电子束焊接F-14战斗机

    1970年12月21日F-14原型机首飞，3个月后，笔者作为一名材料/工艺工程师加入了格鲁曼公司。从1972年10月开始，478架F-14A陆续交付海军，到1974年9月正式成为舰队的一部分进行部署。F-14A后来被改进为F-14B，后者使用F110-GE-400发动机替代了普惠TF-30，并于1987年11月开始部署。F-14D这种大幅改进的型号也于1988年投产，它在雷达、航电设备和导弹方面进行了升级。最终F-14的生产数量超过600架，2006年7月，最后一架F-14飞离航母，同年9月也就是服役35年之后“雄猫”最终退役，上述经历展现了这种世界上最强大战斗机的传奇一生。

F-14的机翼承载贯穿结构是“雄猫”战斗机的关键部件之一

战机配备

    F-14“雄猫”是双发双座双垂尾的变后掠翼舰载超音速战斗机，可在夜间和各种气候条件下攻击并摧毁目标。它的任务包括防空、截击、攻击和侦察，凭借先进的武器系统可同时跟踪24个目标并使用AIM-54“不死鸟”导弹攻击其中6个。武器装备还包括其他类型的导弹和炸弹，以及20mm口径的M61A1加特林机炮。

结构设计

   “雄猫”的上单翼可在飞行中自动调整后掠角度，并提供手动操作模式。机翼安装在横贯飞机主结构的机翼承载贯穿结构(WCS)上，该贯穿结构有22英尺(6.7米)长、约3英尺(1米)宽，高度大约是14至15英寸(0.35-0.4米)。它由33个精密加工的钛合金部件(锻件和板材)组成，需要进行70多次独立的电子束焊接，焊接总长度达1800英寸(46米)。WCS的重量约为2200磅(1000千克)，仅相当于高强度全钢结构的60%重量，而且比使用螺栓连接组装的全钛合金结构轻200磅(约100千克)。机翼后掠角的正常调节范围是20-68度，并且提供一个75度的机库停放后掠角，机翼后掠角变化速度约为7.5度每秒。

    F-14机翼中段的线图，黑点是焊缝相交孔的位置，这些由深度局部熔透(deep partial-penetration)电子束焊接引起的钉尖缺陷孔非常难消除，每一个位置都跨越了基础的梁/腹板结构而被完全的熔透。

    F-14机翼中段的线图，显示了电子束焊接过程中格鲁曼公司内部使用的位置编号