F-104星式战斗机查看源代码讨论查看历史
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F-104星式战斗机（英语： Lockheed F-104 Starfighter）是美国洛克希德公司所设计的第二代战机，为美军世纪系列战斗机 之一。由美国军火工业的传奇人物凯利·约翰逊（Clarence Leonard "Kelly" Johnson）所领导的臭鼬工厂操刀设计，该单位也设计了U-2、SR-71、F-117、F-22、F-35等著名军机。F-104的设计跳脱当时美国空军朝向更大更重的趋势，强调轻盈与简单，专为争取空优而设计，被公认为韩战经验的总结作品（越战经验的总结作品公认为F-16）。F-104是世界上第一架拥有两倍音速的战机，并在1960年代长期保持升速、航高（10万英尺）的纪录。除了美国使用，也外销到许多国家，并成为北约会员国的主要战术核子武器投射力量。F-104创造了许多世界纪录，却因为洛克希德公司贿赂许多外国政治和军事人物以获取购买合同，这在欧洲和日本引起了政治争议。F-104因强调高速飞行的性能，外型非常特别，拥有“银色天神”、“载人飞弹”、“人类最后的载人战斗机”等美誉，美国(含授权加拿大、日本、荷兰及义大利等国)总计生产了2,580架各型F-104。最后一个使用国家义大利已经在2004年将F-104S除役，结束星式战斗机长达46年的服役纪录。
F-104的高坠机率使其有“寡妇制造机”（Widowmaker）、“寡妇制造者”、“飞行棺材”、“人间飞弹”之恶名，全球平均每10万飞行小时坠毁25.2架。其坠机率为：美国未公开，中华民国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最大用户的德国联邦国防军空军采购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义向中华民国军援F-104，1970年后美国转为军售北约盟国及日本名义上除役的F-104。中华民国空军自1960年开始由美国军援及军售合计302架各型F-104，总共服役长达38年，飞行时间38万小时，直到1998年除役时，总计114架失事，66名飞行员丧生。其中蔡冠伦少校更是在F-104成功弹射逃生3次。
设计
美国飞行员在经历韩战后，普遍认为新战机应重点突出轻巧、高爬升率及高速性能。因此，F-104设计时将重点放在高空高速及高爬升率，而牺牲续航力和水平机动性。F-104本来用于替换空军的F-100战机，因此需要担当制空战机及战斗轰炸机的角色。但由于其研发进度滞后及其挂载能力有限，后被改为防空拦截机，以填补F-106三角标枪战斗机服役前的空档。防空司令部因为F-102与F-106的开发延宕，因此接受了F-104作为临时垫档机种的构想，尽管它的系统与武装并不适用于大区域防空拦截。
F-104采用正常布局，单发单座，两侧半圆带调节锥进气道，机翼为带大下反角的小展弦比梯形翼，高平尾布局（亦称T形尾翼布局）。为了减低超音速阻力，机翼的相对厚度很小，只有3.36%（后期机种增厚）。在美国电影“星战F-104”（原文THE STARFIGHTERS）中，则有以F-104机翼切割纸张之画面。为了使机翼轻薄而具备足够的结构强度，整个机翼是由实心钢板铣削而成的。为了减小跨音速阻力，其机身细长，并具备符合跨音速面积率的蜂腰设计。为了抑制飞机在俯仰轴和航向轴产生耦合动作（荷兰滚）的趋势，机翼采用了高达10度的下反角以提升其滚转稳定性。
发展历史
1951年11月，洛克希德臭鼬工厂工程暨研发副总裁凯利·强生访问了美国在韩国的空军基地，向战斗机飞行员洽询他们希望的新型战机。当时美军的空战主力是F-86军刀战斗机，对战主要敌军为苏联制MIG-15，飞官们认为米格机比复杂的美国战机更为优秀，因此希望有一架小型且简单的高性能战机，尤其是必须要有高速与高空作战能力。获得回馈的臭鼬工厂在1952年3月提出基本概念，并提出一百多种假设规格分析。想定尺寸从8,000磅至50,000磅重等级，最后定案的尺寸为一款12,000磅重，搭配J79涡轮喷射发动机的轻型战斗机。
1952年11月5日，洛克希德向美国空军提出083型战斗机设计，空军对这架飞机开出的规格出现兴趣，并且以类似规格开出了轻型战斗机竞标案，补充当时问题尚未解决的F-100超级军刀战斗机。竞标案最后有三家厂商进入决选：北美航空的XF-91战斗机改良构型AP-55与NA-212构型（未来的F-107终级军刀战斗机）、诺斯罗普N-102、洛克希德的083型。尽管其它厂商的方案也具有其优势，但美国空军最后仍然选择了洛克希德。竞标案在1953年3月12日签约，洛克希德打造2架原型机，编号XF-104。
XF-104在1953年4月底即完成全尺寸工程模型提供美军进行审查，。由于进度顺利，反而是原定搭配的J79发动机无法跟上飞机研制进度，因此原型机只能使用J65涡轮喷射发动机暂代。
1954年2月7日，第一架XF-104（生产序号：53-7786）原型机出厂。在2月24至25日间，该机在严格保安下被运往爱德华空军基地。洛克希德的试飞员A·W·托尼·勒维尔担任首席试飞员。同年2月27日，XF-104开始滑行试验；28日，XF-104在高速滑行过程中发生跳跃，短暂离地达五英尺；是年3月4日，XF-104首次试飞，但起飞后起落架故障无法收起，该机低速飞行了20分钟后返航，洛克希德工程师进行了现场抢修，但无法找到问题所在。次日XF-104再次升空，起落架依然收不起来，经仔细检查后发现是液压作动系统失压。此后三周内，爱德华空军基地地区天气恶劣，XF-104被迫停止试飞。直至3月26日，XF-104才重新升空，在起落架收起状态下完成了第三、四次试飞。试飞中发现，XF-104原来的偏航阻尼器效率很低，使得机头在飞行中发生不稳定的左右偏摆现象，后来改进方向舵定中装置加以解决。
此时，由于J79发动机研制进度滞后，XF-104需装备盖瑞特公司承制无后燃器的J65-B-3涡轮喷射发动机，为此XF-104的后机身和进气口进行了重大修改，以适应这种推力较小的发动机，这时XF-104的进气口并未装备激波锥。由于推力限制，XF-104最初的速度远未达到设计指标，其平飞速度甚至未能突破音障，只能在小角度俯冲时达到1马赫。唯一的优点是跨音速时飞机表现稳定，没有出现颤振等一系列问题。1954年7月，加装后燃器的J65-W-7发动机获准投入使用，替换了原来的J65-B-3。该发动机的军用推力为3,538公斤，后燃推力为4,627公斤，已经远优于J65-B-3。换装J65-W-7后，XF-104最大平飞速度可以轻易超过音速，在12,500米左右高空可以达到1.49马赫，俯冲时最大速度可以达到1.6马赫，急跃升时可以爬升到16,764米。1955年3月15日，该机由洛克希德试飞员J·雷·格岱驾驶，在18,288米高空达到1.79马赫， 这是XF-104所达到的最大平飞速度。
1954年10月5日，装备J65-W-7的第二架XF-104（53-7787）首次试飞。该机被用作武器试验平台，因此装备了20毫米M61A1机炮，以及AN/ASG-14T-1火控系统。在最初的对空火力测试中，M61A1机炮表现良好。在12月17日，当时，XF-104正在进行射击试验，M61A1发生膛炸，紧接著J65发动机转速急剧变化，处于极度不稳定状态。经验丰富的首席试飞员托尼·勒维尔立刻关闭发动机，进行空滑迫降，最后在罗杰斯干湖[1] 上成功著陆。事后调查发现，一发20毫米炮弹在膛内爆炸，碎片飞出来击穿中机身油箱。燃油喷到炮舱内，并从舱门缝隙漏到左侧进气道内，使得发动机由于严重富油而熄火。在这件事当中，勒维尔能安全脱险。
在1955年4月14日，当时R·菲斯·索曼正驾驶2号机在15,240米高空进行机炮射击试验。机炮在射击时发生故障，产生严重振动，撞松了飞机腹部的弹射舱门，导致座舱急速失压。索曼的抗G衣因此迅速膨胀起来，挡住了他的视线。他立刻想到12月勒维尔的那次事故，认为自己也遇到了同样的事件，在没有选择下跳伞。然而他事后发现，他本来可以挽救这架飞机的：飞机本身没有严重问题，只要降到低空，抗G衣自然也收缩下来，视线也不会受阻了。由于这次事故，洛克希德损失了仅有的武器试验平台，不得不改装一架F-94拦截机应急。
1955年12月，XF-104的1号机交付美国空军。在1957年7月11日坠毁，该机正在为一架F-104A伴随护航，却遇到尾翼颤振问题。由于严重颤振，整个尾翼结构被破坏，从机身上脱落，试飞员比尔·派克被迫跳伞。至此，XF-104原型机全部损失。
J79发动机在1954年完成，而真正导入J79的F-104－YF-104A此时才开始制造，在1954年3月，美军和洛克希德签约订制17架换装J79的F-104。与XF-104相比，YF-104A的机身为了配合J79延长了1.68公尺，YF-104A最初配备的是无后燃器之YJ79-GE-3（推力9,300磅），但随后即换装配备后燃器之J79-GE-3A（后燃推力14,800磅）。YF-104A在1956年2月17日首飞，这17架先导量产机进行相关飞行测试。洛克希德从它们的测试中为F-104进行部分改良，包括强化机身结构、装设提高飞行稳定性的腹鳍、降低降落速度的边界层控制装置。然而J79后燃器的开发延误，以及美国空军要求整合AIM-9响尾蛇飞弹，导致F-104服役进度仍遭到拖延，直到1958年1月28日，首架正式量产型F-104A才拨交给美国空军第83拦截机中队服役。