Grumman F-14 Tomcat

Nieudane podejście – F-14B
W kwietniu 1968 r. USAF rozesłało uzgodnione z USN wymagania na dwuprzepływowy turbinowy silnik odrzutowy nowej generacji do firm: Pratt & Whitney, General Electric i Allison Division of General Motors. Silnik miał mieć dwukrotnie wyższy stosunek ciągu do własnego ciężaru, w porównaniu z dotychczasowymi konstrukcjami i bardzo wysoki spręż – 23 lub więcej. Miało to być uzyskane dzięki zastosowaniu konstrukcji dwuwałowej i wykorzystaniu sprężarek niskiego i wysokiego ciśnienia (o różnych prędkościach obrotowych), a dodatkowo poprzez regulację kątów natarcia łopatek wieńców kierujących sprężarki wysokiego ciśnienia, co zapobiegałoby niestatecznej pracy sprężarki, w szerokim zakresie prędkości przepływu i wydatku powietrza. Dodatkowo w silniku miały być zastosowane nowe materiały, pierścieniowa komora spalania oraz elektroniczny układ regulacji, w miejsce hydromechanicznego. W sierpniu 1968 r. do dalszego etapu prac zakwalifikował się Pratt & Whitney z projektem silnika JTF22 oraz General Electric z projektem GE1/10. Ostatecznie wybrano firmę Pratt & Whitney, która 1 marca 1970 r. otrzymała kontrakt na  opracowanie wspólnego silnika w dwóch wersjach: o maksymalnym ciągu z dopalaniem 106 kN dla USAF – silnik F100-PW-100 oraz o ciągu z dopalaniem 123 kN dla USN – F401-PW-400. Oba miały wykorzystywać ten sam „rdzeń” (sprężarkę, komorę spalania, turbinę), lecz wersja morska miała mieć powiększony wentylator napędzany wydajniejszą turbiną niskiego ciśnienia, a w związku z tym większy spręż i większy wydatek powietrza. W trakcie rozwoju wspólnego silnika Pratt & Whitney natrafił na bardzo duże trudności, których pokonanie wymagało dodatkowych funduszy i czasu. W tej sytuacji firma skoncentrowała się na wersji F100-PW-100 dla USAF, łatwiejszej do zbudowania. Ostatecznie samolot myśliwski McDonnell-Douglas F-15A Eagle, napędzany dwoma silnikami F100-PW-100, oblatano 27 lipca 1972 r., a myśliwiec F-14B Super Tomcat – z dwoma F401-PW-400 – 12 września 1973 r. (był to siódmy prototyp, z numerem produkcyjnym BuNo 157986). Ponieważ dostarczone dla Grummana silniki F401-PW-400 były niedopracowane i miały liczne ograniczenia eksploatacyjne, amerykańskie siły morskie w kwietniu następnego roku zdecydowały o wstrzymaniu badań i zakonserwowaniu F-14B Super Tomcat. Wkrótce też rozwój F401-PW-400, z powodu lawinowo rosnących kosztów, zakończono. W 1976 r. firma General Electric zaprezentowała USN nowy silnik – F101-DFE (Derivate Fighter Engine), stanowiący wersję jednostki napędowej strategicznego bombowca Rockwell International B-1, ale dostosowany do zabudowy na taktycznych samolotach bojowych. Z nowymi silnikami F-14B Super Tomcat po raz pierwszy wzbił się w powietrze 14 lipca 1981 r. Samolot zademonstrował bardzo dobre właściwości prędkościowo-manewrowe, a dodatkowo okazało się, że start z pokładu lotniskowca nie wymaga użycia bardzo paliwożernego dopalania. Odmiana morska tego silnika otrzymała oznaczenie F110-GE-400 i miała stanowić jednostkę napędową zmodernizowanych myśliwców F-14 Tomcat.

Ale zmodernizowane F-14 Tomcat miały otrzymać nie tylko nowy napęd. W tym czasie w amerykańskim lotnictwie wojskowym doszło do rewolucji technologicznej, za sprawą cyfrowej awioniki. Dzięki niej statki powietrzne można było wyposażyć w zintegrowane systemy awioniczne, oparte o szyny danych, łączące poszczególne podsystemy (pilotażowo-nawigacyjny, kierowania ogniem, zarządzania uzbrojeniem i samoobrony), zbudowane w oparciu o technikę cyfrową i technologie półprzewodnikowe (w miejsce układów lampowych). W lipcu 1984 r. firma Grumman otrzymała kontrakt na opracowanie nowych wersji myśliwca F-14 Tomcat (F-14 FSD – Full Scale Development) – F-14D i ciężkiego szturmowca A-6 Intruder – A-6F. Oczywiście przeznaczenie obu maszyn było odmienne, ale techniczno-technologiczne podejście do rozwiązania problemu – identyczne (studia nad tym zagadnieniem Grumman prowadził już od czterech lat).

F-14A+ i F-14B Take II
Opracowanie zintegrowanego systemu awionicznego wymagało czasu, a tymczasem problemy z silnikami TF30 nagliły do podjęcia jak najszybszych działań. W tej sytuacji zdecydowano się na dokonanie modernizacji „częściowej” i „pełnej”. Od razu też założono, że z czasem samoloty zmodernizowane „częściowo” zostaną doprowadzone do standardu „pełnego”. Nowe wersje oznaczono odpowiednio: F-14A+ (F-14A Plus), by podkreślić „tymczasowość” prowadzonych prac i konsekwentnie F-14D. Silnik F110-GE-400 okazał się być za krótki dla F-14 Tomcat i obawiano się, że w celu jego instalacji będzie trzeba wydłużyć tunele wlotowe. Udało się jednak wydłużyć samą jednostkę napędową, poprzez odsunięcie dopalacza od turbiny, bez większej szkody dla sprawności silnika. Maksymalny ciąg F110-GE-400 wynosił 71,2 kN i 101,63 kN z dopalaniem. Stopień dwuprzepływowości 1:0,87 na korzyść przepływu „gorącego”. Trójstopniowy wentylator wykonany z tytanu był napędzany dwustopniową turbiną niskiego ciśnienia. Dziewięciostopniowa sprężarka wysokiego ciśnienia była napędzana jednostopniową turbiną wysokiego ciśnienia, z systemem wymuszonego chłodzenia powietrznego. Stopień sprężania przekraczał 30. Silnik ten był też ekonomiczniejszy, w rezultacie czego charakterystyki przestrzenne F-14 Tomcat uległy znacznej poprawie (zasięg i długotrwałość lotu). Poza wymianą silników, F-14A+ otrzymały też częściowo zmodernizowane wyposażenie. Przede wszystkim ulepszono radiolokacyjny system kierowania ogniem, do standardu AN/AWG-9D Block IV. Jednocześnie zmodernizowano system zarządzania uzbrojeniem – AN/AWG-15F. Całość miała dwukrotnie większą pojemność pamięci operacyjnej, przez co komputer systemu kierowania ogniem AN/AYA-6 działał szybciej. Zakresy pracy radaru pozostały te same, ale wzrosła niezawodność i pewność utrzymania śledzenia celu, a dane do odpalenia kierowanych pocisków rakietowych „powietrze-powietrze” były wypracowywane szybciej. Wprowadzono dwuzakresową radiostację AN/ARC-182 (zakresu  metrowego/ decymetrowego) z systemem Have Quick (kodującym korespondencję drogą szybkiej zmiany częstotliwości nośnej). Na F-14A+ zamontowano także nowoczesne urządzenie ostrzegające przed opromieniowaniem radiolokacyjnym AN/ALR-67 firmy Litton. Zapewniało ono wykrywanie opromieniowania w zakresie częstotliwości 1-16 GHz oraz dysponowało bogatą biblioteką danych (do bardziej szczegółowego określenia stopnia zagrożenia). Normalnie urządzenie AN/ALR-67 jest podłączane szyną danych Mil-Std 1553B, ale F-14A+ nie dysponowały takimi szynami, zastosowano więc na nich specjalny konwerter. Z kolei zastosowanie silników o większym ciągu wyeliminowało konieczność stosowania przednich destabilizatorów wychylanych na dużych kątach natarcia. Nowo produkowane F-14A+ w ogóle ich nie otrzymały, a na przebudowywanych maszynach destabilizatory zablokowano w położeniu schowanym. Uprościło to konstrukcję samolotu. 1 maja 1991 r. zmieniono oznaczenie F-14A+ na F-14B (czasem dodaje się Take II, by odróżnić ten wariant od tego wcześniej zbudowanego, lecz nie wprowadzonego do seryjnej produkcji). Samoloty myśliwskie F-14B powstawały dwutorowo. W latach 1986-1990 zmodernizowano do tej postaci 32 myśliwce F-14A późnych serii produkcyjnych. Pierwszy zmodernizowany samolot (BuNo 161424) oblatano 1 grudnia 1986 r. W kwietniu 1988 r. z użyciem zmodernizowanych maszyn przeprowadzono próby na lotniskowcu USS Independence. W tym samym miesiącu pierwsze samoloty myśliwskie F-14B trafiły do dywizjonu VF-101 w bazie Oceana w Wirginii. Kolejnych 36 F-14B zbudowano od podstaw, realizując kolejne zamówienia USN. Pierwszego nowo zbudowanego F-14B (BuNo 162910) oblatano 14 listopada 1987 r., ostatniego zaś dostarczono w trzy lata później. Łącznie więc amerykańskie siły morskie otrzymały 68 F-14B.