Se pensavate che fossi andato in vacanza, devo dire che -purtroppo per tutti- vi sbagliavate. Del resto nemmeno io immaginavo che vi fossero tante cose da leggere e imparare sull'argomento. Ma Avialogos.com ha cambiato 'tutto' o quasi, ed ecco i risultati.
Iniziamo ricapitolando le prestazioni dell'F-104 che abbiamo già visto e che qui ci interessano particolarmente:
http://www.avialogs.com/index.php/en/aircraft/usa/lockheed/f-104starfighter/aer1f-104s-asam-1-flight-manual-f-104s-asa-m-series-aircraft.html
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg carburante e circa 2 minuti.
Il volo a bassa quota, con DI di circa 100, volando a bassa quota a 350 kt, l'F-104 potrebbe volare consumando circa 35 kg/min, che sono circa 3 kg/km.
Con 4.800 kg circa di carburante, sarebbe sufficiente per circa 1.600 km. Anche calando del 20% per riserve varie e consumi accessori, sarebbero sui 1.200 km ovvero 600 km di raggio d'azione (aumentabili forse a 650-700 km se viene sganciato il carico bellico e/o i serbatoi). Del resto, l'aereo aveva un raggio d'azione di 481 km a bassa quota con 7 bombe (e sicuramente anche due serbatoi d'estremità, totalizzando in tal caso circa 3.800 kg, ovvero a 3 kg/km, circa 1.200 km, ridotti del 20% circa 960 km ergo... 480 di raggio d'azione precisi!!!!!).
L'F-104S vira anche a soli 200 kt, ma mooolto leggero, manovrando con poco più di 1,1 G, mentre per fare 4 G ha bisogno di 390 kt circa(!!) per un raggio di circa 1.000 metri e un tempo di circa 60 secondi; ma fino a 2,2 M è capace di tirare fino a 4,5 G (naturalmente in configurazione pulita e leggero anche come carburante).
Configurazione dell'F-104ASA
Quindi, ricapitolando anzitutto i DI e i pesi, così ci si orienta molto meglio.
Peso ufficiale a vuoto: 6.823 kg (15.000 lb).
Peso carburante interno: 6.500 lb, esterno 4.876 lb (2x 170 gal e 2 x 195 gal u-tanks). Il peso al decollo con il solo carburante interno è di 9.772 kg (non so se è incluso anche il pilota, il livello ufficiale dell'F-104ASA è 6.840 kg a vuoto e max 9.840 kg, che è molto simile al dato di 9.772 kg che viene fuori dal manuale a vuoto operativo più carburante. Forse varia semplicemente la densità del carburante usato oppure il pilota a bordo...
AIM-9 tip/rotaie: 7; Sparrow/Aspide: 16; tiptank 8; u-tank 26.
Versione lunga:
-AIM-9L/I (tip): 190 lb (circa 86 kg, 3 DI)+145 lb (adattatore, circa 65 kg e 4,5 DI) = 335 lb e 7,5 DI ergo circa 150 kg per ciascun sistema.
-AIM-9L/ (BL-104): 190 lb (86 kg e 6,5 DI)+241 lb (BL-104+adattatore, circa 110 kg e 9,5 DI) = 431 lb e 18 DI ergo circa 195 kg per ciascun sistema.
-AIM-7 Sparrow: 445 lb (202 kg) e 6,5 DI + 174 lb (BL-104+adattatore, circa 79 kg e DI 9,5) = 619 lb e 280 kg e DI 16.
-Aspide: 488 lb (221 kg) e 6,5 DI+ 187 lb (BL-104+adattatore, circa 85 kg e DI 9,5) = 675 lb e 306 kg con DI 16.
-tip tank: 1366 lb (inclusi 1135,5 lb fuel): DI 8 (e peso di 620 kg)
-u.tank (BL 75): 1480 lb (incluse 1302,5 lb fuel): DI 23 (e peso di 671 kg.
-F-104 (peso interno, 9.840 kg o 21.700 lb circa) con:
--2 AIM-9 wingtip: 330 kg e 15 DI circa 10.200 kg = 22.400 lb (dal manuale: 22.274 lb - DI 15)
--2 AIM-9 wingtip e 2 AIM-7/Aspide: 900-950 kg e 47 DI 10.800 kg = 23.800 lb (23.512 lb - DI 47)
--2 AIM-9 wingtip, 2 AIM-7/Aspide e 2 tank: 2.200-2.300 kg e 93 DI 12.060 kg = 26.588 lb (26.742 lb -DI 99)
--2 tip tank, 2 AIM-7/Aspide: circa 1.800 kg e 48 DI 11.600 kg = 25.500 lb ( 25.513 lb - DI 48)
--2 tip tank, 1 AIM-7/Aspide e 1 AIM-9: 1.740-1.760 kg e 50 DI. 11.500 kg = 25.352 lb (25.325 lb - DI 50)
--2 AIM-7/Aspide: 560-610 kg e 32 DI 10.400 kg = 22.927 lb (22.782 lb - DI 32)
--1 AIM-7/Aspide e 1 AIM-9: circa 500 kg e 34 DI 10.300 kg = 22.700 lb ( 22.594 lb - DI 34 )
--2 tip tank e 2 serbatoi subalari: 2.700 kg e 62 DI. 12.425 kg = 27.392 lb
Pesi esterni inclusi: tra 10.200-12.500 kg a seconda delle configurazioni 22.800-27.200 lb circa.
Quindi ricapitoliamo:
22.000 lb (circa 10.000 kg) = aereo 'pulito';
23.000 lb (10.400 kg) = aereo con due AIM-9; Incremento drag: +15%
24.000 lb (10.800 kg) = aereo con 4 AIM-7/9 incremento drag: + 48%
26.000 lb (11.800 kg) = con 4 AAM e 2 tip tank incremento drag: + 84% ?
28.000 lb (12.700 kg) = 4 AAM e 2 U-tank incremento drag: + 93-99%
Questo senza considerare, ovviamente, eventuali interferenze (in genere ci sono) che aumentano il drag più degli elementi singoli considerati, come dimostra il manuale qui sotto...
Notare come l'aereo avesse un aumento mostruoso di drag con carichi subalari: tipo bastava avere 2 serbatoi e due AIM-9 alle estremità, e subito il drag aumentava dei 2/3; per raddoppiarlo bastavano 2 serbatoi subalari e 4 missili, ma anche 4 tank e 2 missili. La differenza, più che nel drag, era ovviamente nel peso che passava da 26,3 a 28,5 k lb.
Resta il fatto che se due tank o due missili alle estremità aumentano il drag solo di circa il 15%, 4 AAM arrivano già a circa il 50% in più, che è un aumento molto notevole. Se si ha pure la pretesa di aggiungere due tank si arriva quasi al raddoppio. Non c'é da stupirsi se il col.Ripamonti diceva che l'F-104, in questa configurazione, deve sganciare il prima possibile i suoi tank ausiliari perché la configurazione è già al limite del 'volabile'.
Ma allora cosa dire dei due AIM-9 attaccabili agli agganci ventrali, che notoriamente non erano graditi per il troppo drag (eppure erano molto probabilmente meglio del 'catamarano' centrale, che in effetti non fu installato sull'F-104S)?
Per non parlare delle bombe, specie le vecchie e pesanti M117, per le quali tuttavia non ho dati perché il manuale parla solo dell'F-104ASA/CI. Voglio dire, portare 3 M117 ventrali dev'essere stata un'esperienza notevole...
Eppure nei collaudi si è visto l'F-104 portare 4 AAM e 4 tank, oppure fino a 5 bombe M117 e 4 tank (pieni?). Considerando che già i 4 tank cmportano 62 DI e che 4 AAM probabilmente non comportano meno di altri 50 punti, e le bombe forse anche di più... beh, è un buon motivo per cui gli F-104 andavano in giro quasi 'ignudi' di carichi esterni. Ma a quel punto a che serve l'abilitazione per gli Sparrow o i tank ausiliari?
E dire che tutto questo arrangiamento di missili e serbatoi, che nell'F-104 dava tanti problemi, l'F-4 Phantom lo risolveva con i 4 Sparrow in fusoliera (DI circa 5...) e il tank ventrale (DI non più di 10...). Tanto per capirci di che si parla. L'F-104 sarà stato più scattante quando pulito, come vedremo poi; ma una volta caricato di armi e accessori, ha lo stesso degrado di prestazioni che ci sarebbe nel far portare un divano ad una moto, piuttosto che ad una station wagon.
In effetti, secondo la tabella ufficiale, i risultati sono lievemente diversi:
Configurazione: (posizioni: da un'estremità alare all'altra, tip-BL-104-BL-75---BL-75-104-tip)
DUE SIDEWINDER:
AIM-9L-------- 0--------0 -------0-------- 0 ------------AIM-9L Peso: 22.274 lb --DI 15
AIM-9L--------- 0 ----tank ---tank ------0 -----------AIM-9L Peso: 25.504 lb --DI 67
0----------- AIM-9L----- 0------- 0 -----AIM-9L------------ 0 Peso: 22.406 lb --DI 36
tank------ AIM-9L------ 0------- 0----- AIM-9L ----------tank Peso: 25.137 lb --DI 52
0---------- AIM-9L----- tank--- tank ---AIM-9L----------- 0 Peso: 25.638 lb --DI 88
tank----- AIM-9L------ tank--- tank----AIM-9L-------- tank Peso: 28.370 lb --DI 104
4 AAM VARI
AIM-9L----- AIM-9L----- 0----- 0-------- AIM-9L---- AIM-9L Peso: 23.136 lb-- DI 51
AIM-9L----- AIM-9L ----tank--- tank-- AIM-9L---- AIM-9L Peso: 26.366 lb --DI 103
AIM-9L--- MRAAM------ 0----- 0------- MRAAM----- AIM-9L Peso: 23.512 lb --DI 47
AIM-9L----MRAAM ---tank- tank------ MRAAM ----AIM-9L Peso: 26.742 lb --DI 99
2 AAM VARI
0-------- AIM-9L-------- 0------ 0----- MRAAM-------- 0 Peso: 22.594 lb-- DI 34
0-------- AIM-9L------ tank--- tank-- MRAAM------- 0 Peso: 25.824 lb --DI 86
tank---- AIM-9L------ 0---------- 0---- MRAAM-- tank Peso: 25.325 lb --DI 50
tank----- AIM-9L----- tank---- tank--- MRAAM-- tank Peso: 28.555 lb --DI 102
2 MRAAM
0 ---------MRAAM ----0 ----0----- MRAAM---------- 0 Peso: 22.782 lb --DI 32
tank----- MRAAM ----0 ----0---- MRAAM---------- tank Peso: 25.513 lb --DI 48
0--------- MRAAM --tank--- tank-- MRAAM ---------0 Peso: 26.012 lb --DI 84
tank---- MRAAM--- tank--- tank---- MRAAM---- tank Peso: 28.555 lb --DI 100
TRASFERIMENTO (2 tank)
tank------ 0----------- 0-------- 0----------- 0------------- tank Peso: 24.275 lb --DI 16
Notare come la famosa configurazione asimmetrica arrivasse comunque a DI 50 (1,5 volte il drag normale) se con due serbatoi ausiliari ai tip (oltre 25.500 lb al decollo), ma non ci faceva certo una bella figura se si mettevano i serbatoi subalari anziché alle estremità (5/6 in più di drag). Il drag non cambiava se si usavano 2 missili uguali o diversi sotto le ali, anzi con il tipo 'multiplo' aumenta da 32 a 34.
SALITA IN QUOTA
A 30.000 ft: con l'aereo pulito, 22.000 lb, abbiamo circa 0,85 (0,8)min (!); con 22.300 lb e 2 AIM-9 (minimo carico 'sindacale') abbiamo 0,92 minuti o 0,8 min (50-55 sec).
Con 2 AIM-7 e 2 AIM-9, si arriva invece a 1,45 (1,33 = 80 sec!) min/35.000 ft e a 40.000 ft in 2,15 o 2,25 minuti.
Con due wingtip in aggiunta a 2 missili allora abbiamo circa 1,75 minuti per 35.000 ft e 2,6 o 2,7 minuti per 40.000 ft.
Con due u-tanks e 4 AAM abbiamo invece (a circa 27.000 lb e 100 DI) un totale di 2,1 (2) min per i 35.000 ft e 3,4 (3,3) min per i 40.000 ft.
Per dire: per ottenere la famosa prestazione di 1,33 minuti per i 35.000 ft, un F-104S, stando al grafico, deve avere circa 23.000 lb di peso (e ovviamente un ridotto drag), che praticamente si riduce ai due AIM-9 d'estremità alare: tutto qui! Con questo peso/drag arriva anche a 12.200 m in circa 1,85-1,9 minuti.
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg carburante e circa 2 minuti. Sì lo so, l'ho già scritto sopra, ma repeta juvant.
Da notare che l'aereo non ha una capacità di salita dry oltre una certa quota: se sale alla massima velocità di 0,9M (con A/B l'ottimale è 0,925 per le migliori prestazioni) non riesce nemmeno ad arrivare a 40.000 ft.sopra le 20.000 lb (praticamente con il 70% di carburante a far tanto). A 0,8 M è incapace di salire sopra i 30.000 ft se pesa più di 24.500 lb; sotto ci mette fino a 7 minuti per questa salita. Questo significa che a differenza del Phantom, lo Starfighter non può proprio salire dry sopra un certo peso, ad alta quota. Comunque, se abbassa la velocità di salita, fino a 0,8-0,75 M, può ancora portare fino a 32.000 lb, ma non molto oltre i 25.000 ft! Alla faccia dell'arrampicata! Basta non usare l'A/B e/o portare carichi pesanti (anche in maniera non eccessiva) che già arriva alla fine delle sue capacità di salita.
Questo beninteso in condizioni ISA: con temperature più calde o più fredde può migliorare o peggiorare in maniera sensibile, e certo che nel clima mediterraneo è più il 'caldo' che il freddo. Per esempio, a seconda di quanto fa caldo: con temperature nettamente sotto ISA, a 35.000 ft con due AIM-9 è possibile anche in 1,25 min, con ISA 1,3, con ISA+ si arriva anche a 1,6 minuti.
Peggio per i 12.200 m (40.000 ft): con ISA molto 'meno' si arriva a 1,8 min, con ISA a 2,2, con ISA+ a 2,5 min: la differenza tra il valore minore e quello più alto è fino al 50%!
CONSUMI
F-104 CLEAN (19.000 lb, ISA)
-a 40.000 ft: circa 83 NM/1000 lb a circa M 1,6 (3 kg/km = ) Max 55 NM
-a 45.000 ft: circa 95 NM/1000 lb a circa M 1,6 (2,6 kg/km = ) Max 70 NM
-a 50.000 ft: circa 100+ NM/1000 lb a circa M 1,7 (2,5 kg/km = ) Max 83 NM (valori medi di peso: 80-85 range)
F-104 con due MRAAM: a 20.000 lb media
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (2 M) MAX CONSUMO (2,2 M)
-a 35.000 ft: circa 60 NM/1000 lb a circa M 1,4 (4 kg/km = ) 48 NM 45 NM
-a 40.000 ft: circa 65 NM/1000 lb a circa M 1,5 (3,9 kg/km = ) 57 NM 48 NM
-a 45.000 ft: circa 73 NM/1000 lb a circa M 1,7 (3,36 kg/km = ) 68 NM 60 NM
-a 50.000 ft: circa 78 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 77 NM 68 NM
con l'F-104S con due tip tanks, al peso calcolato di 20.000 lb, abbiamo:
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (a Mach 2)
-a 35.000 ft: circa 58 NM/1000 lb a circa M 1,2 (4,3 kg/km = ) 45 NM
-a 40.000 ft: circa 65 NM/1000 lb a circa M 1,5 (3,8 kg/km = ) 57 NM
-a 45.000 ft: circa 76 NM/1000 lb a circa M 1,7 (3,2 kg/km = ) 69 NM
-a 50.000 ft: circa 84 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 79 NM
con l'F-104S con pieno A/B 2 MRAAM e due tip tanks, al peso calcolato di 21.000 lb, abbiamo:
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (M.2)
-a 35.000 ft: circa 48 NM/1000 lb a circa M 1,2 (5 kg/km = ) 37 NM
-a 40.000 ft: circa 61 NM/1000 lb a circa M 1,4 (4 kg/km = ) 57 NM
-a 45.000 ft: circa 64 NM/1000 lb a circa M 1,6 (3,2 kg/km = ) 58 NM
-a 50.000 ft: circa 68 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 64 NM
Non oso immaginare a 54.000 ft, non c'é scritto nel manuale... ma se continua di questo passo saranno sicuramente oltre le 80 NM/1.000 lb, il che significa effettivamente sui 3 kg/km. Notare che comunque sia il massimo accettabile con i due tanks è di M 2 e che da 50.000 ft il massimo di accelerazioni accettabili è circa 1,4.
Quanto ai consumi mlitary, sono segnalati fino a M 1.
SLM (ISA): 170 lb/min a 0,6, 210 lb/min a M 1,0. (85-100 kg/min)
A circa 20.000 ft, a 0,6-1 M: 82-120 lb/min. (37- 55 kg/min)
A circa 30.000 ft, a 0,6-1 M: 50-80 lb/min (23-36 kg/min)
A circa 35.000 ft, a 0,8-0,9 M: 80-95 lb; (36-45 kg/min)
A circa 40.000 ft: circa 50 lb/min (a M 1) (23 kg/min)
Con A/B: tra -60° e + 35° C: i valori più alti sono a -60°, quelli più bassi a +35° (aumenta a spinta, aumenta il consumo).
SL: 700-840 lb/min. (ISA, circa 760 lb/min) = 300-380 kg/min (5-6 kg/sec)
3.000 m: 525-840 lb/min = 240-380 kg/min (4-6 kg/sec)
6.000 m: 390-850 lb/min = 180-390 kg/min (3-6,5 kg/sec)
9.000 m: 250-670 lb/min = 110-300 kg/min (ovvero 2-5 kg/sec)
10.600 m: 225-640 lb/min = 100-290 kg/min (1,7-4,5 kg/sec)
12.000 m: 180-600 lb/min = 80-270 kg/min (1,3-4,5 kg/sec)
13.700 m: 160-475 lb/min = 70-220 kg/min (1-3 kg/sec)
15.200 m: 120-370 lb/min = 50-150 kg/min (1-2,5 kg/sec)
18.300 m: 70-220 lb/min = 30-100 kg/min (0,5-1,6 kg/sec)
Queste, in verità, sono le scale di consumo trovate: per esempio, SLM, a 0,8 M, il consumo è possibile tra 700 e 840 lb/min, tra 35 sopra e 60 gradi C sotto zero.
Quanto alle velocità ad alta quota: Mach 2, a circa -56° che sopra una certa quota (circa 12.000 m) è considerata la temperatura standard dell'atmosfera. Per avere il consumo chilometrico basta dividere per circa 35,5 km. I valori scendono da circa 10 kg/km a 30.000 ft a circa 3 kg/km a 60.000 ft. Ecco la tabella dei dati:
-a 30.000 ft: 725 lb/min; = circa 330 kg/min (5,5 kg/sec)
- 35.000 ft: 580 lb/min; = circa 260 kg/min (4+ kg/sec)
-a 40.000 ft: 490 lb/min; = circa 220 kg/min (3,7 kg/sec)
-a 45.000 ft: 380 lb/min; = circa 170 kg/min (3 kg/sec circa)
-a 50.000 ft: 310 lb/min. = circa 140 kg/min (2,3 kg/sec)
-a 55.000 ft: 250 lb/min. = circa 115 kg/min (2 kg/sec)
-a 60.000 ft: 200 lb/min. = circa 90 kg/min (1,5 kg/sec)
Pensate un pò che differenza:
Partendo da
35.000 ->40.000 ft: = +18% raggio extra
40 45 50 55 60 k
40.000- 45.000 = +28% (52%)
45.000- 50.000 = +22% (58%) (87%)
50.000- 55.000 = +24% (52%) (96%) (132%)
55.000- 60.000 = + 25% (55%) (90%) (145%) (190%)
Una grossa differenza! Ma almeno non ci sono molte variazioni alle temperature varie, che a quanto pare colpiscono solo sotto circa 11.000 m (entro i 37.000 ft più precisamente).
Per il consumo military: a 0,9 M
SLM 840 lb/min, = 380 kg/min (6,3 kg/sec)
720 a 5.000 ft, = 330 kg/min (5,5 kg/sec)
580 a 10.000 ft, = 220 kg/min (3,9 kg/sec)
400 a 20.000 ft, = 180 kg/min (3 kg/sec)
320 a 25.000 ft, = 140 kg/min (2,3 kg/sec)
250 a 30.000 ft. = 113 kg/min (1,8 kg/sec)
Non è indicato né il peso né il DI né la configurazione dell'aereo, così è difficile capirci qualcosa, ma è chiaro che si tratti di un aereo pulito se non altro dal fatto che arriva fino a 2,2 M, quindi al massimo ha due MRAAM o AIM-9 sotto le ali.
Iniziamo ricapitolando le prestazioni dell'F-104 che abbiamo già visto e che qui ci interessano particolarmente:
http://www.avialogs.com/index.php/en/aircraft/usa/lockheed/f-104starfighter/aer1f-104s-asam-1-flight-manual-f-104s-asa-m-series-aircraft.html
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg carburante e circa 2 minuti.
Il volo a bassa quota, con DI di circa 100, volando a bassa quota a 350 kt, l'F-104 potrebbe volare consumando circa 35 kg/min, che sono circa 3 kg/km.
Con 4.800 kg circa di carburante, sarebbe sufficiente per circa 1.600 km. Anche calando del 20% per riserve varie e consumi accessori, sarebbero sui 1.200 km ovvero 600 km di raggio d'azione (aumentabili forse a 650-700 km se viene sganciato il carico bellico e/o i serbatoi). Del resto, l'aereo aveva un raggio d'azione di 481 km a bassa quota con 7 bombe (e sicuramente anche due serbatoi d'estremità, totalizzando in tal caso circa 3.800 kg, ovvero a 3 kg/km, circa 1.200 km, ridotti del 20% circa 960 km ergo... 480 di raggio d'azione precisi!!!!!).
L'F-104S vira anche a soli 200 kt, ma mooolto leggero, manovrando con poco più di 1,1 G, mentre per fare 4 G ha bisogno di 390 kt circa(!!) per un raggio di circa 1.000 metri e un tempo di circa 60 secondi; ma fino a 2,2 M è capace di tirare fino a 4,5 G (naturalmente in configurazione pulita e leggero anche come carburante).
Configurazione dell'F-104ASA
Quindi, ricapitolando anzitutto i DI e i pesi, così ci si orienta molto meglio.
Peso ufficiale a vuoto: 6.823 kg (15.000 lb).
Peso carburante interno: 6.500 lb, esterno 4.876 lb (2x 170 gal e 2 x 195 gal u-tanks). Il peso al decollo con il solo carburante interno è di 9.772 kg (non so se è incluso anche il pilota, il livello ufficiale dell'F-104ASA è 6.840 kg a vuoto e max 9.840 kg, che è molto simile al dato di 9.772 kg che viene fuori dal manuale a vuoto operativo più carburante. Forse varia semplicemente la densità del carburante usato oppure il pilota a bordo...
AIM-9 tip/rotaie: 7; Sparrow/Aspide: 16; tiptank 8; u-tank 26.
Versione lunga:
-AIM-9L/I (tip): 190 lb (circa 86 kg, 3 DI)+145 lb (adattatore, circa 65 kg e 4,5 DI) = 335 lb e 7,5 DI ergo circa 150 kg per ciascun sistema.
-AIM-9L/ (BL-104): 190 lb (86 kg e 6,5 DI)+241 lb (BL-104+adattatore, circa 110 kg e 9,5 DI) = 431 lb e 18 DI ergo circa 195 kg per ciascun sistema.
-AIM-7 Sparrow: 445 lb (202 kg) e 6,5 DI + 174 lb (BL-104+adattatore, circa 79 kg e DI 9,5) = 619 lb e 280 kg e DI 16.
-Aspide: 488 lb (221 kg) e 6,5 DI+ 187 lb (BL-104+adattatore, circa 85 kg e DI 9,5) = 675 lb e 306 kg con DI 16.
-tip tank: 1366 lb (inclusi 1135,5 lb fuel): DI 8 (e peso di 620 kg)
-u.tank (BL 75): 1480 lb (incluse 1302,5 lb fuel): DI 23 (e peso di 671 kg.
-F-104 (peso interno, 9.840 kg o 21.700 lb circa) con:
--2 AIM-9 wingtip: 330 kg e 15 DI circa 10.200 kg = 22.400 lb (dal manuale: 22.274 lb - DI 15)
--2 AIM-9 wingtip e 2 AIM-7/Aspide: 900-950 kg e 47 DI 10.800 kg = 23.800 lb (23.512 lb - DI 47)
--2 AIM-9 wingtip, 2 AIM-7/Aspide e 2 tank: 2.200-2.300 kg e 93 DI 12.060 kg = 26.588 lb (26.742 lb -DI 99)
--2 tip tank, 2 AIM-7/Aspide: circa 1.800 kg e 48 DI 11.600 kg = 25.500 lb ( 25.513 lb - DI 48)
--2 tip tank, 1 AIM-7/Aspide e 1 AIM-9: 1.740-1.760 kg e 50 DI. 11.500 kg = 25.352 lb (25.325 lb - DI 50)
--2 AIM-7/Aspide: 560-610 kg e 32 DI 10.400 kg = 22.927 lb (22.782 lb - DI 32)
--1 AIM-7/Aspide e 1 AIM-9: circa 500 kg e 34 DI 10.300 kg = 22.700 lb ( 22.594 lb - DI 34 )
--2 tip tank e 2 serbatoi subalari: 2.700 kg e 62 DI. 12.425 kg = 27.392 lb
Pesi esterni inclusi: tra 10.200-12.500 kg a seconda delle configurazioni 22.800-27.200 lb circa.
Quindi ricapitoliamo:
22.000 lb (circa 10.000 kg) = aereo 'pulito';
23.000 lb (10.400 kg) = aereo con due AIM-9; Incremento drag: +15%
24.000 lb (10.800 kg) = aereo con 4 AIM-7/9 incremento drag: + 48%
26.000 lb (11.800 kg) = con 4 AAM e 2 tip tank incremento drag: + 84% ?
28.000 lb (12.700 kg) = 4 AAM e 2 U-tank incremento drag: + 93-99%
Questo senza considerare, ovviamente, eventuali interferenze (in genere ci sono) che aumentano il drag più degli elementi singoli considerati, come dimostra il manuale qui sotto...
Notare come l'aereo avesse un aumento mostruoso di drag con carichi subalari: tipo bastava avere 2 serbatoi e due AIM-9 alle estremità, e subito il drag aumentava dei 2/3; per raddoppiarlo bastavano 2 serbatoi subalari e 4 missili, ma anche 4 tank e 2 missili. La differenza, più che nel drag, era ovviamente nel peso che passava da 26,3 a 28,5 k lb.
Resta il fatto che se due tank o due missili alle estremità aumentano il drag solo di circa il 15%, 4 AAM arrivano già a circa il 50% in più, che è un aumento molto notevole. Se si ha pure la pretesa di aggiungere due tank si arriva quasi al raddoppio. Non c'é da stupirsi se il col.Ripamonti diceva che l'F-104, in questa configurazione, deve sganciare il prima possibile i suoi tank ausiliari perché la configurazione è già al limite del 'volabile'.
Ma allora cosa dire dei due AIM-9 attaccabili agli agganci ventrali, che notoriamente non erano graditi per il troppo drag (eppure erano molto probabilmente meglio del 'catamarano' centrale, che in effetti non fu installato sull'F-104S)?
Per non parlare delle bombe, specie le vecchie e pesanti M117, per le quali tuttavia non ho dati perché il manuale parla solo dell'F-104ASA/CI. Voglio dire, portare 3 M117 ventrali dev'essere stata un'esperienza notevole...
Eppure nei collaudi si è visto l'F-104 portare 4 AAM e 4 tank, oppure fino a 5 bombe M117 e 4 tank (pieni?). Considerando che già i 4 tank cmportano 62 DI e che 4 AAM probabilmente non comportano meno di altri 50 punti, e le bombe forse anche di più... beh, è un buon motivo per cui gli F-104 andavano in giro quasi 'ignudi' di carichi esterni. Ma a quel punto a che serve l'abilitazione per gli Sparrow o i tank ausiliari?
E dire che tutto questo arrangiamento di missili e serbatoi, che nell'F-104 dava tanti problemi, l'F-4 Phantom lo risolveva con i 4 Sparrow in fusoliera (DI circa 5...) e il tank ventrale (DI non più di 10...). Tanto per capirci di che si parla. L'F-104 sarà stato più scattante quando pulito, come vedremo poi; ma una volta caricato di armi e accessori, ha lo stesso degrado di prestazioni che ci sarebbe nel far portare un divano ad una moto, piuttosto che ad una station wagon.
In effetti, secondo la tabella ufficiale, i risultati sono lievemente diversi:
Configurazione: (posizioni: da un'estremità alare all'altra, tip-BL-104-BL-75---BL-75-104-tip)
DUE SIDEWINDER:
AIM-9L-------- 0--------0 -------0-------- 0 ------------AIM-9L Peso: 22.274 lb --DI 15
AIM-9L--------- 0 ----tank ---tank ------0 -----------AIM-9L Peso: 25.504 lb --DI 67
0----------- AIM-9L----- 0------- 0 -----AIM-9L------------ 0 Peso: 22.406 lb --DI 36
tank------ AIM-9L------ 0------- 0----- AIM-9L ----------tank Peso: 25.137 lb --DI 52
0---------- AIM-9L----- tank--- tank ---AIM-9L----------- 0 Peso: 25.638 lb --DI 88
tank----- AIM-9L------ tank--- tank----AIM-9L-------- tank Peso: 28.370 lb --DI 104
4 AAM VARI
AIM-9L----- AIM-9L----- 0----- 0-------- AIM-9L---- AIM-9L Peso: 23.136 lb-- DI 51
AIM-9L----- AIM-9L ----tank--- tank-- AIM-9L---- AIM-9L Peso: 26.366 lb --DI 103
AIM-9L--- MRAAM------ 0----- 0------- MRAAM----- AIM-9L Peso: 23.512 lb --DI 47
AIM-9L----MRAAM ---tank- tank------ MRAAM ----AIM-9L Peso: 26.742 lb --DI 99
2 AAM VARI
0-------- AIM-9L-------- 0------ 0----- MRAAM-------- 0 Peso: 22.594 lb-- DI 34
0-------- AIM-9L------ tank--- tank-- MRAAM------- 0 Peso: 25.824 lb --DI 86
tank---- AIM-9L------ 0---------- 0---- MRAAM-- tank Peso: 25.325 lb --DI 50
tank----- AIM-9L----- tank---- tank--- MRAAM-- tank Peso: 28.555 lb --DI 102
2 MRAAM
0 ---------MRAAM ----0 ----0----- MRAAM---------- 0 Peso: 22.782 lb --DI 32
tank----- MRAAM ----0 ----0---- MRAAM---------- tank Peso: 25.513 lb --DI 48
0--------- MRAAM --tank--- tank-- MRAAM ---------0 Peso: 26.012 lb --DI 84
tank---- MRAAM--- tank--- tank---- MRAAM---- tank Peso: 28.555 lb --DI 100
TRASFERIMENTO (2 tank)
tank------ 0----------- 0-------- 0----------- 0------------- tank Peso: 24.275 lb --DI 16
Notare come la famosa configurazione asimmetrica arrivasse comunque a DI 50 (1,5 volte il drag normale) se con due serbatoi ausiliari ai tip (oltre 25.500 lb al decollo), ma non ci faceva certo una bella figura se si mettevano i serbatoi subalari anziché alle estremità (5/6 in più di drag). Il drag non cambiava se si usavano 2 missili uguali o diversi sotto le ali, anzi con il tipo 'multiplo' aumenta da 32 a 34.
SALITA IN QUOTA
A 30.000 ft: con l'aereo pulito, 22.000 lb, abbiamo circa 0,85 (0,8)min (!); con 22.300 lb e 2 AIM-9 (minimo carico 'sindacale') abbiamo 0,92 minuti o 0,8 min (50-55 sec).
Con 2 AIM-7 e 2 AIM-9, si arriva invece a 1,45 (1,33 = 80 sec!) min/35.000 ft e a 40.000 ft in 2,15 o 2,25 minuti.
Con due wingtip in aggiunta a 2 missili allora abbiamo circa 1,75 minuti per 35.000 ft e 2,6 o 2,7 minuti per 40.000 ft.
Con due u-tanks e 4 AAM abbiamo invece (a circa 27.000 lb e 100 DI) un totale di 2,1 (2) min per i 35.000 ft e 3,4 (3,3) min per i 40.000 ft.
Per dire: per ottenere la famosa prestazione di 1,33 minuti per i 35.000 ft, un F-104S, stando al grafico, deve avere circa 23.000 lb di peso (e ovviamente un ridotto drag), che praticamente si riduce ai due AIM-9 d'estremità alare: tutto qui! Con questo peso/drag arriva anche a 12.200 m in circa 1,85-1,9 minuti.
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg carburante e circa 2 minuti. Sì lo so, l'ho già scritto sopra, ma repeta juvant.
Da notare che l'aereo non ha una capacità di salita dry oltre una certa quota: se sale alla massima velocità di 0,9M (con A/B l'ottimale è 0,925 per le migliori prestazioni) non riesce nemmeno ad arrivare a 40.000 ft.sopra le 20.000 lb (praticamente con il 70% di carburante a far tanto). A 0,8 M è incapace di salire sopra i 30.000 ft se pesa più di 24.500 lb; sotto ci mette fino a 7 minuti per questa salita. Questo significa che a differenza del Phantom, lo Starfighter non può proprio salire dry sopra un certo peso, ad alta quota. Comunque, se abbassa la velocità di salita, fino a 0,8-0,75 M, può ancora portare fino a 32.000 lb, ma non molto oltre i 25.000 ft! Alla faccia dell'arrampicata! Basta non usare l'A/B e/o portare carichi pesanti (anche in maniera non eccessiva) che già arriva alla fine delle sue capacità di salita.
Questo beninteso in condizioni ISA: con temperature più calde o più fredde può migliorare o peggiorare in maniera sensibile, e certo che nel clima mediterraneo è più il 'caldo' che il freddo. Per esempio, a seconda di quanto fa caldo: con temperature nettamente sotto ISA, a 35.000 ft con due AIM-9 è possibile anche in 1,25 min, con ISA 1,3, con ISA+ si arriva anche a 1,6 minuti.
Peggio per i 12.200 m (40.000 ft): con ISA molto 'meno' si arriva a 1,8 min, con ISA a 2,2, con ISA+ a 2,5 min: la differenza tra il valore minore e quello più alto è fino al 50%!
CONSUMI
F-104 CLEAN (19.000 lb, ISA)
-a 40.000 ft: circa 83 NM/1000 lb a circa M 1,6 (3 kg/km = ) Max 55 NM
-a 45.000 ft: circa 95 NM/1000 lb a circa M 1,6 (2,6 kg/km = ) Max 70 NM
-a 50.000 ft: circa 100+ NM/1000 lb a circa M 1,7 (2,5 kg/km = ) Max 83 NM (valori medi di peso: 80-85 range)
F-104 con due MRAAM: a 20.000 lb media
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (2 M) MAX CONSUMO (2,2 M)
-a 35.000 ft: circa 60 NM/1000 lb a circa M 1,4 (4 kg/km = ) 48 NM 45 NM
-a 40.000 ft: circa 65 NM/1000 lb a circa M 1,5 (3,9 kg/km = ) 57 NM 48 NM
-a 45.000 ft: circa 73 NM/1000 lb a circa M 1,7 (3,36 kg/km = ) 68 NM 60 NM
-a 50.000 ft: circa 78 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 77 NM 68 NM
con l'F-104S con due tip tanks, al peso calcolato di 20.000 lb, abbiamo:
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (a Mach 2)
-a 35.000 ft: circa 58 NM/1000 lb a circa M 1,2 (4,3 kg/km = ) 45 NM
-a 40.000 ft: circa 65 NM/1000 lb a circa M 1,5 (3,8 kg/km = ) 57 NM
-a 45.000 ft: circa 76 NM/1000 lb a circa M 1,7 (3,2 kg/km = ) 69 NM
-a 50.000 ft: circa 84 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 79 NM
con l'F-104S con pieno A/B 2 MRAAM e due tip tanks, al peso calcolato di 21.000 lb, abbiamo:
MIGLIOR CONSUMO MAX CONSUMO (M.2)
-a 35.000 ft: circa 48 NM/1000 lb a circa M 1,2 (5 kg/km = ) 37 NM
-a 40.000 ft: circa 61 NM/1000 lb a circa M 1,4 (4 kg/km = ) 57 NM
-a 45.000 ft: circa 64 NM/1000 lb a circa M 1,6 (3,2 kg/km = ) 58 NM
-a 50.000 ft: circa 68 NM/1000 lb a circa M 1,75 (3,15 kg/km = ) 64 NM
Non oso immaginare a 54.000 ft, non c'é scritto nel manuale... ma se continua di questo passo saranno sicuramente oltre le 80 NM/1.000 lb, il che significa effettivamente sui 3 kg/km. Notare che comunque sia il massimo accettabile con i due tanks è di M 2 e che da 50.000 ft il massimo di accelerazioni accettabili è circa 1,4.
Quanto ai consumi mlitary, sono segnalati fino a M 1.
SLM (ISA): 170 lb/min a 0,6, 210 lb/min a M 1,0. (85-100 kg/min)
A circa 20.000 ft, a 0,6-1 M: 82-120 lb/min. (37- 55 kg/min)
A circa 30.000 ft, a 0,6-1 M: 50-80 lb/min (23-36 kg/min)
A circa 35.000 ft, a 0,8-0,9 M: 80-95 lb; (36-45 kg/min)
A circa 40.000 ft: circa 50 lb/min (a M 1) (23 kg/min)
Con A/B: tra -60° e + 35° C: i valori più alti sono a -60°, quelli più bassi a +35° (aumenta a spinta, aumenta il consumo).
SL: 700-840 lb/min. (ISA, circa 760 lb/min) = 300-380 kg/min (5-6 kg/sec)
3.000 m: 525-840 lb/min = 240-380 kg/min (4-6 kg/sec)
6.000 m: 390-850 lb/min = 180-390 kg/min (3-6,5 kg/sec)
9.000 m: 250-670 lb/min = 110-300 kg/min (ovvero 2-5 kg/sec)
10.600 m: 225-640 lb/min = 100-290 kg/min (1,7-4,5 kg/sec)
12.000 m: 180-600 lb/min = 80-270 kg/min (1,3-4,5 kg/sec)
13.700 m: 160-475 lb/min = 70-220 kg/min (1-3 kg/sec)
15.200 m: 120-370 lb/min = 50-150 kg/min (1-2,5 kg/sec)
18.300 m: 70-220 lb/min = 30-100 kg/min (0,5-1,6 kg/sec)
Queste, in verità, sono le scale di consumo trovate: per esempio, SLM, a 0,8 M, il consumo è possibile tra 700 e 840 lb/min, tra 35 sopra e 60 gradi C sotto zero.
Quanto alle velocità ad alta quota: Mach 2, a circa -56° che sopra una certa quota (circa 12.000 m) è considerata la temperatura standard dell'atmosfera. Per avere il consumo chilometrico basta dividere per circa 35,5 km. I valori scendono da circa 10 kg/km a 30.000 ft a circa 3 kg/km a 60.000 ft. Ecco la tabella dei dati:
-a 30.000 ft: 725 lb/min; = circa 330 kg/min (5,5 kg/sec)
- 35.000 ft: 580 lb/min; = circa 260 kg/min (4+ kg/sec)
-a 40.000 ft: 490 lb/min; = circa 220 kg/min (3,7 kg/sec)
-a 45.000 ft: 380 lb/min; = circa 170 kg/min (3 kg/sec circa)
-a 50.000 ft: 310 lb/min. = circa 140 kg/min (2,3 kg/sec)
-a 55.000 ft: 250 lb/min. = circa 115 kg/min (2 kg/sec)
-a 60.000 ft: 200 lb/min. = circa 90 kg/min (1,5 kg/sec)
Pensate un pò che differenza:
Partendo da
35.000 ->40.000 ft: = +18% raggio extra
40 45 50 55 60 k
40.000- 45.000 = +28% (52%)
45.000- 50.000 = +22% (58%) (87%)
50.000- 55.000 = +24% (52%) (96%) (132%)
55.000- 60.000 = + 25% (55%) (90%) (145%) (190%)
Una grossa differenza! Ma almeno non ci sono molte variazioni alle temperature varie, che a quanto pare colpiscono solo sotto circa 11.000 m (entro i 37.000 ft più precisamente).
Per il consumo military: a 0,9 M
SLM 840 lb/min, = 380 kg/min (6,3 kg/sec)
720 a 5.000 ft, = 330 kg/min (5,5 kg/sec)
580 a 10.000 ft, = 220 kg/min (3,9 kg/sec)
400 a 20.000 ft, = 180 kg/min (3 kg/sec)
320 a 25.000 ft, = 140 kg/min (2,3 kg/sec)
250 a 30.000 ft. = 113 kg/min (1,8 kg/sec)
Non è indicato né il peso né il DI né la configurazione dell'aereo, così è difficile capirci qualcosa, ma è chiaro che si tratti di un aereo pulito se non altro dal fatto che arriva fino a 2,2 M, quindi al massimo ha due MRAAM o AIM-9 sotto le ali.