如果有人間,有史以來威力最為強大的截擊機是什么?你千萬不要在現代戰機中選擇,因為有一只飛舞的“蝎子”已經穩穩地占據了這個位置,這就是美國空軍的F-89“蝎”式戰斗機。它的撒手锏竟然是空空核火箭。
概述
諾斯羅普F-89“蝎子”(Scorpion)是冷戰時期保衛北美領空的主要截擊機之一。它前后共生產了?1052?架,在高峰時期,39?個“蝎子”中隊中有?30?個部署在美國北部或者加拿大。F-89D?在防空司令部、阿拉斯加州空軍司令部和東北空軍司令部一直服役到?1958?年末,之后開始被諸如F-101B“魔術師”(Voodoo)和?F-102A“三角劍”(Delta?Dagger)等超音速截擊機所取代。從美國空軍退役的?F-89D?開始轉入空中美國國民警衛隊。第一個接收?F-89D?的中隊是位于法戈的北達科他州空中國民警衛隊第?178?戰斗截擊機中隊。最后一架“蝎子”退出美國空軍現役序列是在?1961?年。它在空中國民警衛隊服役時間要長一些,最終退役是在?1969?年(一架?F-89J)。
1945?年?3?月?23?日,美國陸軍航空隊宣布,將就替換諾斯羅普?P-61“黑寡婦”(Black?Widow)夜間戰斗機的新型全天候F-104戰斗機展開設計方案競爭。最初軍方要求研制的是一種螺旋槳飛機。1945?年?8?月?28?日,美國陸軍航空隊公布了一整套設計指標,其中包括?35,000?英尺高度最大時速?525?英里,海平面最大時速?550?英里,12?分鐘內爬升至?35,000?英尺高度,以及作戰半徑?600?英里。陸軍航空隊后來認識到,噴氣推進將是未來發現的潮流,因此在?1945?年?12?月修改了有關的設計要求,規定也可以接受噴氣式飛機。共有六家飛機制造商(貝爾、康維爾、道格拉斯、固特異、寇蒂斯-萊特和諾斯羅普)提交了參與競爭的設計方案。
最后,陸軍航空隊選中了諾斯羅普的方案。這個公司編號?N-24?的方案機身纖長,采用懸臂式中單翼。任務性質決定了它經常需要在能見度很低的情況下降落,為了保證良好的低速穩定性,飛機采用了層流翼型的平直翼;機翼后緣有傳統的副翼和襟翼;翼尖留有副油箱接口。動力裝置為兩臺艾利森?J35?加力渦輪噴氣發動機。發動機并列安裝在機翼下的機身腹部兩側;進氣口位于發動機正前方,與發動機短艙在一條直線上。增壓座艙內串列布置著飛行員和雷達操作員的彈射座椅,上方則是一塊向后滑動開啟的大型氣泡式座艙蓋。水平尾翼位于垂直尾翼的中部,避開了發動機尾流。前起落架很短,為雙輪結構;而可收放的主起落架機輪卻比通常的要大,因此原型機停在地面時的樣子就顯得格外與眾不同。
1949?年?1?月,哈里。哈里·S·杜魯門總統授權空軍訂購首批?48?架?F-89A。第二架?XF-89?則將被改用來進行服役試驗,編號也改為?YF系列火箭發動機89。1949?年?3?月,F-89?被正式命名為“蝎子”(Scorpion)。最早提出這個綽號的是愛德華茲空軍基地的地勤人員,因為這種飛機停在地面時,尾部向上高高翹起,看上去就像是蝎子尾部那可致敵于死地的毒刺。1949?年?7?月?14?日,美國空軍正式訂購了?48?架生產型?F-89A(序列號?49--2431/2478)。9?月?19?日又追加了?27?架訂貨。
它前后共生產了?1052?架,是美蘇冷戰時期保衛北美領空的主要截擊機之一。
結構特點
F-89A?最早選用的是兩臺艾利森?J35-A-21?渦噴發動機,但由于最初幾架?F-89A?頻繁遭遇發動機故障,后來就改用了艾利森?J35-A-21A?發動機(推力?5,100?磅,加力推力?6,800?磅)。后者安裝有機油掃氣系統和多種加力燃燒室調節噴口,使得加力燃燒室的控制更加平穩。早期生產的幾架?F-89A?的外部配重后來被代以升降舵內部配重,這項技術原是為?F-89C?開發的,但后來也被應用在早期的生產型上。
武器系統
F-89A的機頭安裝了六門?20?毫米?T-31(Mk24)航空機炮,每門備彈?200?發,增加了翼下掛架,可以掛載?16?枚火箭彈或者最多?3200?磅的炸彈。它還安裝有?A1-CM?機炮瞄準具和機頭的?AN/APG-33?雷達,休斯?E-1?火控系統。
在僅有的?8?架?F-89A?之后,諾斯羅普便轉而開始生產?F-89B(公司編號?N-35A)。F-89B?和?F-89A?的區別只是在內部設備方面。它安裝有一臺利爾?E-5?自動駕駛儀、一套儀表著陸系統(ILS)和一套斯貝零位指示器(Sperry?Zero-Reader,它整合了陀螺地平儀、陀螺方向儀、磁羅盤表和高度表),武器裝備和雷達沒有發生變化。和?F-89A?一樣,發動機后來由艾利森?J35-A-21?換成了?J35-A-21A,升降舵配重也做了相同的修改。
技術特點
盡管“蝎子”迅速地加入各個中隊服役,這種截擊機卻始終飽受發動機故障的困擾。最初生產的幾批?F-89C(-1?到?-20?批次)安裝的是兩臺?J35-A-21?發動機,但在服役過程中,這些發動機表現得極不可靠,經常發生故障。后來這幾批?F-89C?與?F-89A/B?一樣,換裝了可靠性有所提高的?J35-A-21A,才算解決了問題。從?F-89C-25-NO?批次起,發動機換成了?J35-A-33(推力?5,400?磅,加力推力?7,400?磅)。最后,從?-35?和?-40?批次起,又改用了?J35-A-33A?發動機(推力?5,600?磅,加力推力?7,400?磅)。-33A?發動機不僅推力更大,而且還重新設計了進氣口、除冰裝置、導流葉片和前發動機支架。
F-89?的發動機由于安裝位置偏低,很容易把跑道上的雜物吸入進氣道,為解決這個問題,在?-33A?發動機上增加了可收放的進氣口過濾篩網?!?a href="/hebeideji/2520990650013201002.html">蝎子”遇到的其它問題要嚴重的多。雷迪埃集團有限公司,好幾架?F-89C?因為機翼結構上的問題而墜毀。那年春天和初夏至少損失了六架飛機,其中有一次發生在底特律國際航空展期間,飛機居然在數千名觀眾眾目睽睽之下墜毀??哲姴坏貌辉?1952?年?9?月?22?日停飛了所有“蝎子”,直到事故原因查明。在進行了大量的飛行試驗之后,問題最終被確認為是一種過去所未知的效應——氣動彈性。
在高過載機動時,機翼的翼稍會發生扭轉,從而使機翼與機身連接點承受的扭力超過限度,并最終發生斷裂。而翼尖的大型副油箱對此難辭其咎。共有?194?架?F-89A/B/C?被送回諾斯羅普進行改造,安裝了經過加強的機翼,采用了鍛造的鋼制連接點。與此同時,兩側翼尖副油箱外側后部也增加了一片垂直安定面,從而減少了機動過程中副油箱所產生的扭轉力。
“蝎子”不僅難以操縱,維護費用高昂,而且事故頻仍,事故率高達每?10?萬飛行小時?383?起,和現今?F-15戰斗機?每?10?萬飛行小時?0.5?起相比,這簡直就是一個天文數字。
研發背景
1945年,就在第二次世界大戰勝利的前夜,美國空軍認為他們裝備的諾斯羅普公司P-61“黑寡婦”夜間戰斗機已經明顯過時,需要一種能夠全天候作戰的新型戰斗機,遂于3月23日宣布展開競標。在那個螺旋槳飛機充斥著天空的年代里,設計方開始時自然把全部精力用在設計一種新型螺旋槳戰斗機上。但后來軍方公布的設計指標規定,飛機在10000米高度的最大時速為845千米,地平線最大時速為885千米,必須能在12分鐘內爬升至10000米,作戰半徑不得小于950千米。這些指標是螺旋槳飛機望塵莫及的,在噴氣推進時代的大門前,美國軍方也不再猶豫,規定競標廠商可以設計噴氣式飛機。
參與競標的廠商共有六家,分別是貝爾、康維爾、道格拉斯、古德伊爾、寇蒂斯—萊特和諾斯羅普公司。在提交的設計方案中,比較有特點的是康維爾的方案,采用當時頗為前衛的三角翼飛機布局,后來發展成F-102戰斗機。道格拉斯的方案是XF3D-1“空中武士”艦載全天候戰斗機的陸基型??艿偎沟腦P-87“黑鷹”是一種大型四發噴氣式飛機。諾斯羅普提交的N-24方案則是一種采用懸臂式中單翼,纖細修長的飛機。在這些方案中,陸軍航空隊比較傾向于寇蒂斯和諾斯羅普的設計。經過最初的評審,軍方在1946年分別與寇蒂斯公司和諾斯羅普公司簽訂了原型機發展合同。
第二次世界大戰結束后,東西方陣營間的鐵幕隨之落下,在美國核威懾的強大壓力下,蘇聯也全力以赴研制原子武器,但美國朝野始終認為由于缺少投放核彈的手段,蘇聯的核威懾不足為懼。1947年蘇聯首次公開展示了圖-4轟炸機,它是蘇聯在B-29轟炸機基礎上仿制成功的。圖-4的出現讓美國人驚駭不已,這意味著蘇聯人隨時可能把核武器投向美國本土,而此時美國還沒有足以對付這些戰略轟炸機的全天候噴氣式截擊機。
為了應付這種尷尬局面,美國軍隊一方面要求競標廠商加快原型機的研制,另一方面要求洛克希德·馬丁公司將現役的TF-80C改裝成全天候戰斗機,并在1949年底前交付。洛克希德公司成功完成了改裝任務,于是誕生了著名的F-94“星火”。在諾斯羅普公司緊鑼密鼓的研制下,XP-89最終于1948年6月初出廠。該機通體黑色,裝兩臺通用電氣“艾利森”J35-A-15發動機,單臺推力17千牛。這也是美國空軍第一種軸流式渦輪噴氣發動機。在完成一系列地面滑行和剎車試驗之后,XP-89被轉到莫洛克干湖(后來的愛德華茲空軍基地),8月16日進行了首飛,試飛員是弗萊德·布雷切爾。試飛顯示飛機性能不錯,但發動機推力嚴重不足。與此同時,美軍戰機編號體系中代表“驅逐機”的P(Pursuit)被代表“戰斗機”的F(Fighter)所取代,從此XP-89也就成了XF-89。
試飛對比
通過對XF-89、XF-87和XF3D-1進行的一系列對比試飛,軍方認為采用串列雙座布局的XF-89雖然在飛行員與雷達操作員交流方面存在困難,可維護性方面也不是最優,但是其飛行性能更加優異,也最具發展潛力。這一結論預示著諾斯羅普公司最終勝出,同時也結束了寇蒂斯—萊特公司的飛機設計生涯。XF3D-1倒是贏得了美國海軍和海軍陸戰隊的青睞,作為陸基和艦載截擊機進入美國軍隊裝備序列服役了數年。
1949年11月15日,第二架XF-89原型機首飛,被用來進行服役試驗,編號也改為YF-89。XF-89因為機頭炮塔未能按時完成而沒有安裝武器,但后來認為在機頭安裝炮塔過于繁瑣,于是干脆放棄,最終安裝了6門普通的20毫米Mk24航空機炮。而早在此前的3月,F-89被正式命名為“蝎子”。這一命名的由來是該機獨特的外形:由于該機雙輪結構的前起落架很短,而主起落架機輪相對較大,為了避開發動機尾流,平尾被設置在垂尾中部,因此停在地面的F-89頭部前傾,尾部高高上翹,恰似一只高昂著毒針蓄勢待發的毒蝎。1949年7月14日,美國空軍正式訂購了48架生產型F-89A,同年9月19日又追加訂購27架。
1950年2月22日,F-89項目遭遇了一次重大挫折。在一次低空高速通場中,原型機XF-89右側平尾突然脫落,隨后飛機在空中解體,飛行員跳傘逃生,飛行機械師卻不幸遇難。經過調查,發現事故原因是過度顫振導致機體結構性損傷,F-89A的生產被迫中止。隨后諾斯羅普公司對YF-89的機頭進行了重新設計,改進后的機頭加長了0.91米,且更加尖削,其中安裝了一臺AN/ARC-33雷達和休斯飛機公司E-1火控系統。鑒于發動機推力不足影響了起飛性能,YF-89換裝了“艾利森”J35-A-21發動機,單臺推力達到了23千牛,加力推力則為30千牛。此外,還為發動機進氣道增加了附面層分離板,增加了輔助進氣口以改善發動機進氣狀況。經過分析,諾斯羅普公司發現發動機尾流是導致尾顫的罪魁禍首,于是修改了尾噴管部分,并給機身安裝導流片以便讓尾流徹底避開尾翼。改進后的YF系列火箭發動機89被重新編號為YF-89A,在1950年6月27日進行了首飛。至此,“蝎子”項目才算重新步入豐田坦途。
發展改進
1950年9月28日,美國空軍接收了第一架生產型F-89A,機頭安裝6門20毫米T-31(Mk24)航空機炮,配有A1-CM瞄準具和AN/APG-33雷達,每門炮備彈200發。該機安裝有翼下掛架,可攜帶16枚火箭彈或1400千克炸彈。1950年9月~1951年3月,諾斯羅普公司共交付了8架F-89A,比當初的合同數量少了40架。這部分飛機后來被改為F-89B或F-89C。多數F-89A主要用來進行服役適用性試驗,并未加入現役。還有少量F-89A后來被改裝成收音機遙控靶機,編號DF-89A。
F-89系列中率先進入現役的是F-89B。與F-89A相比,F-89B安裝有一臺利爾E-5自動駕駛儀、一套儀表著陸系統(ILS)和一套斯貝零位指示器,武器裝備和雷達沒有發生變化,發動機由“艾利森”J35-A-21換成了改進型J35-A-2lA。首架生產型F-89B于1951年2月交付空軍。同年6月起,位于加利福尼亞州漢密爾頓空軍基地的第78戰斗截擊機大隊第84中隊率先裝備該機。此外,第27、第7和第174中隊也在1952年初接收了F-89B。
在蘇聯所謂的“遠程核打擊威懾”下,F-89B的服役顯得過于匆忙,除了戰斗機操作人員缺少必要的飛行訓練外,那些懵懂的地勤人員對于結構復雜且可靠性較差的E-1火控系統也常常束手無策。這種狀況導致F-89B的出勤率低得驚人,墜毀事故也時有發生。到1952年9月22日,所有的F-89B都被停飛,時間長達7個月,隨之而來的另一后果是美國空軍很快對F-89B徹底失望。1954年,所有F-89B被移交給國民空中美國國民警衛隊,當時警衛隊仍在使用老朽的P-51戰斗機“野馬”戰斗機。
1951年9月18日,F-89系列的一個重要改型——F-89C完成了首飛。為了讓F-89贏得空軍的信賴,諾斯羅普公司把前期在F-89A型和B型上積累的改進經驗悉數應用到了F-89C上。該機安裝了燃油凈化系統,大大降低了燃油蒸汽發生爆炸的可能性。翼尖油箱加裝了空中放油用的傾泄閥,翼下掛載一個防凍液箱。此外,座艙空調和增壓系統也得到了改進。
和前期型號的“蝎子”一樣,F-89C也飽受發動機可靠性問題的困擾。在換裝了J35-A-21A發動機后,情況才有所改善。后來,F-89C又相繼換裝了新型的J35-A-33和J35-A-33A發動機,后者推力提高到了25千牛,加力推力達到了33千牛。J35-A-33A不僅推力更大,還重新設計了進氣口、除冰裝置、導流葉片和結構支架。由于安裝位置偏低,發動機可能會吸入跑道上的雜物,為此專門加裝了進氣口異物過濾網。
然而,“蝎子”的命運似乎注定坎坷,1952年連續發生了6架F-89C由于機翼結構問題的墜毀事故,其中一次竟然發生在眾目睽睽的底特律航展上,這讓空軍大為光火,下令全部“蝎子”停飛。通過大量的飛行試驗,終于發現機翼斷裂是氣動彈性的結果,即大過載機動時,氣動彈性會對機翼施加扭力,當扭力超過機翼與機身的結合強度時,機翼就會斷裂脫落。此后共有194架F-89C被送回工廠改造,包括安裝強化過的機翼,采用了鍛造鋼制翼身連接件。翼尖副油箱外側后部也增加了一片垂直安定面,以減少機動過程中產生的扭力。1954年,在經過14個月緊張的改裝工作之后,“蝎子”才算獲準重新服役。至此,“蝎子”終于成為美國空軍武庫中一種安全可靠的作戰飛機。
早在F-89C服役以前,諾斯羅普公司就在不斷試圖改進“蝎子”。1951年10月23日,在F-89B基礎上改進而來的YF系列火箭發動機89D進行了首次飛行,由此產生的F-89D也憑借682架的總產量成為“蝎子”系列最主要的改型。F-89D最大的變化在于機載武器:用火箭彈取代了6門20毫米航空機炮,原先安裝機炮的空間被用來增加一個1192升的機身油箱。該機使用的兩只副油箱的直徑比F-89C所使用的1365升副油箱要大,前面三分之一部分是容納52枚70毫米FFAR火箭彈的發射巢,后三分之二部分為1400升油箱。FFAR火箭彈綽號“巨鼠”,無制導,使用高爆彈頭,有效射程1800米。在發射火箭彈時,飛行員可以選擇一次、兩次(62+42)或三次(42+32+30)齊射方式。在一次齊射情況下,全部104枚火箭彈可以在0.4秒內發射完畢,射彈可以造成超過一個足球場面積的彈幕,爆炸產生的高能預制破片能夠對來襲的敵方戰略轟炸機造成致命的打擊。
F-89D的機頭呈筆直的圓錐形,內裝的休斯飛機公司E-6火控系統由AN/APG-40雷達和AN/APA-84計算機組成,能使F-89D以1850千米的時速從與敵機飛行方向垂直的方向發起攻擊,而不像早期的“蝎子”那樣只能進行追尾攻擊。這樣,就大大縮短了暴露在敵機防御火力范圍內的時間。此外,F-89D還可以在翼下掛載兩個910升副油箱,從而使總載油量達到12894升。在“蝎子”的氣動彈性問題解決之后的1954年1月7日,首批F-89D也開始進入美國軍隊現役。
F-89D一共交付了682架,最后一架子1956年3月出廠,其中350架后來被改裝成F-89J。1954年,F-89D陸續裝備了第18、61、64、66、318、337、433和449等戰斗截擊機中隊。在高峰時期曾有39個“蝎子”中隊,其中30個部署在美國的北部和加拿大。F-89D一直服役到1958年末,之后開始讓位給F-101B“巫毒”和F-102A“三角標槍”等超音速截擊機。退役后的F-89D照例轉入國民空中警衛隊服役。
在F-89D之后,諾斯羅普公司先后發展了F-89E、F、G、H等改型。其中F-89E換裝兩臺推力43千牛的“艾利森”J71無加力渦噴發動機。美國軍隊希望新發動機能提供更強勁的動力和更低的燃料消耗率,但試飛表明,F-89E的性能較F-89D并無明顯改善,遂被放棄。F-89F則采用兩臺推力40千牛的通用電氣J47帶加力渦噴發動機,機翼后掠,后機身加高,平尾下移。該機掛載6枚“獵鷹”空空導彈和42枚FFAR火箭,但由于重量過大,無法達到設計性能指標,空軍很快失去了興趣,于1952年8月取消了計劃。F-89G計劃安裝新型的休斯MA-1火控系統,武器為“獵鷹”空空導彈,但該機始終停留在紙面上。F-89H則是F-89D的導彈化型號,裝有休斯E-9火控系統,可攜帶6枚“獵鷹”空空導彈和42枚FFAR火箭。為掛載“獵鷹”空空導彈,F-89H安裝了新型翼尖吊艙,體積加大,每個吊艙前三分之一部分為武器艙,內部又分為6個獨立隔艙,其中3個隔艙每個容納1枚“獵鷹”,另三個隔艙每個容納一組7枚FFAR火箭。1956年3月第一架F-89H在第445中隊加入現役。
從1956年下半年起,美國空軍迅速將興趣轉向超音速截擊機,特別是F-102A“F-106戰斗機”等項目上。不言而喻,F-89H也來日無多了。1957年11月,F-89H開始轉給國民空中警衛隊,到1959年9月,空軍全部的F-89H截擊機都成了國民美國國民警衛隊的家當。
撒手锏
50年代中期在核大戰理論指導下,美國開始研制帶核彈頭的空空火箭——MB-I“妖怪”。該項目于1955年由道格拉斯飛機公司開始進行,核彈頭的研制則由洛斯阿拉莫斯國家實驗室負責?!把帧被鸺裏o制導,對目標的殺傷依靠的是核戰斗部爆炸的巨大威力。火箭發射重量為373千克,最大速度馬赫3.3,射程9600米,裝備1500噸當量的W25核戰斗部,殺傷半徑約為300米。彈體后部設4片折疊彈翼,發射時打開保持飛行穩定。為了獲得“妖怪”的發射平臺,諾斯羅普公司應軍方的要求以F-89D為藍本發展出F-89J。 F-89J每側翼下發射架可掛兩枚“妖怪”,翼尖吊艙取消,改為兩個2730升副油箱。F-89J安裝當時最新的休斯MG-12火控系統。有了這一系統,“蝎子”可以在大仰角爬升狀態下發射“妖怪”,攻擊高空的敵戰略轟炸機。在截擊過程中,休斯火控系統能夠自動追蹤目標,并選擇一枚“妖怪”火箭,指導飛行員打開核彈保險,自動發射火箭并控制截擊機急轉逃離核爆區,然后遙控核彈在預定時刻起爆。后來,F-89J又在“妖怪”火箭掛架內側增加了兩個“獵鷹”導彈掛架,但實際使用中很少掛載“獵鷹”,掛架也常常被拆除。F-89J于1956年11月開始交付,首先裝備第84戰斗截擊機中隊。該中隊于1957年元旦起擔負起戰斗值班任務。由于“妖怪”數量的短缺,最初這些飛機只掛載一枚火箭。
1957年7月19日,F-89J進行了“妖怪”火箭的首次試射。這天,一架F-89J在猶卡核試驗靶場上空發射了一枚“妖怪”,彈頭由地面控制在4600米高空引爆。這是有史以來第一次從飛機上發射帶有核彈頭的空空火箭,由此“蝎子”也成為歷史上第一種能發射核彈的截擊機。為了讓美國公民相信空爆“妖怪”對地面的居民不會造成傷害,一些空軍官員居然志愿站在核爆點正下方的地面上充當活體試驗品。測試后,這些人并未受傷,但是日后是否會有影響就不得而知了。
盡管F-89J是美國空軍威力最強大的截擊機,但它注定是短命的。1959年7月,超音速的F-101B“巫毒”和F-102A“三角標槍”逐漸將其取代。至此,“蝎子”壽終正寢,它一共生產了1052架,曾裝備36個空軍中隊和17個國民空中警衛隊中隊。“蝎子”不僅難以操縱,維護費用高昂,而且故障率較高,它是美蘇冷戰最初階段截擊空戰思想的體現,是遠程核打擊威懾下的產物,因此注定是曇花一現。
型號演變
F-89A
從?1950?年?9?月到?1951?年?3?月,諾斯羅普共交付了?8?架?F-89A,比?1949?年?7?月合同訂購的數量少了?40?架。剩余部分后來改為用?F-89B?或?F-89C?交付。由于數量有限,大多數?F-89A?主要被用來進行服役適用性試驗,沒有加入現役。但也有幾架被編入了美國空軍的作戰序列。部分陳舊的?F-89A?后來被改裝成了收音機遙控靶機,編號為?DF-89A。
F-89B
第一架生產型?F-89B?于?1951?年?2?月交付使用,并于?6?月加入了位于加利福尼亞州漢密爾頓空軍基地(Hamilton?AFB)的第?78?戰斗截擊機大隊第?84?戰斗截擊機中隊。另外還有三個中隊在?1952?年初接收了?F-89B,分別是第?27、第?7?和第?174?戰斗截擊機中隊。事后看來,F-89B?加入現役中隊服役顯得過于匆忙。當時既缺少受過充分訓練的飛行員和雷達操作員,也沒有足夠的維修人員懂得如何保養和修理結構復雜、而又故障頻仍的休斯E-1火控系統。結果導致?F-89B的值勤率低得驚人,墜毀事故也時有發生。
1952年9月22日,所有的F-89B都被停飛,時間長達七個月。F-89B在美國空軍的服役時間很短,到1954年,所有?F-89B都被轉交給了空中國民美國國民警衛隊。第一個換裝?F-89B的國民警衛隊中隊是威斯康星州空中國民警衛隊第?128?戰斗截擊機聯隊下屬的第176戰斗截擊機中隊,它用?F-89B替換了螺旋槳動力的?F-51。
一些陳舊的?F-89B?后來被改裝成了?DF-89B?無線電遙控靶機。還有一架?F-89B(49-2463)在裝配過程中就被改裝成了唯一的一架?YF系列火箭發動機89D?服役試驗機。
F-89C
F-89C?是“蝎子”系列第一個大批量生產型號,共制造了?164?架。第一架?F-89C?于?1951?年?9?月?18?日首飛。為了使“蝎子”成為一種實用、安全的戰斗機,諾斯羅普在小規模生產的?F-89A/B?上已經做了諸多改進,其中的大部分也被應用到了?F-89C?身上。
F-89C?所應用的改進有些是在內部設備方面。它安裝了一套燃油凈化系統,將發動機的額外空氣和燃油混合,用來沖洗燃油系統,從而降低了燃油蒸汽發生爆炸的可能性。在右側發動機短艙可以看到一個鼓包,就是安裝這套系統的結果。翼尖油箱加裝了傾斜閥,從而可以在空中放油。座艙空調和增壓系統也得到了改進。增加了一個利爾垂直陀螺儀,為自動駕駛儀提供陀螺地平儀信息。此外,還在翼下掛架上掛載有一個乙醇防凍液油箱。
F-89C?所應用的其他一些改進是在外部,因而也就比較容易被察覺。座艙蓋的外形做了細微的修改。有些資料說,在生產了?40?架?F-89C?之后,水平安定面與升降舵之間的外部配重才被取消,代之以裝有內部配重的加強的水平尾翼。然而,這些內部配重似乎從一開始就被應用在?F-89C?上,并且后來也被安裝在此前生產的各型“蝎子”上。
1952?年?1?月,F-89C?在緬因州普雷斯克島空軍基地(Presque?Isle?AFB)的第?74?戰斗截擊機中隊(它已經在使用?F-89B)首先形成戰斗力。其它各個部隊也緊隨其后。一些經過冬季氣候適應性改進的?F-89C?還被部署在阿拉斯加州埃爾蒙多夫空軍基地(Elmendorf?AFB)和紐芬蘭島哈蒙空軍基地(Harmon?AFB)。
F-89C?全部改裝新型加強機翼共花費了十四個月的時間,直到?1954?年,“蝎子”才達到了預期的服役水平。為了節省時間,那些?F-89C?一完成改造,就立刻直接飛回所屬部隊。在改進機翼、更換發動機之后,“蝎子”成了美國空軍武庫中最安全、最可靠的作戰飛機之一。第?74?戰斗截擊機中隊從?1954?年?8?月移防格陵蘭島圖勒空軍基地(thule?AFB)起,整整一年時間沒有在執行任務過程中發生任何事故。F-89C?從?1952?年起在第?27、第?74、第?433?戰斗截擊機中隊服役。1953?年,位于冰島的第?57、位于阿拉斯加州的第?65、以及位于美國本土的第?438?戰斗截擊機中隊也接收了?F-89C。從?1954?年起,隨著“蝎子”改進型相繼服役,F-89C?開始退出美國空軍現役中隊,轉而進入空中國民警衛隊,裝備了北部各州的大約七個中隊。F-89C?在國民警衛隊各中隊一直服役到?60?年代才最終退役。
F-89D
“蝎子”系列最主要的生產型是?F-89D(公司編號?N-68)。這一型號的“蝎子”共生產了?682?架。
F-89D?與?F-89C?的區別在于機載武器全部采用火箭彈,取代了原先的六門?20?毫米航空機炮。火箭發射巢位于翼尖副油箱的前方。這些副油箱的直徑比?F-89C?所使用的?300?加侖副油箱要大,前面三分之一部分是?52?枚?2.75?英寸?FFAR?火箭彈的發射管,后面三分之二部分仍可以容納?308?加侖燃料。發射巢外圈的發射管管口有金屬蓋覆蓋,而內側的發射管只有塑料保護蓋。它所使用的?FFAR?火箭彈被稱為“巨鼠”(Mighty?Mouse,一個著名的卡通形象)。這種非制導武器裝有高爆彈頭,有效射程大約為?2,000?碼。
飛行員在發射火箭彈時可以有多種選擇。如果選擇齊射,104?枚火箭彈將在?0.4?秒內全部出膛,在這種情況下,彈藥散布面積約有一個足球場那么大。霰彈釋放出預制破片來攻擊目標,命中一塊就足以擊落一架戰略轟炸機。飛行員也可以選擇分兩次(82+42)或者三次(42+32+30)發射完全部火箭彈。
由于增加了火箭彈,原來機頭的六門?20?毫米航空機炮就被取消。機頭部分經過重新設計,外形呈筆直的圓錐形,雷達整流罩也變得更大更平坦。安裝在機頭的休斯?E-6?火控系統由一臺休斯?AN/APG-40?雷達和一臺?AN/APA-84?計算機組成,它使?F-89D?可以從敵機側面?90°?的位置發動攻擊和“開火通過”(Firing?Pass),而不像早期的“蝎子”那樣,只能進行尾追式攻擊。這樣,F-89D?與敵機的接近速度就可以保持在?1,000?節左右,從而大大縮短了暴露在敵機防御火力范圍內的時間。在典型的截擊過程中,F-89D?在開火后,會從敵機身后?50-150?碼的位置通過。具體的距離取決于?90°?接近敵機時發起攻擊位置的遠近。
原先安裝航空機炮的空間被用來增加一個?262?加侖的機身油箱。此外,F-89D?還可以在翼下掛載每個容量為?200?加侖的副油箱,從而使得總載油量達到?2,834?加侖。
第一架?F-89D?是由?49-2463?號?F-89B?改裝而來的,這架飛機被重新編號為?YF系列火箭發動機89D。它的機頭經過了重新設計,加大了長度以容納?E-6?火控系統的?AN/APG-40?雷達。YF-89D?在?1951?年?10?月?23?日進行了首次飛行。最初兩架的生產型?F-89D?于?1952?年?6?月?30?日交付給美國空軍。到“蝎子”因機翼結構問題而全部停飛時,諾斯羅普已經生產了大約?125?架?F-89D。這些?F-89D?于是就留在工廠里,直到改裝完機翼使飛機可以安全使用為止。
1954?年?1?月?7?日,首批?F-89D?在位于明尼蘇達州明尼阿波利斯/圣保羅的第?18?戰斗截擊機中隊形成戰斗力。
F-89D?在服役過程中仍然遇到過一些麻煩,但都較快地得到了解決。最初幾批?F-89D?和早期型號存在著同樣的結構缺陷,這個問題直到?170?架?F-89D?已經下線之后,方才得以解決;而已經下線的飛機也不得不返工。最早生產的?118?架?F-89D?沒有其后?D?型所擁有的?E-6?火控系統和?E-11?自動駕駛儀。在高空飛行時,一旦高度超過?30,000?英尺,發動機推力常常會莫名其妙的下降。后來發現問題出在推力控制系統的一個溫度傳感器部件上,在為該系統安裝護套之后,這個問題得到了解決。服役中還發現,翼尖火箭發射巢的發射管經常被腐蝕,如果這個不被及時發現,很有可能導致發射管在發射火箭時發生爆炸,在采用新型厚壁發射管后,這個問題也得到了解決。
F-89D?一共交付了?682?架,其中?350?架后來被改裝成?F-89J。最后一架生產型?F-89D?于?1956?年?3?月出廠。1954?年,F-89D?陸續裝備了第?18、第?61、第?64、第?66、第?318、第?337、第?433?和位于阿拉斯加州的第?449?戰斗截擊機中隊,以及第?497?中隊。1955?年,它又裝備了第?11、第?58?和位于拉布拉多的第?59?戰斗截擊機中隊。第?68、第?75、第?76、第?83、第?321、第?432、第?437、第?445、第?460?和第?465?戰斗截擊機中隊也在這一年裝備了“蝎子”。此后裝備?F-89D?的戰斗截擊機中隊還有第?98(1956?年)、第?29、第?54、第?319(1957?年)、第?15和第?49(1959?年)。
另外,還有E、F、G、H等型號只是停留在研制階段,并沒有裝備部隊。
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