---------------------------------------------------------- F 104 历史资料 说到 F-104，恐怕很多人会不屑地撇撇嘴：“不就是那个‘寡妇制造者’吗？” 然而，尽管国内很多文章对该机不屑一顾，该机却实实在在地生产了 2,578 架，使用国家/地区达 15 个，成为 60 年代和米格-21、幻影 III 齐名的世界三大标准战斗机之一。该机也是第一种实用的 M2 一级战斗机，还是第一种曾经同时保持世界高度和速度纪录的飞机。一种飞机能够达到这个水平，殊为不易。那么就让我们揭开加诸其上的层层主观面纱，回到半个世纪前去看看这种褒贬不一的战斗机的真实面目。 朝鲜空战之子 事实上，美国第二代超音速战斗机都或多或少地带有朝鲜空战的影子。但与朝鲜空战渊源最深的，却当首推 F-104。50 年代初，出于技术、战术、战略等多方面的原因，战斗机的体积和重量急剧膨胀。同时当时在军方和设计人员当中还流行一种“越大越好”的想法。不少战斗机甚至已经达到二战时轻型和中型轰炸机的重量水平。这当中，喷气发动机和空空导弹的发展起了推波助澜的作用。 朝鲜空战留给“佩刀”战斗机飞行员的沉重回忆——一架被套入米格-15 瞄准具的 F-86。飞行员们向凯利·约翰逊提出的要求，正是他们在血与火中得来的经验教训——一种轻型、高效、专用于空战的战斗机，这就是 F-104 最初的基础 喷气发动机推力增大，为飞机重量增大提供了技术支持。而空空导弹的发展则使得乐观派相信，未来空战将向远距发展（确实没错，但直到数十年后的今天，这个趋势才逐渐明显），战斗机应该携带更多的导弹和更大的雷达，以便在远距歼敌；同时需要更多的油量以便获得足够的留空时间；当然，这样一来战斗机的重量就大多了，只用于空战未免浪费，所以不妨再增加对地攻击能力…… 然而，经历了朝鲜空战的飞行员却并不这么认为。在那里，米格-15 的表现给美军飞行员留下了深刻的印象，也给其国内航空工业造成巨大震动。1951 年 12 月，洛克希德的设计天才、当时的首席设计师凯利·约翰逊前往韩国的美军空军基地，会见了不少 F-86“佩刀”的飞行员，听取他们对未来战斗机的意见。出人意料的是，飞行员的回答惊人的一致——战斗机重量增大、复杂性增加的趋势使得飞机越来越难以控制，最理想的飞机应该是比现役战斗机更轻、更廉价、速度更快、升限更高、爬升率更大、并具有良好机动性的飞机。如果对米格-15 和 F-86 的性能有些了解，不难发现其中的微妙之处。两种飞机性能本在伯仲之间，但米格-15 恰恰是在速度和垂直机动性方面超过了 F-86。由飞行员的回答不难看出米格-15 造成的巨大冲击（实际上，这一冲击影响极其深远，几乎整个世界的第二代超音速战斗机都被烙下了“高空高速”的印记）。 回国后，凯利竭力说服洛克希德管理层投资研制一种新型战斗机：简单而易操纵，轻型廉价，但性能却远优于当时现役的所有战斗机。1952 年 11 月，洛克希德正式启动这个轻型战斗机项目。需要注意的是，美国空军此时仍未就这个项目表态。这个项目事实上是洛克希德公司自行投资发展的。 在当时，第一代超音速战斗机正在加紧研制当中。NACA 的 8 英尺超音速风洞尚未建成。跨音速面积律问世更是几年以后的事。航空界对于超音速飞行的了解仍然是一鳞半爪。如何在这样的基础上研制“更高更快”的战斗机？凯利·约翰逊充分发挥了他的天才。回到美国后，他向陆军“借”了 460 枚 5 英寸火箭弹，并进行改装：加装用于试验的各种超音速机翼、遥控设备和照相机。然后将火箭弹一枚一枚打上去，对各种翼型在不同条件下的表现进行观测——在当时，这几乎是唯一可以实现超音速测试的方法。消耗了数百枚火箭弹之后，以凯利为首的洛克希德设计小组对未来的两倍音速战斗机布局、构型开始有了一个初步的概念。 飞机重型化的趋势自 50 年代以来日益明显。但这样的飞机能够满足空战要求吗？至少被击落的 F-86 飞行员并不这么认为…… 到了 1953 年 1 月，美国空军“武器系统 303A ”项目招标揭晓，洛克希德的轻型战斗机原型中标。当年 3 月 12 日，美国空军和洛克希德签订合同，要求其生产两架原型机供验证评估，并赋予空军飞机编号 XF-104 ，洛克希德内部的设计代号则是 083-92-01。 群“星”璀璨 XF-104 1954 年 2 月 7 日，第一架 XF-104 （生产序号：53-7786） 原型机出厂。2 月 24～25 日间，该机在严格的保安措施下被运往爱德华兹空军基地。洛克希德的老资格试飞员 A·W·托尼·勒维尔担任首席试飞员。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，高度达到 5 英尺。 准备试飞的第一架 XF-104。此时它仍然采用推力不足的 J65 发动机。第一种 M2 一级战斗机的历史将由它来揭开 一切就绪之后，1954 年 3 月 4 日，XF-104 进行了首次试飞。但起飞后起落架出故障，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，但显然没找到症结——次日 XF-104 再次升空，起落架“依然故我”收不起来。仔细排故之后才发现原来是液压作动系统失压。问题倒是不难解决，但却错过了良好的天气。此后 3 周内爱德华兹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 3、4 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。后来通过改进方向舵定中装置加以解决。 试飞中的 XF-104。可以清楚地看到该机的进气口仍然没有安装当时相当先进的激波锥。由于两架原型机先后坠毁，留存到今天的 XF-104 的照片并不多 此时，由于 J79 发动机研制进度滞后，XF-104 仍不得不装备无瑞特公司研制的加力燃烧室的 J65-B-3 涡喷发动机，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——注意，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马赫数 1。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，这似乎暗示着 F-104 换发后的巨大潜力。1954 年 7 月，加装加力燃烧室的 J65-W-7 发动机获准投入使用，替换了原来的 J65-B-3。其军用推力 3,538 公斤，加力推力 4,627 公斤，尽管性能还不如预定装备的 J79 发动机，但已经远优于 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 M1.49 ，俯冲时最大速度可以达到 M1.6，急跃升时可以爬升到 16,764 米。性能显著提高。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 M1.79， 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 ㎜M61A1 “火神”航炮，以及 AN/ASG-14T-1 火控系统。在最初的对空火力测试中，M61A1 航炮表现良好。但在 12 月 17 日，M61A1 却几乎毁掉了 XF-104 的 2 号机。当时 XF-104 正在进行射击试验，M61A1 突然炸膛，紧接着 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，最后在罗杰斯干湖上成功着陆。事后调查发现，一发 20 ㎜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，除了运气之外，精湛的技术和丰富的经验也是不可或缺的。 不过，这架 2 号机还是在 1955 年 4 月 14 日坠毁了。当时 R·菲斯·索曼正在 15,240 米高空进行航炮射击试验。航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。索曼的抗荷服因此迅速膨胀起来，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，没有选择，只能跳伞。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，抗荷服自然也瘪下来，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“星火”截击机用来应急。 F-94“星火”截击机也是洛克希德的产品，改装起来相对简单。不过，这种飞机在当时也已经过时，美国空军的“截击机 1954” 工程正是为了研制 F-94 等老式截击机的后继机——其最终成果就是日后广为人知的康维尔 F-102“三角剑” 1955 年 12 月，XF-104 1 号机交付美国空军。但该机最终也于 1957 年 7 月 11 日坠毁。当时它正在为一架 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·帕克被迫跳伞。至此，XF-104 原型机全部损失，没能保存到今天。 YF-104A 1954 年 7 月，美国空军向洛克希德订购 17 架 YF-104A 预生产型用于试飞。按照当时的观点，大量飞机投入试飞将大大加快飞机的研制进度，并且一旦飞机定型投产，这批飞机还可以升级到生产型标准——当然，最大的缺点就是飞机研制计划夭折，那么这批预生产型也就基本上成为废铁了。 由于担心通用电气的 J79 发动机不能按时投入使用，洛克希德采用了保险的策略。在第一架 YF-104A 上仍然准备安装瑞特的 J65-W-7 。不过，这次 J79 总算赶上了进度。1955 年 12 月，通用电气向海军借了一架 XF4D “天光”战斗机，将 J79 装上去试飞。根据试飞结果，J79 很快将获准投入使用，正好赶上 YF-104A 的试飞。于是，最终这 17 架 YF-104A 都按照安装 J79 发动机的标准来制造，它们预计将装备 XJ79-JE-3 发动机，该发动机军用推力 4,218 公斤，加力推力 6,713 公斤。 和 XF-104 相比，YF-104A 主要有以下变化：机身加长了 1.68 米，以容纳 J79 发动机；向后收起的前起落架改为向前收起，以便为座椅向下弹射提供更好的弹射空间；机身背部增加了一个狭窄的背脊；机身内增加了两个油箱；进气口形状修改，并加装在 XF-104 上省略了的激波锥，以适应大推力 J79 的需要；增加的激波锥上有放气狭缝，可以将部分空气由机身通道送往后机身，用于加力燃烧室冷却，并减小飞机尾部阻力；飞机上安装了 AN/ASG-14T-1 火控系统，并加装了 AN/ARN-56 塔康系统；飞机空重略有增加，为 5,698 公斤，无外挂最大起飞重量由 XF-104 的 7,122 公斤增大到 8,564 公斤，全外挂构型（包括 4 个翼下挂点和 1 个机腹挂点） 下最大起飞重量为 11,151 公斤。 YF-104 相对于XF-104， 其气动外形明显改变，激波锥的引入，大幅改善了不同条件下的进气效率。垂尾上的序号表明，该机是17 架原型机中的第7 架 1956 年 2 月， 第一架 YF-104A（55-2955） 出厂，在严格保密情况下运抵爱德华兹空军基地。1956 年 2 月 17 日，该机由洛克希德试飞员赫曼·菲斯·索曼驾驶进行了首次试飞。此前一天，第二架 YF-104A（55-2956 ）已经在洛克希德的伯班克工厂进行了首次正式展出。尽管此次展出未对媒体开放，但也确实证实了航空界关于洛克希德正在研制一种革命性战斗机的传言。当然，根据美国空军的要求，YF-104A 2 号机的进气口被严严实实地遮住了——他们并不想这么早就暴露当时非常先进的激波锥设计。 在今天众多航迷眼里和“落后过时”画等号的三维超音速进气道设计，在当年却是高度机密。即使在今天，能够设计超音速进气道的国家仍然屈指可数。（注：本图中的飞机并非 YF-104 ，而是德国的 F-104G。） 17 架 YF-104A ，加上最初生产的 35 架 F-104A，总共有 52 架飞机参与试飞，并进行相关设备的评估，包括：J79 发动机的改进改型（J79-JE-3、J79-JE-3A 、J79-JE-3B），M61A1 航炮，AIM-9“响尾蛇”导弹，以及挂在翼尖的 170 加仑副油箱等。在试飞过程中，飞机结构进行了相应加强，并对局部设计加以改进。为了获得最好的效果，对不同类型的吹气襟翼进行了试验。尾部加装了腹鳍，以改善超音速时飞机的航向稳定性。 除了试飞外，YF-104A 还被用于创纪录飞行。1958 年 5 月 7 日， 霍华德·C· 约翰逊少校驾机在爱德华兹空军基地上空进行动力跃升飞行，最大飞行高度达到 27,813 米，创造了一项世界高度纪录。5 月 16 日，YF-104A 在沃尔特·W·埃汶上尉操纵下，在 15×25 公里闭合航线上创造了 2,259 公里/时的世界速度纪录。这是航空史上第一次，由同一种飞机同时摘取高度和速度纪录两项桂冠。 F-104A 1956 年 3 月 2 日，美国空军向洛克希德确认了多达 153 架 F-104A 的订单。这是生产型 F-104A 的首批订单。 和 YF-104A 相比，F-104 的主要改进包括：机体结构加强，以使得飞机最大可用过载达到 7.33G； 原来在 YF-104A 上属于试验性质的单腹鳍成为标准设计，用于改善飞机高速航向稳定性；原来属于过渡性质的 AN/ASG-14T-1 火控系统仍然保留（用于第 1 和第 5 批次）， 但后来改进为 AN/ASG-14T-2 火控系统（第 10 批次以后采用），由于附面层控制系统效果显著，使得 F-104A 尽管重量增大不少，而着陆速度只比早期原型机增大 5％。机上还装有自动俯仰控制系统。当飞机接近失速时，系统会令操纵杆产生振动，警告飞行员。如果飞行员无视警告，继续保持原来的飞行状态，该系统会自动推杆，迫使飞机低头以免失速。 F-104A 和它原本要取代的 F-100“超级佩刀”。不难发现，空军从一开始就没打算将 F-104 作为纯空战战斗机。这实际上已经背离了凯利·约翰逊的初衷。由于设计和使用脱节，F-104 后来在美国空军中的命运早已注定了 F-104A 原本计划从 1956 年开始取代 F-100“超级佩刀”战斗机，装备战术空军司令部所属部队，用作制空战斗机/战斗轰炸机。但由于进度滞后，F-104 显然是赶不上空军计划了。为此，美国空军更改了装备计划。加上 F-104 航程短，载弹量小，并不能满足战术空军司令部作为战斗轰炸机的要求，因此战术空军司令部最终失去了对 F-104 的兴趣。这第一种 M2 一级的战斗机濒临夭折。但恰好在这时康维尔 F-106“三角标枪”截击机由于火控系统和发动机进度延迟而迟迟不能交付使用，防空司令部陷入战斗力短缺的境地——即使追加订购 F-102 也不能完全满足需要。美国空军当即决定，将 F-104 转交防空司令部，作为临时性措施，填补 F-106 服役前的战斗力空白。尽管 F-104A 不是很适合防空司令部的需要，但它的出色爬升能力对防空司令部还是有相当吸引力的，因此防空司令部最终还是接受了 F-104A。事实上，F-104A 的这段起死回生的经历和 F-101“巫毒”颇为相似。当时 F-101 也是由于原定客户（这次是战略空军司令部）放弃装备计划而几乎夭折，却被战术空军相中而得以投产。 加利福尼亚州哈密尔顿空军基地的第 83 战斗截击机中队是第一个装备 F-104A 的部队，该部于 1958 年 1 月 26 日开始换装 F-104A，并于 2 月 20 日形成初始作战能力。接下来，防空司令部所属的第 56 中队（驻俄亥俄州瑞特－帕特森基地）、第 337 中队（驻马萨诸塞州维斯特欧文基地）、第 538 中队（驻华盛顿州拉尔松基地）相继装备。 麦克唐纳 F-101“巫毒”具有和 F-104 类似的经历。实际上该机即使转行作截击/战斗轰炸机，表现也不尽人意。倒是 RF-101 在执行低空高速侦察时发挥了不小的作用。图为全加力起飞的加拿大皇家空军 CF-101 1958 年 12 月，最后一架 F-104A 交付防空司令部。至此，7 批共 153 架 F-104A 全部交付完毕。加上 17 架最后升级到 F-104A 标准的 YF-104A ，也才 170 架，远少于当初计划生产的 722 架。资金匮乏固然是原因之一，而 F-104A 未能满足防空司令部的要求才是真正的原因。如前所述，F-104A 原本就是设计作为昼间近程制空战斗机，由此提出的各项指标、技术要求和截击机并不完全一致。过短的航程限制了该机在广袤无垠的阿拉斯加部署的能力。5 个装备 F-104A 的中队均未部署到阿拉斯加，而那里恰恰是北美空防的第一线。此外，原来的昼间作战用途使得 F-104A 不具备全天候作战能力，也无法与北美防空体系的半自动地面引导拦截系统（SAGE ）兼容。因此，F-104A 在防空司令部所能发挥的作用极其有限，到 1960 年底就退役了，被道格拉斯的 F-101B “巫毒” 和康维尔 F-106A“三角标枪”全天候截击机所取代。 尽管拥有出色的爬升和加速性能，但全天候远程截击并非 F-104A 的设计任务。因此该机很快退出了北美防空部队的装备序列。图为取代该机的 F-101B（上图，F-101 的全天候截击型）和 F-106 “三角标枪”（下图，康维尔 F-102 的最终发展型） 防空司令部的 F-104A 退役后，相继转交空中国民警卫队（ANG），部署到田纳西州 ANG 第 151 中队、北卡罗来那州 ANG 第 157 中队以及亚利桑那州 ANG 第 197 中队。1961 年柏林危机中，这三个中队被编入现役，紧急调赴欧洲。随着柏林危机解决，三个中队于 1962 年 6 月返回美国，并重新归还空中国民警卫队建制。但他们装备的 F-104A 却被空军留了下来，再次交付防空司令部使用：第 32 航空队所属驻霍姆斯特德基地的第 331 中队和第 319 中队奉命用只能进行昼间拦截的 F-104A 替换他们现在装备的 F-102 和 F-106 全天候截击机——很意外的决定，不是吗？1967 年底，第 319 中队的 26 架 F-104A 开始改装加大推力的 J79-GE-19 。此时它已经是美国空军中最后一个装备 F-104A 的部队。1969 年 12 月，第 319 中队撤编，标志着 F-104A 在美国空军现役部队服役的历史正式终结。同时美国空军也决定将部分淘汰的 F-104A 出口，台湾、巴基斯坦和约旦都获得了少量该型机（数量分别是 25 架、10 架、16 架）。 巴基斯坦空军第 9 中队装备的 F-104A 尽管 F-104A 在美国空军服役的历史短暂而坎坷，但该机的出色性能却是不容忽视的。继 YF-104A 之后，F-104A 也加入了创纪录飞行的行列。1958 年 12 月，在两天时间里，F-104A 创造了多项爬升速度纪录：爬升到 3,000 米耗时 41.35 秒，到 6,000 米耗时 51.41 秒，到 9,000 米耗时 81.14 秒，到 15,000 米耗时 131.1 秒，到 20,000 米耗时 222.99 秒，到 25,000 米耗时 266.03 秒。 | 
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狗仔卡
发表于 2009-1-22 05:48:03
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