F-104星式戰鬥機查看源代码讨论查看历史
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F-104星式戰鬥機（英语： Lockheed F-104 Starfighter）是美國洛克希德公司所設計的第二代戰機，為美軍世紀系列戰鬥機 之一。由美國軍火工業的傳奇人物凯利·约翰逊（Clarence Leonard "Kelly" Johnson）所領導的臭鼬工廠操刀設計，該單位也設計了U-2、SR-71、F-117、F-22、F-35等著名軍機。F-104的設計跳脫當時美國空軍朝向更大更重的趨勢，強調輕盈與簡單，專為爭取空優而設計，被公認為韓戰經驗的總結作品（越戰經驗的總結作品公認為F-16）。F-104是世界上第一架擁有兩倍音速的戰機，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，也外銷到許多國家，並成為北約會員國的主要戰術核子武器投射力量。F-104創造了許多世界紀錄，卻因為洛克希德公司賄賂許多外國政治和軍事人物以獲取購買合同，這在歐洲和日本引起了政治爭議。F-104因強調高速飛行的性能，外型非常特別，擁有「銀色天神」、「載人飛彈」、「人類最後的載人戰鬥機」等美譽，美國(含授權加拿大、日本、荷蘭及義大利等國)總計生產了2,580架各型F-104。最後一個使用國家義大利已經在2004年將F-104S除役，結束星式戰鬥機長達46年的服役紀錄。
F-104的高坠机率使其有「寡妇制造机」（Widowmaker）、「寡婦製造者」、「飛行棺材」、「人间飞弹」之恶名，全球平均每10万飞行小时坠毁25.2架。其坠机率為：美国未公开，中華民國46%，加拿大45%，比利时37%，意大利37%，西德32%，荷兰31%，日本15%（除早期试制品，1965年后经三菱重工重新设计后量产，大部分零件与其它国机型不能通用）。F-104最大用户的德國聯邦國防軍空軍採購916架，损失298架（含6架地面损失），116名飞行员丧生（含8名美军飞行员），171名飞行员成功弹射逃生（含8名在F-104弹射逃生2次的飞行员）。美国于1960年开始以阿里山计划的名義向中華民國軍援F-104，1970年后美国转为軍售北約盟國及日本名義上除役的F-104。中華民國空軍自1960年開始由美國軍援及軍售合計302架各型F-104，总共服役長達38年，飞行时间38万小时，直到1998年除役時，總計114架失事，66名飛行員喪生。其中蔡冠倫少校更是在F-104成功弹射逃生3次。
設計
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，後被改為防空攔截機，以填補F-106三角標槍戰鬥機服役前的空檔。防空司令部因為F-102與F-106的開發延宕，因此接受了F-104作為臨時墊檔機種的構想，儘管它的系統與武裝並不適用於大區域防空攔截。
F-104採用正常佈局，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，高平尾佈局（亦稱T形尾翼佈局）。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。為了使機翼輕薄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。
發展歷史
1951年11月，洛克希德臭鼬工廠工程暨研發副總裁凱利·強生訪問了美國在韓國的空軍基地，向戰鬥機飛行員洽詢他們希望的新型戰機。當時美軍的空戰主力是F-86軍刀戰鬥機，對戰主要敵軍為蘇聯製MIG-15，飛官們認為米格機比複雜的美國戰機更為優秀，因此希望有一架小型且簡單的高性能戰機，尤其是必須要有高速與高空作戰能力。獲得回饋的臭鼬工廠在1952年3月提出基本概念，並提出一百多種假設規格分析。想定尺寸從8,000磅至50,000磅重等級，最後定案的尺寸為一款12,000磅重，搭配J79渦輪噴射發動機的輕型戰鬥機。
1952年11月5日，洛克希德向美國空軍提出083型戰鬥機設計，空軍對這架飛機開出的規格出現興趣，並且以類似規格開出了輕型戰鬥機競標案，補充當時問題尚未解決的F-100超級軍刀戰鬥機。競標案最後有三家廠商進入決選：北美航空的XF-91戰鬥機改良構型AP-55與NA-212構型（未來的F-107終級軍刀戰鬥機）、諾斯羅普N-102、洛克希德的083型。儘管其它廠商的方案也具有其優勢，但美國空軍最後仍然選擇了洛克希德。競標案在1953年3月12日簽約，洛克希德打造2架原型機，編號XF-104。
XF-104在1953年4月底即完成全尺寸工程模型提供美軍進行審查，。由於進度順利，反而是原定搭配的J79發動機無法跟上飛機研製進度，因此原型機只能使用J65渦輪噴射發動機暫代。
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，該機在嚴格保安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，短暫離地達五英尺；是年3月4日，XF-104首次試飛，但起飛後起落架故障無法收起，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，但無法找到問題所在。次日XF-104再次升空，起落架依然收不起來，經仔細檢查後發現是液壓作動系統失壓。此後三周內，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三、四次試飛。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需裝備蓋瑞特公司承製無後燃器的J65-B-3渦輪噴射發動機，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發動機獲准投入使用，替換了原來的J65-B-3。該發動機的軍用推力為3,538公斤，後燃推力為4,627公斤，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臺，因此裝備了20毫米M61A1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發生膛炸，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[1] 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臺，不得不改裝一架F-94攔截機應急。
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。
J79發動機在1954年完成，而真正導入J79的F-104－YF-104A此時才開始製造，在1954年3月，美軍和洛克希德簽約訂製17架換裝J79的F-104。與XF-104相比，YF-104A的機身為了配合J79延長了1.68公尺，YF-104A最初配備的是無後燃器之YJ79-GE-3（推力9,300磅），但隨後即換裝配備後燃器之J79-GE-3A（後燃推力14,800磅）。YF-104A在1956年2月17日首飛，這17架先導量產機進行相關飛行測試。洛克希德從它們的測試中為F-104進行部分改良，包括強化機身結構、裝設提高飛行穩定性的腹鰭、降低降落速度的邊界層控制裝置。然而J79後燃器的開發延誤，以及美國空軍要求整合AIM-9響尾蛇飛彈，導致F-104服役進度仍遭到拖延，直到1958年1月28日，首架正式量產型F-104A才撥交給美國空軍第83攔截機中隊服役。