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Le Thunderstreak est la version à ailes en flèche du F-84 Thunderjet. Né d'un fuselage de F-84E dans lequel fut monté un moteur Allison XJ35-A-25 de 2.360kg de poussée, l'avion vola pour la première fois le 3 juin 1950 sous la designation YF-84F. La puissance du moteur s'avérant encore insuffisante, le second prototype fut équipé d'un moteur anglais Armstrong Siddeley Sapphire, renommé Wright J65-W-1 lorsqu'il fut construit sous licence aux USA.
Mis à part les 375 machines initiales, les 2.713 F-84F Thunderstreak construits reçurent tous le réacteur Wright J65-W-3 de 3.275kg de poussée.
A partir de 1955, l'OTAN adopte massivement le Thunderstreak et un total de 1.301 machines sera livré. L'armement standard est de six mitrailleuses .50, mais plusieurs forces aériennes n'utiliseront que les quatre mitrailleuses de nez, celles montées à la base des ailes étant la source de vibrations. Capable de transporter une charge nucléaire sous l'aile gauche, le 'Streak' est souvent vu équipé de deux réservoirs supplémentaires de 1.700 litres attachés aux pilônes externes.
En cours de production, un parachute de freinage fut monté dans une longue excroissance sous l'arrière du fuselage, ce qui permit de réduire la course d'atterrissage à 750 m.
En 1952, une version de reconnaissance, le RF84F Thunderflash, commence sa carrière. Des entrées d'air montées à la base des ailes et le nez garni de caméras d'observation caractérisent le Thunderflash., mais la principale différence par rapport au Thunderstreak se situe au niveau du moteur : un J65-W-7 de 3.540kg de poussée. Les derniers RF-84F seront équipés de spoilers permettant une augmentation du taux de roulis. Un total de 715 Thunderflash furent construits, dont 386 furent livrés à l'OTAN.
Les F-84F et RF-84F furent les derniers modèles à rester en service à l'US Air Force et plusieurs furent furent transférés dans les "Air National Guards" avant leur retrait définitif en 1971.
Le F-84 fut aussi utilisé pour divers essais :
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