Il Lockheed F-104 Starfighter è un aereo monomotore ad alte prestazioni e supersonico, sviluppato originariamente per la United States Air Force (USAF) come caccia intercettore. Fu uno degli aerei della Century Series e fu in servizio con l'USAF dal 1958 fino al 1969, proseguendo la carriera operativa nella Air National Guard fino a quando non fu radiato negli Stati Uniti nel 1975. La National Aeronautics and Space Administration (NASA) ebbe in dotazione fino al 1994 una piccola flotta mista di varie versioni di F-104, utilizzati per prove nei regimi supersonici di volo e a supporto dei programmi spaziali..

Generalità

L'F-104C venne impiegato dall'USAF durante la guerra del Vietnam, mentre gli F-104A vennero schierati dal Pakistan nel corso delle guerre indo-pakistane. Alcuni Starfighter dell'aviazione militare della Repubblica di Cina (Taiwan) si scontrarono nel 1967 con aerei della Repubblica Popolare Cinese sui cieli dell'isola contesa di Quemoy. La versione finale dell'F-104 fu l'F-104S, caccia intercettore ogni-tempo, progettato dalla Fiat aviazione, divenuta poi Aeritalia, per l'Aeronautica Militare italiana e dotata di missili aria-aria a guida radar AIM-7 Sparrow. Una versione di F-104 ad ala alta ampiamente riprogettata e denominata CL-1200 Lancer (o Lockheed X-27), non andò oltre lo stadio di realizzazione del mock-up.

Da una serie di modifiche rispetto al progetto originale, nacque il modello F-104G, che vinse il concorso NATO per un nuovo cacciabombardiere. Vennero anche prodotte diverse versioni biposto da addestramento, la più numerosa delle quali è stata la TF-104G. Nel complesso vennero realizzati 2578 Starfighter, per lo più da aziende aeronautiche di paesi membri della NATO.. L'F-104 andò in dotazione alle forze aeree di oltre una dozzina di nazioni, concludendo il servizio operativo con la radiazione da parte dell'Aeronautica Militare italiana nel maggio 2004, circa 46 anni dopo la sua introduzione nel 1958 da parte dell'USAF.

Lo Starfighter arrivò all'attenzione del pubblico a causa dell'alto numero di incidenti e in particolare a causa delle perdite subite dalla aviazione militare tedesca. L'emergere dello scandalo Lockheed, relativo a gravi casi di corruzione in occasione della stesura dei contratti di acquisto di velivoli prodotti dalla azienda statunitense, causò notevoli controversie politiche in Europa e in Giappone.

Storia Sviluppo

Quando il capo del gruppo di progettazione della Lockheed Clarence Kelly Johnson ebbe occasione di interrogare i piloti reduci della Guerra di Corea che si erano scontrati con il MiG-15, si rese conto che essi avrebbero sacrificato molto in cambio di maggiori prestazioni da parte dei loro aerei. Nessun caccia alleato aveva potuto competere con quelli dell'URSS, sia per velocità e angolo di salita, sia per quota di tangenza. Inoltre, i piloti chiedevano una riduzione di peso e dimensioni e una semplificazione dei mezzi..

Al ritorno negli Stati Uniti, Johnson iniziò la progettazione di un aereo con tali caratteristiche. A marzo, il suo team stava studiando diversi tipi di velivoli, che spaziavano dalle 3 alle 23 tonnellate di peso. Nel novembre del 1952 il risultato fu il Lockheed L-246 di 5,4 tonnellate, che rimarrà essenzialmente identico allo Starfighter. Il progetto fu presentato all'Air Force, che si rivelò interessata al velivolo, tanto da coinvolgere diverse aziende nella sua realizzazione.

Ad aprile il mock-up era già pronto per le ispezioni e a maggio cominciarono i lavori su due prototipi. Il primo di questi cominciò a volare nel marzo 1954 nelle mani del collaudatore Tony LeVier. Va notato che il tempo totale per arrivare a volare a partire dal progetto fu, per lo Starfighter, di circa due anni, a fronte dei dieci/quindici necessari al giorno d'oggi.

Tecnica

Cellula L'F-104 era caratterizzato da un disegno dell'ala dalle caratteristiche radicali. La maggior parte dei caccia a reazione dell'epoca adottava l'ala a freccia o a delta, la quale consentiva un ragionevole equilibrio tra prestazioni aerodinamiche, velocità di salita e spazio interno utilizzabile per il carburante e gli equipaggiamenti. Esperimenti della Lockheed, tuttavia, stabilirono che la forma più efficace per il volo supersonico ad alta velocità era una piccola ala trapezoidale dritta, montata a metà fusoliera. L'ala scelta fu quindi estremamente sottile con uno rapporto spessore/corda di solo 3,36% e un allungamento alare (il rapporto tra apertura alare e corda alare media) di 2.45. I bordi d'entrata erano così sottili (0,016 in/0,41 mm) e taglienti che risultavano un pericolo per il personale di terra e dovevano essere installati dispositivi di protezione durante le operazioni a terra.

La sottigliezza delle ali richiese che i serbatoi di carburante e il carrello di atterraggio dovessero essere collocati nella fusoliera. I martinetti idraulici di azionamento degli alettoni dovevano essere di solo 1 pollice (25 mm) di spessore, per potere trovare alloggiamento. Le ali furono dotate di flap sia sul bordo d'entrata che su quello d'uscita. La piccola ala era caratterizzata da un elevato carico alare, il che causava velocità di atterraggio eccessive. Venne quindi introdotto un sistema di controllo dello strato limite (in inglese boundary layer control system - BLCS) che, utilizzando aria compressa spillata dal compressore del motore, soffiava un flusso d'aria supplementare sul bordo d'uscita dell'ala per fornire maggiore energia al flusso d'aria che investiva i relativi flap e aumentare quindi la stabilità dello strato limite. Il sistema si dimostrò fondamentale per aumentare la sicurezza degli atterraggi, ma nel contempo si rivelò un problema per la manutenzione..

Lo stabilator (stabilizzatore orizzontale completamente mobile) venne montato in cima all'impennaggio verticale per ridurre l'accoppiamento inerziale. Poiché la deriva verticale era di poco più corta della lunghezza di ogni ala e quasi altrettanto efficace aerodinamicamente, poteva comportarsi come un'ala quando si utilizzava il timone creando il fenomeno noto come Dutch roll. Per compensare questo effetto le ali vennero di progetto inclinate verso il basso con un angolo diedro negativo di 10°.

La fusoliera dello Starfighter aveva un alto rapporto di finezza (il rapporto lunghezza/larghezza), cioè si assottigliava verso il naso affilato e aveva una piccola sezione frontale. La fusoliera era completamente riempita con il radar, la cabina di pilotaggio, il cannone, carburante, il carrello di atterraggio e il motore. Questa combinazione fusoliera/ala creava le condizioni per una resistenza estremamente bassa, ad eccezione degli assetti di volo ad alto angolo d'attacco (alfa), condizione in cui la resistenza indotta diventava molto elevata. Come risultato, lo Starfighter aveva eccellenti accelerazione e velocità di salita e potenzialmente un'alta velocità massima, ma le prestazioni in virata sostenuta erano scarse. Una modifica successiva dell'F-104A/B consentì l'uso dell'impostazione di decollo per i flap fino alla velocità di Mach 0.8 / 550 nodi, il che migliorò la manovrabilità alle velocità subsoniche. Per il complesso delle sue caratteristiche aerodinamiche, l'F-104 era sensibile ai comandi ed estremamente spietato in caso di errore del pilota.

Motore

L'F-104 è stato progettato per utilizzare il motore turbogetto General Electric J79. alimentato da prese d'aria laterali con coni di aspirazione ottimizzati per le velocità supersoniche. A differenza di alcuni aerei supersonici, l'F-104 non ha prese d'aria a geometria variabile. Il rapporto potenza-peso è eccellente e permette una velocità massima superiore a Mach 2. La velocità massima dello Starfighter è limitata più dalla struttura in alluminio e dai limiti di temperatura del compressore del motore che dalla spinta o resistenza, valori che porterebbero a una velocità massima teorica di Mach 2,2 calcolata solo dal punto di vista aerodinamico. Modelli successivi ai primi impiegarono versioni migliorate del J79, aumentando la spinta e diminuendo il consumo di carburante in modo significativo.

Venne sperimentata anche una versione denominata ZELL (zero-length launch), per un decollo assistito da un potente razzo che partiva quando il motore era già a piena potenza e col postbruciatore; questo progetto venne condotto nel 1963 presso la Edwards AFB in California dall'USAF su un aereo tedesco della Luftwaffe, lo F-104G con marche DA+102 del JBG 31 (JBG - Jagdbombergeschwader - stormo caccia bombardieri) di Norvenich; l'obiettivo era di dare all'aereo la capacità di operare lanciato da un rimorchio nel caso probabile che gli aeroporti tedeschi venissero attaccati e resi inoperativi; il rientro doveva poi avvenire su tratti di autostrada, eventualmente con l'uso del gancio di arresto.

Seggiolino eiettabile I primi Starfighter utilizzavano seggiolini eiettabili che uscivano dal basso della fusoliera del tipo Stanley C-1. Ciò era dovuto alla preoccupazione nei confronti dei più convenzionali sedili a espulsione verso l'alto, che si temeva non fossero in grado di evitare l'impennaggio a T che sopraggiungeva. Questa scelta iniziale creò evidenti problemi nelle emergenze a bassa quota e 21 piloti USAF non riuscirono a salvarsi quando i loro velivoli ebbero emergenze a bassa quota. Il sedile a uscita inferiore venne presto rimpiazzato dai Lockheed C-2 a uscita verso l'alto, che erano in grado di evitare la coda, anche se avevano ancora un limite minimo di velocità dell'aereo di 104 nodi (170 km/h) per risultare efficaci. Su molti F-104 per l'esportazione il seggiolino originale venne sostituito dai Martin-Baker Mk.7 con capacità "zero-zero", cioè in grado di estrarre con successo il pilota dal velivolo, anche a quota zero e velocità pari a zero..

Durante l'anno con maggiori perdite per la Luftwaffe, il 1966, il generale Wernher Panitzki criticò le modalità di acquisizione del velivolo; venne anche introdotta una revisione al seggiolino eiettabile, che vide succedersi sui modelli in dotazione alla Luftwaffe, dopo l'iniziale Lockheed C-2, il Talley Corp 10100 con booster a razzo (incline però ad un effetto destabilizzante), poi il Martin-Baker Mk GQ7A zero-zero (sempre per quota zero, velocità zero).

Avionica I primi Starfighter USAF avevano un radar basico AN/ASG-14T, il TACAN e una radio UHF AN/ARC-34. La versione cacciabombardiere, che ebbe diffusione sul mercato internazionale, venne invece dotata del radar molto più avanzato Autonetics NASARR, di un avanzato sistema di navigazione inerziale Litton LN-3 Inertial Navigation System, un semplice collimatore ad infrarossi e un computer dati aria..

Alla fine del 1960, la Lockheed, insieme con la Fiat aviazione, divenuta poi Aeritalia, sviluppò una versione più avanzata dello Starfighter, l'F-104S, ad uso dell'Aeronautica Militare italiana per il ruolo di caccia intercettore ogni-tempo. L'F-104S impiegava un radar NASARR R21-G dotato di modalità Moving target indication (MTI) e di illuminatore a onda continua per la guida dei missili a guida radar semiattiva, tra cui l'AIM-7 Sparrow e il Selenia Aspide. Il sistema aggiornato di guida dei missili obbligò a dismettere/sbarcare il cannone M61 Vulcan dello Starfighter. A metà degli anni ottanta, i rimanenti F-104S furono aggiornati allo standard ASA (Aggiornamento Sistemi d'Arma) con un radar FIAR R21G/M1, molto migliorato e più compatto.

Armamento