天空中最美的“鸟儿”——F104战斗机

图6.希腊空军335中队的F-104

图7.土耳其空军的F-104

图8.美国波多黎各国民警卫队装备的F-104D，摄于1967年

图9.比利时空军F-104

一、

1951年，美国洛克希德公司的首席设计师凯利·约翰逊前往韩国的美军空军基地，听取F-86战斗机飞行员的意见。飞行员们希望新型战斗机应该比现役战斗机更轻、更廉价、速度更快、升限更高、爬升率更大、并具有良好机动性。回国后，凯利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，性能优于现役的战斗机。1952年11月，洛克希德公司正式启动轻型战斗机项目。美国空军未就该项目表态 。

图10.F86佩刀，二战后美国研制的一型单座单发后掠翼亚音速喷气式战斗机，是美国第一代喷气式战斗机

图11.洛克希德·马丁公司，创建于1912年，在1995年与马丁·玛丽埃塔公司合并，并更名为洛克希德·马丁公司。

图12.凯利·约翰逊，美国著名飞机设计师。洛克希德公司的灵魂人物

1953年1月，美国空军“武器系统303A”项目招标揭晓，洛克希德中标。1953年3月12日，美国空军和洛克希德签订合同，要求生产两架原型机供验证评估，并赋予空军飞机编号XF-104（洛克希德公司内部设计代号083-92-01）

二、

1954年2月7日，第一架XF-104（生产序号：53-7786）原型机出厂，被运往爱德华兹空军基地。

图13.爱德华兹空军基地，以降落航天飞机而闻名。位于加利福尼亚州，离洛杉矶约150公里

1954年3月26日，XF-104试飞升空，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移现象（后来通过改进方向舵定中装置加以解决）

1955年12月，XF-104的1号机交付美国空军（1957年7月11日，该机为一架F-104A伴随护航，遇到尾翼颤振问题坠毁）

图14.正在飞行的XF-104验证机

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。

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。

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27813米，创造了一项世界纪录 。

三、

1958年，F-104开始装备美国空军，但因航程短、载弹量小，F-104未成为美国空军的主力战斗机。

洛克希德公司对F-104C的机体结构重新设计，提高了结构强度，改进了航电设备，研制出了F-104G，被德、日、加、意、荷、丹麦等国采用（或在G型基础上改型），进行大批量生产，共生产近2000架 。

F-104战斗机于1955年4月便达到飞行速度马赫2.0，后成为20世纪60年代世界三大高性能战斗机（米格-21、“幻影”3）之一。

图15.米格21（克罗地亚空军）

图16.幻影Ⅲ战斗机，60至70年代作为法国空军主力战斗机

因为F-104较短的续航能力，这个缺点大大限制了它的一线使用，1960年，所有的F-104战斗机均从美国防空司令部退役。1958年至1959年，还生产了经过战术优化的F-104C型（77架）和双座的F-104D型（21架），其特点是安装了空中加油受油管和根据对地攻击任务进行了优化的航空电子设备，以及挂架。1965年，F-104战斗机随第479战术战斗机联队在越南上空执行了短暂的战斗飞行任务，1975年，最后一批F-104从美国国民空中卫队退役。

技术特点

F-104战斗机最初设想的作战模式是在超音速状态下巡航和战斗，高空高速性能成为重中之重。为了实现设计目标，凯利·约翰逊采用了全新的设计。

图17.F-104的气动构型

F-104的薄机翼和同时代的米格-21的机翼前缘半径对比，即使同样注重高速性能，F-104的机翼前缘半径仍然要小得多。

图18.F-104的机翼结构

高效率的吹气襟翼大幅改善了F-104的低速性能，使得这种高速构形飞机能够满足空军的起降要求只能单向偏转的副翼。由于翼展小，副翼操纵效率不高，而T形尾翼布局大迎角操纵性极差，二者共同作用是飞机一旦失控就可能进入尾旋。

图19.F-104的吹气襟翼设计

（图20：T形布局最大的问题是，较大迎角时，由于受机翼下洗流影响，平尾可能失去操纵能力：一旦飞机进入失控状态，这种缺陷很可能是致命的。）

图21,22.F-104的机翼十分锋利，砍瓜切菜什么的不在话下

F-104全机采用正常式布局，单发单座，两侧进气，机翼为带大下反角的平直翼，T形尾翼布局。为了减小阻力，机身长细比较大，并有明显的蜂腰设计。

图23.F-104战斗机进气道的设计

F-104为了降低起降速度，还采用了附面层控制技术（即“吹气襟翼”），从而成为世界上第一架采用这种技术的战斗机。常规襟翼放下后，在其上表面会产生紊流，从而导致襟翼效率下降。F-104则从发动机第17级压气机处引气至襟翼、机翼结合部，当襟翼放下至15度时，引气系统开始工作，当襟翼达到45度最大偏度时，引气系统也处于全开状态。高压气流从襟翼铰链线处的狭缝沿襟翼上表面喷出，给附面层补充能量，减小了由于附面层分离而导致的紊流，从而提高了襟翼效率，F-104的失速速度因此减小了15节。

出于减小阻力的考虑，F-104采用了T形布局，平尾的尾臂长面积可以减小，配平阻力也小。由于高耸的T形平尾，加上F-104的高速度，常规的向上弹射逃生方式很可能造成飞行员与尾翼相撞，从而严重威胁飞行员的安全。洛克希德公司为F-104设计了独特的向下弹射座椅（根据后来的统计数据，大多数弹射都是在低空低速阶段，高空高速弹射是极其罕见的）

向下弹射方式使得飞行员在起降阶段和低空难以逃生。连续多次弹射失败之后，洛克希德公司最终决定重新为F-104设计向上弹射的座椅（即C-2型座椅），为了防止飞行员弹射后撞尾翼，C-2座椅的弹射火箭的推力加大了，以缩短飞行员在尾翼前方危险区的停留时间

图24.西德空军为F-104配备的马丁贝克弹射座椅，能够实现零高度救生

图25.F-104战斗机剖析图

动力系统

F-104战斗机采用了通用动力公司研制的J79涡喷发动机。该发动机具有推重比较高，迎风面积小，耗油率较低等优点，因此被凯利·约翰逊选中作为F-104的首选动力。其改进型在F-104后期型、F-4、以色列“幼狮”战斗机甚至F-16的出口简化型F-16/79上都得到应用。利用J79的强大推力，F-104的最大平飞速度可以达到2马赫以上。为了与先进的发动机匹配，F-104采用3维多波系超音速可调进气道。利用半圆锥形的激波锥前后移动调节进气道喉道面积，配合放气系统和旁通系统，使得进气道在各种飞行条件下都能满足发动机的要求

图26.J79发动机，1952年开始研制，1954年首次试车，1958年交付美国空军使用

图27.J79发动机的主机部分

图28.J79发动机的加力燃烧室及可调尾喷管部分

（图29：日本F-4EJ战斗机的尾部的J79发动机特写，石川岛播磨重工购买了生产许可证，自行生产J79发动机）

图30.通用动力公司，美国最大的军火商，也是国防承包商之一

火控系统

F-104战斗机采用AN/ASG-14T火控系统，该系统从YF-104开始装备，A/B/C/C四个主要机型均有采用，只是随时间推移略有改进，从而使作为昼间截击机使用的F-104具有在夜间简单条件下作战的能力。不过采用该系统的F-104只具有有限的对地攻击能力——即使是战术攻击型C/D型也是如此。

该系统由通用电气和美国无线电公司研制，由光学瞄准具分系统、红外瞄准具分系统（红外观察仪）、搜索/测距雷达分系统组成。其主要功能包括：搜索、跟踪空中目标，测定目标距离；计算航炮前置角；计算“响尾蛇”导弹的发射区域；对地面目标进行概略瞄准。在对空攻击时，可以使用M61“火神”航炮或AIM-9空空导弹，分别以前置跟踪/纯追踪方式射击；对地状态时，主要使用航炮、炸弹、火箭弹，以固定光环瞄准进行俯冲攻击。

图31.F-104上装备的20MM火神机炮

图32.各型响尾蛇导弹外形图（9L-1/2/3应为9J-1/2/3，原书写错了）

图33.展示中的AIM-9B，是F-104早期型的常用武器

图34,35,36.挂载状态下的F-104

光学瞄具

F-104战斗机的光学瞄具是火控系统的核心部件，不仅担负火控计算任务，还是主要的攻击显示部件。其主要功能是：计算航炮对空射击的前置角、计算“响尾蛇”导弹的发射区域、对地目标瞄准。由于F-104C服役期间进行系统改进，该系统具有两种光学瞄准具：序号56-938之前的F-104C采用扰动光学瞄准具，光环直径随目标翼展和距离在5～60毫英寸之间变化（目标翼展需手动装定）；后期型采用雷达测距，取消光环测距功能，光环直径固定为50毫英寸。

严格意义上讲，F-104并不是一架合格的战机，但是，我们不能否认的是，20世纪50至60年代，这是人类由螺旋桨时代迈向喷气时代的时期，无数飞行员将自己的热血抛洒在长空，无数方案在这段时期诞生，F-104便是其中之一，虽然有着“寡妇制造者”的恶名，但F-104已经在人类辉煌而又灿烂的航空史上书写了自己的名字，它的传奇故事，也将流传下去.......

图37.一架在降落中失事的西德空军F-104战机

图38.美国空军各机型在最初750000飞行小时中事故数量的对比

图39.正在试验“零距离起飞”的F-104

图40.巴基斯坦空军的F-104

图41,42.1976年，茨城县百里空军基地，日本航空自卫队第7航空团206中队的F-104J进行训练

（图43,44,45,46.1994年，荷兰境内，意大利空军第22战斗机航空集群的F-104S“星战士”战斗机在苏思特贝赫空军基地进行演习）

图47.在美国路克空军基地的TF-104G，摄于1982年

（图48：1981 年 11 月 21 日，几名 F-1 车手和一架编号为“51-07”的 F-104较量。在这场友谊赛中，吉尔·维伦纽夫驾驶他的 Ferrari 126CK 以 17"80 秒完成了比赛，而 T·科尔·坦纳雷罗驾驶 F-104S 则需要 19 秒。为了纪念这场友谊赛的胜利，这架 F-104 被涂成法拉利代表性的全红色涂装并捐赠。机号4-47 改为 4-27，表示驻扎格罗塞托基地的第四战斗机大队，而 27 指的是维伦纽夫职业生涯所驾驶的法拉利赛车号码）

图49,50,51,52,53，54.美国“蓝色天使”海军表演队的F-104

（图55,56.2004年10月31日，意大利空军用F-104执行了最后一次飞行任务，红色“9-99”号是其中之一，也是最后一架降落，成了意大利空军最后执行完任务返航的星战士）

图57.与心爱的飞机道别的飞行员