国军F-104系列战斗机服役史

F-104 In Taiwan

2. 剑走偏锋的“星战士”

作为世界上第一种实用化的两倍音速战斗机,F-104A“星战士”在一出世便受到了广泛 关注,曾一度被誉为“世界上最后一种有人驾驶战斗机”。该机最大的特点就是突出“高空、高速、高爬升率”的特性,牺牲了战机的水平转弯和低速机动性,同时降低了对航程与载弹量的要求,可谓是一种单纯的昼间防空型截击机。由于F-104以突出了高空高速能力著称,加之那鲜明的“子弹头”机身外形设计,因此该机被许多人戏称“人操火箭”。最初的F-104A性能诸元如下:

  • 机长:16.69米
  • 机高:4.11米
  • 翼展:6.60米
  • 最大起飞重量:10170公斤
  • 机组人员:1名
  • 最大时速:每小时2465公里/2.2马赫(高度1.2万米/40000英尺)
  • 最大爬升率:每分钟15000米/50000英尺
  • 最大航程:1600公里
  • 实用升限:18288米(60,000英尺),一说17700米(58000英尺)
  • 发动机:1台GE J79-GE-3B涡喷发动机,推力:9600磅(军用推力),14,800磅(加力推力)
  • 武器:M61火神式机炮一门(备弹725发);全机总计可携带4枚AIM-9“响尾蛇”导弹或4000磅(约1.8吨)常规炸弹或火箭弹。
  • 电子设备:AN/ASG-14T-2 火控系统。

为了达到高速度和高爬升率的指标要求,F-104战斗机在设计上做出了许多取舍。最为明显的一点就是该机那面积极小的机翼。由于在设计时各种后掠翼或三角翼设计都尚未成熟,因此凯利·约翰逊独出心裁地采用了翼展仅有6.6米的小后掠角平直机翼构型。该机的机翼之小,据说试飞员第一次见到YF-104A时,惊讶地问道“机翼在哪里?!”为了减少飞行中的阻力,F-104的钢制机翼前缘被削得极薄,只有0.4毫米厚,完全可以当一把锋利的快刀使用。

除了那薄得可以当快刀使用的机翼,F-104战斗机还采用了两个在当时极为不寻常的先进设计——三维多波系超音速进气道以及吹气襟翼技术。三位多波系超音速进气道的主要工作原理是一个精心设计的进气调节锥,调节锥在不同速度下可以调节进气道的进气量,从而适应从亚音速到两倍音速条件下不同发动机进气工况的要求。YF-104A有幸成为了世界上第一种采用此类进气道的实用化战斗机。“星战士”的吹气襟翼技术则是为了在突出高空高速性能时不过分损害飞机的低速着落特性。“星战士”的吹气襟翼工作原理是在发动机第17级压缩机处设置引气管道,在两侧机翼和襟翼结合部上表面处释放,以高压气流吹除低速时附面层分离所造成的湍流,以弥补小机翼在低速时升力不足的缺憾。F-104的吹气襟翼系统在襟翼放下15度时开始启动,在45度角时达到最大,可以将飞机的最小失速速度减低15海里。

进行冰冻测试的YF-104A原型机

同样是为了减少阻力,F-104系列战斗机还采用了不常见的T型垂尾设计。这样做的后果是导致飞机在较大迎角下的操作性变得恶化。同时高耸的垂尾也使得飞行员在弹射跳伞时有与垂尾相撞而被大卸八块的风险。为了避免以上问题,洛克希德公司在最初批次的F-104A上采用向下弹射的逃生座椅设计,但向下弹射的座椅意味着飞行员在低空逃生时将很可能直接撞地成为一滩肉酱!最后,洛克希德公司通过改用C-2型向上弹射座椅,才基本上解决了这个问题。

F-104A“星战士”的AN/ASG-142T火控系统同样值得一提。该系统由光学瞄准系统、雷达瞄准系统和红外瞄准系统组成。其中雷达瞄准系统全重77千克,天线直径70厘米,最大搜索距离为32千米,最大跟踪距离为16千米。红外瞄准系统最大追踪距离为22千米(针对大型飞机)或6千米(针对小型战斗机),但无追踪目标能力。此外,“星战士”的雷达瞄准系统还拥有一种被动截收操作模式,可以被动接收敌方电子讯号,引导本机前往预定截击点。雷达与红外瞄准系统协同可以为F-104A提供夜间简单气象条件下的拦截能力。

美空军第319截击机中队的特型F-104A