Размеры силовой установки и требования по дальности полета во многом определили габаритные размеры самолетов. Оба истребителя имели цилиндрический фюзеляж с большим удлинением, среднерасположенное крыло и однокилевое оперение. Именно такой вид летательного аппарата обеспечивал низкое лобовое сопротивление и выход на большие скорости.
Верхнее расположение стабилизатора на F-104 (работал как концевая шайба) позволило поставить на самолет небольшой киль, площадью 3,6 м^2, площадь же киля у МиГ-21 ПФ больше — 4,45 м^2.
На обоих самолетах не использовалось так называемое «правило площадей». В СССР в то время оно было еще неизвестно, а Джонсон отказался от «правила» сознательно, ведь на его самолете стояло очень тонкое крыло, которое практически не нарушало распределения площадей поперечных сечений.
Параметр
J79-GE-3B
АМ-11 (Р11Ф-300)
Число ступеней турбины
3
2
Длина, м
5,3
4,66
Диаметр, м
0,993
0,906
Масса, кг
1750
1040
Макс, тяга, кгс
4358
4200
Тяга на форсаже, кгс
6719
5110
Расход воздуха, кг/с
72,6
64,5
Температура газов перед турбиной, "С
954
902
Удельный расходтопл., кг/кгс.ч
0,9/1,965*
0,94/1,96*
Удельная масса кг/кгс
0,4
0,25
Таким образом, можно говорить о некоем едином подходе к проектированию у Джонсона и Микояна. Преодоление звукового барьера и дальнейший разгон у их самолетов производились только за счет большой тяги силовой установки, что негативным образом отражалось на расходе топлива и ресурсе двигателей.
По максимальному аэродинамическому качеству F-104А незначительно превосходил МиГ-21: 8,25 против 8. Так что оба истребителя очень похожи по аэродинамическим характеристикам. Конечно, подъемная сила крыла у F-104 была меньше, но этот недостаток компенсировался существенно меньшим лобовым сопротивлением и системой СПС.
Еще один важный параметр конструктивного совершенства самолета — плотность компоновки (отношение массы планера к его объему). У «Старфайтера» он составляет 310 кг/м^3, тогда как у МиГ-21 — только 200 кг/м^3. Худший показатель «МиГа» объясняется его лобовым воздухозаборником и воздушным каналом, который прошивал весь фюзеляж, съедая и без того его небольшой полезный объем.
Проигрывает «МиГ» и по относительному объему топливных баков (отношение их объема к объему самолета): около 0,11 против 0,17. По этому показателю «Старфайтер» превосходит даже истребитель следующего поколения МиГ-23 (0,15).
На F-104A и МиГ-21ПФ заправка топливных баков производилась при помощи пистолета через несколько заправочных горловин, что усложняло и затягивало процесс, а также могло послужить причиной попадания в баки посторонних предметов. На F-104C этот недостаток устранили, применив централизованную систему заправки.
Самолет
МиГ-21 ПФ
F-104A
Внутренний запас топлива,л
2750
3400
Запас топлива в двух ПТБ, л
490
1290
Практически все электронное оборудование на МиГ-21 было «рассеяно» блоками в свободных объемах носовой части самолета. Для его обслуживания имелось достаточное количество лючков.
F-104 стал одним из первых боевых самолетов, бортовое оборудование которого располагалось, большей частью, в одном месте и в корпусах унифицированной формы. Это укорачивало проводку, улучшало охлаждение и упрощало герметизацию. Отсек с оборудованием находился за кабиной летчика. РЛС «Старфайтера» устанавливалась в цилиндрическом носовом отсеке, а все разъемы для проверки и обслуживания выносились под соответствующие лючки в носовой части. По сравнению с «МиГом» такая компоновка давала экономию веса 20% и объема 50%.
Система управления МиГ-21 ПФ включала автопилот КАП-2, который обеспечивал демпфирование колебаний только по крену. На F-104 стояла более совершенная система автоматического управления с демпфированием по всем трем осям. Характеристики американского демпфера улучшали точность стрельбы, обеспечивая удержание прицельной марки на цели с точностью до 1 тысячной. Кроме того, в маневренном бою пилоту «Старфайтера» существенно помогала система предупреждения о приближении срыва и автомат, принудительно выводящий самолет на меньшие углы атаки. Благодаря этому, летчик при маневрировании чувствовал себя свободнее, мог выходить на большие перегрузки. Подобная система появится в СССР только во второй половине 1970-х годов на МиГ-23МЛ.