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Titolo: F-104S ecco i numeri

Dunque. Visto che il Tratto Uno dello F-104S è
disponibile in rete (meglio ripetere...) qui:
http://web.tiscalinet.it/F104-Starfighter/to1.htm
non vedo nulla di male nel riportare di seguito
qualche dato.
Nella appendice
http://web.tiscalinet.it/F104-Starfighter/to1appen.htm
la parte 10 (Mission Planning) presenta un bel caso
tipico. Purtroppo il sito riporta solo il titolo! (oltre
a non riportare un due-trecento diagrammi...)
P.S. se qualcuno ha il Tratto Uno davanti, noterà che
ho cambiato un po' la struttura per comodità di
illustrazione. Ho anche ricalcolato alcuni numeri,
nei punti dove l'aritmetica mi risultava un po' dubbia.
PP.SS. sto ricopiando da una tabella xls, eventuali
valori "strani" sono dovuti a miei errori di battitura.
Missione:
Segmento 1
1.1 accensione, riscaldamento e rullaggio
1.2 decollo e accelerazione fino a 350 kts (full A/B)
1.3 accelerazione fino a Mach 0.85 [500kts] (military)
Segmento 2
2.1 salita fino a quota di crociera (military)
Segmento 3
3.1 navigazione verso la zona di combattimento
Segmento 4
4.1 sgancio serbatoi esterni (se applicabile)
4.2 salita fino a 35.000 ft (military)
4.3 accelerazione fino a Mach 2 [1153 kts] (full A/B)
4.4 virata di 90° (full A/B) [nota #1]
4.5 salita fino a 50.000 ft (full A/B)
4.6 un minuto di navigazione a Mach 2 (full A/B) [1147 kts]
4.7 lancio di tutto l'armamento
Segmento 5
5.1 rallentamento
5.2 discesa a quota di crociera
5.3 ritorno alla base a velocità di crociera
5.4 atterraggio con a bordo 750 libbre di riserva carburante
[nota #1 - per tenere conto di quei nemici così poco sportivi
da non presentarsi nelle condizioni più favorevoli]
Il velivolo utilizzato è questo:
Configurazione #1
- BL75 = n/a [nota #2]
- BL104 = due missili (AIM-7E)
- Tip = n/a
- Drag Index = 32 / 32 / 19 [nota #3]
Pesi:
- Pesi fissi = 15.858 lb
- Payload = 900 lb
- Carburante = 5.824 lb
- - - interno = 5.824 lb
- - - pylon tank = n/a
- - - tip tank = n/a
- Totale al decollo = 22.582 lb
[nota #2 - i piloni sono contraddistinti da un numero che
ne indica la distanza in pollici dalla mezzeria, perciò il
BL75 è quello più interno ed il BL104 quello più esterno]
[nota #3 - il Drag Index è un coefficiente adimensionale
che descrive la pulizia aerodinamica della configurazione,
con zero = aereo nudo e che entra in gioco in quasi tutti i
diagrammi. Lo riporto qui solo come curiosità. I tre numeri
sono: al decollo, dopo lo sgancio dei serbatoi, dopo il
lancio dei missili. Non scende mai a zero in quanto i piloni
rimangono attaccati al velivolo]
Ometto tutti gli step intermedi per non scrivere fino
a notte.
Dettaglio dei risultati, per segmenti:
(carburante bruciato al termine del segmento / distanza dalla
base al termine del segmento):
1 - 570 lb - zero
2 - 420 lb - 29 nm
3 - 546 lb - 106 nm (quota 28.700 ft)
4 - 2.727 lb - 190 nm (352 km) [nota #4]
5 - 809 lb - zero
avanzano 752 lb [nota #5]
Tempo totale di volo = 44.8'
Tempo totale segmento 4 = 9.3'
[nota #4 - misurata al termine del segmento 4.3, dopo la
virata. L'aereo percorre ancora circa 38 nm durante il
combattimento, ma non si allontana ulteriormente dalla
base]
[nota #5 - ho fatto delle simulazioni usando valori interi
per le variabili, per cui non mi torna esattamente 750]
Il risultato in questa configurazione "nuda" è un non
entusiasmante valore di 190 nm (352 km) come raggio
d'azione (poco meglio del Bf 109E durante la BoB...).
Se poi vogliamo farci del male e parliamo di manovrabilità,
aggiungiamo che il *raggio* della virata a Mach 2 è pari a
7 nm (13 km) tirando 3g per circa 36 secondi.
E' ovvio che se nella fase 4 non vi fossero state né
accelerazione né salita di quota, le 2.727 lb ivi consumate
avrebbero permesso di spingersi ben più in là (portando
ad un valore finale di 326 nm). Tuttavia questa condizione
di volo non è rappresentativa di una missione bellica reale
(intercettazione "camomilla"?). Ulteriori risparmi sono
possibili se non si utilizza l'A/B alla partenza, se si
minimizzano i tempi di rullaggio, se si eliminano i carichi
bellici, se si riduce la riserva etc., per cui alla fine della
fiera devo ammettere che effettivamente il nostro aereo
"può" raggiungere i valori dichiarati nella brochure - ma
in una parata, non in una guerra.
Ho rifatto i calcoli per quattro diverse configurazioni
di intercettazione (due o quattro missili, due o quattro
serbatoi).
Ho mantenuto il valore di 750 lb di riserva. Ignoro
se corrisponda a quello tipicamente usato.
Il suddetto capitolo di Mission Planning spiega come
calcolare le varie fasi di volo, utilizzano un numero
esorbitante di diagrammi alquanto complicati ed anche
con linee un po' troppo vicine tra di loro, seguendo
un processo complesso e noioso che va iterato per ogni
segmento di volo (al variare di peso e quota). In parte ho
seguito tale strada, in parte ho preferito parametrare i
risultati sul caso di esempio.
Morale del discorso, prendete i risultati con le molle.
Configurazione #2
- BL75 = n/a
- BL104 = un AIM-7 & un AIM-9
- Tip = due tip tank
- Drag Index = 50 / 34 / 21
Pesi:
- Pesi fissi = 16.217 lb
- Payload = 630 lb
- Carburante = 8.034 lb
- - - interno = 5.824 lb
- - - pylon tank = n/a
- - - tip tank = 2.210 lb
- Totale al decollo = 24.881 lb
Segmenti:
1 - 740 lb - zero
2 - 490 lb - 32 nm
3 - 1.691 lb - 240 nm (quota 26.400 ft)
4 - 2.923 lb - 333 nm [617 km]
5 - 1.431 lb - zero
avanzano 759 lb
Tempo totale di volo = 61.5'
Tempo totale segmento 4 = 10.4'
Raggio d'azione se solo volo di crociera = 500nm
Configurazione #3
- - - BL75 = due pylon tank
- BL104 = un AIM-7 & un AIM-9
- - - Tip = due tip tank
- Drag Index = 102 / 40 / 27
Pesi:
- Pesi fissi = 16.842 lb
- Payload = 630 lb
- Carburante = 10.569 lb
- - - interno = 5.824 lb
- - - pylon tank = 2.535 lb
- - - tip tank = 2.210 lb
- Totale al decollo = 28.041 lb
Segmenti:
1 - 860 lb - zero
2 - 665 lb - 41 nm
3 - 3.196 lb - 351 nm (quota 22.300 ft)
4 - 3.099 lb - 461 nm [854 km]
5 - 1.997 lb - zero
avanzano 752 lb
Tempo totale di volo = 75.6'
Tempo totale segmento 4 = 12.3'
Raggio d'azione se solo volo di crociera = 605nm
Configurazione #4
- - - BL75 = n/a
- - - BL104 = due AIM-7
- - - Tip = due AIM-9
- Drag Index = 47 / 47 / 28
Pesi:
- Pesi fissi = 16.049 lb
- Payload = 1.260 lb
- Carburante = 5.824 lb
- - - interno = 5.824 lb
- - - pylon tank = n/a
- - - tip tank = n/a
- Totale al decollo = 23.133 lb
Segmenti:
1 - 690 lb - zero
2 - 480 lb - 32 nm
3 - 233 lb - 63 nm (quota 28.100 ft)
4 - 3.014 lb - 149 nm [276 km]
5 - 647 lb - zero
avanzano 759 lb
Tempo totale di volo = 39.6'
Tempo totale segmento 4 = 9.6'
Raggio d'azione se solo volo di crociera = 337nm
Configurazione #5
- - - BL75 = due pylon tank
- - - BL104 = due AIM-7
- - - Tip = due AIM-9
- Drag Index = 99 / 53 / 34
Pesi:
- Pesi fissi = 16.674 lb
- Payload = 1.260 lb
- Carburante = 8.359 lb
- - - interno = 5.824 lb
- - - pylon tank = 2.535 lb
- - - tip tank = n/a
- Totale al decollo = 26.293 lb
Segmenti:
1 - 800 lb - zero
2 - 665 lb - 41 nm
3 - 1.587 lb - 206 nm (quota 24.000 ft)
4 - 3.193 lb - 309 nm [572 km]
5 - 1.357 lb - zero
avanzano 758 lb
Tempo totale di volo = 57.5'
Tempo totale segmento 4 = 11.5'
Raggio d'azione se solo volo di crociera = 471nm
Il valore massimo viene ottenuto dalla #3 (due missili e
quattro serbatoi) che può spingersi fino a 854 km con
una missione bellica, e 1.120 km [605 nm] con una
missione "camomilla". Internet riporta un raggio d'azione
max di 1.274 km che ritengo potrebbe essere raggiunto
se non si imbarcano missili a bordo e, magari, si riduce
la riserva (non ho voglia di rifare i calcoli).
-- 
Davide
"Solo se la vostra visione va oltre quella del vostro maestro,
siete adatti per ricevere e tramandare la trasmissione."
(Massima Zen)

 Potevano fare rifornimento in volo?
Il rifornimento in volo era possibile solo con *alcuni*
ASA, montando esternamente la sonda. Ignoro quanti
sistemi siano stati acquisiti. Ignoro anche se i piloti
venissero addestrati a ciò. Ignoro persino se il sistema
sia stato effettivamente acquisito in serie, a parte il
sistema prototipo di cui esistono molte foto.
Avendo il 104 prestazioni di velocità minima assai
alte, la procedura certamente sarebbe stata una operazione
interessante (intesa come maledizione cinese).
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