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 in velocità, 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.
L'F-104 era caratterizzato da un disegno dell'ala dalle caratteristiche radicali. La maggior parte dei caccia a reazione dell'epoca adottavano l'ala a freccia o a delta, le quali consentivano un ragionevole equilibrio tra le prestazioni aerodinamiche, la velocità di salita e lo spazio interno utilizzabile per il carburante e gli equipaggiamenti. Test 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 eccessivamente elevate. 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 quindi aumentarne la portanza generata. 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.
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.
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.
L'Aeritalia F-104S Starfighter….
… è stato un aereo monomotore supersonico multi-ruolo, caccia intercettore ogni-tempo, d'attacco e d'assalto, ricognitore e d'addestramento con ala trapezoidale. Fu una versione costruita in Italia derivata dal Lockheed F-104 Starfighter che venne data in dotazione all'Aeronautica Militare divenendone la colonna portante dalla fine del 1960 fino agli inizi del XXI secolo. Gli F-104S furono acquisiti anche dalla Türk Hava Kuvvetleri, l'aeronautica militare della Turchia, dove rimasero in servizio fino a metà degli anni novanta. L'F-104S è stato lo sviluppo finale della linea Starfighter.
Derivato da studi di progettazione della Lockheed su un "Super Starfighter", l'F-104S è stata una delle migliori varianti della serie F-104 e destinata ad essere l'ultima in servizio in tutto il mondo. L'F-104S (aggiornato alla variante ASA/M) è stato ritirato dal servizio in Italia nel mese di ottobre del 2004.
La serie di velivoli F-104 era entrata in una seconda fase del suo sviluppo con l'F-104G. Quando l'USAF non manifestò più interesse per l'F-104, la Lockheed mise a punto il modello CL-901 con il nuovo motore J79-GE-19 e missili Sparrow III. Se la "G" indicava "Germania", il paese di riferimento per quella versione, la "S" venne scelta per indicare la versione migliorata capace di utilizzare i nuovi missili "Sparrow". Furono proposti ulteriori sviluppi incluso il CL-958 con ali più grandi, il CL-981 con alette canard retrattili dietro la cabina di pilotaggio e il CL-984 ottimizzato per le missioni da attacco al suolo. Un RF-104G venne modificato e volò nel dicembre 1966 come prototipo del CL-901 "Super Starfighter". La nuova variante aveva prese d'aria leggermente più grandi e condotti di ingresso al motore in acciaio in grado di permettere un aumento della temperatura di funzionamento da 121 °C a 175 °C, il che consentiva una velocità massima di Mach 2,2.
Durante i primi cinque anni di servizio in Italia, 23 velivoli F-104G erano stati persi in incidenti di volo e con una flotta residua tra gli 80 e 90 velivoli operativi (rispetto ai 149 acquisiti), venne presa la decisione di acquisire un nuovo intercettore e cacciabombardiere per rafforzare le unità di prima linea.
Venne definito dall'Aeronautica Militare un requisito per un nuovo aereo da caccia ognitempo a metà degli anni sessanta dal nome "AW-X" (All-Weather-X aircraft - Aereo X ognitempo).
Gli aerei valutati furono tra gli altri: McDonnell Douglas F-4B/C Phantom, Mirage IIIC-1, BAC Lightning e il North American F-100S Super Sabre.
La scelta ricadde sul Lockheed CL-980 (una versione semplificata con le stesse ali del modello CL-901). Il 26 gennaio 1966, l'AM scelse definitivamente l'F-104S come velivolo da caccia per il suo futuro. Come azienda costruttrice in Italia fu scelta la "Divisione Aviazione della FIAT" (poi Aeritalia).
Il primo F-104S fu in realtà una versione modificata dalla Fiat di un RF-104G, identificato con matricola militare MM6658 e utilizzato come prototipo per gli studi aerodinamici. Il primo volo di questo prototipo venne effettuato il 22 dicembre 1966, mentre un secondo prototipo con matricola MM6660, dotato di nuovi sistemi avionici più vicini alla configurazione finale, volò il 28 febbraio 1967. Il primo esemplare di produzione, identificato dalla matricola MM6701 venne costruito dalla Aeritalia e volò il 30 dicembre 1968.
L'F-104S fu progettato per impiegare i missili AIM-7 Sparrow rinunciando al cannone M61 Vulcan presente nelle versioni precedenti. In configurazione da aereo da attacco al suolo, l'F-104S aveva nove punti d'attacco e poteva trasportare fino a sette bombe da 227 kg (500 lb) o 340 kg (750 lb), il che costituiva un sensibile miglioramento rispetto all'F-104G che poteva trasportare solo la metà di quel carico e aveva solo cinque punti d'attacco, due dei quali venivano impiegati per i serbatoi ausiliari. Teoricamente un F-104S poteva essere equipaggiato con quattro o cinque bombe, due serbatoi supplementari e due missili AIM-9, diventando un velivolo a doppio ruolo intercettore-attacco al suolo.
La nuova versione entrò in servizio a metà del 1969, con il 22º Gruppo del 51º Stormo, e in quello stesso anno, l'F-104S accumulò 460 ore di volo.
L'Aeronautica Militare acquistò 205 esemplari dell'aereo, tutti consegnati tra il 1969 e il 1979, con il 100° aereo consegnato nel gennaio 1973 e il 200° nel maggio 1976.
L'F-104S è stato costruito in due varianti: una come intercettore armato di missili AIM- 7 Sparrow e con il cannone M61 Vulcan rimosso, l'altra come cacciabombardiere, con il cannone in dotazione e capacità di trasportare bombe e altri ordigni aria-superficie. Le varianti erano intercambiabili, il che non rende semplice stabilire quanti velivoli sono stati costruiti o ricostruiti secondo le due diverse specifiche.
A (Aggiornamento Sistemi d'Arma). Sviluppato nel 1986, ha introdotto un radar Fiar Setter, con capacità di "look down" e compatibile con il missile Selenia Aspide. Gli AIM-9L furono quindi usati come armamento principale, sostituendo la precedente versione "B" e "F" di questo missile, mentre i vecchi AIM-7 vennero mantenuti. Un AIM-7 veniva solitamente trasportato sotto ogni ala. In totale 147 F-104S sono stati convertiti in standard ASA con una spesa di circa 600 miliardi di lire. L'ultimo modello ASA è stato consegnato all'inizio degli anni '90.
A-M (Modificato). Questo aggiornamento del 1997 (inizialmente noto come aggiornamento "ECO", Estensione Capacità Operative) si è concentrato sul miglioramento dell'affidabilità, con l'integrazione dell'avionica, alcuni irrobustimenti strutturali e interventi sul motore, e ha coinvolto 49 velivoli ASA e 15 TF-104G (biposto).
Utilizzatori:
ITALIA: 206 esemplari;
Turchia: 40 esemplari.
(Web, Google, Wikipedia, A.M.)
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