F-104制空战斗机

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F-104剖视图20世纪60年代初至80年代初,第二代喷气式战斗机开始大量装备部队,其主要技术特征是超音速,最大飞行马赫数为2.0~2.5,采用小展弦比机翼和变后掠翼。武器配备开始装备第二代空空导弹,具有拦射能力的火控系统和第二代雷达。

第二代战斗机的代表型有美国的F4、F104、F111,苏联的米格-21米格-23和法国的幻影-III幻影F-1等。美国的F-104“星”式(Starfighter)战斗机1958年装备部队,共约300架,出口总数达2700多架。

F-104是美国洛克希德公司为截击和空战研制的制空战斗机,由著名设计师凯利·约翰逊领导设计。原型机于1954年2月首次试飞。预生产型飞机于1956年2月首飞,1958年1月开始交付。前后有 12 种型别,其中 6 种战斗型A、C、G、J、S、C,共生产了 2,252 架,6 种双座教练型B、D、DJ、F、CF-104D、TF-104G 共生产了 316 架,12 个型别总共生产了 2,568 架。
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美国空军F-104“星”战斗机XF-104是根据1953年3月11日签定的合同研制的原型机,共有 2 架。由于原来计划采用的J79 发动机的研制进度赶不上飞机试飞的需要,所以 XF-104装备的是 XJ65-W-6 发动机,军用推力为 3,540 千克,加力推力为 4,630 千克。第1架(首飞时发动机还没有加力装置)和第 2 架原型机分别于1954年2月28日和 10月5日首飞。装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮,有 2 个外挂架。第 2 架原型机于1955年4月在试飞中坠毁,第1架原型机于1955年10月交付给空军,1957年7月也在试飞中坠毁。

YF-104A 是装备J79 发动机的研制发展用的试验机,开始装备的是J79-GE-3,后来换装成改进了加力燃烧室的J79-GE-3A,军用推力为 4,220 千克,加力推力为 6,710 千克。在换装发动机的同时加长了机身,增加了机内的燃油量。加装了腹鳍,垂尾后移,装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮。

美国空军于1954年10月17日订购了 17 架,第1架飞机于1956年2月17日首飞。60年代部分 YF-104A 被改装成 QF-104A 无人靶机。

F-104A 是单座截击型,装备加力推力为 6,710 千克的J79-GE-3A 发动机。装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮,有 5 个武器挂架。F-104A-1 和F-104A-5 两批飞机装备 MA-10(AN/ASG-14T1)火力控制系统。F-104A-10 以后的飞机装备 AN/ASG-14T2 火力控制系统,其基本组成与 MA-10 系统相同。1955年10月开始订购,总共生产了 153 架,1958年1月开始交付,同年 12月交付完毕。先后装备了第 83、第 56 和第 337 截击机中队。后来有部分F-104A 战斗机换装成加力推力 8,120 千克的J79-GE-19 发动机。由于这种飞机航程短和火力弱,特别是不能装备与地面“赛其”防空系统交联的数据传输设备,于 60年代初全部退出现役转入国民警卫队的第 151(田纳西州)、第 157(北卡罗来纳州)和第197(亚利桑纳州)3 个飞行中队。

在“柏林危机”期间,上述 3 个中队于1961年11月~1962年8月先后被动员重新进入现役,并在欧州展开,第 151 和第197 中队部署在前西德,第 153 中队部署在西班牙。紧张局势缓和后,3 个中队的飞机再次配署给防空空军(ADC),分别划归第 319 和第 331 两个截击机中队。在1962年10月“古巴危机”时再次担负了战斗警戒任务。F-104A 截击机的最后退役时间是1969年12月(第319中队解散),前后总共服役 12年。退役后的F-104A 飞机中,1 架改成 CF-104的原型机,3 架被改成超高空飞行训练用的 NF-104A,24 架(含部分 YF-104A)被改成无人靶机,10 架买给了巴基斯坦空军,25 架买给了我国台湾省,16 架买给了约旦。

 

美国空军F-104“星”战斗机

F-104B 是 A 型的双座教练型,发动机与 A 型相同。增加了尾翼面积,去掉了机炮,保留了 4 个外挂架,可挂 2 枚“响尾蛇”空对空导弹。火力控制系统是 AN/ASG-14T1。1957年1月26日首飞,共生产了 26 架。图为台湾清泉岗基地的F-104B及作战人员。

 

美国空军F-104“星”战斗机

F-104C 是战斗轰炸型,装备加力推力为 7,165 千克的J79-GE-7 发动机(军用推力 4,540 千克),具有有限全天候性能力。1958 的 9月开始交付,1959年6月交付完毕,共生产 77 架。装备了第 479 战术战斗机联队的 4 个中队。这型飞机装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮,有 5 个外挂架。装备有 AN/ASG-14T2 火力控制系统。No.56-938 以前的F-104飞机装备扰协光环计算瞄准具。部分F-104C(No.57-910 以后)飞机的光学瞄准具去掉了光学测距装置,因而光环大小不再改变,其直径为 50 mil。在火控计算中使用雷达测量的目标距离。1965~1967年期间,一部分F-104C 被派往越南参战。1967年第 497 联队换装成F-4 战斗机,F-104C 退出现役后配署给国民警卫队的第198 战术战斗机中队,1975年从国民警卫队退役。

F-104C战斗机共有5个外部武器挂架:两个翼尖挂架(No.1和No.5)、两个翼下挂架(No.2和No.4)、1个机身下挂架(No.3)。翼尖挂架是专用挂架,每个最大挂载能力为454 kg(1000lb),可挂1枚“响尾蛇”AIM-9空对空导弹或1个664L副油箱;每个翼下挂架的最大挂载能力为454 kg(1000lb),可挂1枚实际重量小于454 kg的炸弹、或1个火箭弹发射器、或1个739L的副油箱;机身下挂架的最大挂载能力为907 kg(2000lb)。在5个挂架中只有No.2~No.4三个挂架可挂载各种空对地武器。几种典型火力配置方案如下:
 

 

  1、F-104A空对空截击
   (1) 每个翼尖挂架挂1枚“响尾蛇”AIM-9导弹,每个翼下挂架挂1个MA-2火箭弹发射器;
   (2) 每个翼尖挂架挂1枚“响尾蛇”AIM-9导弹,每个翼下挂架挂1个739L的副油箱;
   (3) 翼尖挂架挂两个664L的副油箱,翼下挂架挂两个MA-2火箭弹发射器。
   2、F-104C空对地攻击
   (1)每个翼尖挂架挂1枚“响尾蛇”AIM-9导弹,每个翼下挂架挂1个MA-2火箭弹发射器,机身下挂架挂实际重量小于907kg的炸弹;
   (2)每个翼尖挂架挂1枚“响尾蛇”AIM-9导弹,每个翼下挂架挂1颗454kg炸弹,机身下挂1颗454kg炸弹;
   (3)每个翼尖挂架挂1个664L副油箱,每个翼下挂架挂1个MA-2火箭弹发射器;
   (4)每个翼尖挂架挂1个664L副油箱,每个翼下挂架挂1颗454kg炸弹,机身下挂1颗454kg炸弹;
   (5)每个翼尖挂架挂1个664L副油箱,每个翼下挂架挂1个739L副油箱,机身下挂1颗B28EX型核炸弹或B43、B47、B61核炸弹。
   1 核炸弹
   2 上排空对地导弹,下排“响尾蛇”空对空导弹
   3 664L(170加仑)、739L(195加仑)、860L(225加仑)副油箱
   4 第一排大型通用炸弹第二排454kg/227kg/113kg通用炸弹第三排340kg爆破弹第四排340kg/227kg燃烧弹
   5 上排70mm火箭弹的发射器(每个装19枚)下排127mm火箭弹的发射器(每个装5枚)
   6 20mm“火神”炮炮舱

美国空军F-104“星”战斗机

ASG-14系统的雷达有搜索、跟踪(距离)和抗干扰3种状态。

1、搜索状态 在截击空中目标时,通常由地面雷达引导飞机起飞和接敌,到达目标空域,机载雷达用螺旋扫描的方式搜索目标,其扫描图形如图3.8(左)所示。在这种状态里,最大的显示距离是32km,目标以圆弧的形式显示在雷达显示器上。当圆弧半径减少到16km以内时即变成1个圆环。这时目标被截获,随后开始距离跟踪阶段。

2、跟踪状态 雷达转到跟踪状态后,天线变成圆锥扫描,反向旋转(由顺时针转向逆时针方向),并且借助反向的惯性力把抛物面反射器撑开1个缝隙,扫描波束由铅笔头形变为扇形波束。反之,由跟踪转换到搜索时也借助方向突变的惯力使天线抛物面反射器合拢,形成铅笔头形波束。在跟踪状态下,雷达天线在机头正前方20°空域内进行圆锥扫描,显示器上距离刻度为16km。距离波门在雷达显示器上呈圆环形。该圆环不断向外扩大,扩大到2742m时,如在此距离内没有遇上目标,则距离选通圆(距离波门圆)缩小到极限距离圆(228.5m),而后又重新扩大、缩小,反复进行搜索,直到截获目标为止。目标截获后,显示器上的目标圆和距离选通圆重合。如果需要截获别外的目标,驾驶员应当再次按下驾驶杆上的跟踪开关,丢掉不需要的目标。截获新目标后,“锁住”指示灯亮,此时,雷达连续地向陀螺光学瞄准具输送目标距离信息,瞄准具自动地计算出发射机炮或火箭弹所需的修正角。

3、抗干扰状态 当雷达转到抗干扰状态(即雷达自动寻的状态)后,雷达发射机不工作,雷达变成1种定向器。从跟踪状态转到抗干扰状态时天线仍然是圆锥扫描;从搜索状态转到抗干扰状态时天线变成螺旋扫描。显示器上显示距离刻度为32km。由于发射机不工作,所以不会有雷达回波信号,不能提供目标距离信息。在显示器上只能显示干扰源,并确定它的方向。

F-104D 是 C 型的双座教练型,发动机与 C 型飞机相同,去掉了机炮,保留了 5 个外挂架(有的资料说机翼下没有外挂架,只在翼尖挂“响尾蛇”导弹)。1958年11月开始交付,1959年9月交付完毕,共生产了 21 架。

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1958年洛克希希德公司对F-104C 进行了重新设计后,出口给意大利等一些欧洲国家和加拿大、日本等国使用。F-104G 是在F-104C 型飞机基础上重新设计的单座全天候战斗轰炸机。装备J79-GE-11A 发动机(军用推力 4,540 千克,加力推力 7,080 千克),加强了结构强度,增大了机翼面积,增加了机动襟翼,增加了 3 个挂架(每个机翼下增加1个,机身下增加1个)。必要时可以卸去机炮而在炮舱内装 462升的油箱。洛克希德制造的第1架飞机于1960年6月7日首飞。1960年10月5日首飞,洛克希德公司为美国“军援计划”生产了 139 架。

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在欧州,前西德、荷兰、比利时和意大利 4 国进行了联合生产:南部集团制造了 210 架,最后在前西德的施米塞米特公司组装成整机;西部集团制造了 188 架,最后在比利时的 SABCA 公司组装成整机,第1架飞机于1961年8月3日首飞;北部集团制造了 231 架,最后在荷兰的福克公司组装成整机,第1架飞机于1961年11月11日首飞;意大利集团制造了 169 架,最后由费亚特公司组装成整机,第1架飞机于1962年6月9日首飞;后来,前西德的 MBB 公司于1971年~1973年又生产了 50 架,欧州总计生产了 848 架。

美国空军F-104“星”战斗机

加拿大制造了 140 架,第1架飞机于1963年7月30日首飞。G 型飞机是F-104中生产最多的型别,总数达到了1,127 架。目前仍有相当数量的飞机在意大利、希腊、土耳其等和我国台湾省服役。根据不同的作战任务,它可以携带不同数量的武器和副油箱,采用各种作战剖面时的作战半径为 370~1200 公里。

TF-104G 是 G 型的教练机,装备有 NASARRF-15A 火力控制雷达,有实战力。洛克希德公司总共生产了 220 架,其中 48 架是在欧州制造的部件由洛克希德公司组装的。

在多国参加的F-104G 制造计划中,意大利要求专门发展一种具有对空能力的先进F-104,称为F-104S(S 为麻雀导弹之意)。F-104S 基本上与F-104G 后期型相同,针对空战作了增强,主要武器是安装在翼梢的“响尾蛇”和翼下的“麻雀”导弹,并拆除了“火神”机炮。F-104S 于1968年12月30日首飞成功。

美国空军F-104“星”战斗机

1980年代初,意大利空军虽已加入了欧洲战斗机计划,但是新机服役遥遥无期。意大利空军决定对F-104S 进行中期寿命改进,这项计划称为F-104S ASA(武器系统更新)。ASA 计划仅对机载设备进行升级,不涉及机体结构,旨在提升F-104S 的截击/打击能力。F-104S ASA 采用了具有下视下射能力的 R21G/M1 火控雷达,并可以挂载意大利自制的“阿斯派德”IA 中程空空导弹,比“麻雀”更先进,“响尾蛇”导弹也升级为 AIM-9L,另外还可以选装F-104S 上拆除的“火神”炮。F-104S ASA 还装有新型电子对抗装置、敌我识别天线、飞控计算机、武器系统,作战能力大大增强。这次意方赠送的即为F-104S ASA 型。下图为携带“阿斯派德”的F-104S。

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F-104J 是日本在第 2 次防卫计划中为其航空自卫队选定的防空截击机,是在 G 型基础上研制的F-104的防空截击型,由日本三菱公司仿制生产。最初同美国提供 3 架整机,前 29 架美国提供零部件,由三菱公司组装,总共生产了 210 架,于1967年全部交付完毕。其武器系统按截击要求配置,去掉了轰炸设备,雷达改装成 NASARR 的截击型F-15J。整个火控系统总重大约只有 160 千克。原型机于1961年6月30日在洛克希德公司首飞后分解运到日本,重新组装后于1962年3月8日在小牧基地开始试飞。3月22日驻在千岁基地的第 2 航空团临时成立了F-104J 培训队,从1963年起,先后组建了 7 个飞行中队。1963年3月5日正式组建成最初的训练部队第 201 中队,该部队在第 5 航空团的第 204 中队组建前一直担负训练任务。1964年6月25日组建的第1支作战部队是第 203 中队。同年还组建成第 5 航空团(驻新田原基地)的第 202 和 204 中队,1965年组建成第 6 航空团(驻小松基地)的第 205 中队和第 7 航空团(驻百里基地)的第 206 中队,1966年3月31日组建成第 7 航空团的第 207 中队。1974年、1978年和1981年第 201 中队、第 206 中队和 205 中队的F-104J 战斗机退出现役,部队解散。

美国空军F-104“星”战斗机

美国空军F-104“星”战斗机

1982年以后第 202 中队、第 203 和第 204 中队先后换装成F-15J 战斗机,1985年以后第 207 中队散,到此日本的F-104J 战斗机全部退役。

F-104DJ 是 J 型战斗机的双座教练型,总共生产了 20 架,全部由洛克希德公司制造,没有装备火力控制设备。于1961年8月26日首飞,1962年1月运到日本。随同F-104J 一起退役。

F-104J 是防空截击机,主要装备的是空对空武器。保留了机头固定安装的 20 毫米 M61“火神”6 管炮(备弹量最多为 750 发),每个翼尖挂架可挂1枚“响尾蛇”或日本研制的 AAM-1 空对空导弹,每个翼下挂架可挂1~2 枚上述空对空导弹或1个火箭弹发射器。炮舱内不装机炮时可装1个462升的油箱。

1960年5月26日,台湾接收了第一批F-104A/B ,从而开始了台湾飞行员的噩梦。F-104各型军机在台湾的 35年时间,总架数在 200 架以上。下图为巴基斯坦的F-104。

被称为“飞行棺材”的F-104有致命性缺点,例如,它的机身长、机翼短小,升力自然受限制,遇到发动机熄火故障,不能像大飞机飘滑降落,有人形容,这时的F-104机会像一块废铁一样从空中掉下来。

“飞行棺材”的称号即是德国人喊出来的,原因是西德山区气流不稳,曾遇过F-104在一天内四架撞毁,西德国会群起反对军方再使用F-104战机;然而台湾却从西德买来一批F-104G 型机,结果这批飞机却是德国人封存的仓储机,修护人员还从封箱内抓出一堆死青蛙、死老鼠。

在台湾,F-104失事频传,早年军方封锁消息,外界还不得而知,根据统计,F-104战机已造成八十四位飞行员殉职,1978年底至1979年底,即六次失事,损失八架飞机,六位飞行员丧生。

而美国洛克希德公司早已于1972年停产该机,F-104成为各国航空博物馆的古董陈列品;但在台湾却仍是空军第一线的主力战机。空军透过各种管道向巴基斯坦等国购买退役的F-104,来更换零件,空军内部将这种做法比喻为“死刑犯的捐赠器官”;一位基地队长形容说,“台湾的F-104除了编号没换,其他部份都换过了”。

F-104在台湾服役 35年,可谓垂垂老矣,经过各种的延长寿命做法,国外订为飞行安全时数 4,000 小时的F-104,台湾却订在 6,000 小时,甚至还更高。

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