No Barrel Rolls: De Starfighter a Dogfighter, un proyecto para extender la vida útil del F-104

Tres vistas del propuesto F-104 Dogfighter, notar la nueva disposición de los planos de cola. Fuente: F-104 Dogfighter

Internet no deja de ser una inagotable fuente de inspiración y sorpresas para este blog; es que a lo largo de los años los fabricantes aeronáuticos han producido infinidad de proyectos, propuestas y conceptos para tratar de abarcar la mayor cantidad posible de usuarios.

En la entrada de hoy, veremos uno que resulta bastante curioso. Se trata de un "paper" realizado por el Ingeniero de Lockheed F. P. Streid, titulado "F-104 Dogfigther" fechado el 25 de abril de 1985; donde se expone la idea de modernizar el venerable Starfighter para mantenerlo vigente durante la década de 1990.

Situándonos en la época en que fue escrito, de los más de 2500 unidades producidas, todavía 1500 Starfighters se encontraban en servicio para mediados de los 80. Si bien muchos de los usuarios estaban prontos a darlos de baja, otros usuarios tenían planes para conservar los suyos.
Por ejemplo, la Aeronautica Militare Italiana (AMI) acaba de recibir sus modelos "S" (capaces de llevar misiles AIM-7 Sparrow); Turquía también recibió varios ejemplares italianos para engrosar su ya existente flota de F-104 y Taiwán tenía más de 280 aparatos en inventario.

Es interesante notar que el informe hace hincapié en Italia y en Taiwán como potenciales socios y clientes en este programa; recordemos que FIAT cerró la línea de ensamblaje del F-104 en 1979 por lo que reabrirla no sería algo tan difícil. Otros de los potenciales socios sería la NASA quien operaba un par de Starfighters como aeronaves de investigación y como "chase planes".

El informe va un poco más allá ya que propone a varios usuarios del Starfigther como potenciales clientes del Dogfighter, tales como: Bélgica, Canadá, Alemania, Grecia, Japón y Noruega.
Dicha lista resulta curiosa ya que Bélgica y Noruega darían de baja sus ejemplares entre 1982 y 83 para unirse a Dinamarca y Holanda en el llamado Deal of the Century (recomendamos ver los posteos anteriores: "Viggen for export segunda parte - Århundradets affär o el Deal of the Century en sueco" y "Deal of the century a la francesa, el Mirage F1/M53 o F1E" para saber más). Por su parte Japón reemplazaría sus F-104 en 1986.

Más allá del tema comercial, se indaga en la factibilidad técnica del Dogfighter. Para empezar, se establece que las células disponibles tienen consumidas entre 300 a más de 5000 horas de vuelo; también está la necesidad de reparar corrosión y grietas menores en las células; el reemplazo del revestimiento de las alas y la reparación o reemplazo del larguero de la deriva.
En suma, los Starfighters estaban en condiciones óptimas para ser actualizados.

El Dogfighter en detalles

Si hay algo de lo que adoleció el F-104 durante toda su vida operativa fue de buena maniobrabilidad y control a bajas velocidades; después de todo, el Starfighter se había diseñado para la velocidad supersónica y no para un combate cerrado.
Pero ese era el concepto de diseño de los años 50; para los 80 la doctrina había cambiado drásticamente, hacia cazas más maniobrables, capaces de abatir a sus rivales con misiles aire-aire de corto alcance y fuego de cañón.

Dogfighter, buscaba convertir al Starfighter de un "hot rod" supersónico a un "gladiador" subsónico y para eso se requería unas modificaciones en su estructura y superficies de vuelo.
La primera fase, consistía en modificar los planos de cola, adoptando planos de profundidad diferenciales y alargando la deriva y el timón; abandonando la característica cola en "T" del F-104.
Las alas serían modificadas perdiendo su diedro y recibiendo una extensión en su borde de ataque (LEX); "strakes" se extenderían desde el borde de salida de las alas hacia los planos de cola y finalizarían en la parte de atrás para recibir un nuevo juego de aerofrenos de maniobra en sus extremos. Otra modificación incluía flaps de borde de ataque y de fuga automáticos.
Lo interesante es que no se aumentaba la superficie alar total (la misma seguía siendo 18,22 m²) sino que se redistribuía; pero en contrapartida la aeronave ganaba unos 147 kg.

Las partes sombreadas representan las modificaciones aerodinámicas recibidas por la aeronave, notar que el diedro fue llevado a 0º. Fuente: F-104 Dogfighter

Con estas modificaciones básicas, se esperaba conseguir las siguientes mejoras:

Carreras de despegue y aterrizaje más cortas
Aumento en la tasa de giro
Aumento en el ángulo de ataque
Eliminación del efecto de "pitch-up" (condición de pérdida en donde el avión eleva a nariz súbitamente)
Incremento en la carga bélica
Incremento en el alcance

En el documento se adjuntaba una segunda propuesta más radical, que incluía el diseño de un ala totalmente nueva, sin diedro; con el borde de salida casi sin incidencia y planos horizontales más grandes.
Con una relación de aspecto de 3.8, esta nueva ala llevaría la superficie alar a 23,22 m² con una envergadura de 9 metros. Sin duda esto mejoraría sustancialmente la capacidad de la aeronave volviendolo un verdadero Dogfighter; pero requeriría mayor tiempo de desarrollo y por consiguiente un costo más alto.

Comparación entre el F-104 de serie (sombreado) y el Dogfighter. El fuselaje permanecería casi sin alteraciones.
Fuente: F-104 Dogfighter

Streid agrega otras mejoras que se podrían incorporar en una siguiente fase, tales cómo:

Actualizar el radar, aviónica y el sistema de control de tiro.
Piloto automático de 3 canales
Aumentar la capacidad interna de combustible
Sistema de vuelo "Fly-by-wire" con su respectivo sidestick
Actualizar el armamento interno e integrar armamento lanzable más moderno
Sistema de generación de oxígeno a bordo (OBOGS).

Segunda iteración del diseño, donde se puede ver un ala más grande y planos de profundidad nuevos.
Fuente: F-104 Dogfighter

Dogfighter contra Tigershark

Al final del informe se agrega una comparación de performance entre el F-104 Dogfighter y el Northrop F-20 Tigershark, lo cual lo hace muy interesante no solo desde el punto de vista técnico, si no también desde un punto de vista comercial.

Como dijimos al principio del posteo, Taiwán a mediados de los 80 era un importante usuario de F-104; tal es así, que utilizo las variantes A, B, D, G, J, DJ, RF-104G y TF-104G que eran tanto de nueva fabricación como ejemplares usados.
Sin embargo las versiones A, B y D fueron dados de baja a principios de los 80 y los J y DJ llegaron como fuente de repuestos; dejando tres escuadrones operando el G más uno de reconocimiento táctico con los RF-104G.
A los F-104 se le agregaba 242 F-5E y 66 F-5F producidos localmente por AIDC, llegando a ser el mayor operador del tipo.

Pero para Taiwán, era claro que el F-104 había quedado obsoleto y necesitaba un reemplazo. Su primera opción fue el General Dynamics F-16, pero debido a la negativa del gobierno de Jimmy Carter a la exportación de material militar de alta tecnología, empezó a mirar con interés el F-20 Tigershark de Northrop.

Es fácil ver el porque Lockheed inmediatamente vió en la Fuerza Aérea de Taiwán un potencial cliente, siendo usuario del F-104, la modificación Dogfighter podría dotarlos de una aeronave comparable al F-20, como se ve en el cuadro de más abajo.

Tabla comparativa entre el Dogfighter y el Tigershark.
Fuente: F-104 Dogfighter, convertido a unidades métricas por No Barrel Rolls

Finalmente Taiwán desistió del F-20, y si bien mostró un tibio interés por el modelo de exportación del F-16, llamado F-16/79 (aeronave que tratamos en este posteo); terminó adquiriendo 60 unidades del Mirage 2000 y desarrollando su propio caza llamado F-CK-1 Ching-kuo de los cuales se fabricarían 131 unidades. El Starfighter sería finalmente dado de baja en 1997.

Conclusión

A pesar de ser bastante escueto, este paper no deja de ser interesante. Por un lado, por que explora en una época tan tardía como 1985, 30 años después de su primer vuelo; la forma de evolucionar el diseño de este venerable caza, para extender su servicio en primera línea más allá de los 90.

Cabe mencionar que aquellos usuarios del F-104 que efectivamente aplicaron programas de actualización mantuvieron a la aeronave vigente durante toda la década del 90. El caso más llamativo es Italia, quien realizaría el programa ASA (Aggiornamento Sistemi d'Arma – "Actualización de Sistemas de Armas") a 150 aviones en 1985; y luego en 1998, 49 unidades serían llevadas al estándar ASA/M (Aggiornamento Sistemi d'Arma/Modificato – "Actualización de Sistemas de Armas/Modificado"). Italia despediría a sus Starfighters en 2004 ¡Nada mal para una aeronave diseñada en los años 50!