飛行中に形状を変える航空機は非常に少なく、その中でもTomcatほど劇的に変化する機体はさらに稀だ。翼は幅広でほぼ直線に近い位置から、狭くほとんどデルタ形のようなプロファイルへと後退し、そして再び戻った。その理由は簡潔に説明できる。F-14はまったく異なる二つの任務を抱えており、一つの固定翼ではどちらもうまくこなせなかった。

1機で、まったく異なる2つの任務

海軍は、視界外の遥か彼方から高高度の爆撃機と交戦できる艦隊防空戦闘機を必要としていた。90マイル以上先の目標に届く長射程のPhoenixミサイルを装備し、重い兵装を搭載するため、その機体には迎撃機のような高速性能が求められた。また、空母甲板から発艦し着艦する必要もあり、これは低速で制御しやすい飛行性能を要求する。グラマンの解答は、Tomcatが幅広い飛行速度域で運用できるようにする可変スイープ翼だった。

前方に出した翼：低速での揚力

翼が前方限界の約20度にあるとき、機体は最大の翼幅と気流に対する最小のスイープ角を持っていた。それにより低速での揚力が向上し、離陸、進入、着陸時には前縁スラットや後縁フラップと協調して働いた。着陸専用に最適化された翼は高マッハ時に過度の抗力を生み出す一方、鋭くスイープされた超音速翼は離着陸速度をはるかに高めてしまう。翼を可変にすることで、Tomcatはどちらの妥協も避けることができた。

後退させた翼：高速での抗力低減

翼を後方にスイープすると、前縁に正面から衝突する気流の割合が減る。それにより、音速付近やそれを超えたときに発生する波動抗力が抑えられる。また、投影される翼幅は短くなるが、低速での効率は低下する。最大の68度までスイープすると、Tomcatは余裕を持ってMach 2を超えることができた。

翼をいつ動かすかは誰が決めたのか

通常の飛行では、パイロットがそれについて考える必要はなかった。AUTOモードでは、中央エアデータコンピュータがスイープ角を段階的に制御し、指示対気速度ではなく主にマッハ数を入力として使っていた。同じ指示対気速度でも、高高度を飛ぶジェットはマッハ数が大きく、したがってより後方のスイープ指令を受けることになる。

パイロットには依然として選択肢があった。追加の後方スイープは手動で指示することができ、爆撃モードは兵器投下のために約55度の安定したスイープ位置を選択した。コンピュータが故障した場合、手動レバーが電気制御を完全に上書きした。乗員はどの角度がどの速度に適しているかを把握しており、着陸のために翼を前方に戻すことも可能だった。翼のスイープは高揚力装置とインターロックされており、翼が大きく後退した状態ではフルフラップが正しく機能しないからだ。

機構はどのような構造だったか

各翼のパネルは固定されたウィンググローブの内側でピボットし、荷重は通常の翼根ではなく機体中央の強化された構造へピボットを介して伝わった。油圧モーターとギア付きスクリュージャック駆動装置が力を供給し、機械的な連結が左右の翼を同時に動かすようにしていた。

オーバースイープ：収納スペースを節約するために動く翼

Tomcatには飛行とは関係のないもう一つの位置があった。オーバースイープは翼を約75度まで後退させるもので、地上でのみ使われた。その角度では翼が尾部の制御面と干渉するため、移動量を制限するためのジャックスクリューが所定の位置に入っており、それが退くまで翼はオーバースイープに入れなかった。選択は意図的な手動操作であり、ガードを持ち上げてボタンを押し、レバーを引くという手順だった。メリットは空間の節約だ。混雑した甲板上の大型機が明らかに小さくなり、駐機したTomcatがきれいに寄せて並べられた。乗員は習慣的にこの方法で駐機することが多かった。

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功を奏した妥協

飛行条件に応じて翼の形状を適応できる能力は、F-14の特徴的な強みの一つとなり、長距離迎撃機であると同時に迅速で高能力なドッグファイターという評価にも寄与した。任務がそれを求めたために翼は動き、その結果同じ機体で空母へのアプローチとMach 2での迎撃の両方をこなせる航空機が生まれた。