基本介紹
戰機簡介,發展歷史,戰機設計,特點,襟翼,戰機實戰,越戰,印巴戰爭,生產次型,
戰機簡介
F-104是世界上第一架擁有兩倍音速速度的戰機，並在1960年代長期保持升速、航高（10萬英尺）的紀錄。除了美國使用以外，也外銷到許多國家，並且成為北約會員國的主要戰術核子武器投射力量。F-104因為強調高速飛行的性能，外型非常特別，擁有“有人飛彈”的暱稱，美國總計生產了2,580架各型F-104戰機。目前最後一個使用國家義大利已經將所有的F-104S退出現役，結束星式戰鬥機超過50年的生涯。
發展歷史
1954年2月7日，第一架XF-104（生產序號：53-7786）原型機出廠。在2月24至25日間，該機在嚴格的保全措施下被運往愛德華空軍基地。洛克希德的試飛員A·W·托尼·勒維爾擔任首席試飛員。同年2月27日，XF-104開始滑行試驗；28日，XF-104在高速滑行過程中發生跳躍，短暫離地，高度達到5英尺。是年3月4日，XF-104進行了首次試飛。但起飛後起落架出故障，無法收起，該機低速飛行了20分鐘後返航。洛克希德工程師進行了現場搶修，沒找到問題所在。次日XF-104再次升空，起落架依然收不起來，經仔細檢查後才發現原來是液壓作動系統失壓。此後3周內愛德華空軍基地地區天氣惡劣，XF-104被迫停止試飛。直至3月26日，XF-104才重新升空，在起落架收起狀態下完成了第3、4次試飛。試飛中發現，XF-104原來的偏航阻尼器效率很低，使得機頭在飛行中發生不穩定的左右偏擺現象。後來通過改進方向舵定中裝置加以解決。
此時，由於J79發動機研製進度滯後，XF-104需裝備蓋瑞特公司研製的無後燃器的J65-B-3渦輪噴氣發動機，為此XF-104的後機身和進氣口進行了重大修改，以適應這種推力較小的發動機，這時XF-104的進氣口並未裝備激波錐。由於推力限制，XF-104最初的速度遠未達到設計指標，其平飛速度甚至未能突破音障，只能在小角度俯衝時達到1馬赫。唯一的優點是跨音速時飛機表現穩定，沒有出現顫振等一系列問題。1954年7月，加裝後燃器的J65-W-7發動機獲準投入使用，替換了原來的J65-B-3。該發動機的軍用推力為3,538千克，後燃推力為4,627千克，已經遠優於J65-B-3。換裝J65-W-7後，XF-104最大平飛速度可以輕易超過音速，在12,500米左右高空可以達到1.49馬赫，俯衝時最大速度可以達到1.6馬赫，急躍升時可以爬升到16,764米。1955年3月15日，該機由洛克希德試飛員J·雷·格岱駕駛，在18,288米高空達到1.79馬赫， 這是XF-104所達到的最大平飛速度。
1954年10月5日，裝備J65-W-7的第二架XF-104（53-7787）首次試飛。該機被用作武器試驗平台，因此裝備了20毫米M61A1火神機炮，以及AN/ASG-14T-1火控系統。在最初的對空火力測試中，M61A1機炮表現良好。在12月17日，當時，XF-104正在進行射擊試驗，M61A1突然炸膛，緊接著J65發動機轉速急劇變化，處於極度不穩定狀態。經驗豐富的首席試飛員托尼·勒維爾立刻關閉發動機，進行空滑迫降，最後在羅傑斯乾湖上成功著陸。事後調查發現，一發20毫米炮彈在膛內爆炸，碎片飛出來擊穿中機身油箱。燃油噴到炮艙內，並從艙門縫隙漏到左側進氣道內，使得發動機由於嚴重富油而熄火。在這件事當中，勒維爾能安全脫險。
在1955年4月14日，當時R·菲斯·索曼正駕駛2號機在15,240米高空進行機炮射擊試驗。機炮在射擊時發生故障，產生嚴重振動，撞鬆了飛機腹部的彈射艙門，導致座艙急速失壓。索曼的抗G衣因此迅速膨脹起來，擋住了他的視線。他立刻想到12月勒維爾的那次事故，認為自己也遇到了同樣的事件，在沒有選擇下跳傘。然而他事後發現，他本來可以挽救這架飛機的：飛機本身沒有嚴重問題，只要降到低空，抗G衣自然也收縮下來，視線也不會受阻了。由於這次事故，洛克希德損失了僅有的武器試驗平台，不得不改裝一架F-94星火截擊機用來應急。
1955年12月，XF-104的1號機交付美國空軍。在1957年7月11日墜毀，該機正在為一架F-104A伴隨護航，卻遇到尾翼顫振問題。由於嚴重顫振，整個尾翼結構被破壞，從機身上脫落，試飛員比爾·派克被迫跳傘。至此，XF-104原型機全部損失。
戰機設計
特點
美國飛行員在經歷韓戰後，普遍認為新戰機應重點突出輕巧、高爬升率及高速性能。因此，F-104設計時將重點放在高空高速及高爬升率，而犧牲續航力和水平機動性。F-104本來用於替換空軍的F-100戰機，因此需要擔當制空戰機及戰鬥轟炸機的角色。但由於其研發進度滯後及其掛載能力有限，後被改為防空截擊機，以填補F-106服役前的空檔。因其續航力非常有限，防空司令部起初並不十分接受F-104，但由於其爬升性能著實優秀，最終還是接收了F-104。
F-104採用正常布局，單發單座，兩側半圓帶調節錐進氣道，機翼為帶大下反角的小展弦比梯形翼，高平尾布局（亦稱T形尾翼布局）。為了減低超音速阻力，機翼的相對厚度很小，只有3.36%（後期機種增厚）。在美國電影“星戰F-104”（原文THE STARFIGHTERS）中，則有以F-104機翼切割紙張之畫面。為了使機翼輕簿而具備足夠的結構強度，整個機翼是由實心鋼板銑削而成的。為了減小跨音速阻力，其機身細長，並具備符合跨音速面積率的蜂腰設計。為了抑制飛機在俯仰軸和航向軸產生耦合動作（荷蘭滾）的趨勢，機翼採用了高達10度的下反角以提升其滾轉穩定性。
襟翼
為了提升垂直機動性及高速性能，該機的翼載很高。為了降低起降速度，F-104還採用了附面層控制技術（亦稱“吹氣襟翼”），從而成為世界上第一架採用這種技術的戰鬥機。常規襟翼放下後，在其上表面會產生紊流，從而導致襟翼效率下降。F-104則從引擎第17級壓氣機處引氣至襟翼、機翼結合部，當襟翼放下至15度時，引氣系統開始工作，當襟翼達到45度最大偏度時，引氣系統也處於全開狀態。高壓氣流從襟翼鉸鏈線處的狹縫沿襟翼上表面噴出，為當地附面層補充能量，減小了由於附面層分離而導致的紊流，從而提高了襟翼效率，F-104的失速速度因此減小了15節。全展向前緣襟翼和後緣襟翼聯動，用於飛機起降和低速機動。副翼比較特別，只能單向偏轉，並且受後緣襟翼影響，當後緣襟翼處於全放下位置時，副翼只能達到最大偏角的65%。
戰機實戰
越戰
美國空軍只有F-104C/D曾經投入越戰，越戰期間並未與米格機發生任何空戰，不過仍有8架在戰鬥中損失，另有6架因意外失事損毀。
F-104C最初是擔任B-52轟炸北越時的米格機戰鬥空中巡邏任務（MiGCAP），不過沒有戰果，後來改為在樹梢高度飛行的空中密接支援攻擊任務。這段期間479聯隊的三個中隊共出動2269架次，累積8820飛行時數，並曾創下一個月內每架戰機70小時的出勤率。
在對地支援任務期間，美軍共有三架F-104C被北越地面防空炮火擊落。另外有兩架因夜間在空中相撞而墜毀。
1965年9月20日夜間，由史密斯少校（Philip W. Smith）所駕駛的一架F-104C在東京灣執行米格機戰鬥空中巡邏時，因為導航系統故障而偏離航向，最後迷航至海南島上空被中國人民解放軍空軍部隊的殲六擊落。
1965年12月479聯隊即調回美國本土。
1966年3月，其中一個中隊又重返南越，並隸屬美國第七航空軍之下。
美軍F-104C共執行3506架次的對地任務，累積1706個飛行時數。
越戰為美國空軍的F-104唯一參與的戰爭
印巴戰爭
1965年印度與巴基斯坦發生戰爭衝突，於1965年9月6日，印度的MiG-21曾與巴基斯坦的F-104交戰，印軍MiG-21成功擊落四架巴軍F-104，造成西歐與遠東的F-104使用國極大震撼；自此之後，東德、中華人民共和國、伊拉克、朝鮮、埃及、敘利亞也配備了MiG-21，更使得西德、台灣地區和日本配備的F-104，台灣地區、韓國、伊朗配備的F-5以及日本、西德、韓國、伊朗與以色列配備的F-4對MiG-21感到芒刺在背。
生產次型
F-104A/NF-104A/QF-104A
1956年3月2日，美國空軍向洛克希德首次訂下了15架F-104A的訂單。F-104的機體結構加強，以使得飛機最大可用超載達到7.33G。原來在YF-104A上屬於試驗性質的單腹鰭成為標準設計，用於改善飛機高速航向穩定性。原來屬於過渡性質的AN/ASG-14T-1火控系統仍然保留，但後來第10批次改進為AN/ASG-14T-2火控系統。由於附面層控制系統效果顯著，使得F-104A儘管重量增大不少，而著陸速度只比早期原型機增大5%。機上還裝有自動俯仰控制系統：當飛機接近失速時，系統會令操縱桿產生振動，警告飛行員；如果飛行員無視警告，繼續保持原來的飛行狀態，該系統會自動推桿，迫使飛機低頭以免失速。
美國加利福尼亞州哈密爾頓空軍基地的第83戰鬥截擊機中隊是第一個裝備F-104A的部隊，該部於1958年1月26日開始換裝F-104A，並於2月20日形成初始作戰能力。美國防空司令部所屬的第56中隊、第337中隊、第538中隊也相繼裝備。
1958年12月，最後一架F-104A交付美國防空司令部，總數7批共153架F-104A全部交付完畢，加上17架最後升級到F-104A標準的YF-104A，也才170架，遠少於當初計畫生產的722架。F-104A未能滿足防空司令部的要求，F-104A原本就是設計作為晝間近程制空戰鬥機，由此提出的各項指標、技術要求和截擊機並不完全一致，但短航程限制了該機在的阿拉斯加部署的能力。5個裝備F-104A的中隊均未部署到阿拉斯加，而那裡恰恰是北美空防的第一線。此外，原來的晝間作戰用途使得F-104A不具備全天候作戰能力，也無法與北美防空體系的半自動地面引導攔截系統（SAGE）相容。因此，F-104A在防空司令部所能發揮的作用極其有限，到1960年底就退役了，被道格拉斯的F-101B巫毒和康維爾F-106A三角標槍全天候截擊機所取代。
1963年，3架美國空軍退役封存的F-104A（56-756，56-760，56-762）被重新啟封，改裝為訓練太空人使用的教練機，其型號改為NF-104A。NF-104A所有武器系統全部拆除，原來的垂尾被後來F-104G所用的大型垂尾代替。翼展增大到7.60米。在機頭、機尾及翼尖加裝了過氧化氫燃料箱，為在垂尾根部加裝的LR121/AR-2-NA-1輔助火箭發動機（推力達2,722千克）提供燃料。這種火箭發動機推力可以在1,361～2,722千克之間調節，燃燒時間達105秒。1963年10月1日，第一架NF-104A交付使用。另兩架也在一個月內交付。它們的使用者是位於愛德華茲空軍基地的航天研究飛行員學校，當時該校負責人正是首次突破音障的查爾斯·E·耶格爾上校。1963年12月6日，第一架NF-104A創造了一項非官方世界飛行高度紀錄——36,229米。當時這一紀錄的官方數字是34,695米，由米格-21原型機之一E-66創造的。後來，R·W·史密斯駕駛這架NF-104A飛到了36,820米的高度。同年12月10日，NF-104A 2號機由耶格爾上校駕駛時，在31,699米高度失控，飛機進入平尾旋無法改出而墜毀。耶格爾在3,000米高空跳傘，面部被彈射座椅的火箭發動機嚴重燒傷，但總算得以倖存。調查結果顯示，飛機由於迎角過大，平尾又難以給予回響——T形尾翼布局和菱形翼型組合的缺點在此暴露無疑——導致飛機進入平尾旋而墜毀。但過大的迎角並不是耶格爾造成的，當時他正關閉J79發動機，準備用火箭發動機驅動進行大角度爬升。但J79關車後產生嚴重的陀螺效應，導致飛機迎角急速增大，平尾又無法抑制，最終進入尾旋。1971年6月，第3架NF-104A由霍華德·C·湯普森上尉駕駛時，由於尾部火箭發動機爆炸，導致飛機嚴重受損。迫降成功後發現，火箭發動機和半個方向舵都已經炸飛了。由於訓練計畫即將結束，NF-104A 3號機已無修復價值，該機就此退役。
1960年，隨著F-104A從防空司令部退役，24架YF-104A和F-104A被改裝成無線電遙控靶機，型號改為QF-104A。該機全部噴上紅色條紋，交付佛羅里達州埃格林空軍基地的3205靶機中隊使用。和大部分改造的靶機一樣，QF-104A仍保留了載人飛行能力，但也可以由地面遙控飛行。後來這批飛機大部分在飛彈試驗中被擊毀
F-104B
F-104B是專門用於F-104A改裝訓練的雙座教練型，洛克希德設計代號為283-93-03。B型的座艙加長，以容納第二個座位，其座艙蓋改為向左側開啟，且增加一套操縱系統，兩套操縱系統都具有全部控制能力。同時，為了給第二個作為提供空間，原來的M61A1航炮被取消，內部布置重新調整，部分航電設備有所移動。機內的內部載油量由3,395升減少到2,763升，而機載武器只有兩枚AIM-9B響尾蛇飛彈，不過保留了早期A型的AN/ASG-14T-1火控系統。該機垂尾面積加大，以保證足夠的航向穩定性，且前起落架再次改為向後收起。
F-104C
