Le prestazioni dell’F-104

      Capita, talvolta, di trovare in alcuni siti dichiarazioni al limite del credibile. I piloti spesso esagerano ma le loro affermazioni vengono prese sempre per vere e intoccabili. Un caso recente ha riguardato la velocità massima reale degli F-111, indicata in 3,2 Mach… Non è uno scherzo ! Le ipotesi sulla velocità degli SR-71 Blackbird, poi, spaziano dai 3,5 ai 4 Mach, ma qualcuno non esclude Mach 6 !

Uno di questi siti l’avevo scoperto anni fa e mi è stato poi segnalato anche da un lettore:

http://www.916-starfighter.de/tallyho.htm

Le dichiarazioni dei piloti, reperibili nel sito, lasciano interdetti perchè l’F-104 è un aereo molto conosciuto, amato da moltissimi appassionati. Le sue prestazioni sono state analizzate in ogni aspetto. E’ ovvio che qualunque cosa “fuori dagli schemi” possa suscitare un coro di polemiche. Perciò proviamo a verificarle. Prendiamo alcune frasi evidenziate gentilmente dal lettore.

Ruminations on the F-104 

“The F-104 is the ONLY airplane I ever heard of where the squadron dog would exceed all the Flight Manual red line limits – 750 KIAS, M2.0 and 100C engine inlet temp, and the SLOW light which came on at 121C in the generator cooling air duct.” 

Questo è il limite contestato. E per le stesse ragioni si contestano le prestazioni degli F-4. In condizioni normali il limite di 100°C sopraggiunge a Mach 1,9. Oltre i 12200 metri di quota e per un massimo di 5 minuti si possono mantenere 121°C,  poco sopra Mach 2. Ma il pilota dice anche che spesso la temperatura in quota scendeva a -75°C. Non è un evento raro, si può arrivare anche a -80°C nell’atmosfera reale. Con -75°C i limiti precedenti passano a 2,1 e oltre 2,2 Mach. Nel caso dell’F-104S la temperatura massima parte da 121°C e arriva a 153°C, che corrispondono a Mach 2 senza limitazioni e 2,2 sopra i 12200 metri, per un massimo di 5 minuti, con un fondo scala a 160°C. E se la giornata è fredda ? Si potrebbe arrivare a 2,4 Mach.

Che la temperatura conti, è dimostrato dalle modifiche effettuate per un record con un F-104C, che consentivano 5 minuti oltre 120°, 3 minuti oltre 160° e un massimo di 199°C.

Adesso una domanda. La velocità massima dell’F-15A ? …No. Sbagliato. E’ 2,3 Mach. Solo sopra i 14000 metri, possibilmente in una giornata fredda, e solo per 60 secondi, può superare 2,5 Mach.

“The fastest I’ve had one on the deck was 750, the redline. I do know one pilot who let it run out to 825. … It’s maximum was far beyond 2.0 at altitude. The most I’ve heard of is 2.4 which is above the aluminum one-time limit. (2.2 for 5 minutes) I have personally flown the aircraft in a zoom climb high enough so the altimeter stopped turning at around 87000. We were still going up in a 50 degree climb. .. I know the bird will cruise at 73,000 at Mach 2.0; Paul Da San Martineo and I RTB’d from Tyndall to Homestead that way. It certainly impressed Miami Center; I remember the controller’s answer when we called “Level Flight Level 730”. “Roger, and you weren’t lying about your true airspeed either!” (We’d filed a TAS of 1150 kts)”

750 nodi fanno 1,14 Mach, niente di eccezionale. 825 nodi fanno 1,25 Mach, ottimo e credibile. 

2,4 Mach sono stati ottenuti anche dagli F-4, naturalmente il motore ne risente se si insiste, la temperatura continua ad aumentare. Ma per 60-90 secondi si può fare.

La “zoom climb” può essere effettuata da moltissimi velivoli (provate a leggervi il record dell’A-5 Vigilante, che non era neppure un caccia !). Nel caso dell’F-104 è prevista dal manuale di volo e ha poche controindicazioni. Non è nulla di eccezionale, neppure nei valori riportati. Tatticamente parlando ha un valore relativo. L’aereo non manovra e non può mantenere la quota. Tra i rischi vi è il “flame out” prima del postbruciatore, poi del motore.

La quota massima di volo dell’F-104A con motore potenziato era maggiore e sostenibile solo alla massima velocità. Ma è indubbiamente una prestazione notevole.

 “What always struck me about the aircraft was the way it could accelerate in a zero-G bunt. It seemed like it could jump from 250 to 550 in about 20 seconds. It was certainly fast enough so one had to hold the pitch trim button forward and yet still apply pressure to maintain zero-G for the unloaded accel.”

L’F-104 ha un limite di 10 secondi a 0g, poi il motore si spegne. Fare questi giochetti costa caro. 

Zipping at FL 730 – Flying the “hottest” 104 

“Since the 104A could exceed the 710 CAS redline speed by a very wide margin I don’t doubt the bird could reach that 1300 state-I seem to remember that was below 30,000 but at M 2.0. I never exceeded the 710 limit by much-saw 750 a couple times (once at about 100 feet above sea level) and have had friends without kids reach 850 plus.”

Ma allora il limite era a 710 o a 750 ? E il suo amico è arrivato a 825 o a 850 nodi ?

“I estimate we were topping out at between 90-95000 depending on how slow one arced over the top. I always floated over the top with about a tenth of a G max on the airplane and the IAS down around 125 or so. …Sometimes I would go to zero G and release a pencil in front of me and use that indicator to maintain a true parabolic flight path.”

Vedi sopra: è pericoloso, l’aereo è al limite, un errore e va giù…

“Arriving at 2.0 fairly quickly I started the climb, maintaining 2.0. We leveled at 73000 on the altimeter and eased back to about ¾ AB to maintain 315 IAS, on the good side of max L/D. I called “Level Flight Level 730” to Miami Center and he came right back with “And you weren’t lying about your true airspeed, either!”…We were burning about 100 pounds of fuel a minute and covering 20 miles a minute and the TACAN mile-meter was really counting down, a tenth of a mile (smallest division) clicking past every third of a second.”

Che non fa Mach 2, ma 1,8. A stupire è però il consumo, solo 6000 libbre/ora. All’inizio ho pensato ad una bufala, poi però ho considerato che la spinta è molto bassa ad altissima quota, anche col postbruciatore, forse ci siamo… Ma sembra un po’ troppo poco. Ad ogni modo, una crociera di pochi minuti, perché bisogna arrivare in quota, accelerare a Mach 2, continuare a salire col postbruciatore e poi finalmente entrare in crociera supersonica, lasciando almeno 1000 libbre nei serbatoi per il rientro…

90 Second Climb – Zipper over Florida 

“This time I decided to see how long it took climbing subsonic to get to 45000 feet. Takeoff was standard – about 2300 feet to 185 and rotate, gear up, level off, pickup .97 Mach and rotate to hold .97 Mach. The Zipper really went uphill; climb angle was maybe 50-60 degrees; I was too busy holding the Mach and watching the altimeter versus the second hand to notice much else. I saw I wasn’t going to make 45.000 at 90 seconds holding .97 Mach so I rotated straight up into the vertical somewhere around 37.000 feet or so. I did in fact cross 45.000 right on 90 seconds.”

Questo è molto strano. Perfettamente credibile col postbruciatore ma senza ?  In effetti il pilota non dice di trovarsi in “military”.

Sounding off about the Zipper

“.97 Mach in military power on the deck, about 1.25 in burner, again on the deck. Would accelerate past 1.0 Mach at 25,000 in military – no AB needed. Did that, too. “

Certo, è possibile. Anche altri velivoli possono farlo.

“The old J79-3B engine (15,000 pounds in burner) when new would take the bird out to 2.36 Mach; the newer -19 engine (18900 pounds in AB) to the far side of 2.5 Mach. “

No. La spinta massima era quella ma veniva limitata a 17900 libbre.

“Two guys in my flight saw 2.5 Mach at 50,000…”

Mmm… Però Tom Delashaw, durante una prova con un F-104C e per 2 minuti, sembra ci sia arrivato. Le foto riportano 1588 miglia orarie (2,4 Mach) ma al ritorno l’aereo presentava tracce evidenti di bruciature alle insegne…

“BTW the bloody F-4D/E took about 120 miles to get from .9 to 2.0 Mach, we did it every engine change. The old -3B engine was about the same, maybe 20 miles shorter, both taking about 4 minutes plus. The -19 engined bird took about 27 miles, about 1’45”, and burned 1000 pounds of fuel doing it.”

Ah si ? 100-120 miglia in più di 4 minuti ? Fanno una media di 2,3 e 2,7 Mach… Impossibile. O è sbagliato il tempo o lo spazio percorso.

Invece per l’F-104 modificato il calcolo è perfetto. 1540 km/h di media fanno 44 km (27 miglia), con un consumo specifico di 1,96 fanno 465 kg (circa 1000 libbre). Ma è lo stesso record ottenuto dall’YF-16.

 “We scheduled 1:20 hour for the old engined-birds minus external tanks. That went up to 1:30 hour with the new and more efficient engine. That equates to 8 1/2 miles a minute cruise giving about 700 miles for the old-engined birds; 800 for the -19 birds.”

Ma ora qualcosa non torna. Perché col solo carburante interno, diciamo 6000 libbre, il consumo risultante è di 66 libbre/minuto, alla migliore crociera. Quasi quanto le 100 libbre col postbruciatore a ¾ e a Mach 2…

Comunque, al di là di qualche minimo errore, non sembra sia necessario modificare i manuali di volo. Naturalmente lo stesso si potrebbe dire per molti altri velivoli “estremi”. Uno a caso, il MiG-25, che nelle prove e in guerra ha superato occasionalmente Mach 3. E che dire dell’A-12 che in prova è arrivato a 3,56 Mach o dell’SR-71 a 3,43 Mach nelle prove e, secondo qualche pilota, a oltre 3,5 in rotta di scampo ?

3 thoughts on “Le prestazioni dell’F-104

  1. Forse la questione della velocità massima dell’F-111 riguarda quella “teorica” ricavabile dall’analisi del cono di Mach, senza tenere in conto fattori abbastanza cruciali come materiali, spinta disponibile, configurazione delle prese d’aria eccetera… Un esercizio matematico insomma. Tempo fa feci la prova sull’F-14 e ricavai un cono di Mach corrispondente a una velocità simile, e il 111 è ancora più allungato.

  2. Allora è una delle ennesime dimostrazioni che le affermazioni dei piloti vanno prese sempre con mille pinze…

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