内。从1981年春开始用古德伊尔公司的碳刹车装置取代了原先采用钢刹车装置,进一步减轻了重量。

采用直通道的二元外压式进气道,置于机身两侧固定翼段下方,距机身有25厘米的间隙,以消除附面层的影响。进气道内有多激波可调斜板系统,可以由机载设备在所有飞行条件下自动调节,保证发动机得到合适的气流。进气道结构大部分用铝合金蜂窝结构,长约4.27米。后短舱采用胶接钛合金蜂窝结构,长约4.88米。早期生产的飞机装两台普拉特· 惠特尼公司的TF30-P-412加力式涡轮风扇发动机,单台加力推力93千牛(9490公斤)。其安装管道可以开启,能在180°范围内进行保养。从1983财政年度开始生产的飞机改用TF30-P-414A发动机,其额定功率值不变。从1986年起采用F110-GE-400发动机,单台加力推力124.5千牛(12700公斤)。采用加雷特公司ATS200-50空气涡轮起动器。整体外翼油箱,每个油箱可载油1117升;后机身发动机之间载油2453升;机翼传载结构的前方载油2616升;另外有两个供油油箱,总共可载油1726升。机内油箱载油量9029升。在每个进气道下方可以携带一个副油箱,每个载油1011升。可收放式空中受油箱置于前座舱前方附近机身的右侧。采用气动引射式收敛·扩散喷管。

F-14A型是第一种生产型,装两台TF30-P-412发动机,单台加力推力93千牛(9490公斤)。83到85年交付的飞机换装了TF30-P-414A发动机。下面三图由上至下分别为VF101、VF102、VF111三个中队的F-14A。F-14+是A型的改型,改动不大,采用F110-GE-400发动机,推力增加,油耗降低。

RF-14A是A型外挂侦察设备吊舱而成的侦察机,不挂吊舱时战斗力仍与A型相同。该吊舱重748千克,置于机身腹部两个发动机舱中间,距机身0.38米。舱内有四种主要设备:头部装一台CAIKS-87B分幅照相机,向前或向下拍摄;费尔柴尔德公司的KA-99低中空三镜头全景照相机;霍尼韦尔公司的AN/AAM-5侦察装置;地面检查维护和控制数据显示装置。在1980~1981年共有49架F-14A改装成可载侦察吊舱的RF-14A。

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这架着舰中的F-14A,主进气口已经关闭,改由辅助进气口进气。

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  F-14B型的机体、电子设备和武器与A型相同,改装F401-PW-100发动机,单台加力推力125千牛。下面两图为VF11中队的F-14B,上图为70年代涂装,色彩鲜艳;下图为80年代后的灰色迷彩涂装,色彩黯淡,不易为视觉发现,而原有的图案还依稀可见,图中还可以看到收敛扩张喷口的不同状态。

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这架是著名的VF130中队的F-14B,配有招牌队徽骷髅头。

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F-14C是B的改进型。采用更先进的火控系统,具有全天候空地武器投放能力。

F-14D更新了发动机和简化了电子设备和武器系统。动力装置是两台普惠公司TF30P412涡扇发动机,单台加力推力93千牛。后来使用通用电气公司的F110GE400涡轮风扇发动机,单台加力推力124.5千牛。F-14D上大约有60%的模拟电子设备更新为数字式设备,改装新的武器管理、导航、显示和控制系统,利顿公司AN/ALR-67威胁告警系统和目标识别系统由MIL-STD-1553B数据总线联结,机载威斯汀豪斯ITT AN/ALQ-165电子干扰机(ASPJ),联合战术信息发布系统,前视红外搜索跟踪传感器,电视摄像机。以上系统与F-18和最新的A-6上的系统有很好的兼容性。在新的F-14D上采用ALR67威胁警告及辨认系统的自卫干扰机、联合战术信息分配系统,红外搜索和跟踪传感器和电-光侦察装置。F-14D采用先进中距空空导弹(AMRAAM)。下面三图为VF9中队黑色涂装的F-14D和VF11中队的F-14D。

休斯公司新研制的AN/APG-71雷达取代了F-14标志性的AN/AWG-9雷达,其电子对抗能力有了很大提高,具有单脉冲角度跟踪、数字式扫描控制、目标识别和空袭效果评价能力。该雷达所采用的新型高速数字信号处理器是AN/APG-70雷达上数字处理器的改进型,AN/APG-70雷达用于美国空军的F-15多阶段改进计划。现役的F-14于1991年5月全部配备了Tape 115B计算机软件,具有用常规炸弹执行对地攻击任务的能力。研制的宗旨是以最少的经费、最小的风险使Super Tomcat“超雄猫”的有效寿命延长到21世纪。1986年Grumman公司正式授予Hughes Radar Systems分部一项研制APG-71的子合同。实际上,1983年该公司就提出了Block Ⅳ雷达改进计划,想增加新状态,引入多种新技术对付潜在的威胁。APG-71基本上是AWG-9雷达部分的数字改型。它将采用自F-14设计定型以来出现的一些极其先进的电子对抗技术。雷达将增加单脉冲角跟踪、数字扫描控制、超视距目标识别、袭击判断等状态。APG-71还将采用非合作目标识别技术,对雷达目标回波进行高分辨力的精确考查,以完成敌我识别,避免了一般IFF设备中的缺陷及混乱。

雷达保留了AWG-9的大功率发射机,可以探测210千米以远的敌方目标。在扫描大空域角的同时,可以同时跟踪24个目标。除此而外,雷达性能将大幅度提高: 远距离覆盖性能更好,进一步增加中PRF状态后,将使下视能力得到更大的改善;扩展速度搜索范围,被探测目标的速度范围可以很宽;扩大目标跟踪范围,可以跟踪当前扫描图形范围以外的目标,然后在继续扫描被监视区域的同时,锁定跟踪目标;新的超视距目标识别或无源识别状态可使机组人员在目标进入视野范围之前就能发现;袭击判断状态可以确定密集的目标数目;可编程电子对抗与杂波控制能力可以适应不断变化的威胁及环境。在APG-71计划中必须完成的任务之一是软件的开发。除了APG-70与AWG-9共用的那些软件外,已为战术雷达功能写了184000条新的软件源指令,其中40%留待将来使用。原定在1986年第四季度提交第一部工程研制样机,1989年9月提交第一部生产型雷达。第一架F-14D将于1990年春进入服役。1986年7月雷达已开始在海军TA-3B上作空中试验,试验持续两年,以评定雷达特性并进行修改。1988年1月开始在F-14D上作空中试验。

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F-14D的前后座舱

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F-14D剖视图

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机头下部的是F-14的电视红外观瞄舱,机身侧部的是机炮口整流罩。

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下图为加装了LANTIRN吊舱的F-14,对地攻击性能大大增强。

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下图是RF-14A,侦察型。加装了光学侦察照相机,机腹下挂有摄影侦察吊舱。

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F-14的机翼为变后掠中单翼。飞行中机翼后掠角的变化范围为20%~68%,由机载设备根据飞行状态自动调节,最大变化速度为7°/秒。应急或必要情况下也可以由驾驶员手动调节。平尾偏转角为+15°到-15°,差动平尾起副翼的作用。

F-14使用了休斯公司的AN/AWG9脉冲多普勒雷达。 取决于目标的大小,可截获120到315千米内的空中目标,可以同时跟踪从超低空到30000米高空及不同距离之内的24个目标,攻击其中的6个目标。还装备有AN/AWG15火控系统,及AN/ASW27B数据传输系统,CP1050/A中央大气数据计算机等先进的现代电子设备。后在改进中,大约60%的模拟式设备换成了数字式设备,并安装新型的AN/APG-71雷达,具有单脉冲角度跟踪、数字式扫描控制、目标识别和空战效果评价能力。

F-14武器包括1门M61A1“火神”20毫米六管机炮,备弹675发。截击时外部挂架可以挂6枚“麻雀ⅢB”AIM-7E/F导弹加4枚AIM-9G/H“响尾蛇”空空导弹,或者挂6枚AIM-54A“不死鸟”远距空空导弹加2枚“响尾蛇”导弹,除此之外还可以携带AIM-120先进中距空空导弹、AGM-88高速反辐射导弹、Mk82炸弹以及其他武器。下图分别为M61机炮、AIM-9、AIM-7、AIM-120。

   

2004年,经过30年的服役,美海军第一种远程空空导弹AIM-54“不死鸟”空空导弹于9月30日退役。AIM-54“不死鸟”远程空空导弹于1960年开始概念开发,休飞机公司于1962年被选中研制该型导弹,随后雷声公司于1988年加入研制队伍。经过5年的研发,AIM-54于1965年进行首次飞行试验,当年完成全控制系统的首次机载发射试验。

“不死鸟”AIM-54A是目前西方国家装备部队的重量最大、射程最远的空对空导弹之一。该弹于l962年开始研制,1972年装备部队,1980年停产。它主要配挂在美国海军的舰载机F-14“雄猫”飞机上,一次可挂6枚。F-14的机载雷达具有制导多枚空对空导弹攻击多个目标的能力。1973年11月,该机在试验中用6枚“不死鸟”击落不同方向、不同高度的6个目标,从而震惊了世界。“不死鸟”AIM-54A采用正常式气动布局,小展弦比、大后掠角的4个弹翼均布于发动机舱的周围。弹翼的后方是4个矩形的舵翼。其动力装置为一台固体燃料火箭发动机。该弹的一大特点是可以采用多种制导方式攻击目标。在拦截目标的过程中,它可根据不同情况,采取主动雷达制导、半主动雷达制导以及干扰源寻的等制导方式。“不死鸟”导弹的弹头处装有一部主动雷达,这种弹上雷达的探测距离可达18千米左右。 AIM-54A是一种大型空对空导弹,能使用它的飞机不多,该弹长3.96米,弹径0.381米,翼展0.914米,发射重量443千克,战斗部重60.3千克,射程150千米左右,最大速度约等于M数5,允许发射过载3-4g,单轴最大过载17-22g,最大跟综角速度约15度。

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“不死鸟”AIM-54C是AIM-54A的改进型,用以对付九十年代的空中威胁。该型在1976年开始研制,1979年交付首批样弹进行发射试验,1982年正式投产。计划该型生产持续到1992年,总计约生产2455枚。在研制AIM-54C之前,休斯公司还进行了B型的设计,该型号是在A型的基础上改为一种无液体导弹即“干不死鸟”。虽然“干不死鸟”可以简化维护,但是性能没有多大改进,而且研制费用很高,所以军方没有采纳。随后休斯公司又推荐了一种“低成本干不死鸟”。该型成本降低了30%,但费用还是偏高,也没有继续发展。C型继承了B型的部分优点,性能比A型有所提高,而价格与A型大致相同,所以美海军对此很感兴趣。AIM-54C弹长3.96米,弹径380毫米,翼展915毫米,发射重量454公斤,使用高度3万米,最大射程150公里,最大飞行马赫数超过5。导弹主要在数字式电子设备、新的捷联式惯性基准装置、固态收发机和新的目标探测器4个方面进行了改进,使作战性能有了进一步提升。

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“不死鸟”导弹可采用边跟踪边扫描发射、单目标跟踪发射、空战中机动发射等多种发射方式,最多可以跟踪24个目标,能有效地攻击多种目标,特别是小目标和低空目标,在严重的电子干扰或恶劣气候条件下,具有较高的攻击能力,其攻击区域大,杀伤概率高。“不死鸟”的几次试验震惊世界。据统计,在1962~1980年间进行的200多次试验发射中,其命中率竟高达88%%。

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上图是美国NASA用F-14改装的试验机。

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F-14A曾出口到伊朗,共计80架。后因为伊朗伊斯兰革命,美国制裁伊朗,这些F-14A处境艰难。但出于种种原因,伊朗一直能够通过非正常途径获得该战斗机的配件,因此该国的F-14A一直处在能够使用的状态。军事专家指出,在F-14从美军退役后,伊朗将成为世界上唯一一个装备这种战斗机的国家:美国政府曾于1974年向伊出售了80架该型战机。当然,伊朗空军也是F-14仅有的海外用户。

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2002年6月,美海军暂停了全部156架F-14战斗机在航母上的飞行任务。此次停飞主要是为了深入调查该型飞机前起落架的腐蚀问题。2002年3月2日,在地中海发生了F-14前起落架外气缸腐蚀、导致弹射事故飞行员丧生的事件。2002年6月17日美海军F-14经过两周检查后,全部重新投入现役使用。海军最初估计需要2周时间对整个F-14机队进行检查,但只花了5天时间即告完成。海军发现有3架F-14存在相同的隐患,进行了相关维护。

2003年3月,美海军的F-14D进行了两周的紧急改装,随后在对伊拉克空袭中首次成功的使用JDAM制导炸弹。一架F-14D在开战前曾向伊拉克禁飞区的一个目标投放了一颗908千克MK-84 JDAM。之前F-14D并没有使用JDAM的软件。改进完成后,部署在海湾地区海域的3艘航空母舰上的总共30架F-14D都可以携带JDAM,从而获得了全天候精确攻击能力。还有17架F-14D仍按原订计划,在5月份完成JDAM的装机任务。

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尽管在伊拉克战争中展现了较佳的多用途能力,F-14仍步步逼近其退役机龄,大量的现役F-14已到达服役寿命。F-14与现在的新型战斗机相比,需要太多的维修,尤其是老式的液压和电气系统,使维修更为困难。20世纪90年代,海军决定让F-14开始退役,代之以新型的F/A-18E/F。机型转换的过渡工作可能从2004年秋季开始。2004年6月,美海军大西洋舰队空军主管、太平洋舰队海军航空兵主管,海军少将左特曼表示,由于一项加速计划的实施,美海军目前剩余的“雄猫“战斗机将于2006年秋退役,这同时意味着F/A-18E/F战斗轰炸机能提前部署。

关于F-14与F/A-18E/F哪个更优秀的话题,美军及军工行业内部展开了连番争论。尽管F-14在部分性能上明显优于F/A-18E/F,但从目前的趋势来看,F-14完全退出现役已经是板上钉钉的事情。

2006年7月28日,F-14完成了其作为现役战机的最后一次飞行。美国海军装备的最后22架F-14均部署在“罗斯福”号航空母舰上。此前,两个中队的F-14战斗机刚刚结束了在波斯湾地区的作战任务--为驻扎在伊拉克的美军提供空中支援。在“罗斯福”号返回美国后,其搭载的F-14将全部被最新型的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机所取代。

2007年1月,五角大楼冻结了F-14“雄猫”战斗机零部件的销售,因为担心它们会被销往伊朗。F-14战斗机零部件的销售于1月26日暂停,国防后勤局的发言人道恩·蒂顿告诉法新社:“鉴于伊朗目前的形势,只能冻结销售F-14“雄猫”战斗机的零部件”。伊朗在1979年前从美国购买了79架F-14战斗机。目前,由于德黑兰坚持发展其核计划,致使美伊关系越来越紧张。目前,虽然美国的F-14战斗机已经退役,但是,在1月26日前,国防后勤局一直在拍卖其零部件。“此次F-14的所有零部件一律停止销售。此前,国防后勤局曾暂停销售一些特有的部件和对作战有影响的重要部件”,国防后勤局在其声明中说。

2007年6月,国防部犯罪调查局的工作人员发现,在加利福尼亚州奥兰治县的约翰?韦恩机场担任飞行教练的礼萨?塔比布是一名伊朗间谍,为伊朗军方采购受禁的飞机和导弹零部件。5月7日,加利福尼亚州圣安娜的联邦法官判处现年52岁的塔比布2年徒刑,罪名是帮助伊朗购买F-14“雄猫”战斗机零部件。亲西方的伊朗国王在1979年下台前曾购买了80架F-14战斗机。如今伊朗是唯一使用这款老飞机的国家,美国禁止向它出售F-14的零部件。据执法官员称,塔比布和一名同伙轻而易举地获得了数以千计的“雄猫”零部件,来源令人惊讶:同美国政府合作公开拍卖剩余军事装备的网站。国防部和国土安全部的调查人员透露,他们正在追查几十起受禁装备通过军方剩余物资销售系统外流的类似案件。在追踪流向伊朗的F-14零部件时,执法人员今年3月无意间在加利福尼亚州两个机场的仓库里发现了4架完整的“雄猫”战斗机。附近的一个海军机构草率地把3架飞机卖给废品收购站,几家小型博物馆买下了它们;将另外一架飞机以4000美元的价格卖给派拉蒙影片公司用于拍摄电视剧《执法悍将》。一次又一次,调查人员在公司库房里或中间商的住所和手提箱里查出欲卖给潜在对手的敏感军事装备。当前仍在进行的一项调查更为令人不安地暴露了五角大楼的漏洞。2005年在搜查加利福尼亚州一幢可疑建筑时,国防部调查人员找到了F-14零部件,但令他们瞠目结舌的是,这些零部件正是两年前在另外一起案件的调查中截获的,上面还贴有那次案件的物证标签。政府问责局一个特别工作组的调查人员经化装侦查发现,从国防部获得敏感零部件易如反掌。他们总共发现了几千个受禁物品本应由军方保存或销毁,但却在网上公开拍卖的例子。问责局认为,五角大楼和网上公司都负有责任。

2007年7月,根据美国国会下属的政府问责局1日公布调查报告,美国国防部向伊朗出售了数百件飞机零部件,使伊朗空军可以用于组装和修理F-14战斗机。调查报告称,伊朗涉嫌利用美国军售中的漏洞购买敏感零件,包括战机零件以及导弹零件等。由于担心其中的一些飞机零件可能落入伊朗手中,五角大楼在今年1月宣布停止销售所有F—14战斗机的零部件,但是国防部在今年2月仍然销售了约1400件可用于F-14战斗机的零部件。隶属于美国国防部的国防回收和销售局告诉调查人员,这些零部件当时还没有被自动列入禁止销售的武器清单,所以作为多余的库存武器销售出去。目前还不清楚这些零部件是否落入伊朗手中。政府问责局官员格雷格·库茨说,相关调查仍在进行中,五角大楼在出售库存武器方面已经强化了安全程序。美军最近使用粉碎机等大型机械以及焊炬等切割设备,将淘汰的F-14战机切割成不过约0.61米见方的碎片,使其零部件根本没有流入伊朗的机会。

2007年8月,伊朗伊斯兰共和国空军(IRIAF)和伊朗飞机工业集团合作在最近4个月内已将另外3架F-14A升级飞机返回部队服役。这3架飞机返回部队服役是多年工作的高潮,这一高潮的最大驱动力开始于5年前,当时投资大约10亿美元利用本土公司来改进飞机。最初曾计划大约20架飞机进行基地级大修,但是在本10年初公布的计划是改进大约57架飞机,并创建本地工业保障基地。在大量国有和私有企业的帮助下,IRIAF发展了一个现场维护、在线维护和大修或翻修的三级维修和大修系统。后面级别分为三级,飞机要经过22个阶段的工作,然后才能返回使用部队。这些飞机主要大修项目包括疲劳部件替换,更重要的是AN/AWG-9机载武器控制系统(AWCS)火控系统的改装,另外增加了新的冷却装置。 机翼、发动机、活动部件已经重装或改进,液压件和电线进行了更换。有消息称,此次改装减轻了飞机重量,但是飞行性能、武器投放没像预期那样得到提高。目前不清楚在伊朗使用中的F-14A飞机数量,或许是35架,也或许是这个数的两倍,伊朗方面说3架升级飞机是44架飞机中的3架。

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基本技术数据

机高      4.88米
机长      18.89米(19.10米)
翼展      11.45-19.55米 停放在甲板上完全后掠时:10.15米
机翼面积    52.50米(52.46米)
展弦比     7.28
空重      18191(18176)千克
无外挂起飞重量 26632千克
正常起飞重量  24948千克
最大起飞重量  33724(31101)千克
机内燃油重量  7348千克
副油箱燃油重量 1638千克
最大外挂重量  6577千克
最大平飞速度  M2.34(高度12190米,无外挂)M1.2(海平面)
巡航速度    741-1019千米/小时
实用升限    18290米
转场航程    4600公里以上
作战半径    725公里(载内部燃油,4枚"麻雀"Ⅲ,允许在3050米高度作战2分钟)
最大爬升率   152米/秒以上
最小起飞距离  427米
最小着舰距离  884米

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