Lockheed F-104 Starfighter – Putkiradioajan tähtihävittäjä

Tähtihävittäjän tarina on saatavissa kuunnelmana

Tähtihävittäjän taival alkaa Korean sodasta. Amerikkalaiset F-80 – ja F-86 –hävittäjät saivat runtua neukkulaiselta MiG-15:ltä, joka kevyenä voimanpesänä sekä kiihtyi että nousi amerikkalaisia nopeammin. Suorasiipinen F-80 suorastaan pyyhkäistiin taivaalta pois, ja kyvykäs F-86:kin oli helisemässä, sillä sen käsiteltävyyttä parantava hydrauliservokoneisto, tutkaohjattu ennakonlaskin ynnä muu huipputekniikka toivat koneeseen painoa, jota vastaan moottori ei jaksanut tapella samassa suhteessa. Lentäjät janosivat sitä, mitä punikeillakin oli, mutta enemmän ja paremmin. Tämä tarina varoittaa haluamasta liikoja, sillä haluamansa voi saada.

USA:n ilmavoimat oli speksannut teollisuudelle tähän meneessä lähinnä taktisia hävittäjäpommittajia ja pommikoneiden torjuntahävittäjiä Pohjois-Amerikan suojaamiseksi Neuvostoliiton ydinpommikoneilta. Taivaalla oli siis hävittäjätorjunnan ja ilmaherruuden mentävä aukko. Kelly Johnson, Lockheedin lentokoneguru matkasi Koreaan joulukuussa 1951 jututtamaan hävittäjälentäjiä ja kysyi, mitä nämä eniten kaipasivat. Vastaus oli, että niin pienen koneen kuin mahdollista, jolla olisi niin paljon hönkää kuin mahdollista. Ajatus ei ole kovin vieras, laivaston F4U Corsair oli maailmansodassa suunniteltu pikälti saman periaatteen pohjalta.

Johnson palasi Amerikkaan ja ryhtyi hommiin. Ideointi ja sketsaaminen ajettiin loppuun lokakuussa 1952, jolloin karkeat piirustukset esiteltiin ilmavoimille. Siellä koneesta kiinnostuttiinkin, ja mäjäytettiin samantien yhteisillä spekseillä tarjouskilpailu pystyyn. Lockheedillä oli tässä melkoinen etumatka, ja saikin ilmavoimien tilauksen keväällä 1953. Firma oli aikaisemmin tehtyt kokeita miehittämättömällä X-7 –raketilla, jonka aerodynamiikan ympärille alettiin uutta hävittäjää rakentaa. Tässä oli kieltämättä jotain enteellistä. Kehitysvaiheessa taivaalle ammuttiin yli 400 tykistörakettia, joilla kokeiltiin erilaisia siipiprofiileja ja pyrstöjä; telemetrianauhat ja filmit pudotettiin laskuvarjolla maahan.

Voimanlähteeksi valikoitiin muhkea voimanpesä, General Electric J79. Jälkipolttimella varustettu aksiaalikompressorinen suora suihkumoottori oli rakenteeltaan erikoinen: se oli yksipaisuntainen, eli siinä ei ollut erillisiä matala-ja korkeapainepuolia. Sen sijaan 17-vaiheisessa ahtimessa on säätyvät staattorilavat, joiden avulla saavutetaan kaksivaiheista ahtamista vastaava painesuhde, mutta rakenne on kevyempi. Kukkopilli piti myös tietyillä tehoasetuksilla omintakeista ulinaa, ja erityisesti keskitehoaluella se tuotti hyvin sankkaa kömyä. Työntövoimaa 1700 kilon painoinen kerosiinikrematorio tuotti ”kuivana” 48 kN, eli vajaat viisi tonnia, ja jälkipoltolla 69 kN. Sama moottori päätyi muuten laivaston F-4 Phantomiin, josta tuli länsimaiden suihkukonetuotannon ennätys yli 5000 kappaleellaan.

Lockheed aloitti prototyypin rakentamisen kesällä 1953, ja valmista tuli seuraavaan maaliskuuhun mennessä. Tilauksesta ensilentoon kului tarkalleen vuosi, jopa 50-luvulla kunnioitusta herättävän lyhyt aika. Se alkoi myös näkyä.

Tässä vaiheessa jo intendentuuritunnuksen F-104 saanut alumiinilintu alkoi osoittaa oikkujaan, joista vakavimpiin kuului korkeusvakaajan raju flutteri, eli tärinä. Vatkaus johti hallinnan menetykseen, ja ratkaisua etsittiin kuumeisesti. Lopulta ilmiö saatiin kuriin valmistamalla korkeusvakaaja paksuimmasta markkinoilla olevasta rosterilevystä. Ilmanottoon asennettiin täysin uutta ajattelua edustavat shokkiaaltokartiot, jotka olivat 50-luvun puolivälissä suorastaan sotasalaisuus. Jokainen nippeli koneessa on suunniteltu tuottamaan niin vähän vastusta kaksinkertaisessa yliääninopeudessa, ja erityisesti tämä näkyy naurettavan pienissä siivissä. Kyllä, ne oikeasti ovat liian pienet. 

Prototyypissä XF-104 ei ollut shokkiaaltokartioita.

Siipikuormitus on todella muhkea 514 kg/m². Siipi on lisäksi nippa nappa riittävän paksu, jotta siivekkeitä kääntävät sylinterit mahtuvat sen sisään (paksuus-leveyyssuhde on häkellyttävä 3,36%). Sen johtoreuna on niin terävä, että mekaanikkojen on aina lennon päätteeksi peitettävä se erityisellä suojuksella, jotteivät viiltäisi itseään siihen. Joskus tähän aikaan ilmestyi myös nimi Starfighter, joka kuvaa sekä konetta, että aikakautta, jolloin se rakennettiin.

Lyhytsiipisillä koneilla on aina vaarana joutua inertiakytkentään, missä rungon inertia voittaa ohjainpintojen vakautusvoimat. Pituusakselinsa ympäri kääntyvä kone saattaa alkaa heilua villisti, koska se on takapainoinen eikä lyhyiden siipien vastamomentti riitä vakauttamaan heilumista. Tästä syystä Starfighterin korkeusvakaaja on ns. T-pyrstö, eli vakaaja sijaitsee pyrstön yläpäässä – tämä antaa vakaajalle enemmän momenttia. Tällä ratkaisulla oli kääntöpuolensa, nimittäin suurella kohtauskulmalla korkeusvakaaja jää rungon ”varjoon” ja menettää ohjainvoimansa. Tällöin nokka nousee rajusti ja hallitsemattomasti ylös, ja kone sakkaa ja joutuu pyrstöluisuun. Tämän takia Starfighteriin asennettiin automaattinen ohjaussauvaa eteenpäin työntävä servo, joka aktivoitui suurilla kohtauskulmilla, jos lentäjä ei reagoinut täristävään varoittimeen.

Koska korkeusvakaaaja myös on lähes siiven kokoinen, se myös saattoi toimi siiven tavoin. Korkealla massakeskiön yläpuolella sijaitseva siipi altistaa lentokonetta ns. Dutch roll-ilmiölle, jossa kone alkaa heilahdella vasemmalta oikealle ja kallistella. Ilmiön torjumiseksi siivet asennettiin 10 asteen negatiiviseen V-kulmaan. Pienet siivet tekevät laskeutumisesta sekä vauhdikasta että hemmetin hankalaa, koska siipi ei jaksa tuottaa nostetta pienillä nopeuksilla. Ongelma ratkaistiin puhaltamalla moottorin vuotoilmaa siipien alle, mikä johti sikäli erikoiseen käyttäytymiseen, että kierroksia piti lisätä eikä vähentää saadakseen koneen tonttiin. Silti laskeutumisnopeus oli 190 solmua, eli yli 350 km/h. Kehitystyön laajuutta kuvannee se, että kahden prototyypin lisäksi ilmavoimat tilasi 17 esisarjan konetta koelentovaiheeseen.

F-104 oli jo tässä vaiheessa osoittanut olevansa oikukas ja jopa vaarallinen murhakulli. Mitä tällä kaikella vaivalla sitten saavutettiin? Aivan helvetinmoista kyytiä. Pieni ja kevyt kone tehokkaan moottorin ympärillä oli suorastaan ravokas alusta. Starfighter sai lukuisia lempinimiä, kuten ”ohjus, jossa on mies sisällä” ja ”vetoketju”, koska siihen ei kivuttu sisään, vaan se puettiin ylle. Varustus oli suhteellisen askeettinen: radioetäisyysmittari, konetykki, infrapunaohjukset, sekä hävittäjälle hyvin poikkeuksellinen varoitusvalo: HIDASTA! Starfighterin huippunopeutta ei nimittäin rajoittanut moottoriteho, vaan aerodynamiikka ja rakenne. 1958 Starfighterillä rikottiin ennätyksiä munaskut savuten. Korkeusennätykseksi kellotettiin 27 800 metriä, ja 24 km suljetun radan nopeusrennätykseksi 2259 km/h. Seuraavana vuonna korkeusennätystä parannettiin jo 31 500 metriin, ja nousunopeusennätykseksi kellotettiin 30 000 metriä 904, 92 sekunnissa. Tässä vaiheessa 2. Maailmansodan päättymisestä oli kulunut vasta vuosikymmen, ja lentokoneet olivat jo kuin toiselta planeetalta. Starfighter oli ansainnut nimensä ja kannuksensa. Palveluskäyttö alkoi USA:n ilmavoimissa 1958.

Starfighterin ura USAFissa jäi lopulta vaatimattomaksi. Sen toimintasäde ei riittänyt osaan pommikoneiden torjuntatehtävistä eikä saattohävittäjänä toimimiseen Vietnamin taivaalla. USA:ssa myös ymmärrettiin, ettei kone sovellu pommittajatehtäviin lainkaan. Myös USAF:n käyttämät versiot olivat vaatimattomasti varusteltuja verrattuna Eurooppaan toimitettuihin. USAF luopui koneista 1969 ja kansalliskaarti 1975. Koneet myytiin NATO-liittolaisille ja osa USAF:n entisitä koneista palveli Luftwaffen koulutuskoneina Arizonassa, yhä USAF:n väreissä, vuoteen 1983.

Homma alkoi karata käsistä Saksassa. Bundesluftwaffe tilasi 900 Starfighteriä 1961, kun Lockheed oli voidellut puolustusministeri Franz Josef Straussia 10 miljoonan lahjuksilla. Kone markkinoitiin Saksaan rynnäkkökoneena, rooliin, johon yliäänitorjuntahävittäjä sopi kuin saniainen ruuvimeisseliksi. Koneita alkoi tulla tonttiin hälyttävällä vauhdilla. Starfighterin nokkaa laskeva automaattitoiminto oli hengenvaarallinen matalalennossa. Tilannetta ei helpottanut se, että koska 50-luvun heikot heittoistuimet eivät jaksaneet välttää koneen pyrstöä, Starfighterin heittoistuin laukesi alaspäin. 

Starfighter lensi luftwaffen väreissä 1960-1991. Poliittisesti kone oli arka Saksassa, mutta Luftwaffella ei ollut halua eikä kykyä luopua päähävittäjästään ennen 80-luvun loppua. Operatiivinen käyttö loppui vasta lokakuussa 1987.

Seuraukset olivat katastrofaalisia. Bundesluftwaffe ja Bundesmarine menettivät 916 hävittäjästä onnettomuuksissa 262, ja niiden mukana 116 lentäjää, pahimmillaan neljä konetta samana päivänä. Starfighter tunnettiinkin pian Saksassa Witwenmacherina – leskentekijänä. Kanada menetti 46 % Starfightereistään, 110 hävittäjää 235:stä. Belgia menetti 41 hävittäjää (37%), Hollanti 43 (35 %). Menetykset olivat turhimpia sitten toisen maailmansodan. Toisaalta Espanja ei menettänyt ainoatakaan, ja Kanada menetti F-86 Sabreja tiheämmin, kuin Starfightereitä. Kone oli kertakaikkiaan matalalla aivan väärässä roolissa.

Luftwaffe oli Starfighterin pääkäyttäjä. 35 % rakennetuista koneista päätyi Saksaan.

1970-luvun lopulla Starfighter alkoi väistyä Euroopan ilmapuolustuksesta. Raskaammat monitoimikoneet, kuten F-4, F-16 ja F-18 valtasivat sen sotilaallisen lokeron. Italia sen sijaan modernisoi Starfightereitään roimasti, ja asensi niihin mm. ilmataistelututkan (NASARR) , tutkaohjukset (AIM-7 Sparrow), ja uuden sukupolven infrapunaohjukset (AIM-9 L, Aspide). Myös onnettomuusmäärät putosivat roimasti sitä mukaa, kun makaroonit romuttivat 60-luvun Starfightereitä, ja keskittyivät Aeritalian valmistamaan F-104S:ään.

Viimeinen F-104S eläköityi vasta 2004. Tähtihävittäjän tarina oli päättynyt. Lentäjät saivat mitä halusivat, mutta hinta oli kova. Starfighter kiihtyi ja nousi nopeammin kuin kukaan muu taivaalla, mutta tikka ei kääntynyt, ja oli vaikea hallittava matalalla. Kilpa-autoilijat kokivat samaa 1980-luvulla B-ryhmän myötä. Vain hieman suurempi siipi ja kunnollinen tutka olisivat parantaneet konetta huimasti, mutta näitä ei 50-luvun alussa osattu vaatia. Tekniikalla oli rajansa. Starfighter oli tehty tekemään paremmin se, mitä MiG-15 oli tehnyt Koreassa, eli iskemään nopeasti, poistumaan tulitusetäisyydeltä ja iskemään uudestaan parhaaksi katsomallaan hetkellä. Poliitikkojen oikut käyttää raakaa hävittäjää rynnäkkökoneena veivät lopulta satoja lentäjiä hautaan, ja Tähtihävittäjä sai mainetta, jota se ei oikeastaan ansaitse. Tarinalla on tosin jatko-osa: Starfighters Inc. on kolmella Starfighterillä lentävä yksityinen taitolentoyhtiö.

Tähtihävittäjä lentää yhä.