17-3-2018
Le missioni Black Buck sono tra le più note mai fatte nella storia del bombardamento anche se ebbero per fortuna, delle conseguenze relativamente poco truculente. I Vulcan, ovviamente, non potevano competere con i caccia nemici in velocità e agilità e così dovettero attaccare di sorpresa per essere
Pensavo spesso ad uno scenario: che sarebbe successo se gli Argentini avessero avuto gli F-104S al posto dei Mirage, durante la guerra del 1982? Sarebbe cambiato qualcosa, per esempio, nel tentativo di fermare i raid inglesi?
I Mirage IIIE erano ottimi, ma un pò sottopotenziati, per cui non si poteva pretendere che andassero subito 'a bersaglio' decollando da così lontano come erano là, a Rio Gallegos. Era ad oltre 500 km dalle Falklands, ma il peggio è che le isole sono molto lunghe di per sé: Stanley è dalla parte opposta rispetto al continente e la distanza effettiva è di ben 780 km(!!!)
Ora, ipotizziamo che il prestante F-104S sia mandato ad intercettare il Vulcan, il 1 maggio 1982: sarebbe riuscito a prenderlo? Perché se c'é un aereo che può farcela, direi che potrebbe essere questo (o magari un F-14 o F-15).
L'ipotesi è che l'aereo viene avvistato quando è oramai vicino alla base e non ci sono più di 5 minuti per far decollare i caccia. E' ben vero che l'F-104 può decollare anche in metà tempo, ma è anche vero che per questo deve essere al 100% della prontezza, possibilmente con tanto di pilota dentro l'abitacolo e tutta l'attrezzatura già approntata. Sennò è più probabile che siano almeno 5 minuti, del resto dove sta scritto che l'aviazione argentina fosse al massimo della sua prontezza? Le evidenze dimostrerebbero il contrario... Inoltre, non è affatto detto che l'allarme sia stato dato subito, se qualche minuto è stato sprecato tra scoperta (alle isole) e allarme (a Rio Gallegos) è chiaro che persino alle sue velocità relativistiche, l'F-104 non può certo tornare indietro nel tempo. Così decolla, più o meno quando il Vulcan sgancia le bombe, per poi allontanarsi. Il piano di volo sarà, comunque vada, che l'F-104 arrivi su Port Stanley (o Stanley, come spesso viene chiamata, anche se generalmente è chiamata Port Stanley), e poi corra dietro all'incursore. Così sarà sempre alle sue spalle in una curva d'inseguimento particolarmente onerosa da superare. A sua volta, però, il Vulcan non si butterà a bassa quota per evitare di essere avvistato dai radar, cosa che renderebbe pressoché impossibile seguirlo e dare informazioni agli F-104, anche se fossero molto più vicino all'arcipelago.
Ma come sarà l'F-104 in questo scenario di operazioni? Certamente in versione veloce: a meno di non pattugliare già in aria, possibilmente con 4 serbatoi e 2 missili, ma con l'ovvia impossibilità di conoscere lo stato del carburante al momento dell'intercettazione (a meno di non farlo volare direttamente su Port Stanley, che peraltro significa un tempo di sorvolo estremamente limitato anche per l'F-104). Così viene considerato lo scenario di scramble, che comporta due serbatoi d'estremità (tip tanks) e due missili subalari (almeno uno dei quali Sparrow).
Bisognerebbe che fosse anche possibile determinare le condizioni di temperatura: certamente in quel 1 maggio 1982, nell'atmosfera dell'emisfero australe, esse non sono superiori allo standard ISA, caso mai inferiori. Ma non è facile dire quanto e come questo possa essere vero e così, possiamo sempre semplificare dicendo che si tratta di temperature ISA, così si fa un calcolo più rapido. Del resto è una pura congettura per i wargame.
Ma prima di vedere il risultato dell'intercettazione, bisogna studiare le prestazioni dell'aereo secondo il manuale di volo dell'F-104ASA.
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
F-104ASA (pressoché identico come prestazioni, all'originale S): decollo e accelerazione a combat climb (0,925 M) = circa 360 kg
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg e circa 2 minuti.
Accelerazione: la migliore è pulito, a 35.000 ft: appena 2,3 minuti da 0,9 (?) a 2 Mach, ma solo con ISA -20°: a ISA, sale a 3 minuti; a ISA più 20° arriva a 4,7 min.
Il consumo: tra 1.200 (ISA -20), 1.700 (ISA) e 2.500 (ISA più 20) lb.
Questi dati variano molto:
a 40.000 ft, il tempo è di 3,5 min a -20 ISA, 4,7 min ISA e 6,5 min ISA più 20.
a 45.000 ft, il tempo è di 8,5 min a -20 ISA, 11 ISA e almeno 14 min a ISA più 20.
a 50.000 ft, il tempo è di 1,5 min a -20 ISA ma diventa di 3 min ISA e 6 min ISA più 20.
a 55.000 ft, il tempo a mach 2 passa da 1,6 minuti a -20 ISA a 3,6 a ISA a 5,5 a ISA più 20. Però, va detto che oltre i 45.000 ft è impossibile NON volare anche con l'A/B inserito e la velocità di partenza diventa supersonica (ecco spiegato l'arcano!), ovvero in questo caso a M 1,8 come velocità base e non 0,9 come alle quote 'umane' in cui è possibile andare anche a 'secco'.
Ma questo è solo l'inizio!
F-104 con due MRAAM (DI 32)
Accelerazione: la migliore è pulito, a 35.000 ft: appena 3,2 minuti da 0,9 (?) a 2 Mach, ma solo con ISA -20°: a ISA, sale a 4,4 minuti (se parte da 22.000 lb; a 20.000 lb solo 4 min, a 18.000 lb appena 3 minuti); a ISA più 20° arriva a 6.5 min (1,8M, max 1,9 oltre 7 min)
Il consumo: tra 1.300 (ISA -20), 1.700 (ISA, solo 1.300 se a 20.000 lb) e 2.500 (ISA più 20) lb.
Per cui è possibile far fare all'F-104 accelerazioni di ogni sorta, come si vede, ma se si fa un qualcosa di minimamente serio, dovresti farlo decollare in condizioni ISA, con il pieno di carburante interno e poi stabilire, una volta salito in quota, quanto ci mette per accelerare fino alla velocità di mach 2. Consideriamo che per decollo e salita spende sui 700 kg di carburante e che decollare con due missili e carburante interno significa un peso di circa 9.800 kg (circa 22.000 lb) per cui l'accelerazione dovrebbe iniziare attorno a 20.000 lb di peso e quindi comportare, in questo caso, 4 minuti e circa 1.300 lb di carburante. Secondo la pubblicità l'F-104S accelerava da 0,9 a M 2 in appena 2 minuti,tanto per dire.
Questi dati variano molto:
a 40.000 ft, il tempo è (a 22-20 klb) di 5,0-3,8 min a -20 ISA, 7-5 min ISA e infine, 14-8 min ISA più 20 (ma a M 1,9)
a 45.000 ft, il tempo è di 8,5 min a -20 ISA, 11 ISA e almeno 14 min a ISA più 20.
a 50.000 ft, il tempo è 5 min ISA a 22.000 lb e 3,8 a 20.000 lb, ma partendo da M 1,6.
Se l'F-104 ha due wingtip, tanto per dire, a 35.000 ft ha 3,5 minuti per accelerare se è a 20.000 lb; se è a 22.000 lb ci mette 4 minuti e a 24.000 lb arriva a 5 minuti. Questo in condizioni ISA. Consumo? tra 1.300 e 1.700 lb.
Se è a 40.000 ft, il tempo è tra 5 e 7 tra 20 e 24.000 lb. Sempre ISA, e con consumo di 1.500-2.500 lb. (a 20-24k lb)
NB: curiosamente, per i missili MRAAM sotto le ali è possibile andare a M 2,2 sopra i 10.600 m fino a 15.000 m almeno, mentre per i tank alari non si passa M 2 in nessun caso.
E adesso la configurazione che ci può interessare di più: 2 tiptank e due MRAAM subalari(DI circa 50).
A 35.000 ft: a ISA -20°, abbiamo per M 2 un totale di 5,5 min e 2.200 lb (a 25 klb), mentre ad un peso di 23.000 lb (praticamente giusto il carburante per il decollo e la salita consumati), avremmo un tempo di 4,2 minti, e un consumo di 1.700 lb. Il percorso complessivo è di circa 50 NM (a 23.000 lb).
Tanto per dire: se invece è ISA, allora a 25-23 klb: 9-7 minuti, consumo 2.200-2.500 lb. Il percorso arriva a ben 125 NM. Con ISA + 20 al massimo, M 1,8.
Se si sale direttamente a 12.000 m, abbiamo (25-23 klb): 12-9 minuti, e 3.300-.2000 lb, percorso totale 130-80 NM.
Con due piloni subalari per serbatoi, ISA, due wingtip per AIM-9 e due MRAAM, a 35.000 ft l'accelerazione è ridotta a 1,5 M e fino a 3.000 lb (a peso di 25.000 lb) di carburante.
Con due tiptanks e 4 AAM AIM-9/MRAAM, a 35.000 ft, è possibile arrivare a Mach 2, ma con fatica: circa 10 minuti e 4.000 lb al peso massimo, ISA, quasi 150 NM!
Del resto l'F-104 consuma, a 45.000 ft, M 1,8 e peso di sole 17.000 lb (7.700 kg, praticamente con 500 kg di carico!), l'aereo consuma comunque ben 1.700 lb per 76,5 NMx 1.000 lb, totalizzando 1.304 lb per 100 NM.
Altri dati riportati dal manuale: accelerare da 0,9 a 2 M a 12.200 m, aereo pulito e +5 ISA, 18.000 lb = 3,4 minuti, 44,6 NM e 1025 lb. ISA: 3,11 min, 40,2 NM e 950 lb; ISA più 10: 3,69 minuti, 49 NM e 1.100 lb. E questo con un aereo pulito e leggerissimo (circa il 50% del carburante interno!)
Autonomia ad alta quota e in regime supersonico:
Pulito, a 21.000 lb e 40 kft: 65 NM/1000 lb a mach 2; a 50 kft: 88 NM/1000 lb a mach 2.
La migliore velocità supersonica è 1,6 M dove arriva anche a 95-118 NM/1000 lb (pesi: 21-15 k lb) a 50.000 ft, mentre a 40.000 arriva solo a 78-83 NM/1000 lb e a 45.000 a 87-106 NM/1000 lb.
Con due missili MRAAM: a 40.000 ft, a mach 2: a seconda della quota, tra 10.600, 12.000 e 15.000 m circa, abbiamo 45 NM, 50 NM e circa 80 NM/1.000 lb (84-74).
Con due tip tanks: a 10.600, 12.000, 13.600 e 15.000 m abbiamo come miglior consumo circa 53-63 NM/1000 lb a 1,2-1,4 M; a 2 M abbiamo 45 NM/1000 lb (10 kg/NM) per i 10.600 m.
Per i 40.000 ft abbiamo sui 1,6 M come miglior consumo ((60-72 NM/1000 lb), mentre a M 2 è possibile andare sì, ma con circa 57 NM/1000 lb. A 13.600 si arriva sui 68-72, e a 15.200 m si arriva a 71-84 NM/1.000 lb. Notare come il consumo con due tiptanks è quasi uguale a quello con due MRAAM sotto le ali, anche se leggermente migliore quando is serbatoi cominciano a svuotarsi per davvero.
Le prestazioni ovviamente calano con due tip tank e due MRAAM. Le condizioni previste sono sempre le ISA. A 35.000 ft, la miglior velocità è attorno a M 1 (fino a 75 NM/1000 lb); per M 2 si scende a circa 38 NM/1000 lb.
A 40.000 ft, invece, la miglior velocità è sempre a M 1 fino ad oltre 80 NM/1000 lb, ma la migliore cruise supersonica è 1,4 M e questo con 53-65 NM/1000 lb; però per andare a M 2 è necessario consumare circa 48 NM/1.000 lb.
A quote più alte è possibile consumare di meno, naturalmente: a 45.000 ft è possibile lanciarsi a 1,6 M come migliore velocità ampiamente supersonica, attorno ai 60-70 NM/1.000 lb; ma Mach 2 è raggiungibile con circa 55-60 NM/1.000 lb. A 50.000 ft si arriva al meglio attorno a M 1,7, fino a circa 80 NM/1.000 lb; ma a M2 ci vogliono circa 65-72 NM/1.000 lb.
Con due AIM-9 alle estremità e due MRAAM, a 10.600 m è possibile fare fino a circa 60-70 NM/1.000 lb (M 1,4 circa), scendendo a 48 NM/1.000 lb a M 2. Per 40.000 ft, abbiamo la migliore cruise a M 1,4 (circa 65-80 NM/1.000 lb), e a M 2 l'aereo va a circa 55 NM/1.000 lb (ma può ancora fare 2,2 M!)
A 45.000 ft arriva a una miglior crociera a 1,6 M e 72-90 NM/1.000 lb, a M 2 consuma sui 65-70 NM/1.000 lb; a 50.000 lb sta sui 75-102 NM/1.000 lb, a 2 M arriva a 75-90 NM/.1000 lb.
Dunque se abbiamo un F-104S (i dati sono per l'ASA ma è pressoché indifferente): preparazione al decollo e accelerazione: 360 kg; salita sui 340 kg per i 12.000 m.
Per quanto riguarda la salita: in condizionie ISA, una volta accelerato a M 2, sale (2 tank e 2 MRAAM) da 35 a Mach 2, fino a circa 50.000 ft (a 23.000 lb), mettendoci però ben 100 NM e oltre 5 minuti, consumando circa 2.000 lb di carburante nel contempo.
Calcolo finale (si spera!)
Beh, più o meno abbiamo tutto quel che ci serve, adesso, per il calcolo 'finale'. Riuscirà il nostro F-104 a beccare il Vulcan, decollando quando quest'ultimo bombarda l'aeroporto del capoluogo occupato?
Partono le bombe, e parte al contempo lo Starfighter:
Decollo con 2 tip tanks, e 2 MRAAM (o 1 MRAAM e 1 AIM-9?). Totale: circa 4.700 litri (circa 3.800 kg).
- 360 kg per il decollo e accelerazione iniziale.
- 340 kg per la salita fino a 12.000 m. Per cui diciamo che la salita a 10.600 è circa 290 kg per un totale di 650 kg. Salita: probabilmente sui 30 km complessivi.
Bene, adesso abbiamo consumato circa il 20% del carburante dell'aereo.
Poi accelerazione a M 2: circa 8 minuti e 2.200 lb (circa 1.000 kg ergo sui 120/min), percorso attorno ai 230 km. Poi, per migliorare le cose, a quel punto sgancio serbatoi d'estremità, ma va detto che questi dovrebbero essere sganciabili ad un massimo di 1,5 M, oltre è pericoloso. Quindi, da qualche parte, mentre consuma gli ultimi 400-500 kg durante l'accelerazione, l'aereo semplicemente 'molla' i serbatoi (non è molto consigliabile come stabilità, peraltro...), e continua l'accelerazione.
Diciamo che a quel punto è arrivato a circa 1,5 M sgancia i serbatoi, poi continua stavolta solo con 2 missili sotto le ali. Facciamo che poi accelera ancora e raggiunge la velocità massima consumando altri circa 500 kg di carburante, totalizzando comunque sui 1.000 kg.
Poi sale in quota per consumare di meno: arriva sui 15.200 m con circa 50 NM e 500 lb consumate ancora una volta. Questo in 2 minuti.
A quel punto la situazione è che, l'F-104 è salito prima in circa 1,5 minuti a 10.600 m e ha fatto 30 km consumando 650 kg totali.
Poi è accelerato da 0,92 a 2 M in 8 minuti nel corso dei quali molla i serbatoi, percorre 230 km e consuma 1.000 kg.
Poi è salito a 15.200 m in altri 2 minuti consumando circa 200 kg di carburante e volando per circa 50 NM (92 km).
Quindi abbiamo l'aereo con due soli MRAAM a bordo, a Mach 2 e a 50 kft, dopo però avere impiegato 11,5 minuti e avere consumato 650+1000+200 = circa 1.850 kg di carburante, ergo circa il 50% del totale. E' già tantissimo, e del resto l'aereo si è allontanato di qualcosa come 350 km dalla propria base.
E il Vulcan? Dopo avere bombardato l'aeroposto di Stanley è salito in quota e si è allontanato diciamo alla media di circa 720 km/h, dopo circa 5 minuti è attorno ai 12.000 m e ha percorso circa 60 km dall'obiettivo. Nel mentre l'F-104 sta accelerando in supersonico. Dopo altri 6,5 minuti l'aereo inglese è scappato di altri 90 km, totalizzandone ben 150 dal punto 'zero'.
Questo fatto è notevole, perché complica ulteriormente le cose all'F-104S.
A questo punto, quest'ultimo ha solo il 50% di carburante e dovrebbe allontanarsi per rientrare piuttosto che tentare l'inseguimento contro un bersaglio su cui ha guadagnato ben 200 km in poco più di 10 minuti, ma che è ancora dannatamente lontano! In quel momento sta facendo sui 2.100 km/h mentre il suo target ne fa 900 ed è in allontanamento: a quel punto potrà solo avvicinarsi a 'modici' 20 km/minuto.
Ma basteranno?
Se fosse un'intercettazione normale, la risposta sarebbe NO, dovrebbe tornare indietro entro qualche minuto al massimo, è impossibile beccare il Vulcan a quel punto. Ma se si vuole tentare l'impossibile ed abbattere 'a qualsiasi costo' l'aereo inglese, dando dimostrazione di determinazione contro gli 'imperialistas', allora si va avanti sacrificando l'aereo, visto che la pista di Stanley è inagibile e non può atterrarci in nessun caso!
A quel punto, quindi, si continua, costi quel che costi.
L'F-104 sta correndo verso il Vulcan a Mach 2 e circa 15.000 metri. Non è una corsa da poco, però: consuma ancora molto, circa 80 NM/1.000 lb con 450 kg: 150 km = 3 kg/km, ovvero circa 105 kg/min.
Il problema è che l'aereo ha già consumato circa la metà del carburante e quindi non è nelle migliori condizioni per fare molto di più di quel che ha già fatto. Però è ancora possibile andare avanti.
Dopo circa 5 minuti è arrivato più vicino di 100 km rispetto al Vulcan, malgrado che questo si sia allontanato a sua volta di circa 75 km. Però ha consumato circa 520 kg di carburante, aumentando il consumo totale a circa 2.400 kg su 3.800 disponibili inizialmente.
La distanza tra F-104 e Vulcan è scesa nel frattempo, ammesso che da terra possano guidarlo (il Vulcan è un aereo 'quasi stealth' e non è facile tenerlo negli schermi anche dei radar di scoperta a lungo raggio installati sulle isole dagli argentini), ma è ancora gigantesca. In circa 21,5 minuti l'F-104 ha percorso sui 520 km. Eppure, nemmeno adesso, che ha già consumato circa il 63% abbondante di carburante, è ancora arrivato alle coste delle Falklands (occidentale), mentre il Vulcan è sparito già quasi oltre l'orizzonte di Stanley visto che, malgrado la quota raggiunta, è riuscito ad allontanarsi già di circa 310 km (!!!) dalle isole, e notare che per l'F-104 ci sono ancora quasi 200 km per il capoluogo delle Malvinas.
Ora, è chiaro che l'F-104 non potrebbe mai raggiungerlo, ma nondimeno gli si dirige contro anche se oramai il radar principale di Stanley probabilmente nemmeno riesce più a vederlo.
A quel punto passano altri 5 minuti e l'F-104 arriva attorno alla verticale del capoluogo delle isole, però questo comporta il consumo di almeno 520 kg di carburante extra. Sono stati consumati così complessivamente circa 2.900 kg di carburante e ne restano solo 900. Oramai è impossibile, probabilmente, anche tornare indietro con un minimo di carburante, avendo percorso circa 700 km dalla partenza.
Inoltre l'F-104 plana come un ferro da stiro: da 12.000 m percorre solo circa 70 km ottenendo un rateo di circa 6:1 tra distanza e altezza, quando un aereo come l'Hunter e il G.91 fanno circa 10:1 e un MB.326 circa 14:1.
E così restano appena 8,6 minuti di volo con il motore acceso. Pochissimi, persino nelle migliori condizioni di volo. A quel punto il percorso di 700 km circa è grossomodo superiore di ben 400 km rispetto a quello fatto dal Vulcan nel contempo. Il problema è che non basta ancora: il Vulcan è ad oltre 350 km di distanza.
La velocità dell'F-104 è di circa 35 km/min, che sono circa 20 in più rispetto al Vulcan. Ma dopo 8,6 minuti circa, arriva la fine della corsa: circa altri 170 km in vantaggio dell'F-104, che a quel punto raggiunge circa 1.000 km percorsi in appena 30 minuti.
La fine del cherosene però diventa ineluttabile: l'F-104 a quel punto ha consumato tutto quel che aveva. Poi comincia a decadere inesorabilmente. Ma il Vulcan, in 30 minuti, si è allontanato di altri 220 km. Sta volando ad almeno 12.000 m per cui l'F-104 non ha praticamente modo di vantare un grande margine di quota. E l'F-104 plana come un ferro da stiro, a maggior ragione con due missili subalari.
I sistemi di bordo continuano a funzionare perché attivati dal generatore applicato al motore, che continua a girare per inerzia. Però non è affatto sicuro che possa anche attivare il sistema missilistico: del resto chi penserebbe di lanciare missili mentre sta cadendo giù senza l'uso del motore?
A quel punto l'F-104 comincia a calare di velocità: dopo circa 30 secondi è sceso da circa mach 2 a circa 1,5 (è una congettura, non saprei come poterlo calcolare, del resto). Del resto, ha un drag del 130% rispetto al valore normale, i missili si fanno sentire (anche se fossero Sidewinder non cambierebbe di molto). Questo già quasi dimezza il margine di velocità con il Vulcan, probabilmente a quel punto ridotto da 20 a 12 km/min. Il malcapitato F-104 non ha alcuna capacità ulteriore di farcela. Anche se se i due missili danno solo il 30% circa di drag in più, sono pur sempre un freno aerodinamico notevole. Scende a quel punto di circa 1.000 m/min e continua volando a 1,5 Mach. Ma dopo 3 minuti è sceso sotto la quota del suo target! E così scende di velocità, dopo circa 60 secondi è attorno a Mach 1.
In tutto abbiamo circa 80-90 km prima che l'F-104 finalmente cala in quota e velocità rispetto al Vulcan. Però quest'ultimo, volando per altri 4,5 minuti a circa 900 km/h, è riuscito ad allontanarsi di altri 67 km, riducendo a circa 20 i km guadagnati dall'F-104.
Così nemmeno lo Starfighter non riesce a prenderlo, essendo ancora lontano di circa 200 km. Fossero stati davvero, che so, 600 km di distanza, lo Starfighter sarebbe quasi arrivato a tiro (circa 20 km tirando di spalle, forse anche di meno a quote e velocità più ridotte). Ma così no, è rimasto comunque indietro. In effetti, ha potuto 'chiudere' sul Vulcan di qualcosa come 580 km prima di mollare, mica male come 'fallimento'.
E' difficile dire quanto la velocità di closing avrebbe potuto migliorare con temperature più ridotte, tipo -10 o -20 ISA. Del resto i consumi aumentano in proporzione, per cui sarebbe stato un pò migliore in accelerazione e velocità, ma più oneroso da mantenere in volo ad alta velocità. Però non saprei dire di quanto, onestamente.
Una cosa però la so: l'aereo con 2 tank e 2 missili accelera fino a M 2, ma se c'é una temperatura -20°C ISA allora il consumo è di 2.200 lb per 5,5 min (consumati in appena 50 NM), mentre, sempre allo stesso peso, in condizioni ISA brucia 2.500 lb in 9 minuti (per 125 NM). Certo che ha un'accelerazione molto maggiore, ma consuma 44 lb/NM o 400 lb/min; mentre in condizioni ISA, l'accelerazione media comporta appena 20 lb/NM o 277 lb/min, il che significa meno della metà del consumo chilometrico oppure -1/3 di quello orario. Per cui non è affatto sicuro che con le temperature minori si farebbe un consumo migliore, e alla fine non sarebbe possibile un raggio d'azione maggiore, anzi, casomai inferiore. Qui il calcolo è complesso e passo la mano, almeno per adesso...
Altri dettagli delle prestazioni dello Starfighter:
Tra l'altro: una virata a 1,6 M di 180° comporta, a 40.000 ft e 18.000 lb, 2,25 G e un tempo di ben 0,95 min (57 sec) con un percorso di ben 17 NM, e questo con un aereo pulito e con circa il 50% di carichi esterni. Però con temperatura di 'ben' -40° C (normalmente sarebbero -56,5°C quindi è un ISA più 16).
A 0,9M e 3000 ft, a 19°C, 2 minuti di combattimento comportano circa 170 kg di carburante senza usare l'A/B (!)
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, se 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!!!!!).
Tra l'altro: i missili Aspide, a differenza dei vecchi Sparrow, hanno limiti di lancio più marcati: se è possibile tirarli fino a M 2,2 è anche vero che SLM non possono essere lanciati sotto 0,47 M, a 10.000 m sotto 0,8 e a 12.000 m sotto 1,2 M, che cominciano ad essere velocità importanti.
L'aereo vira a 200 kt, leggero, con poco più di 1,1 G, mentre per fare 4 G ha bisogno di 390 kt circa(!!!!), ma fino a 2,2 M è capace di tirare fino a 4,5 G (naturalmente in configurazione pulita e leggero anche come carburante).
RIELABORAZIONE DELLA SFIDA (F-104 vs Vulcan) (aggiornamento 8-4-18)
Cerco qui di riavviare l'analisi, partendo da quanto visto sopra, e tentando di ricalcolare i consumi considerando tutti i dati disponibili. In particolare, quelli tra consumo ISA e ISA -qualcosa (-10 o -20).
8.700 lb = carburante iniziale.
-800 decollo/accelerazione a climb speed (0,925 M), ignorando le differenze in base alla temperatura.
-700 salita a 35 k in 1,7 min e 15 NM circa. Idem per quanto sopra (i grafici non tengono conto dei C°).
-accelerazione a 1,5 M: 4 min a ISA -20 (consumo: 1.300 lb? e 50 NM ) o 6,5 min a ISA (2.300? a 75 NM )
Rilascio serbatoi
-accelerazione a M 2: a -20 ISA, 1 min e 15 NM ( 600 lb ); ISA 1,5 min e 25 NM ( 750 lb )
Totale: a quel punto abbiamo un consumo che è arrivato tra 3.400 e 4.550 lb lasciando un totale di 3.100/4.150 lb.
Salita a 55.000 ft: 2 minuti, 46 NM e sopratutto, ulteriori 700 lb; in condizioni fredde ISA -10 il tutto si riduce a 1,4 minuti, 25 NM e 500 lb carburante.
A questo punto c'é da dire che il consumo orario, nonostante la differenza di tempo impiegato, è simile in entrambi i casi (media = 350 lb/min).
Però la distanza percorsa non è simile: 500 lb: 25 NM = 20 lb/NM, mentre 700 lb:46 NM = 15 lb/NM. Per cui alla fine, non è che vi sia una gran differenza. Fare altre 21 NM (circa 40 km) in supersonico a M2 significa grossomodo spendere a quel punto, circa 120 kg extra, che sono persino più delle 200 lb di differenziale nella salita in quota. L'unico vantaggio è che ci arriverai prima. Ma sopratutto, è chiaro che l'accelerazione e la salita sono dipendenti da questo tipo di prestazioni calde/fredde, ma la crociera di volo non lo è e in generale il consumo orario non cambia. Una volta arrivato a M2 non puoi andare comunque più rapido (o forse sì, ma sarebbe uno sbaglio dato che il consumo chilometrico peggiorerebbe rapidamente) e quindi il vantaggio sostanzialmente cessa, tanto che non c'é nessuna correzione nel manuale di volo per la crociera supersonica ad alta quota.
L'unico problema è che non c'é, nel manuale, la crociera a 55.000 ft, ma solo a 50.000 ft. Comunque, considerando che a 45.000 M2 è possibile con circa 68 NM/1klb e a 40.000 in 57 NM/klb mentre a 50.000 è possibile in circa 79 NM/1 klb, per cui il vantaggio potrebbe essere assai bbono. In progressione abbiamo 40-45: +19%, 45-50: +16% e complessivamente + 38% rispetto ai 40.000. E' probabile che il consumo sia di circa 90 NM/klb rispettando questa progressione.
Se però facciamo restare l'F-104 a 'soli' 50.000 ft, allora abbiamo chiaramente una riduzione dei tempi: circa 20 NM per la salita, 1 minuto, e un consumo di circa 350-400 lb totali.
Accelerando e tenendo questa velocità a quel punto l'aereo vola a circa 3,13 kg/km ovvero sui 110 kg/min.
Volando a questa velocità l'aereo va così: 1.650 lb (1/3 del carburante rimasto) x100 NM totali per il percorso a 50.000 ft, con un totale rimasto di 4.950 lb (consumo: 3.750 lb), se con il clima freddo.
Se a condizioni ISA, invece, sono circa 4.050 lb consumate (restano 4.650) con un percorso di circa 135 NM.
Poi arriviamo all'inseguimento: circa 4.950 lb sono molte, ma pur sempre non ancora così tante come dovrebbero. Dopo 185 km di percorso complessivo, comunque, quasi la metà del carburante è stato consumato, lasciando solo il 57%. La corsa continua a circa 3,12 kg/km. Questo dà soltanto 720 km ulteriori da poter percorrere.
Il tutto dà circa 500 NM (900 km) percorse. Il Vulcan è andato via nel frattempo: già prima che l'F-104S arrivi a 50.000 ft e M2, tempo circa 8 minuti, il Vulcan è salito a 12.200 m in 5 minuti e 60 km, poi è andato via di altri 45 km per altri 3 minuti. Quindi ha fatto 105 km e sopratutto ha perso solo 80 km dall'arrembante F-104.
Il problema è che già era a 780 km di distanza da Rio Grande, figurarsi adesso. L'F-104 è ancora a circa 700 km, per cui ancora con tutto il carburante rimasto è pur sempre troppo lontano. Dopo circa 20 minuti circa è stato possibile avvicinarsi di altri 400 chilometri, il che ne lascia ancora circa 300 in eccesso rispetto al Vulcan. Sempre troppi, con ogni evidenza, per completare la missione anche sacrificando l'aereo.
In tutto avremmo 800D+700S+1300A1+600A2+350S = rimaste 4.950 lb ergo 2.247 kg: 3 kg/km = 750 km circa, totalizzando 185+745 km = circa 930 km
Nell'ipotesi del clima ISA, allora abbiamo 800D+700S+2300A1+750A2+400S = 4.950 lb e quindi appena 3.750 lb rimaste. = 260 km + 570 km = circa 830 km.
Questo permette di guidare ancora l'aereo per circa 570 km guadagnando solo 320 km rispetto al Vulcan (che in 16 minuti circa fa sui 240 km).
Quindi siamo veramente lontani dalle prestazioni richieste.
Anche salendo a 55.000 ft non potrebbe fare molto di meglio di così. Anche migliorando il consumo del 15% che cosa potrebbe ancora cambiare?
Non molto. Magari un 15% di autonomia extra, ma che avrebbe potuto competere con queste distanze ancora tanto grandi? Anche con 150 km extra fatti sarebbero sempre troppo pochi.
Se i serbatoi non venissero sganciati, allora l'accelerazione a M 2 costerebbe a ISA -20 qualcosa come 2.300 lb, 75 NM e 6 minuti, mentre a ISA sarebbero 4.000 lb e 10 minuti di tempo percorrendo sulle 130 NM.
Non solo: salendo a 50.000 ft in condizioni fredde, avremmo circa 35 NM, 2 minuti e 750 lb; in condizioni ISA avremmo 40 NM, 2 minuti e 800 lb.
Salendo a 55.000 ft, peggio che mai: freddo: 75 NM, 4 minuti, 1.700 lb; in condizioni ISA, arriva sui 54.000 ft in 100 NM, 5 minuti e circa 1.600 lb di consumo.
Questo dà l'idea è quanto 'importa' avere i serbatoi o meno in quel contesto.
Anche considerando tutto questo, avremmo 11,7 minuti in condizioni fredde restando con appena 3.200 lb dopo avere percorso 265 NM (475 km), mentre in condizioni ISA sarebbe molto peggio, con un consumo di ben 7.100 lb per appena 245 NM più altre 130 NM.
In condizioni ISA -20: 265 NM + 260 NM = 521 NM o 965 km circa; nell'altro caso, con ISA, abbiamo solo 375 NM ovvero 695 km.
Così, apparentemente, senza gettare i tip tank e in condizioni ISA non sarebbe possibile nemmeno arrivare su Stanley.
Le missioni Black Buck sono tra le più note mai fatte nella storia del bombardamento anche se ebbero per fortuna, delle conseguenze relativamente poco truculente. I Vulcan, ovviamente, non potevano competere con i caccia nemici in velocità e agilità e così dovettero attaccare di sorpresa per essere
Pensavo spesso ad uno scenario: che sarebbe successo se gli Argentini avessero avuto gli F-104S al posto dei Mirage, durante la guerra del 1982? Sarebbe cambiato qualcosa, per esempio, nel tentativo di fermare i raid inglesi?
I Mirage IIIE erano ottimi, ma un pò sottopotenziati, per cui non si poteva pretendere che andassero subito 'a bersaglio' decollando da così lontano come erano là, a Rio Gallegos. Era ad oltre 500 km dalle Falklands, ma il peggio è che le isole sono molto lunghe di per sé: Stanley è dalla parte opposta rispetto al continente e la distanza effettiva è di ben 780 km(!!!)
Ora, ipotizziamo che il prestante F-104S sia mandato ad intercettare il Vulcan, il 1 maggio 1982: sarebbe riuscito a prenderlo? Perché se c'é un aereo che può farcela, direi che potrebbe essere questo (o magari un F-14 o F-15).
L'ipotesi è che l'aereo viene avvistato quando è oramai vicino alla base e non ci sono più di 5 minuti per far decollare i caccia. E' ben vero che l'F-104 può decollare anche in metà tempo, ma è anche vero che per questo deve essere al 100% della prontezza, possibilmente con tanto di pilota dentro l'abitacolo e tutta l'attrezzatura già approntata. Sennò è più probabile che siano almeno 5 minuti, del resto dove sta scritto che l'aviazione argentina fosse al massimo della sua prontezza? Le evidenze dimostrerebbero il contrario... Inoltre, non è affatto detto che l'allarme sia stato dato subito, se qualche minuto è stato sprecato tra scoperta (alle isole) e allarme (a Rio Gallegos) è chiaro che persino alle sue velocità relativistiche, l'F-104 non può certo tornare indietro nel tempo. Così decolla, più o meno quando il Vulcan sgancia le bombe, per poi allontanarsi. Il piano di volo sarà, comunque vada, che l'F-104 arrivi su Port Stanley (o Stanley, come spesso viene chiamata, anche se generalmente è chiamata Port Stanley), e poi corra dietro all'incursore. Così sarà sempre alle sue spalle in una curva d'inseguimento particolarmente onerosa da superare. A sua volta, però, il Vulcan non si butterà a bassa quota per evitare di essere avvistato dai radar, cosa che renderebbe pressoché impossibile seguirlo e dare informazioni agli F-104, anche se fossero molto più vicino all'arcipelago.
Ma come sarà l'F-104 in questo scenario di operazioni? Certamente in versione veloce: a meno di non pattugliare già in aria, possibilmente con 4 serbatoi e 2 missili, ma con l'ovvia impossibilità di conoscere lo stato del carburante al momento dell'intercettazione (a meno di non farlo volare direttamente su Port Stanley, che peraltro significa un tempo di sorvolo estremamente limitato anche per l'F-104). Così viene considerato lo scenario di scramble, che comporta due serbatoi d'estremità (tip tanks) e due missili subalari (almeno uno dei quali Sparrow).
Bisognerebbe che fosse anche possibile determinare le condizioni di temperatura: certamente in quel 1 maggio 1982, nell'atmosfera dell'emisfero australe, esse non sono superiori allo standard ISA, caso mai inferiori. Ma non è facile dire quanto e come questo possa essere vero e così, possiamo sempre semplificare dicendo che si tratta di temperature ISA, così si fa un calcolo più rapido. Del resto è una pura congettura per i wargame.
Ma prima di vedere il risultato dell'intercettazione, bisogna studiare le prestazioni dell'aereo secondo il manuale di volo dell'F-104ASA.
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
F-104ASA (pressoché identico come prestazioni, all'originale S): decollo e accelerazione a combat climb (0,925 M) = circa 360 kg
Salita a 12.200 m a circa 10 t di peso e 40 DI = circa 340 kg e circa 2 minuti.
Accelerazione: la migliore è pulito, a 35.000 ft: appena 2,3 minuti da 0,9 (?) a 2 Mach, ma solo con ISA -20°: a ISA, sale a 3 minuti; a ISA più 20° arriva a 4,7 min.
Il consumo: tra 1.200 (ISA -20), 1.700 (ISA) e 2.500 (ISA più 20) lb.
Questi dati variano molto:
a 40.000 ft, il tempo è di 3,5 min a -20 ISA, 4,7 min ISA e 6,5 min ISA più 20.
a 45.000 ft, il tempo è di 8,5 min a -20 ISA, 11 ISA e almeno 14 min a ISA più 20.
a 50.000 ft, il tempo è di 1,5 min a -20 ISA ma diventa di 3 min ISA e 6 min ISA più 20.
a 55.000 ft, il tempo a mach 2 passa da 1,6 minuti a -20 ISA a 3,6 a ISA a 5,5 a ISA più 20. Però, va detto che oltre i 45.000 ft è impossibile NON volare anche con l'A/B inserito e la velocità di partenza diventa supersonica (ecco spiegato l'arcano!), ovvero in questo caso a M 1,8 come velocità base e non 0,9 come alle quote 'umane' in cui è possibile andare anche a 'secco'.
Ma questo è solo l'inizio!
F-104 con due MRAAM (DI 32)
Accelerazione: la migliore è pulito, a 35.000 ft: appena 3,2 minuti da 0,9 (?) a 2 Mach, ma solo con ISA -20°: a ISA, sale a 4,4 minuti (se parte da 22.000 lb; a 20.000 lb solo 4 min, a 18.000 lb appena 3 minuti); a ISA più 20° arriva a 6.5 min (1,8M, max 1,9 oltre 7 min)
Il consumo: tra 1.300 (ISA -20), 1.700 (ISA, solo 1.300 se a 20.000 lb) e 2.500 (ISA più 20) lb.
Per cui è possibile far fare all'F-104 accelerazioni di ogni sorta, come si vede, ma se si fa un qualcosa di minimamente serio, dovresti farlo decollare in condizioni ISA, con il pieno di carburante interno e poi stabilire, una volta salito in quota, quanto ci mette per accelerare fino alla velocità di mach 2. Consideriamo che per decollo e salita spende sui 700 kg di carburante e che decollare con due missili e carburante interno significa un peso di circa 9.800 kg (circa 22.000 lb) per cui l'accelerazione dovrebbe iniziare attorno a 20.000 lb di peso e quindi comportare, in questo caso, 4 minuti e circa 1.300 lb di carburante. Secondo la pubblicità l'F-104S accelerava da 0,9 a M 2 in appena 2 minuti,tanto per dire.
Questi dati variano molto:
a 40.000 ft, il tempo è (a 22-20 klb) di 5,0-3,8 min a -20 ISA, 7-5 min ISA e infine, 14-8 min ISA più 20 (ma a M 1,9)
a 45.000 ft, il tempo è di 8,5 min a -20 ISA, 11 ISA e almeno 14 min a ISA più 20.
a 50.000 ft, il tempo è 5 min ISA a 22.000 lb e 3,8 a 20.000 lb, ma partendo da M 1,6.
Se l'F-104 ha due wingtip, tanto per dire, a 35.000 ft ha 3,5 minuti per accelerare se è a 20.000 lb; se è a 22.000 lb ci mette 4 minuti e a 24.000 lb arriva a 5 minuti. Questo in condizioni ISA. Consumo? tra 1.300 e 1.700 lb.
Se è a 40.000 ft, il tempo è tra 5 e 7 tra 20 e 24.000 lb. Sempre ISA, e con consumo di 1.500-2.500 lb. (a 20-24k lb)
NB: curiosamente, per i missili MRAAM sotto le ali è possibile andare a M 2,2 sopra i 10.600 m fino a 15.000 m almeno, mentre per i tank alari non si passa M 2 in nessun caso.
E adesso la configurazione che ci può interessare di più: 2 tiptank e due MRAAM subalari(DI circa 50).
A 35.000 ft: a ISA -20°, abbiamo per M 2 un totale di 5,5 min e 2.200 lb (a 25 klb), mentre ad un peso di 23.000 lb (praticamente giusto il carburante per il decollo e la salita consumati), avremmo un tempo di 4,2 minti, e un consumo di 1.700 lb. Il percorso complessivo è di circa 50 NM (a 23.000 lb).
Tanto per dire: se invece è ISA, allora a 25-23 klb: 9-7 minuti, consumo 2.200-2.500 lb. Il percorso arriva a ben 125 NM. Con ISA + 20 al massimo, M 1,8.
Se si sale direttamente a 12.000 m, abbiamo (25-23 klb): 12-9 minuti, e 3.300-.2000 lb, percorso totale 130-80 NM.
Con due piloni subalari per serbatoi, ISA, due wingtip per AIM-9 e due MRAAM, a 35.000 ft l'accelerazione è ridotta a 1,5 M e fino a 3.000 lb (a peso di 25.000 lb) di carburante.
Con due tiptanks e 4 AAM AIM-9/MRAAM, a 35.000 ft, è possibile arrivare a Mach 2, ma con fatica: circa 10 minuti e 4.000 lb al peso massimo, ISA, quasi 150 NM!
Del resto l'F-104 consuma, a 45.000 ft, M 1,8 e peso di sole 17.000 lb (7.700 kg, praticamente con 500 kg di carico!), l'aereo consuma comunque ben 1.700 lb per 76,5 NMx 1.000 lb, totalizzando 1.304 lb per 100 NM.
Altri dati riportati dal manuale: accelerare da 0,9 a 2 M a 12.200 m, aereo pulito e +5 ISA, 18.000 lb = 3,4 minuti, 44,6 NM e 1025 lb. ISA: 3,11 min, 40,2 NM e 950 lb; ISA più 10: 3,69 minuti, 49 NM e 1.100 lb. E questo con un aereo pulito e leggerissimo (circa il 50% del carburante interno!)
Autonomia ad alta quota e in regime supersonico:
Pulito, a 21.000 lb e 40 kft: 65 NM/1000 lb a mach 2; a 50 kft: 88 NM/1000 lb a mach 2.
La migliore velocità supersonica è 1,6 M dove arriva anche a 95-118 NM/1000 lb (pesi: 21-15 k lb) a 50.000 ft, mentre a 40.000 arriva solo a 78-83 NM/1000 lb e a 45.000 a 87-106 NM/1000 lb.
Con due missili MRAAM: a 40.000 ft, a mach 2: a seconda della quota, tra 10.600, 12.000 e 15.000 m circa, abbiamo 45 NM, 50 NM e circa 80 NM/1.000 lb (84-74).
Con due tip tanks: a 10.600, 12.000, 13.600 e 15.000 m abbiamo come miglior consumo circa 53-63 NM/1000 lb a 1,2-1,4 M; a 2 M abbiamo 45 NM/1000 lb (10 kg/NM) per i 10.600 m.
Per i 40.000 ft abbiamo sui 1,6 M come miglior consumo ((60-72 NM/1000 lb), mentre a M 2 è possibile andare sì, ma con circa 57 NM/1000 lb. A 13.600 si arriva sui 68-72, e a 15.200 m si arriva a 71-84 NM/1.000 lb. Notare come il consumo con due tiptanks è quasi uguale a quello con due MRAAM sotto le ali, anche se leggermente migliore quando is serbatoi cominciano a svuotarsi per davvero.
Le prestazioni ovviamente calano con due tip tank e due MRAAM. Le condizioni previste sono sempre le ISA. A 35.000 ft, la miglior velocità è attorno a M 1 (fino a 75 NM/1000 lb); per M 2 si scende a circa 38 NM/1000 lb.
A 40.000 ft, invece, la miglior velocità è sempre a M 1 fino ad oltre 80 NM/1000 lb, ma la migliore cruise supersonica è 1,4 M e questo con 53-65 NM/1000 lb; però per andare a M 2 è necessario consumare circa 48 NM/1.000 lb.
A quote più alte è possibile consumare di meno, naturalmente: a 45.000 ft è possibile lanciarsi a 1,6 M come migliore velocità ampiamente supersonica, attorno ai 60-70 NM/1.000 lb; ma Mach 2 è raggiungibile con circa 55-60 NM/1.000 lb. A 50.000 ft si arriva al meglio attorno a M 1,7, fino a circa 80 NM/1.000 lb; ma a M2 ci vogliono circa 65-72 NM/1.000 lb.
Con due AIM-9 alle estremità e due MRAAM, a 10.600 m è possibile fare fino a circa 60-70 NM/1.000 lb (M 1,4 circa), scendendo a 48 NM/1.000 lb a M 2. Per 40.000 ft, abbiamo la migliore cruise a M 1,4 (circa 65-80 NM/1.000 lb), e a M 2 l'aereo va a circa 55 NM/1.000 lb (ma può ancora fare 2,2 M!)
A 45.000 ft arriva a una miglior crociera a 1,6 M e 72-90 NM/1.000 lb, a M 2 consuma sui 65-70 NM/1.000 lb; a 50.000 lb sta sui 75-102 NM/1.000 lb, a 2 M arriva a 75-90 NM/.1000 lb.
Dunque se abbiamo un F-104S (i dati sono per l'ASA ma è pressoché indifferente): preparazione al decollo e accelerazione: 360 kg; salita sui 340 kg per i 12.000 m.
Per quanto riguarda la salita: in condizionie ISA, una volta accelerato a M 2, sale (2 tank e 2 MRAAM) da 35 a Mach 2, fino a circa 50.000 ft (a 23.000 lb), mettendoci però ben 100 NM e oltre 5 minuti, consumando circa 2.000 lb di carburante nel contempo.
Calcolo finale (si spera!)
Beh, più o meno abbiamo tutto quel che ci serve, adesso, per il calcolo 'finale'. Riuscirà il nostro F-104 a beccare il Vulcan, decollando quando quest'ultimo bombarda l'aeroporto del capoluogo occupato?
Partono le bombe, e parte al contempo lo Starfighter:
Decollo con 2 tip tanks, e 2 MRAAM (o 1 MRAAM e 1 AIM-9?). Totale: circa 4.700 litri (circa 3.800 kg).
- 360 kg per il decollo e accelerazione iniziale.
- 340 kg per la salita fino a 12.000 m. Per cui diciamo che la salita a 10.600 è circa 290 kg per un totale di 650 kg. Salita: probabilmente sui 30 km complessivi.
Bene, adesso abbiamo consumato circa il 20% del carburante dell'aereo.
Poi accelerazione a M 2: circa 8 minuti e 2.200 lb (circa 1.000 kg ergo sui 120/min), percorso attorno ai 230 km. Poi, per migliorare le cose, a quel punto sgancio serbatoi d'estremità, ma va detto che questi dovrebbero essere sganciabili ad un massimo di 1,5 M, oltre è pericoloso. Quindi, da qualche parte, mentre consuma gli ultimi 400-500 kg durante l'accelerazione, l'aereo semplicemente 'molla' i serbatoi (non è molto consigliabile come stabilità, peraltro...), e continua l'accelerazione.
Diciamo che a quel punto è arrivato a circa 1,5 M sgancia i serbatoi, poi continua stavolta solo con 2 missili sotto le ali. Facciamo che poi accelera ancora e raggiunge la velocità massima consumando altri circa 500 kg di carburante, totalizzando comunque sui 1.000 kg.
Poi sale in quota per consumare di meno: arriva sui 15.200 m con circa 50 NM e 500 lb consumate ancora una volta. Questo in 2 minuti.
A quel punto la situazione è che, l'F-104 è salito prima in circa 1,5 minuti a 10.600 m e ha fatto 30 km consumando 650 kg totali.
Poi è accelerato da 0,92 a 2 M in 8 minuti nel corso dei quali molla i serbatoi, percorre 230 km e consuma 1.000 kg.
Poi è salito a 15.200 m in altri 2 minuti consumando circa 200 kg di carburante e volando per circa 50 NM (92 km).
Quindi abbiamo l'aereo con due soli MRAAM a bordo, a Mach 2 e a 50 kft, dopo però avere impiegato 11,5 minuti e avere consumato 650+1000+200 = circa 1.850 kg di carburante, ergo circa il 50% del totale. E' già tantissimo, e del resto l'aereo si è allontanato di qualcosa come 350 km dalla propria base.
E il Vulcan? Dopo avere bombardato l'aeroposto di Stanley è salito in quota e si è allontanato diciamo alla media di circa 720 km/h, dopo circa 5 minuti è attorno ai 12.000 m e ha percorso circa 60 km dall'obiettivo. Nel mentre l'F-104 sta accelerando in supersonico. Dopo altri 6,5 minuti l'aereo inglese è scappato di altri 90 km, totalizzandone ben 150 dal punto 'zero'.
Questo fatto è notevole, perché complica ulteriormente le cose all'F-104S.
A questo punto, quest'ultimo ha solo il 50% di carburante e dovrebbe allontanarsi per rientrare piuttosto che tentare l'inseguimento contro un bersaglio su cui ha guadagnato ben 200 km in poco più di 10 minuti, ma che è ancora dannatamente lontano! In quel momento sta facendo sui 2.100 km/h mentre il suo target ne fa 900 ed è in allontanamento: a quel punto potrà solo avvicinarsi a 'modici' 20 km/minuto.
Ma basteranno?
Se fosse un'intercettazione normale, la risposta sarebbe NO, dovrebbe tornare indietro entro qualche minuto al massimo, è impossibile beccare il Vulcan a quel punto. Ma se si vuole tentare l'impossibile ed abbattere 'a qualsiasi costo' l'aereo inglese, dando dimostrazione di determinazione contro gli 'imperialistas', allora si va avanti sacrificando l'aereo, visto che la pista di Stanley è inagibile e non può atterrarci in nessun caso!
A quel punto, quindi, si continua, costi quel che costi.
L'F-104 sta correndo verso il Vulcan a Mach 2 e circa 15.000 metri. Non è una corsa da poco, però: consuma ancora molto, circa 80 NM/1.000 lb con 450 kg: 150 km = 3 kg/km, ovvero circa 105 kg/min.
Il problema è che l'aereo ha già consumato circa la metà del carburante e quindi non è nelle migliori condizioni per fare molto di più di quel che ha già fatto. Però è ancora possibile andare avanti.
Dopo circa 5 minuti è arrivato più vicino di 100 km rispetto al Vulcan, malgrado che questo si sia allontanato a sua volta di circa 75 km. Però ha consumato circa 520 kg di carburante, aumentando il consumo totale a circa 2.400 kg su 3.800 disponibili inizialmente.
La distanza tra F-104 e Vulcan è scesa nel frattempo, ammesso che da terra possano guidarlo (il Vulcan è un aereo 'quasi stealth' e non è facile tenerlo negli schermi anche dei radar di scoperta a lungo raggio installati sulle isole dagli argentini), ma è ancora gigantesca. In circa 21,5 minuti l'F-104 ha percorso sui 520 km. Eppure, nemmeno adesso, che ha già consumato circa il 63% abbondante di carburante, è ancora arrivato alle coste delle Falklands (occidentale), mentre il Vulcan è sparito già quasi oltre l'orizzonte di Stanley visto che, malgrado la quota raggiunta, è riuscito ad allontanarsi già di circa 310 km (!!!) dalle isole, e notare che per l'F-104 ci sono ancora quasi 200 km per il capoluogo delle Malvinas.
Ora, è chiaro che l'F-104 non potrebbe mai raggiungerlo, ma nondimeno gli si dirige contro anche se oramai il radar principale di Stanley probabilmente nemmeno riesce più a vederlo.
A quel punto passano altri 5 minuti e l'F-104 arriva attorno alla verticale del capoluogo delle isole, però questo comporta il consumo di almeno 520 kg di carburante extra. Sono stati consumati così complessivamente circa 2.900 kg di carburante e ne restano solo 900. Oramai è impossibile, probabilmente, anche tornare indietro con un minimo di carburante, avendo percorso circa 700 km dalla partenza.
Inoltre l'F-104 plana come un ferro da stiro: da 12.000 m percorre solo circa 70 km ottenendo un rateo di circa 6:1 tra distanza e altezza, quando un aereo come l'Hunter e il G.91 fanno circa 10:1 e un MB.326 circa 14:1.
E così restano appena 8,6 minuti di volo con il motore acceso. Pochissimi, persino nelle migliori condizioni di volo. A quel punto il percorso di 700 km circa è grossomodo superiore di ben 400 km rispetto a quello fatto dal Vulcan nel contempo. Il problema è che non basta ancora: il Vulcan è ad oltre 350 km di distanza.
La velocità dell'F-104 è di circa 35 km/min, che sono circa 20 in più rispetto al Vulcan. Ma dopo 8,6 minuti circa, arriva la fine della corsa: circa altri 170 km in vantaggio dell'F-104, che a quel punto raggiunge circa 1.000 km percorsi in appena 30 minuti.
La fine del cherosene però diventa ineluttabile: l'F-104 a quel punto ha consumato tutto quel che aveva. Poi comincia a decadere inesorabilmente. Ma il Vulcan, in 30 minuti, si è allontanato di altri 220 km. Sta volando ad almeno 12.000 m per cui l'F-104 non ha praticamente modo di vantare un grande margine di quota. E l'F-104 plana come un ferro da stiro, a maggior ragione con due missili subalari.
I sistemi di bordo continuano a funzionare perché attivati dal generatore applicato al motore, che continua a girare per inerzia. Però non è affatto sicuro che possa anche attivare il sistema missilistico: del resto chi penserebbe di lanciare missili mentre sta cadendo giù senza l'uso del motore?
A quel punto l'F-104 comincia a calare di velocità: dopo circa 30 secondi è sceso da circa mach 2 a circa 1,5 (è una congettura, non saprei come poterlo calcolare, del resto). Del resto, ha un drag del 130% rispetto al valore normale, i missili si fanno sentire (anche se fossero Sidewinder non cambierebbe di molto). Questo già quasi dimezza il margine di velocità con il Vulcan, probabilmente a quel punto ridotto da 20 a 12 km/min. Il malcapitato F-104 non ha alcuna capacità ulteriore di farcela. Anche se se i due missili danno solo il 30% circa di drag in più, sono pur sempre un freno aerodinamico notevole. Scende a quel punto di circa 1.000 m/min e continua volando a 1,5 Mach. Ma dopo 3 minuti è sceso sotto la quota del suo target! E così scende di velocità, dopo circa 60 secondi è attorno a Mach 1.
In tutto abbiamo circa 80-90 km prima che l'F-104 finalmente cala in quota e velocità rispetto al Vulcan. Però quest'ultimo, volando per altri 4,5 minuti a circa 900 km/h, è riuscito ad allontanarsi di altri 67 km, riducendo a circa 20 i km guadagnati dall'F-104.
Così nemmeno lo Starfighter non riesce a prenderlo, essendo ancora lontano di circa 200 km. Fossero stati davvero, che so, 600 km di distanza, lo Starfighter sarebbe quasi arrivato a tiro (circa 20 km tirando di spalle, forse anche di meno a quote e velocità più ridotte). Ma così no, è rimasto comunque indietro. In effetti, ha potuto 'chiudere' sul Vulcan di qualcosa come 580 km prima di mollare, mica male come 'fallimento'.
E' difficile dire quanto la velocità di closing avrebbe potuto migliorare con temperature più ridotte, tipo -10 o -20 ISA. Del resto i consumi aumentano in proporzione, per cui sarebbe stato un pò migliore in accelerazione e velocità, ma più oneroso da mantenere in volo ad alta velocità. Però non saprei dire di quanto, onestamente.
Una cosa però la so: l'aereo con 2 tank e 2 missili accelera fino a M 2, ma se c'é una temperatura -20°C ISA allora il consumo è di 2.200 lb per 5,5 min (consumati in appena 50 NM), mentre, sempre allo stesso peso, in condizioni ISA brucia 2.500 lb in 9 minuti (per 125 NM). Certo che ha un'accelerazione molto maggiore, ma consuma 44 lb/NM o 400 lb/min; mentre in condizioni ISA, l'accelerazione media comporta appena 20 lb/NM o 277 lb/min, il che significa meno della metà del consumo chilometrico oppure -1/3 di quello orario. Per cui non è affatto sicuro che con le temperature minori si farebbe un consumo migliore, e alla fine non sarebbe possibile un raggio d'azione maggiore, anzi, casomai inferiore. Qui il calcolo è complesso e passo la mano, almeno per adesso...
Altri dettagli delle prestazioni dello Starfighter:
Tra l'altro: una virata a 1,6 M di 180° comporta, a 40.000 ft e 18.000 lb, 2,25 G e un tempo di ben 0,95 min (57 sec) con un percorso di ben 17 NM, e questo con un aereo pulito e con circa il 50% di carichi esterni. Però con temperatura di 'ben' -40° C (normalmente sarebbero -56,5°C quindi è un ISA più 16).
A 0,9M e 3000 ft, a 19°C, 2 minuti di combattimento comportano circa 170 kg di carburante senza usare l'A/B (!)
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, se 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!!!!!).
Tra l'altro: i missili Aspide, a differenza dei vecchi Sparrow, hanno limiti di lancio più marcati: se è possibile tirarli fino a M 2,2 è anche vero che SLM non possono essere lanciati sotto 0,47 M, a 10.000 m sotto 0,8 e a 12.000 m sotto 1,2 M, che cominciano ad essere velocità importanti.
L'aereo vira a 200 kt, leggero, con poco più di 1,1 G, mentre per fare 4 G ha bisogno di 390 kt circa(!!!!), ma fino a 2,2 M è capace di tirare fino a 4,5 G (naturalmente in configurazione pulita e leggero anche come carburante).
RIELABORAZIONE DELLA SFIDA (F-104 vs Vulcan) (aggiornamento 8-4-18)
Cerco qui di riavviare l'analisi, partendo da quanto visto sopra, e tentando di ricalcolare i consumi considerando tutti i dati disponibili. In particolare, quelli tra consumo ISA e ISA -qualcosa (-10 o -20).
8.700 lb = carburante iniziale.
-800 decollo/accelerazione a climb speed (0,925 M), ignorando le differenze in base alla temperatura.
-700 salita a 35 k in 1,7 min e 15 NM circa. Idem per quanto sopra (i grafici non tengono conto dei C°).
-accelerazione a 1,5 M: 4 min a ISA -20 (consumo: 1.300 lb? e 50 NM ) o 6,5 min a ISA (2.300? a 75 NM )
Rilascio serbatoi
-accelerazione a M 2: a -20 ISA, 1 min e 15 NM ( 600 lb ); ISA 1,5 min e 25 NM ( 750 lb )
Totale: a quel punto abbiamo un consumo che è arrivato tra 3.400 e 4.550 lb lasciando un totale di 3.100/4.150 lb.
Salita a 55.000 ft: 2 minuti, 46 NM e sopratutto, ulteriori 700 lb; in condizioni fredde ISA -10 il tutto si riduce a 1,4 minuti, 25 NM e 500 lb carburante.
A questo punto c'é da dire che il consumo orario, nonostante la differenza di tempo impiegato, è simile in entrambi i casi (media = 350 lb/min).
Però la distanza percorsa non è simile: 500 lb: 25 NM = 20 lb/NM, mentre 700 lb:46 NM = 15 lb/NM. Per cui alla fine, non è che vi sia una gran differenza. Fare altre 21 NM (circa 40 km) in supersonico a M2 significa grossomodo spendere a quel punto, circa 120 kg extra, che sono persino più delle 200 lb di differenziale nella salita in quota. L'unico vantaggio è che ci arriverai prima. Ma sopratutto, è chiaro che l'accelerazione e la salita sono dipendenti da questo tipo di prestazioni calde/fredde, ma la crociera di volo non lo è e in generale il consumo orario non cambia. Una volta arrivato a M2 non puoi andare comunque più rapido (o forse sì, ma sarebbe uno sbaglio dato che il consumo chilometrico peggiorerebbe rapidamente) e quindi il vantaggio sostanzialmente cessa, tanto che non c'é nessuna correzione nel manuale di volo per la crociera supersonica ad alta quota.
L'unico problema è che non c'é, nel manuale, la crociera a 55.000 ft, ma solo a 50.000 ft. Comunque, considerando che a 45.000 M2 è possibile con circa 68 NM/1klb e a 40.000 in 57 NM/klb mentre a 50.000 è possibile in circa 79 NM/1 klb, per cui il vantaggio potrebbe essere assai bbono. In progressione abbiamo 40-45: +19%, 45-50: +16% e complessivamente + 38% rispetto ai 40.000. E' probabile che il consumo sia di circa 90 NM/klb rispettando questa progressione.
Se però facciamo restare l'F-104 a 'soli' 50.000 ft, allora abbiamo chiaramente una riduzione dei tempi: circa 20 NM per la salita, 1 minuto, e un consumo di circa 350-400 lb totali.
Accelerando e tenendo questa velocità a quel punto l'aereo vola a circa 3,13 kg/km ovvero sui 110 kg/min.
Volando a questa velocità l'aereo va così: 1.650 lb (1/3 del carburante rimasto) x100 NM totali per il percorso a 50.000 ft, con un totale rimasto di 4.950 lb (consumo: 3.750 lb), se con il clima freddo.
Se a condizioni ISA, invece, sono circa 4.050 lb consumate (restano 4.650) con un percorso di circa 135 NM.
Poi arriviamo all'inseguimento: circa 4.950 lb sono molte, ma pur sempre non ancora così tante come dovrebbero. Dopo 185 km di percorso complessivo, comunque, quasi la metà del carburante è stato consumato, lasciando solo il 57%. La corsa continua a circa 3,12 kg/km. Questo dà soltanto 720 km ulteriori da poter percorrere.
Il tutto dà circa 500 NM (900 km) percorse. Il Vulcan è andato via nel frattempo: già prima che l'F-104S arrivi a 50.000 ft e M2, tempo circa 8 minuti, il Vulcan è salito a 12.200 m in 5 minuti e 60 km, poi è andato via di altri 45 km per altri 3 minuti. Quindi ha fatto 105 km e sopratutto ha perso solo 80 km dall'arrembante F-104.
Il problema è che già era a 780 km di distanza da Rio Grande, figurarsi adesso. L'F-104 è ancora a circa 700 km, per cui ancora con tutto il carburante rimasto è pur sempre troppo lontano. Dopo circa 20 minuti circa è stato possibile avvicinarsi di altri 400 chilometri, il che ne lascia ancora circa 300 in eccesso rispetto al Vulcan. Sempre troppi, con ogni evidenza, per completare la missione anche sacrificando l'aereo.
In tutto avremmo 800D+700S+1300A1+600A2+350S = rimaste 4.950 lb ergo 2.247 kg: 3 kg/km = 750 km circa, totalizzando 185+745 km = circa 930 km
Nell'ipotesi del clima ISA, allora abbiamo 800D+700S+2300A1+750A2+400S = 4.950 lb e quindi appena 3.750 lb rimaste. = 260 km + 570 km = circa 830 km.
Questo permette di guidare ancora l'aereo per circa 570 km guadagnando solo 320 km rispetto al Vulcan (che in 16 minuti circa fa sui 240 km).
Quindi siamo veramente lontani dalle prestazioni richieste.
Anche salendo a 55.000 ft non potrebbe fare molto di meglio di così. Anche migliorando il consumo del 15% che cosa potrebbe ancora cambiare?
Non molto. Magari un 15% di autonomia extra, ma che avrebbe potuto competere con queste distanze ancora tanto grandi? Anche con 150 km extra fatti sarebbero sempre troppo pochi.
Se i serbatoi non venissero sganciati, allora l'accelerazione a M 2 costerebbe a ISA -20 qualcosa come 2.300 lb, 75 NM e 6 minuti, mentre a ISA sarebbero 4.000 lb e 10 minuti di tempo percorrendo sulle 130 NM.
Non solo: salendo a 50.000 ft in condizioni fredde, avremmo circa 35 NM, 2 minuti e 750 lb; in condizioni ISA avremmo 40 NM, 2 minuti e 800 lb.
Salendo a 55.000 ft, peggio che mai: freddo: 75 NM, 4 minuti, 1.700 lb; in condizioni ISA, arriva sui 54.000 ft in 100 NM, 5 minuti e circa 1.600 lb di consumo.
Questo dà l'idea è quanto 'importa' avere i serbatoi o meno in quel contesto.
Anche considerando tutto questo, avremmo 11,7 minuti in condizioni fredde restando con appena 3.200 lb dopo avere percorso 265 NM (475 km), mentre in condizioni ISA sarebbe molto peggio, con un consumo di ben 7.100 lb per appena 245 NM più altre 130 NM.
In condizioni ISA -20: 265 NM + 260 NM = 521 NM o 965 km circa; nell'altro caso, con ISA, abbiamo solo 375 NM ovvero 695 km.
Così, apparentemente, senza gettare i tip tank e in condizioni ISA non sarebbe possibile nemmeno arrivare su Stanley.