Lockheed F-104 Starfighter NF-104A

O NF-104A nasceu da transformação da escola de pilotos de ensaio da Força Aérea dos Estados Unidos em Edwards. Com a chegada do voo espacial tripulado no início dos anos 1960, a Experimental Flight Test Pilot's School passou a chamar-se Aerospace Research Pilots School (ARPS) e o seu ensino afastou-se do curso clássico de piloto de ensaio para se orientar para o voo espacial. A escola precisava de um avião capaz de levar os seus alunos ao limiar do espaço a um custo muito inferior ao dos aviões-foguete experimentais, e a resposta foi um Starfighter de propulsão mista, ao mesmo tempo reator e foguete, concebido como treinador aeroespacial barato para os programas North American X-15 e Boeing X-20 Dyna-Soar.

Antes de modificar qualquer avião, a ARPS já tinha utilizado F-104 de série, incluindo biplaces F-104D, para simular as aproximações em planeio de baixa sustentação e alta resistência do X-15 e do futuro X-20. A manobra começava a cerca de 3.700 metros, com o motor reduzido a 80 % da potência e com flaps, travões aerodinâmicos e trem de aterragem estendidos; o avião estabelecia-se num picado de 30 graus e a arredondar para a aterragem começava a cerca de 500 metros do solo, com uma margem de erro muito reduzida. Restava outro problema: no ar rarefeito da alta estratosfera as superfícies de comando convencionais quase não têm efeito, pelo que era necessário um sistema de controlo por reação. Após as primeiras provas com um Bell X-1 modificado, que ficou em terra por problemas técnicos, em 1959 a NASA modificou um F-104A (55-2961) com tubeiras nas pontas das asas e no nariz; designado JF-104, atingiu cerca de 25.300 metros e nele adquiriu experiência, entre outros, Neil Armstrong. Os pilotos queixaram-se de que os instrumentos eram difíceis de ler e pouco precisos nas subidas em zoom.

Em 1962 a Força Aérea encomendou à Lockheed a conversão de três F-104A em treinadores aeroespaciais dedicados. As células saíram do armazém da AMARG e foram levadas para a fábrica. As alterações eliminaram tudo o que era supérfluo: o radome de fibra de vidro foi substituído por um nariz de alumínio que alojava as tubeiras de picada e de guinada; desapareceram o canhão M61 Vulcan, o radar e a aviónica desnecessária; acrescentaram-se depósitos de oxidante e um depósito de azoto para pressurizar a cabina, já que, após o corte do reator na subida, não haveria ar de sangria. As asas receberam extensões nas pontas para as tubeiras de rolamento, o que também reduziu a carga alar, e a deriva e o leme foram substituídos pelos de maior superfície dos biplaces, reforçados para montar o foguete. As entradas de ar conservaram a geometria fixa desenhada por Ben Rich, mas com os cones prolongados para funcionar melhor a números de Mach elevados.

Na base da deriva foi instalado um motor-foguete Rocketdyne AR2-3 de cerca de 27 kN, que queimava JP-4 e peróxido de hidrogénio a 90 %, com oxidante para cerca de 100 segundos de funcionamento e uma manete de potência própria, à esquerda do cockpit, para escolher entre empuxo máximo e meia potência. O sistema de controlo por reação tinha oito tubeiras de picada e guinada de cerca de 500 N e quatro de rolamento de cerca de 190 N, alimentadas por um depósito próprio de 70 kg de peróxido e comandadas por um punho no painel de instrumentos.

O perfil típico combinava subida em zoom e foguete: aceleração em voo nivelado a cerca de 10.700 metros até Mach 1,9, ignição do foguete e, a Mach 2,1, empinar até 50-70 graus com uma carga de 3,5 g. Por volta dos 21.300 metros reduzia-se a pós-combustão e, perto dos 25.900, cortava-se à mão o J79 para que a temperatura não danificasse a turbina; depois do topo do arco balístico, o avião regressava ao ar denso, onde o reator era rearrancado por autorrotação para aterrar.

O primeiro NF-104A (56-0756) foi aceite a 1 de outubro de 1963, estabeleceu logo um recorde oficioso de 36.230 metros e, a 6 de dezembro de 1963, superou-o com 36.800 metros. Uma explosão do motor-foguete em voo em junho de 1971 retirou-o de serviço e pôs fim ao programa; hoje está exposto em Grass Valley (Califórnia). O segundo (56-0760), aceite a 26 de outubro de 1963, ficou montado sobre um pilar diante da escola de pilotos de ensaio de Edwards; as suas pontas de asa, o seu sistema de reação e o seu nariz foram emprestados a Darryl Greenamyer para as suas tentativas de recorde e perderam-se com o seu avião. O terceiro (56-0762) foi entregue a 1 de novembro de 1963 e despenhou-se a 10 de dezembro de 1963 pilotado por Chuck Yeager, acidente retratado na sua autobiografia e no livro e filme The Right Stuff (1983). Os três serviram na ARPS entre 1963 e 1971.