記憶中的戰鬥機4|最有名的寡婦制造者F-104

最有名的“寡婦制造者”

一些飛機因為性能不佳、事故頻發被稱為“飛行棺材”或是“寡婦制造者”。若問冷戰期間哪款飛機最符合這個“雅號”,大多數軍迷都會想F-104。F-104,洛克希德公司出品,綽號“星”,1956年首飛,1958年裝備部隊。雖然出身名門、產量巨大,綽號更是充滿詩情畫意,但顯然F-104不是個幸運兒,不僅戰績平平,還導致瞭許多重大事故。

西德是F-104最大用戶,受害最深

比如,1966年XB-70“女武神”2號機試飛中,與一架伴飛的F-104相撞,兩機墜毀,徹底粉碎瞭XB-70的再生希望。再比如1962年6月,西德空軍的4架F-104G(戰鬥轟炸型)居然在服役儀式的編隊飛行中集體墜毀。到1966年,西德空軍已墜毀61架F-104、損失35名飛行員,他們率先喊出瞭“寡婦制造者”的綽號。西德飛行員傢屬長期生活在F-104的陰影下,916架F-104共損失298架(含6架地面損失),造成116名飛行員喪生(含8名美軍);171名飛行員死裡逃生,其中8名在F-104上經過2次墜機。

典型的二代機座艙

對岸F-104飛行員蔡冠倫更是創下瞭一個尷尬的紀錄:3次墜機,3次死裡逃生,幸運活到瞭退役!有人統計,F-104的墜機率為:西德32%、荷蘭31%、比利時37%、意大利37%、加拿大45%、日本15%、中國臺灣46%,美國未公開。日本之所以低一些,是因為三菱重工對其進行大量改進,零件與其它機型不能通用。冤有頭,債有主;F-104如此高的事故率,“人操火箭”般的氣動外形難脫幹系。

左側:帶起落架的天獅星II巡航導彈;右側:人操火箭

問題的根源|氣動外形

作為一款典型的二代戰鬥機,F-104非常重視高速性能,很多細節都是為瞭降低阻力、提高速度,比如長細比較大、有明顯的蜂腰設計,但同時也帶來瞭一些負面影響,我們從F-104一些比較獨特的地方講起:

T形尾翼(軍武研究員原創圖片)

一是T形尾翼。T形佈局時常在客機、運輸機上見到,安裝在戰鬥機上卻非常罕見,主要目的是減阻,提高速度。平尾的尾臂長,尾翼面積可以減小,配平阻力也小。潛在的問題一是:高聳的T形平尾,加上F-104的高速度,常規向上彈射很可能造成飛行員與尾翼相撞。於是洛克希德公司為F-104設計瞭獨特的向下彈射座椅,大傢都知道,飛機最危險的階段是起飛與降落,此時飛機高度較低,向下彈射讓飛行員成功逃生的概率大大降低。

最初使用向下彈射的救生座椅,這樣總體設計難度較小,但很明顯這使得飛行員無法在低空彈射,最終都改為向上

經過多次彈射失敗,洛克希德公司不得不為F-104更換向上彈射的C-2型座椅,為瞭降低飛行員被尾翼撞擊的風險,設計師加大瞭彈射火箭的推力。問題二是:T形尾翼在大迎角飛行階段,主機翼和機身會遮蔽氣流方向,影響水平尾翼效率,失速狀態下很難改出,影響飛行安全。這點與下面要講的超薄機翼疊加在一起,增大瞭失速風險,極大限制瞭F-104的盤旋性能。

443d613ddd06829a2f66eded1535fcf0網友吐槽F-104機動性的圖片,原圖隻有F-4與F-16

二是又薄又小的機翼。在空氣動力學中,機翼厚度是一個重要設計指標,厚機翼周圍的空氣容易分離,從而產生尾流和形狀阻力(廢阻力的一種)。所以F-104就采用瞭非常薄的主機翼,翼根厚度隻有0.105米,翼尖與翼根的相對厚度隻有3.36%,機翼前緣半徑更是小到令人瞠目結舌,隻有0.41毫米!有人開玩笑說,這已經可以拿去切牛排瞭!為驗證效果,真有人拿它切卷心菜和土豆。小編曾親手摸過,極其鋒利說不上,使勁壓絕對可以切瓜砍菜

f5e457a60c0b7f6dcd47399af6025832用機翼削土豆,冷戰中機翼最簙的戰鬥機

因為機翼超薄,F-104不得不成為尖前緣機翼的典型代表,尖前緣機翼進入失速會非常快,這也是F-104操縱性不佳的原因之一。這樣的(薄)機翼根本無法用常規方法制造,所以F-104的機翼是用實心鋼板銑出來的;結構強度決定瞭F-104機翼很難做大,翼展僅有6.68米,翼面積也僅有18.22平方米。下圖可以看出,F-104一側機翼大概隻有一層樓的高度,或者一個小型會議桌的長度,這在二代以後的噴氣式戰鬥機中是非常少見的。

也就一層樓的高度

因為機翼太小,提供的升力十分有限,單發的F-104一旦失去動力,很難像其他飛機滑翔一段距離,而是像廢鐵一樣從空中摔下來。F-104降落速度極高(低瞭就失速瞭),為瞭降低降落速度,F-104成為第一種采用附面層控制技術(即吹氣襟翼)增加升力的戰鬥機。該機從發動機壓氣機引出高壓空氣,然後從襟翼上表面排出,通過為襟翼附面層註入一定能量來延緩表面氣流分離,增加機翼升力。通過這項黑科技,F-104失速速度降低瞭28千米/小時,把降落速度控制在可以接受的范圍內。當然還是偏高,下圖F-104沒有控制好,接地第一下,左起落架就坍塌瞭,最終的結局隻有撲街……

還是撲街瞭……

三是下反角機翼。F-104采用下反角機翼,且角度較大(10度),傾斜明顯。要知道,它並不是飛豹、美洲虎攻擊機那樣的上單翼,而是中單翼,外觀上略顯突兀。之所以這樣設計,是為瞭抑制飛機在俯仰軸和航向軸產生耦合動作的趨勢(即荷蘭滾)。籠統來講,上反角機翼可以增強飛機的穩定性,下反角機翼則降低瞭飛機的穩定性,這或許是F-104不易控制的原因之二。往細瞭說,下反角機翼對抗側向擾動氣流的能力是比較弱的,側向擾動氣流最常出現在低空,在起降過程中遇到,這對於低速性能、起降性能很差的F-104,簡直就是作死!

換個角度(軍武研究員原創)

經典動力|J79發動機

美國人應對氣動外形導致的一系列問題,通常有一個標準答案,那就是強大的動力。高推重比放到當時也是F-104的一大亮點。F-104采用瞭一臺J-79發動機,與“二代機三劍客”中其他兩款(幻影III、米格-21)相比,J79動力是最強大的。以色列國產幻影---“幼獅”換裝J79後,性能再上新臺階,其改進型“幼獅”C10被稱為地表最強二代機,至今仍在一些國傢空軍服役。

同代機型主流發動機性能對比

發掘“星”光|為F-104洗白

F-104戰鬥機絕非一無是處,放在當時看,F-104同樣“星”光熠熠。F-104是世界上第一種速度達到2倍音速的戰鬥機,最大可用過載達到7.33,並在20世紀60年代長期保持爬升率與最大升限的世界紀錄。它一反當時美國空軍大型化、重型化的趨勢,設計時強調輕巧與簡單。F-104戰鬥機衍生出A、C、G、J、S等型號,產量高達2578架,先後出口至德國、日本、加拿大、意意大利、荷蘭和丹麥等國。

當年奇葩戰機很常見

最受詬病的事故率,也在飛行員在接受有針對性地訓練後,顯著下降。喊出“寡婦制造者”的西德,裝備的是F-104G,主要用來執行戰鬥轟炸任務,該機比F-104A晝間截擊型重量增加近一噸,發動機推力卻沒有增加,F-104G在大多數情況下,還需要掛載副油箱,這使得該機的飛行性能進一步惡化。飛行員眼中,F-104顯然不是一款友好的戰鬥機,雙座教練型較少,也制約瞭F-104戰鬥力的形成。F-104在意大利應用較好,飛行員能夠完成諸如下圖起飛翻滾一圈著陸的特技動作,但放在其他國傢就不成。有美國飛行員表示不服要試一試,結果飛機墜毀,把自己給結果瞭。

沒有金剛鉆別攬瓷器活,美國飛行員同樣適用

武器裝備|不止空戰

F-104裝備瞭一款劃時代的空戰武器,小編說的不是空空導彈,而是M61“火神”機炮。M61是過去幾十年,最經典、最優秀的航炮,它采用6管加特林原理,電動馬達驅動,通常射速4000-6000發/分,備彈480發,系統全重115千克,結構相當緊湊。

F-104與F-105是最早裝備“火神”機炮的機型

加特林轉管炮在射速和身管壽命上占有先天的優勢:炮管旋轉的同時,6根炮管分別處於射擊循環的不同階段,每根炮管在旋轉至最高點時,膛內彈藥被擊發,邊旋轉邊完成抓殼、拋殼、裝彈等動作,下次旋轉到最高點時又被擊發,所以整門炮的射速是6根炮管射速的總和,身管壽命也是單管炮的6倍。最初的F-104A是奔著飛行員理想的戰鬥機來設計的,但飛行員心中的“女神”,卻不一定是軍方想要的。輕型空優戰鬥機效費比並不高,這也是F-104A/C迅速退役,F-104G卻大行其道的原因所在。

F-104機炮舔地00198df436f906f4f189b3f17a15e97c空優戰機也有炸彈卡車的隱性基因,西德空軍就把F-104G用作對地支援

戰績平平|鮮有亮點

F-104服役的歲月裡,沒有趕上大規模空戰。這也就決定瞭其地位很難與米格-21、幻影III匹敵。F-104在越戰期間從未與米格機發生空戰,不過仍有8架戰損,另有6架毀於事故。1965年9月,曾有1架導航故障,迷航到海南島上空的F-104C被我海航殲-6擊落;對岸的F-104曾有幾次和殲-6過招的機會,僅獲得少數勝利;1965年第一次印巴戰爭期間,巴基斯坦的F-104中隊以1架戰機的代價,獲得過幾場勝利,之後因為武器禁運,巴方被迫投入幻影III的懷抱,直到今天還在服役。

F-4腹部畫上瞭F-104的輪廓,也讓我們清晰感受到F-104本質是一款輕型戰鬥機

空戰實例1-1967年空軍殲-6擊落F-104G

1967年1月13日13時1分,對岸1架RF-104型偵察機,在4架F-104G型戰鬥機間接掩護下,從福建省廈門竄入大陸上空,至漳州以北地區進行偵察,高度1.1萬米,時速2 000千米。駐漳州機場的空24師第70大隊先後起飛2批8架殲-6攔截,福州、漳州機場還起飛3批12架殲-5配合作戰。飛行員胡壽根駕駛殲-6大速度接敵,斜對頭攔阻射擊,發射炮彈48發,擊落F-104G型戰鬥機1架。當日,中央軍委發佈嘉獎令,表彰作戰有功部隊。空軍給飛行員胡壽根、地面領航員董福成各記一等功1次。

看出是哪裡的裝備瞭嗎?

空戰實例2-第二次印巴戰爭

1971年12月,東巴基斯坦被印度分裂,孟加拉國宣佈獨立,第二次印巴戰爭爆發。印度空軍米格-21FL(印度引進許可證生產的米格-21PFM)與巴基斯坦空軍的F-104 共交戰瞭3次。12月12日,印度的賈姆納加爾基地得到報告,西部的庫奇灣哨所發現巴基斯坦2架F-104A 正超低空高速飛行,向印度陣地接近。

棋逢對手,F-104與米格-21是2倍音速戰鬥機間首次過招

印度空軍賽加爾上尉和梭尼上尉駕米格-21FL起飛攔截,在1830米高度發現1架F-104A 從100米的低空向基地突進。梭尼發射瞭空空導彈,並用GP-9航炮吊艙向下掃射,然後以最大加力急速下降,準備乘勝追擊。此時,米格-21FL較好的低空飛行性能得到充分發揮,擅長高空高速飛行的F-104A處於劣勢,無法擺脫,梭尼在後方900米處開火,F-104機身中彈,頓時噴射大量烈焰濃煙,巴飛行員隻能向下彈射,傘還沒有完全撐開(飛行高度100米)就墜入鯊魚出沒的庫奇灣,雖然被印軍俘虜,但比葬身魚腹強多瞭。

意大利空軍現代化升級的F-104ASA,攜帶“阿斯派德”IA中程空空導彈 ​

12月17日,印度空軍第29飛行隊隊長賓德拉少校從烏特爾斯萊基地起飛為友機護航,突然發現1架F-104A向基地奔襲。賓德拉在向基地報告的同時,悄悄繞到巴機後方,出其不意地用“環礁”導彈向巴機發動攻擊,第1發脫靶,第2發在F-104A的駕駛艙附近爆炸,賓德拉還補瞭炮,這架F-104A拉著長長的濃煙撞毀在數千米外的沙丘上。

巴基斯坦空軍第9中隊裝備的F-104A

當天下午,第29飛行隊又有2名飛行員使用“環礁”導彈擊落瞭2架F-104。第二次印巴戰爭期間,F-104表現可謂一塌糊塗,印度的米格-21FL卻擊落瞭包括F-104在內的6架巴方戰機,成果斐然。1972年,巴空軍缺少配件的F-104黯然退役,結束瞭在南亞12年的服役生涯。(部分圖片來源於網絡,侵刪,謝謝!)

有這些新機在,F-104可以放心進博物館瞭!

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