Lockheed F-104 Starfighter

Le Lockheed F-104 était à bien des égards une merveille d’ingénierie dont l’héritage a terriblement souffert en raison de plusieurs circonstances internes et externes, à tel point que l’avion a été baptisé du nom peu flatteur de « Widowmaker » – le faiseur de veuves. Malgré ses revers, l’avion a battu tous les records et a trouvé sa place dans de nombreuses forces aériennes du monde entier.

Description

Le Lockheed F-104 était à bien des égards une merveille d’ingénierie dont l’héritage a terriblement souffert en raison de plusieurs circonstances internes et externes, à tel point que l’avion a été baptisé du nom peu flatteur de « Widowmaker » – le faiseur de veuves. Malgré ses revers, l’avion a battu tous les records et a trouvé sa place dans de nombreuses forces aériennes du monde entier. Le Starfighter a été conçu par Clarence « Kelly » Johnson, le célèbre ingénieur de Lockheed dans son usine « Skunk Works ». Dès le départ, le F-104 a été conçu comme un chasseur supersonique de supériorité aérienne de jour.

La conception du Lockheed F-104 Starfighter

Le F-104 Starfighter est né des discussions que Johnson a eues avec des pilotes de l’armée de l’air américaine et de leurs expériences lors de la guerre aérienne de Corée. À l’époque, l’Union soviétique avait dévoilé son fougueux petit chasseur à réaction – le MiG-15 « Fagot » de Mikoyan-Gurevich – tandis que l’USAF et ses alliés de l’OTAN devaient se contenter d’appareils à réaction précoces et surclassés jusqu’à l’introduction du F-86 Sabre de North American. Bien que la supériorité aérienne ait fini par revenir sous le contrôle de l’OTAN, l’USAF ne disposait toujours pas d’une plate-forme d’interception capable et dédiée pour combattre efficacement les nouveaux types de chasseurs soviétiques. C’est pourquoi Johnson se met au travail en 1952 pour concevoir un nouvel avion entièrement basé sur les performances. Cet appareil associerait la cellule la plus petite (et donc la plus légère) au moteur le plus puissant et le plus avancé technologiquement. La création qui en résulte devient la base du F-104 Starfighter.

Une première proposition a attiré l’attention de l’USAF, qui a mis plusieurs autres entreprises aéronautiques en concurrence. La conception de Lockheed a obtenu l’approbation de l’USAF et un contrat pour la production de deux prototypes, non étiquetés « XF-104A », a été signé en 1953. Le premier de ces deux prototypes a été mis à disposition pour son premier vol en février 1954. Bien qu’ils aient été conçus pour le turboréacteur General Electric J79, la disponibilité du moteur GE a obligé ces prototypes à être équipés d’une version sous licence du moteur britannique Armstrong Siddeley Sapphire (comme la série Wright XJ65-W-6) d’une poussée de 10 200 livres jusqu’à ce que les J79 de General Electric soient disponibles pour le F-104.

La nouvelle conception d’après-guerre de l’avion à réaction n’était cependant pas sans problèmes, et quatre années de développement du programme allaient suivre. Au moins 17 avions YF-104A de pré-production ont été produits pour l’USAF afin de tester les différents systèmes problématiques à bord du F-104 et de résoudre certains problèmes avant le début de la production. En 1958, le premier F-104A était disponible pour les livraisons. Ces systèmes différaient quelque peu de leur conception originale en ce qu’ils arboraient un fuselage plus long et étaient équipés de leurs moteurs General Electric J79-GE-3 de 14.800lbs de poussée.

Dès son entrée en service opérationnel, le Starfighter s’est employé à concrétiser quelques « premières » dans sa carrière. L’avion est devenu la première plate-forme de combat opérationnelle capable de voler à des vitesses supérieures à Mach 2, soit deux fois la vitesse du son. Il est ensuite devenu le premier avion à détenir simultanément les records mondiaux de vitesse et d’altitude sous ses formes F-104A et F-104C. Le Major Howard C. Johnson, à bord de son F-104A, a battu le record d’altitude en plaçant la nouvelle barre à 91 243 pieds le 7 mai 1958. Un F-104 Starfighter lui emboîte le pas et établit le nouveau record mondial de vitesse aérienne le 18 mai 1958. L’avion a enregistré une vitesse de pointe de 1 404,19 miles par heure. Le record d’altitude est à nouveau battu – cette fois par un modèle F-104C – avec un nouveau plafond de 103 389 pieds. En établissant ce record, le Starfighter est également devenu le premier avion à franchir la barrière des 100 000 pieds par ses propres moyens (aucune propulsion assistée par fusée n’était nécessaire). Ainsi, l’héritage du Starfighter s’est enrichi d’accolades que n’importe quel chasseur aurait pu aspirer à atteindre.

Le design du Lockheed F-104 Starfighter

Extérieurement, le F-104 Starfighter était vraiment un avion de conception distincte. La plate-forme présentait un fuselage aérodynamique profilé qui contenait tous les composants vitaux (armes, avionique, train d’atterrissage, moteur, etc.) dans une disposition interne exiguë. Le moteur occupe la majeure partie de l’espace interne, tout comme le carburant, et couvre environ la moitié de la forme tubulaire. L’extrémité avant était effilée jusqu’à une pointe aiguë, tandis que le cockpit était bien placé dans la partie avant du design, offrant une très bonne visibilité en vol ou au roulage. La verrière se composait de trois éléments principaux : une section avant encadrée, une section centrale s’ouvrant sur le côté bâbord et une section arrière. L’unique moteur était alimenté par deux petites prises d’air en demi-cercle situées sur les côtés du fuselage, juste à l’arrière du cockpit. Les ouvertures d’admission étaient fixes et non variables et étaient équipées de cônes pour réguler le flux d’air du turboréacteur à haute vitesse. Le train d’atterrissage était entièrement affecté au fuselage, les deux trains principaux s’escamotant dans la partie du fuselage située près des emplantures d’ailes et la roue avant s’escamotant dans la partie du fuselage située sous et derrière le cockpit.

L’élément le plus distinctif de la conception du Starfighter réside peut-être dans l’utilisation de ses ailes droites et courtes qui ne mesuraient que 10 cm d’épaisseur au maximum. Le flottement n’était utilisé que sur les bords d’attaque et un léger anèdre était présent pour aider à combattre le « Dutch Roll », un phénomène aérien qui force l’avion à osciller ou à se balancer d’un côté à l’autre. Des volets étaient montés sur les bords d’attaque et de fuite et toute la mécanique interne devait se conformer à cet espace restreint – d’où le placement de systèmes vitaux et surdimensionnés dans le fuselage. Les ailes, qui constituaient un élément important des capacités supersoniques de l’avion, présentaient des bords si tranchants qu’ils constituaient un danger pour les équipes au sol chargées de l’entretien de l’avion, au point que des protections spéciales devaient être installées à ces endroits.
L’empennage complétait le design et arborait son stabilisateur vers le bord le plus haut de la dérive. La taille des surfaces horizontales était légèrement inférieure à celle des ailes principales, ce qui obligeait les ingénieurs à ajouter un anèdre aux ailes principales. Les surfaces horizontales montées sur le dessus combattaient également le couplage d’inertie, un autre phénomène aérien dangereux lié au vol à grande vitesse.

Le pain et le beurre de la plate-forme du Starfighter résidaient dans le choix du turboréacteur à flux axial de la série J79 de General Electric. Le Starfighter ne comptait que sur un seul moteur pour sa propulsion et ce dernier était initialement conçu pour un vol soutenu à Mach 2.0. Ce moteur a connu un tel succès qu’il a propulsé de nombreux avions de la guerre froide, notamment le McDonnell F-4 Phantom II, le North American A-5 Vigilante et les programmes Convair B-58 Hustler, y compris le F-104 lui-même. La série de turboréacteurs J79 était une évolution de la série J73 de General Electric équipant les F-86H Sabres. Ce moteur, associé à la légèreté et à la forme aérodynamique de la cellule du Starfighter, garantissait des performances élevées dès le départ. Le service opérationnel de ce mariage allait finalement être le facteur décisif de son succès – ou de son échec. Parmi les autres ajouts à l’avion, on trouve un parachute de freinage pour réduire la vitesse d’atterrissage. Un crochet d’arrêt était également prévu en cas d’atterrissage d’urgence. Inutile de dire que cet avion capable de Mach 2 affichait des vitesses d’atterrissage assez élevées.

L’armement du Lockheed F-104 Starfighter

En termes d’armement, le Starfighter a été conçu avec une seule option standard sous la forme d’un canon M61 Vulcan de 20 mm à canons multiples. L’arme était située le long de la partie inférieure du fuselage à bâbord, près du cockpit, et était alimentée par un baril de munitions de 725 cartouches. Au fil de la décennie, l’arme est devenue jetable, au point d’être jugée non essentielle. Dans les variantes dédiées, elle a été purement et simplement supprimée au profit d’un supplément de carburant, d’un gain de poids ou du remplacement de l’espace par des caméras de reconnaissance. Les Starfighters biplaces transportaient rarement le système d’armement, voire pas du tout.

En dépit de la finesse et de la taille relatives des ailes, les structures étaient conçues pour transporter des charges externes. Les positions d’extrémité d’aile pouvaient accueillir un seul missile air-air à courte portée AIM-9 Sidewinder pour l’interception ou des réservoirs de carburant pour une plus grande portée. Les modèles ultérieurs comportaient davantage de points d’ancrage, notamment le long de la ligne médiane du fuselage et sous les ailes. Il était possible de créer jusqu’à neuf points d’ancrage pour l’avion, ce qui augmentait considérablement sa charge de combat et le faisait passer de ses origines de supériorité aérienne à une plateforme plus conventionnelle de chasseur-bombardier. D’autres types de munitions ont été utilisés sur les Starfighter tout au long de leur vie opérationnelle, notamment des missiles air-air à moyenne portée AIM-7 Sparrow et Selenia Aspide, des nacelles de roquettes, des bombes conventionnelles et même des armes à tête nucléaire (ces dernières étant limitées au placement le long du point dur central).

Bien qu’il soit associé à un taux d’accident élevé et à une forte attrition des pilotes, le Starfighter a été conçu avec un siège éjectable. Cependant, comme l’avion était conçu pour se déplacer à des vitesses soutenues de Mach 2,0 et plus, on pensait que le siège éjectable sélectionné n’aurait pas le temps de dégager la chaise et le pilote de l’empennage monté en hauteur. C’est pourquoi les premiers Starfighter étaient équipés d’un siège éjectable à tir vers le bas, connu sous le nom de Stanley C-1. Comme on peut s’y attendre, bien que cela ait pu fonctionner en théorie, surtout aux vitesses élevées prévues, cela est devenu un problème mortel lorsque le pilote a été contraint de s’éjecter à des altitudes et des vitesses inférieures. Comme le combat dictait le besoin de savoir quand et où s’éjecter, le système ne pouvait pas être laissé au hasard. Lockheed a donc mis au point un siège éjectable à tir vers le haut, le C-2, mais ce nouveau siège était assorti d’une vitesse minimale, ce qui compliquait encore la situation. La situation a finalement été rectifiée avec l’inclusion de sièges éjectables Martin-Baker, notamment dans les Starfighters étrangers. Ces sièges étaient capables d’éjecter le siège et le pilote à l’écart de la dérive et n’étaient soumis à aucune restriction d’altitude ou de vitesse (d’où le terme « zéro-zéro »). Les sièges Martin-Baker ont gagné le respect de milliers d’aviateurs après avoir sauvé des milliers de vies au fil des décennies.

Le Lockheed F-104 Starfighter en service

En termes de performances, le F-104 Starfighter n’a pas déçu. Le F-104G définitif pouvait atteindre des vitesses de pointe de 1 328 miles par heure et un plafond de 50 000 pieds. La vitesse ascensionnelle était tout à fait exceptionnelle puisque l’avion pouvait atteindre 48 000 pieds par minute. Un rayon d’action de 1 630 miles a été signalé, tandis qu’un rayon de combat de 420 miles était possible. La poussée du turboréacteur de la série J79-GE-11A de General Electric avec post-combustion atteignait 15 600 livres de poussée.

Quelque 153 modèles de F-104A ont été produits, ainsi que 26 avions d’entraînement en tandem de type F-104B. Le commandement de la défense aérienne de l’USAF a été le premier à recevoir ce type d’appareil par le biais du 83e escadron de chasseurs intercepteurs en février 1958. Il convient de noter que ces appareils ne possédaient pas la capacité d’attaquer par tous les temps et que leur utilisation par l’USAFADC était limitée dès le départ. Les modèles A ont passé une brève période en service opérationnel avant d’être envoyés aux unités de la Garde nationale aérienne (la ANG a utilisé ses Starfighters jusqu’en 1975). Certains ont été expédiés à des opérateurs étrangers qui en ont fait bon usage au combat. Au moins 22 modèles A ont été gardés en réserve et convertis pour être utilisés comme drones radiocommandés pour des tests. Outre leur disposition en sièges pour deux pilotes, les modèles d’entraînement F-104B présentaient des surfaces de queue verticales plus grandes, pas de canon interne et moins de carburant.

Soixante-dix-sept modèles de chasseurs d’attaque tactique F-104C ont été produits, il s’agissait de chasseurs-bombardiers dédiés au service de l’USAF Tactical Air Command par le biais du 479th Tactical Fighter Squadron en septembre 1958. Les modèles C étaient dotés d’un système de conduite de tir amélioré et de points d’ancrage fixés sur une ligne centrale et deux positions sous l’aile. La capacité nucléaire a été officiellement introduite, augmentant la létalité de l’avion et la portée de la puissance de feu de l’USAF. Le F-104C a également introduit la capacité de ravitaillement en vol lors de son entrée en service, augmentant quelque peu la portée opérationnelle du type. Comme les modèles A avant eux, les modèles C ont été rapidement transférés aux unités ANG.

Le F-104D était un avion d’entraînement biplace et à double commande basé sur les modèles monoplaces F-104C et n’a été produit qu’à 21 exemplaires. De même, le F-104F était également un modèle biplace mais basé sur les entraîneurs F-104D. Ces Starfighters étaient équipés des moteurs améliorés des modèles G mais pas de système radar, ce qui les rendait non aptes au combat. La Luftwaffe allemande a produit des modèles F en tant que modèles provisoires à des fins d’entraînement et seulement une trentaine d’entre eux ont finalement été produits.

En fait, le F-104G (basé sur la série F-104C) est devenu le modèle définitif de Starfighter en termes de nombre et d’acceptation en service. Il était essentiellement présenté comme un Starfighter « amélioré » doté de capacités tout temps et multirôles. L’avion a assuré son avenir grâce à l’approbation de l’OTAN et est devenu un pilier en Europe pendant des décennies. Cela a non seulement augmenté l’utilisation des Starfighter dans le monde entier, mais a également assuré un certain niveau de succès commercial. En fait, le « deal du siècle », truffé de pots-de-vin, a été conclu entre Lockheed et le Consortium européen Starfighter pour la vente quantitative de l’avion aux nations participantes de l’OTAN. La production sous licence était assurée par MBB, Messerschmitt, FIAT, Fokker et SABCA.

Les modèles F-104G étaient dotés d’une cellule renforcée, d’un empennage vertical agrandi, de moteurs plus puissants et d’une suite électronique revue et améliorée. La conception de ce modèle a été initialement établie selon les spécifications de la Luftwaffe allemande et le premier vol a eu lieu en octobre 1960. Il est ensuite devenu le modèle le plus réussi de la série. Le modèle a également donné naissance à l’avion d’entraînement TF-104 et à la plate-forme de reconnaissance RF-104.

Mitsubishi est devenu un opérateur et un producteur mondial du Starfighter. Cela s’est traduit par la série F-104J, une variante d’intercepteur et de supériorité aérienne dépourvue de sa capacité de chasseur d’attaque et basée sur le F-104G universel. L’armement standard comprenait un canon de 20 mm et jusqu’à quatre missiles AIM-9 Sidewinder. Deux cent dix exemplaires de ce modèle ont existé, dont 177 ont été fabriqués par Mitsubishi et 29 par Lockheed. Plusieurs modèles J sont devenus des drones de cible radiocommandés UF-104J.

L’Italie a produit le Starfighter sous le label FIAT. Au moins 246 d’entre eux ont été produits en tant que F-104S et ont été améliorés ou mis à niveau dans les marques F-104S-ASA et F-104S-ASA/M. Les Starfighters italiens étaient équipés du radar NASARR R-21G/H avec une compatibilité avec les missiles AIM-7 Sparrow et Selenia Aspide, ainsi qu’une meilleure stabilité grâce aux ailerons ventraux. Les canons de 20 mm ont été abandonnés sur les modèles de supériorité aérienne au profit de l’équipement pour les systèmes de missiles.

Canadair a produit le Starfighter sous la forme du CF-104 pour la frappe nucléaire, tandis que Lockheed s’est chargé de la production des avions d’entraînement à double commande CF-104D à siège tandem pour le Canada. Les moteurs étaient des moteurs canadiens de la série J79-OEL-7. Une forme hautement modifiée du F-104 a été envisagée et fabriquée sous la forme du CL-1200 Lancer, mais ce projet ne s’est jamais concrétisé.

Opérationel et retraite du Lockheed F-104 Starfighter

La production de toutes les formes de F-104 Starfighters s’est poursuivie jusqu’en 1983. Le service opérationnel des Starfighters a duré jusqu’à la fin des années 1990. L’Italie était l’un des derniers utilisateurs de l’avion et a envoyé ses Starfighters dans un programme de modernisation pour augmenter leur longévité. Ces appareils sont devenus un modèle provisoire jusqu’à l’arrivée des Eurofighter Typhoon plus performants. Avec les retards du programme Eurofighter et le retrait des derniers Starfighter en 2004, l’Italie s’est inévitablement rabattue sur une solution provisoire, le solide Lockheed F-16 Fighting Falcon. Au total, 2 578 Starfighters ont été achetés par diverses forces aériennes, dont l’USAF. L’USAF n’a reçu que 296 Starfighters dans les différentes configurations monoplaces et biplaces. En fait, l’utilisation par l’USAF ne représentait qu’un tiers de la production totale de Starfighters, les opérateurs internationaux représentant la majorité des propriétaires. Au service de l’USAF, le F-104 ne constituait que deux escadrons de chasseurs.

En tant qu’appareil d’après-guerre, propulsé par un jet et révolutionnaire à Mach 2, l’héritage du Starfighter restera à jamais lié à son taux d’accident élevé. Bien que le North American F-100 Super Sabre, tout aussi déterminant, ait remporté la palme, le F-104 était suffisamment sujet aux accidents pour qu’il soit toujours mentionné dans les discussions sur l’avion. L’avion s’est avéré difficile à piloter et plusieurs mesures intégrées ont dû être introduites pour protéger le pilote et l’avion. L’une d’entre elles consistait à faire trembler le manche à balai pour avertir le pilote que la vitesse était insuffisante. Le moteur J79 s’est également avéré capricieux à certains moments et a été la cause de nombreuses extinctions.

Un accident notable concernant le F-104 s’est produit le 8 juin 1966, lorsqu’un avion de poursuite Starfighter est entré en collision avec le bombardier supersonique North American XB-70 Valkyrie, tuant le pilote Joe Walker. Le célèbre aviateur Chuck Yeager a failli mourir dans un NF-104A lors d’une tentative de nouveau record d’altitude. La Luftwaffe allemande a subi un nombre énorme de pertes de pilotes pendant son utilisation du F-104, perdant pas moins de 110 pilotes. Les pertes canadiennes étaient également inacceptables. Dans de nombreux cas, cependant, les accidents ont été attribués à d’autres facteurs que l’avion lui-même, qu’il s’agisse d’une erreur de pilotage ou de forces extérieures endommageant des composants intégrés du Starfighter. Quoi qu’il en soit, ces accidents resteront à jamais liés au nom et à l’héritage du Starfighter et renforceront son surnom de « faiseur de veuves ».

Le F-104 Starfighter a connu sa première action de combat pour l’Amérique lors de la guerre du Vietnam. L’avion a été sélectionné pour effectuer diverses sorties. En tant que chasseur, le F-104 n’a pas tué d’avions, mais il a permis d’empêcher les chasseurs MiG d’intercepter les « amis ». Les Starfighters ont été déployés dans le conflit en 1965, puis de nouveau de 1966 à 1967. À la fin de leur mandat, les Starfighters ont effectué 5 206 missions et n’ont perdu que 14 appareils. Les Starfighters ont finalement été remplacés en totalité par les McDonnell F-4 Phantom II, plus performants.

Malgré ses incursions limitées dans la guerre du Viêt Nam, le Starfighter a été mis en valeur dans d’autres conflits internationaux. Les F-104A ont combattu contre le Pakistan lors de la guerre indo-pakistanaise de 1965, enregistrant le premier avion tué à Mach 2. Toutefois, lors du conflit de 1971, le Starfighter était totalement surclassé par les chasseurs indiens MiG-21 « Fishbed ». En 1967, les tensions entre la nation insulaire de Taïwan et la Chine continentale montent de plusieurs crans et conduisent à un engagement entre quatre chasseurs de modèle F-104G et 12 MiG-19 « Farmers ». L’action qui s’ensuit conduit les deux camps à revendiquer une victoire.

Malgré la courbe d’apprentissage inhérente à cette conception révolutionnaire, le F-104 avait beaucoup d’atouts. La vision de Kelly Johnson s’est concrétisée par la création de ce vaisseau-fusée inspiré par les missiles. Le bien nommé « Starfighter » s’est montré à la hauteur de son homonyme et a enregistré plus que sa propension à tester le pilote le plus endurci. Les pilotes ont trouvé que l’avion était difficile à piloter, mais ils n’ont en aucun cas regretté l’expérience. La possibilité pour l’homme de voler de manière soutenue à Mach 2 dans un monde à Mach 1 était une chance qu’aucun pilote digne de ce nom n’aurait laissé passer à l’époque. Là où le système semblait échouer, il excellait inévitablement dans d’autres domaines. Les performances n’ont jamais été un problème grâce à la philosophie de conception de l’un des plus grands esprits de l’ingénierie aéronautique et à un moteur qui semblait né pour ce rôle. Malgré ses nombreux défauts, le « Widowmaker » était sans aucun doute un avion d’un genre particulier, la dernière unité opérationnelle n’ayant été déplacée qu’en 2004, soit plus de 50 ans après que les ingénieurs de Lockheed aient commencé à réfléchir à sa conception.

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