Lockheed F-104 Starfighter byla velmi rozporuplná stíhačka. Byl to skvělý výkonný stroj nebo létající rakev?

F-104 byla stíhačka, která zvládala dvojnásobnou rychlost zvuku a lámala všechny rekordy. Na druhou stranu to byl technicky velmi problémový stroj a stál mnoho pilotů život.

i Zdroj fotografie: USAF / Creative Commons / CC BY-SA
                   

Během 50. let 20. století byly USA tak trochu v šoku z korejské války, kde jejich letectvo čelilo skvělému MiG-15. Bylo potřeba novou konstrukcí nejen vyrovnat „síly“, ale jasně ho překonat. Takovým strojem se měl stát F-104 Starfighter. Nikdo tehdy ale netušil, že se F-104 stane jednou z nejkontroverznějších leteckých konstrukcí v dějinách.

Pro vývoj letadla vznikla oddělená skupina

Do čela projektu nového amerického stíhače se postavil konstruktér Clarence L. „Kelly“ Johnson, ředitel legendárních „Skunk Works“. To byly silně střežené prostory v areálu společnosti Lockheed v Burbanku, kde vybraní konstruktéři, inženýři a technici vyvíjeli nová letadla v programu Advanced Development Programs. Tak se jmenoval ovšem až od 50. let 20. století, předtím byl nazýván Lockheed Advanced Development Projects a původně dokonce neměl název žádný.

iZdroj fotografie: National Museum of the U.S. Air Force / Creative Commons / CC BY-SA
Prototyp XF-104 za letu

V r. 1938 hlavní konstrukce Lockheedu řešila vývoj bombardérů Hudson pro Anglii, a když od americké armády přišla poptávka na výškovou stíhačku, u Lockheedů zavládly rozpaky. Mladý konstruktér Clarence L. Johnson ale navrhl, aby pro vývoj požadovaného stíhače vznikla ve fabrice oddělená vývojářská skupina, a přinesl zároveň návrh stíhačky (později známé P-38) s vypočtenou rychlostí 644 km/hod.

Po souhlasu vedení Johnson do svého týmu pečlivě vybral 39 „zakladatelů“, mezi nimi i ženu indiánského původu, skvělou výpočtářku Ing. Marry G. Rossovou, které přezdívali „zlatíčko“ (ta se nakonec stala ve Skunk Works vůdčí osobností při vývoji kosmických technologií v 50. až 70. letech. Výsledky její práce jsou dodnes tajné! Johnson pro skupinu dostal areál budov, kde společnost 3G Distillery pálila bourbon a budovy silně zapáchaly (odtud „skunčí dílny“). Odtud vyjel prototyp XP-38 Lightning.

Klíčová byla rychlost, stoupavost a dostup

Ale v průběhu dalšího vývoje P-38 se v r. 1942 celý tým přestěhoval zpět do areálu Lockheed, do budovy č. 304. Oficiálně Skunk Works vznikly v červnu 1943, kdy velitelství ATSC armádního letectva USAAF požádalo Lockheed, zda by nedokázal rychle vyvinout reaktivní stíhací letoun. Měsíc poté Ing. Johnson s týmem určeným jen pro P-38 představili projekt P-80. 

O dva dny později dostal Lockheed od USAAF souhlas zahájit jeho oficiální vývoj, a vedení k tomu organizačně vytvořilo samostatné Skunk Works s ředitelem Johnsonem. Johnson a jeho tým v nich postavili XP-80 za pouhých 143 dní, a Skunk Works poprvé oficiálně ukázaly svůj potenciál. Co všechno v nich vzniklo je dodnes předmětem utajení, známé jsou legendární U-2 nebo SR-71. A také slavná F-104 Starfighter.

iZdroj fotografie: Mike Freer / Creative Commons / GFDL

Kelly v 50. letech zjišťoval u mnoha amerických pilotů, na jakém stroji by dokázali porážet sovětské MiGy, které tak překvapily v Koreji. Odpověď byla jednoznačná. Jejich vysněná stíhačka měla mít nad sověty převahu ve stoupavosti, rychlosti a dostupu. Manévrovatelnost byla až na druhém místě.

Kellyho tým proto vytvořil cca stovku různých návrhů. Když roku 1952 USAF vyhlásila soutěž na nový stíhací stroj, měl Lockheed díky tomu náskok, i když se do soutěže přihlásily i firmy Republic a North American. 13. března 1953 získal Lockheed zakázku na dva prototypy. Zakrátko již stál na runwayi první prototyp XF-104, který provedl 4. března 1954 první let. Prototypy poháněly kopie britského motoru Armstrong Siddeley Sapphire, protože pohonná jednotka J79 ještě nebyla k dispozici.  

Vše bylo podřízeno rychlosti

F-104 je jiný, než podobné stroje stejného určení. U něj je vše podřízeno rychlosti letu. Dlouhý aerodynamický trup byl dvaapůlkrát delší než rozpětí křídla. Data platí k verzi G. Trup měřil 16,6 m, rozpětí bylo jen 6,63 m a výška stroje 4,11 m. Křídla měla lichoběžníkový tvar a byla tenká s ostrou náběžnou hranou. Na zemi musela být kvůli bezpečnosti pozemní obsluhy opatřena krytem. Ocasní plochy měly tvar písmene T.

Celý stroj byl konstrukčně jednoduchý a modulární. Trup má dvě časti, které jde snadno rozdělit či spojit. Křídlo bylo k trupu připojeno jen deseti šrouby. Dobře nastavená výrobní linka dokázala za den vychrlit dnes těžko představitelných 20 letadel. Trup stroje byl z duralu, namáhané části draku byly z oceli a titanu. Hmotnost prázdného stroje byla 6 350 kg, vzletová 9 365 kg a maximální 13 067 kg.

i

Do trupu se muselo vejít veškeré vybavení, včetně podvozku a palivových nádrží. Během testů prvních prototypů se ale ukázalo, že přistávací rychlost je kvůli konstrukci křídla příliš vysoká. Stroj proto dostal systém řízení mezní vrstvy, tj. ofukování povrchu křídla stlačeným vzduchem od motoru. Toto řešení stroj při pomalém letu „uklidnilo“ a citelně snížilo přistávací rychlost.

S motorem ke hvězdám

Srdcem sériových Starfighterů byl od r. 1955 motor General Electric J79. Vstupní otvory vzduchu k motoru jsou na bocích trupu. U strojů stíhací verze v nich byly pevné kužely nastavené na rychlost Mach 1,7, s motorem J79-GE-19 na Mach 2. J79 měl sedmnáctistupňový kompresor a část vzduchu z něj jen chladila motor. Odebíraný vzduch z kompresoru zvládal i odmrazování, plnění anti-g obleku, přetlak v kabině a řízení mezní vrstvy vzduchu na křídle.

iZdroj fotografie: USAF / Creative Commons / CC BY-SA
Lockheed F-104A-10-LO (S/N 56-0758), (U.S. Air Force photo)

Výkony motoru byly tehdy mimořádné. J79-GE-19, který byl nejvýkonnější verzí, měl tah 59,2 kN a s přídavným spalováním 79,6 kN. Maximální rychlost stroje byla 2 459 km/hod a F-104 byl prvním strojem, který dokázal tuto rychlost udržet. Motor měl jen dva problémy: při maximální rychlosti byl „žíznivý“ a maximální tah motoru musel být výkonově i časově omezen, neboť při rychlosti větší než Mach 2 byl trup namáhán na samé hranici své pevnosti. Dostup byl 15 000 metrů a maximální dolet 2 620 kilometrů.

Základní zbraní F-104 byl rotační kanón ráže 20mm M61 Vulcan s kadencí 6 600 ran v minutě. V F-104A a C byla ovšem zásoba „jen“ 735 nábojů. S první verzí zbraně byly problémy, zasekávala se a vystřelené nábojnice se někdy dostaly do sacího otvoru k motoru, což mohlo vést k jeho destrukci. Až verze F-104G dostala modernizovaný M61A1 a byl u ní přemístěný vyhazovací otvor prázdných nábojnic.

Verze F-104A sloužily jako přepadové stíhačky a měly pouze dva závěsy pro protiletecké rakety na konci křídel. Ty však také sloužily pro přídavné nádrže, bez kterých by dolet letadla rapidně klesal. Pozdější verze G a F upravené na stíhací bombardéry měly až 5 pylonů např. pro AIM-9 Sidewinder, ale i bomby. Trupový závěsník mohl nést i atomovou.

Lamač rekordů ve stoupavosti a rychlosti

Starfighter byl na svoji dobu přelomové letadlo. Byl prvním letounem, který současně držel světové rychlostní a výškové rekordy. 7. května 1958 major Howard C. Johnson na YF-104A překonal světový výškový rekord hodnotou 27 811 m. 16. května 1958 vytvořil kapitán Walter W. Irwin na YF-104A světový rychlostní rekord 2 259,538 km/h.

Se strojem F-104A poručíci William T. Smith a Einar Enevoldson vytvořili ve dnech 13. a 14. prosince 1958 sedm světových rekordů ve stoupavosti. Dne 14. prosince 1959 vytvořil kapitán „Joe“ B. Jordan nový světový výškový rekord 31 513 m na F-104C. Také vytvořil rekord stoupání do 30 000 metrů časem 904,92 sekundy. Jacqueline Cochranová v r. 1964 na TF-104G ustavila tři ženské rychlostní světové rekordy těsně předtím, než FAI tuto kategorii zrušila.

První jednotkou vyzbrojenou F-104A se stala 83. stíhací peruť USAF v kalifornském Hamiltonu v únoru 1958. Již po třech měsících provozu byly stroje uzemněny. Největší problémy byly s nevyzrálým motorem J79. Nesnášel například výkyvy teplot. Když stroj stál déle na sluníčku, hrozilo, že po startu se lopatky kompresoru zadřou a motor utichne.

iZdroj fotografie: Bundesarchiv / Creative Commons / CC BY-SA

Občas se samovolně úplně otevřela výtoková tryska. Když šel motor po startu naplno, došlo k citelné ztrátě výkonu, což byl v malé výšce velký problém. Přídavné spalování bylo nespolehlivé a často během startu buď „bouchlo“ nebo nenaskočilo. Klapky a sklápěcí náběžné hrany křídel často fungovaly nesynchronizovaně, hrozila pak ztráta ovladatelnosti. První F-104A měly vystřelovací sedala Stanley C-1, která se vystřelovala pod letoun.

Pro bezpečné opuštění F-104A pilotem však musel mít letoun dost značnou minimální výšku. Uvádí se, že než letoun přešel na sedadla C-2 vystřelované nahoru, stálo to život minimálně 21 pilotů. I s ocasními plochami byly problémy. Trpěly třepotáním a někdy se v letu oddělily od trupu. Vedle toho kmitání příďového kola a občasný výlet mimo runway po ztrátě ovladatelnosti znělo jako příjemná záležitost.

F-104 v horkých krizích studené války

Letectvo USA odebralo pouze 297 F-104 ve stíhací verzi A, bitevní verzi C a dvoumístné B a D. USAF Starfighter brala jako přechodný typ před nástupem víceúčelových strojů. První nasazení F-104 bylo v r. 1958 na Tchaj-wanu, kde probíhaly intenzivní letecké boje s komunistickými silami. Výkony stroje udělaly na obě strany konfliktu dojem a letectvo Tchaj-wanu si poté pořídilo do výzbroje 224 přepadových Starfighterů.  

Během berlínské krize roku 1961 byly stroje F-104A a C na základně Ramstein v Německu připraveny pro případ útoku Varšavského paktu. V letech 1965 a 1966 byly F-104A a C nasazeny ve Vietnamu. Zatímco stíhačky A byly problémové, měly malou výdrž a při hlídkování musely často doplňovat palivo, bitevní verze C se celkem osvědčily. Díky vysoké rychlosti se nad bitevním polem objevily velmi rychle. Z USAF byly ale F-104 vyřazeny už r. 1967, a ze služby v Národní gardě v r. 1976.

iZdroj fotografie: USAF / Creative Commons / CC BY-SA

Když se roku 1956 obnovovala německá Luftwaffe, hledala se nová výzbroj stíhacího letectva. U vojáků jasně vítězily robustní dvoumotorové stroje, např. Blackburn Buccaneer, ale politici, především ministr obrany Franz Josef Strauss, tlačili Starfighter. Politici si prosadili svou. V r. 1975 tvrdil bývalý lobbista Lockheedu, že to firmu vyšlo na 10 milionů USD do Straussovy stranické kasy. Jeho tvrzení v médiích se však nikdy nevyšetřovalo.

Pro Německo, Kanadu a evropské spojence vznikla v roce 1960 verze G (Germany) nebo také Super Starfighter. Stroj měl modernější avioniku, zvětšené ocasní plochy, regulovatelné vstupy vzduchu do motoru, výkonnější systémy řízení palby, inerciální navigaci a na podvozku větší kola s ABS. To z něj dělalo stíhací bombardér pro každé počasí, na hony vzdálený od původního projektu „Kellyho“ Johnse. Výrobu mělo zajistit konsorcium evropských firem, jako byly Messerschmitt, Fokker, Dornier, atd. Piloti Luftwaffe přesto nebyli nadšeni.

Celkem bylo vyrobeno 1 167 „Géček“. Hned uvedení stroje do služby roku 1962 bylo katastrofální. Při nácviku na slavnostní průlet letka v husté mlze ztratila orientaci, narazila do hory a čtyři stroje i s piloty byly ztraceny. Do roku 1987, kdy došlo k vyřazení těchto strojů mimo Itálie ve všech západních zemích, bylo z 916 strojů ve službě ztraceno 292, téměř třetina! Zahynulo na nich 115 pilotů. Většina ztrát byla přisouzena chybě pilotů, což nešlo ověřit, neboť stroje dostaly černou skříňku až v 80. letech. Vdovy po pilotech Lockheed žalovaly. Vše skončilo mimosoudní dohodou.

Stíhač NATO, Japonska, Pákistánu i ve službách NASA

Vedle Německa F-104G a dvoumístné F sloužily i v Belgii, Norsku, Nizozemí, Řecku a Turecku. Licenční výroba probíhala v Kanadě jako CF-104 a dala 200 strojů, firma Mitsubishi pro japonské letectvo vyrobila dalších 210 strojů F-104J. Pro zajímavost, zahrály si ve slavném trikovém filmu Godzilla. Firma Aeritalia vyrobila 246 F-104S pro italské letectvo, které jako poslední vyřadilo F-104S v r. 2004.

Starfightery se ve službách Jordánska mihly i na Blízkém východě. Velmi tvrdým nasazením prošel typ v Pákistánu. Islámábád od USA dostal celkem 14 strojů. V konfliktu s Indií v roce 1965 jedna F-104 sestřelila indický Dassault Mystère IV. F-104 se přitom pohybovala rychlostí Mach 2, šlo o první sestřel stíhačkou v této rychlosti. Indové měli před F-104 takový respekt, že několik jejich letadel raději nouzově přistálo, než aby se s ní dalo do boje.

První F-104 dostala NASA již r. 1958. Pro agenturu vznikly tři speciální Starfightery verze N, minimálně jeden byl vybaven přídavným raketovým motorem na trupu pod směrovým kormidlem. V NASA sloužily F-104N k výzkumu vysokých rychlostí, testů programu Apollo a raketoplánu a ke kondičnímu létání amerických astronautů. Smutně se stroj proslavil při katastrofě prototypu bombardéru XB-70 Valkyrie, s nímž se r.1966 vinou nekázně pilota srazil. U NASA poslední F-104 dolétal v r.1994.

iZdroj fotografie: Mike Freer / Creative Commons / GFDL

F-104 patří k jedněm z nejkontroverznějších reaktivních strojů v historii. Starfighter Kellyho Johnsona byl stvořen pro rychlost a stoupavost. Jako přepadový stíhač F-104A v rukou zkušených pilotů vynikal. Manévrovací schopnosti měl ale značně omezené. Daleko problematičtější byla stíhací-bombardovací F-104G. Zvláště tato „sto čtyřka“ byla stroj, který neodpouštěl žádné chyby, a byla jen pro opravdu zkušené letce. Nelze se proto divit, že téměř třetina ze všech 2 578 vyrobených F-104 byla zničena během provozu.   

Který stroj sloužící v té době v našem letectvu by se F-104 vyrovnal?

Zdroj: Martin W. Bowman, Lockheed F-104 Starfighter, Barnsley, 2018.

Diskuze Vstoupit do diskuze
126 lidí právě čte
Zobrazit další články
Události247.cz
Události247.cz
Lidem teprv teď začne téct do bot. Operátoři se rozhodli, že jim zdraží volání
VědaŽivě.cz
VědaŽivě.cz
Vědci zjišťovali, která psí rasa je nejchytřejší. Jako vzorek posloužilo 1 002 psů 13 plemen
JakZdravě.cz
JakZdravě.cz
Co je potřeba vědět o Crohnově chorobě: Zdraví může poškodit víc než srdeční infarkt, kouření zhoršuje příznaky
adbz.cz
adbz.cz
Chemikálie jsou zbytečné. Ucpaný záchod se dá uvolnit pomocí obyčejného pytle na odpadky