Lockheed F-104 Starfighter (F-104星式戰鬥機)

1951年11月，洛克希德臭鼬工廠工程暨研發副總裁凱利.強森訪問了美國在韓國的空軍基地，向戰鬥機飛行員洽詢他們希望的新型戰機。當時美軍的空戰主力是F-86軍刀戰鬥機，對戰主要敵軍為蘇聯製MIG-15，飛官們認為米格機比複雜的美國戰機更為優秀，因此希望有一架小型且簡單的高性能戰機，尤其是必須要有高速與高空作戰能力。獲得回饋的臭鼬工廠在1952年3月提出基本概念，並提出一百多種假設規格分析。想定尺寸從8,000磅至50,000磅重等級，最後定案的尺寸為一款12,000磅重，搭配J79渦輪噴射發動機的輕型戰鬥機。
1952年11月5日，洛克希德向美國空軍提出083型戰鬥機設計，空軍對這架飛機開出的規格出現興趣，並且以類似規格開出了輕型戰鬥機競標案，補充當時問題尚未解決的F-100超級軍刀戰鬥機。競標案最後有三家廠商進入決選：北美航空的XF-91戰鬥機改良構型AP-55與NA-212構型（未來的F-107終級軍刀戰鬥機）、諾斯羅普N-102、洛克希德的083型。儘管其它廠商的方案也具有其優勢，但美國空軍最後仍然選擇了洛克希德。競標案在1953年3月12日簽約，洛克希德打造2架原型機，編號XF-104。
XF-104在1953年4月底即完成全尺寸工程模型提供美軍進行審查，1953年夏季開始製造。由於進度順利，反而是原定搭配的J79發動機無法跟上飛機研製進度，因此原型機只能使用J65渦輪噴射發動機暫代。
1954年2月7日，第一架XF-104（生產序號：53-7786）原型機出廠。在2月24至25日間，該機在嚴格保安下被運往愛德華空軍基地。洛克希德的試飛員A·W·托尼·勒維爾擔任首席試飛員。同年2月27日，XF-104開始滑行試驗；28日，XF-104在高速滑行過程中發生跳躍，短暫離地達五英尺；是年3月4日，XF-104首次試飛，但起飛後起落架故障無法收起，該機低速飛行了20分鐘後返航，洛克希德工程師進行了現場搶修，但無法找到問題所在。次日XF-104再次升空，起落架依然收不起來，經仔細檢查後發現是液壓作動系統失壓。此後三周內，愛德華空軍基地地區天氣惡劣，XF-104被迫停止試飛。直至3月26日，XF-104才重新升空，在起落架收起狀態下完成了第三、四次試飛。試飛中發現，XF-104原來的偏航阻尼器效率很低，使得機頭在飛行中發生不穩定的左右偏擺現象，後來改進方向舵定中裝置加以解決。
此時，由於J79發動機研製進度滯後，XF-104需裝備蓋瑞特公司承製無後燃器的J65-B-3渦輪噴射發動機，為此XF-104的後機身和進氣口進行了重大修改，以適應這種推力較小的發動機，這時XF-104的進氣口並未裝備激波錐。由於推力限制，XF-104最初的速度遠未達到設計指標，其平飛速度甚至未能突破音障，只能在小角度俯衝時達到1馬赫。唯一的優點是跨音速時飛機表現穩定，沒有出現顫振等一系列問題。1954年7月，加裝後燃器的J65-W-7發動機獲准投入使用，替換了原來的J65-B-3。該發動機的軍用推力為3,538公斤，後燃推力為4,627公斤，已經遠優於J65-B-3。換裝J65-W-7後，XF-104最大平飛速度可以輕易超過音速，在12,500米左右高空可以達到1.49馬赫，俯衝時最大速度可以達到1.6馬赫，急躍升時可以爬升到16,764米。1955年3月15日，該機由洛克希德試飛員J·雷·格岱駕駛，在18,288米高空達到1.79馬赫，…

美國飛行員在經歷韓戰後，普遍認為新戰機應重點突出輕巧、高爬升率及高速性能。因此，F-104設計時將重點放在高空高速及高爬升率，而犧牲續航力和水平機動性。F-104本來用於替換空軍的F-100戰機，因此需要擔當制空戰機及戰鬥轟炸機的角色。但由於其研發進度滯後及其掛載能力有限，後被改為防空攔截機，以填補F-106三角標槍戰鬥機服役前的空檔。防空司令部因為F-102與F-106的開發延宕，因此接受了F-104作為臨時墊檔機種的構想，儘管它的系統與武裝並不適用於大區域防空攔截。
F-104採用佈局，單發單座，兩側半圓帶調節錐進氣道，機翼為帶大下反角的小展弦比梯形翼，高平尾佈局（亦稱T形尾翼佈局）。為了減小穿音速阻力，其機身細長，並具備符合跨音速面積率的蜂腰設計。為了抑制飛機在俯仰軸和航向軸產生耦合動作（荷蘭滾）的趨勢，機翼採用了高達10度的下反角以提升其滾轉穩定性。
F-104在當時同時代戰鬥機中，設計最為前衛之處是機翼。有別於當時超音速戰機機翼主流是採用後掠翼或是三角翼構型兼顧空氣阻力、升力及內部容積，洛克希德從X-7試驗機的測試了解到最適合超音速飛行的翼型是筆直、極薄、且中置於機身的梯形翼。該梯形翼的後掠角僅26度，但是機翼使用極小的相對厚度（3.36%，後期略微增厚）以及展弦比僅有2.45的設計減低飛行阻力，為了保證機翼輕薄而具備足夠的結構強度，其材質是由實心鋼板銑削而成。F-104的機翼前緣厚度僅有0.16英吋（0.41公厘），在美國電影「星戰F-104」（原文THE STARFIGHTERS）中，則有以F-104機翼切割紙張之畫面。由於既薄且銳利，很容易造成地勤機務人員被割傷，因此落地保養時會在機翼套設保護罩避免受傷。
也由於機翼過薄，F-104的機翼也幾乎沒有可用容積裝設其它航空機材，驅動副翼的液壓缸厚度就被限制在1英寸內以便於安裝。而油箱、起落架等全部都裝在機身中，惡化了F-104本身的續航力。

襟翼

為了滿足超音速設計需求，F-104使用了不同於常規的機翼設計構型，也導致F-104具有非常高的翼負荷。為了降低起降速度，F-104還採用了邊界層控制技術（亦稱「吹氣襟翼」），從而成為世界上第一架採用這種技術的戰鬥機。常規襟翼放下後，在其上表面會產生紊流，從而導致襟翼效率下降。F-104則從引擎第17級壓氣機處引氣至襟翼、機翼結合部，當襟翼放下至15度時，引氣系統開始工作，當襟翼達到45度最大偏度時，引氣系統也處於全開狀態。高壓氣流從襟翼鉸鏈線處的狹縫沿襟翼上表面噴出，為當地附面層補充能量，減小了由於附面層分離而導致的紊流，從而提高了襟翼效率，F-104的失速速度因此減小了15節。全展向前緣襟翼和後緣襟翼聯動，用於飛機起降和低速機動。副翼比較特別，只能單向偏轉，並且受後緣襟翼影響，當後緣襟翼處於全放下位置時，副翼只能達到最大偏角的65％。

航電與武備
初期的F-104電子裝備安裝了由RCA開發的AN/ASG-14T1（MA-10）射控雷達、太康天線、AN/ARC-34無線電，在開發G型時為了合乎對地攻擊與全天候作戰的需求換裝了Autonetics F15A NASARR雷達與李頓LN-3慣性導航系統。AN/ASG-14雷達採用拋物面天線，天線尺寸直徑61公分（24英吋），早期款式的搜索模式是雷達採用螺旋型掃描，天線可動空間為90度，最遠偵測距離為20英里（32公里），後期增加到40英里（64公里），由於當時的雷達尚未解決地面雜波干擾問題，實用高度要在3,000公尺以上才能正常使用。追蹤模式天線掃描可動區域會縮小到20度，可追蹤10英里（16公里）距離的目標。而雷達還有第三種被動追蹤模式，可用於鎖定施放電子干擾訊號的來源。

臺灣海峽衝突
1958年，因八二三砲戰。美军派出驾驶F-104A战机的第83戰鬥攔截機中隊协防台湾。此后，开启阿里山计划。1960年5月17日，正式装备中華民國空軍。1998年5月22日，中華民國空軍最后的G型机除役，共计服役38年。

第二次台灣海峽危機

1958年8月，也就是在美國空軍的F-104進入作戰序列後僅幾個月，在中華人民共和國開始對中華民國發動激烈的砲擊後，美國空軍第83戰鬥-攔截機中隊（83rd FIS）被部署到台灣執行防空和威懾任務。在有爭議的金門島和馬祖島，兩種力量之間的張力很高；自1954年第一次台海危機以來，砲戰一直在進行，中國人民解放軍空軍（PLAAF）將200架米格-15和米格-17轉移到東南沿岸機場，以對抗中華民國空軍（ROCAF）及美國空軍（USAF）。據美空軍部署到台灣的F-104飛行員之一霍華德“斯克拉皮”約翰遜上校（Col. Howard "Scrappy" Johnson）說，星式戰鬥機的存在是為了讓中國空軍“在他們的雷達屏幕上追踪他們……然後坐下來敬畏地撓撓頭”（"track them on their radar screens...and sit back and scratch their head in awe."）。
9月10日，第一架F-104抵達台灣空軍桃園基地，由C-124環球霸王II運輸機拆解運送。這是第一次使用航空運輸來長距離運送戰鬥機。該中隊抵達台灣後30小時內，克羅斯利·J·菲頓中尉（Lt. Crosley J. Fitton）駕駛第83中隊的第一架戰機升空巡邏，到9月19日，整個中隊已進入24小時晝夜警戒狀態。F-104多次以高達2馬赫的速度在台灣和中國大陸之間進行了超音速飛行，作為空中優勢展示，儘管在10月6日達成停火後至撤出前沒有與敵人直接交戰，但星式戰鬥機起到了顯著的震懾作用，局勢和緩後，第83中隊於12月底返回加州漢密爾頓空軍基地。美國太平洋空軍（PACAF）總司令勞倫斯·庫特（Laurence Cuter） （页面存档备份，存于互联网档案馆）上將報告說，F-104A “給海峽兩岸都留下了深刻印象”…

F-104A/NF-104A/QF-104A
1956年3月2日，美國空軍向洛克希德首次訂下了15架F-104A的訂單。F-104的機體結構加強，以使得飛機最大可用超載達到7.33G。原來在YF-104A上屬於試驗性質的單腹鰭成為標準設計，用於改善飛機高速航向穩定性。原來屬於過渡性質的AN/ASG-14T-1火控系統仍然保留，但後來第10批次改進為AN/ASG-14T-2火控系統。由於附面層控制系統效果顯著，使得F-104A儘管重量增大不少，而著陸速度只比早期原型機增大5％。機上還裝有自動俯仰控制系統：當飛機接近失速時，系統會令操縱杆產生振動，警告飛行員；如果飛行員無視警告，繼續保持原來的飛行狀態，該系統會自動推杆，迫使飛機低頭以免失速。

美國加利福尼亞州哈密爾頓空軍基地的第83攔截機中隊是第一個裝備F-104A的部隊，該部於1958年1月26日開始換裝F-104A，並於2月20日形成初始作戰能力。美國防空司令部所屬的第56中隊、第337中隊、第538中隊也相繼裝備。
1958年12月，最後一架F-104A交付美國防空司令部，總數7批共153架F-104A全部交付完畢，加上17架最後升級到F-104A標準的YF-104A，也才170架，遠少於當初計畫生產的722架。F-104A未能滿足防空司令部的要求，F-104A原本就是設計作為晝間攔截機，由此提出的各項指標、技術要求和截擊機並不完全一致，但短航程限制了該機在的阿拉斯加部署的能力。5個裝備F-104A的中隊均未部署到阿拉斯加，而那裏恰恰是北美空防的第一線。此外，原來的晝間作戰用途使得F-104A所搭載的航電設備不具備全天候作戰能力，也無法與北美防空體系的半自動地面引導攔截系統（SAGE）相容。因此，F-104A在防空司令部所能發揮的作用極其有限，到1960年底就退役了，其任務被道格拉斯的F-101B巫毒和康維爾F-106A三角標槍全天候攔截機所取代。
1960年，隨著F-104A從防空司令部退役，24架YF-104A和F-104A被改裝成無線電遙控靶機，型號改為QF-104A。該機全部噴上紅色條紋，交付佛羅里達州埃格林空軍基地的3205靶機中隊使用。和大部分改造的靶機一樣，QF-104A仍保留了載人飛行能力，但也可以由地面遙控飛行。後來這批飛機大部分在導彈試驗中被擊毀。
1963年，3架美國空軍退役封存的F-104A（56-756，56-760，56-762）被重新啟封，改裝為美國國家航空暨太空總署訓練太空人使用的教練機，其型號改為NF-104A。NF-104A拆除原有的武器裝置，垂直尾翼換用G型機所使用的放大版垂直尾翼規格。主翼翼展增大到7.60米。在機頭、機尾及翼尖加裝了過氧化氫燃料箱，為裝置在垂直尾翼翼根的LR121/AR-2-NA-1輔助火箭發動機（推力達2,722公斤）提供燃料。這種火箭發動機推力可以在1,361～2,722公斤之間調節，燃燒時間達105秒。1963年10月1日，第一架NF-104A交付使用。另兩架也在一個月內交付。它們的使用者是位於愛德華空軍基地的美國空軍航太研究飛行員學校，該校負責人正是首次突破音障的查克·葉格上校。1963年12月6日，第一架NF-104A創造了一項非官方世界飛行高度紀錄——36,229米。當時這一紀錄的官方數字是34,695米，由米格-21戰鬥機原型機之一E-66創造的。後來，R·W·史密斯駕駛這架NF-104A飛到了36,820米的高度。同年12月10日，NF-104A…