F89

F89

諾斯羅普 F-89是冷戰時期保衛北美領空的主要截擊機之一。F-89“蠍子”(Scorpion)截擊機是上世紀 50 年代美國空軍的主力重型截擊機,它是那個年代北美防空司令部的中堅力量。在長達 17 年的服役生涯中,F-89 共裝備了美國空軍的 39 箇中隊。

基本信息

發展沿革

立項設計

1978 年 7 月初,XP-89 原型機1978 年 7 月初,XP-89 原型機

二戰末期,美國陸軍航空隊開始考慮研製 P-61“黑寡婦”夜間戰鬥機的替代機型,1945 年 3 月 23 日,陸航正式發出研製下一代夜間戰鬥機的招標書,要求新飛機採用常規動力(就是螺鏇槳動力,後來修改,允許採用噴氣動力);在 10,668 米高度的最大速度達 845 公里/小時或海平面最大速度 885 公里/小時;爬升至 10,668 米(35,000 英尺)高度需時 12 分鐘;航程 965 公里。標書發出後,貝爾、聯合-伏爾提、寇蒂斯、道格拉斯、固特異和諾斯羅普六家公司分別提交了各自的設計方案。

1948 年 8 月 16 日 XP-89 進行了首飛1948 年 8 月 16 日 XP-89 進行了首飛

諾斯羅普於 1946 年 5 月 3 日獲得製造 2 架原型機的契約,飛機編號為 XP-89,契約要求首架原型機必須在契約簽定後的 14 個月內交付。XP-89 長 15.24 米、機高 5.48 米,翼展 15.85 米,機翼為小展弦比薄型平直翼。機翼的氣動控制面沒有採用傳統的襟翼、副翼,而是採用了全翼展開縫襟翼,在正常飛行狀態下,外側襟翼發揮普通正常副翼的作用,降落時內外側襟翼聯動形成全翼展襟翼;在飛機需要減速時,襟翼像蚌殼一樣上下打開,發揮減速板的作用。XP-89 的所有氣動控制面均由液壓驅動。

1948 年,空軍將戰鬥機編號中的字母 P(英文驅逐機的首字母)換為 F,因此 XP-89 的編號也在 1948 年 6 月 11 日正式改為 XF-89。送抵莫洛克乾湖後,空軍的地勤人員和飛行員覺得 XF-89 高聳的尾翼和低垂的機頭看上去活象一隻準備撲向獵物的毒蠍,於是他們便為 XF-89 起了蠍子這個綽號,後來空軍採納了這個綽號,用其為 F-89 正式命名。

1948 年 8 月 16 日,在諾斯羅普公司試飛員弗雷德·布切爾的操縱下,XF-89 完成了首次試飛。

定型投產

美國空軍於 1949 年 6 月授予諾斯羅普一份價值 4,800 萬美元的契約,要求諾斯羅普改進第 2 架 XF-89 原型機,生產 48 架 F-89A 及供後勤保養使用的零部件、特殊工具和地面設施。第 2 架 XF-89 最明顯的改進是重新設計機鼻,取消原定安裝在此處的鏇轉炮塔,代之以 6 門固定前射 Mk.24 型 20 毫米機炮。修改後原型機編號改為 YF-89,它於 1949 年 11 月 15 日完成首飛。

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1950 年 2 月 22 日,XF-89 原型機在第 2 階段試飛中失事。經過調查發現,造成飛機墜毀的原因是水平尾翼出現震顫造成平尾失效所至。調查人員還發現,早在模型吹風階段,空軍就指出在 F-89 身上存在包括機尾震顫在內的大量問題,但在 XF-89 身上沒有得到解決。鑒於 F-89 存在著安全問題,空軍下令 YF-89 停飛進行改進,F-89A 的生產立即停止。

在空軍的要求下,YF-89 進行了大量修改。機鼻被完全重新設計,長度加長 91 厘米,變得更為尖削。武器除了 6 門機炮外還增加了 AN/ARC-33 雷達和休斯 E-1 火控系統。推力為 1,816 公斤的 J35-GE-3 發動機被推力 2,361 公斤的 J35-A-12 發動機取代,後者裝有加力燃燒室,加力推力達 3,067 公斤。發動機進氣道也進行了重新設計,附面層隔道改為外置,進氣道外側加裝可開合的輔助進氣口,以在地面運行時為發動機提供更多的空氣。發動機的尾噴管同樣進行了很多改進。工程人員認為,發動機噴射氣流流向尾翼是造成機尾震顫的主要原因。為此,發動機尾噴管後方的機身上加裝了導流板,以讓噴射氣流遠離飛機尾翼。

它前後共生產了1052架,裝備了36個空軍現役部隊和17個空中國民警衛隊中隊。“蠍子”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每10萬飛行小時0.5起相比,這簡直就是一個天文數字。

1949年1月,哈里.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-89。1949年3月,F-89被正式命名為“蠍子”(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,看上去就像是蠍子尾部那可致敵於死地的毒刺。1949年7月14日,美國空軍正式訂購了48架生產型F-89A。9月19日又追加了27架訂貨。

衍生型號

F-89A

第二架 F-89A 49-2437第二架 F-89A 49-2437

“蠍子”的第一種生產型是F-89A。F-89A增加了翼下掛架,可以掛載16枚火箭彈或者最多1450千克炸彈。它還安裝有 A1-CM 機炮瞄準具和機頭的AN/APG-33 雷達。

F-89B

F-89BF-89B

在生產了8架 F-89A之後,諾斯羅普便轉而開始生產F-89B。F-89B和F-89A的區別只是在內部設備方面。它安裝有一台利爾 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。F-89B 同 F-89A 在外形上幾乎沒有什麼差別,但內部設備卻大有不同。B 型安裝了利爾 F-5 自動駕駛儀、儀表降落系統、斯佩里零位指示器。由於早期的 F-89A 和 F-89B 的發動機經常出現故障,空軍為這些飛機換裝了推力為 2,315 公斤(加力推力 3,067 公斤)的 J35-A-21A 渦噴發動機。新發動機裝有滑油淨化裝置,加力燃燒室也有所改進,動力控制更為順滑。

F-89B 同 F-89A 在外形上幾乎沒有什麼差別,這架是 Eglin 空軍基地的 49-2450,在 A/B 型平尾上的角形突起是防震顫阻尼器,在 C 型上改為內置阻尼,所以沒有了突起

F-89C

F-89C 51-5795 降落在 Eglin 空軍基地F-89C 51-5795 降落在 Eglin 空軍基地

F-89C是“蠍子”系列第一個大批量生產型號,共製造了164架。第一架F-89C於1951年9月18日首飛。為了使“蠍子”成為一種實用、安全的戰鬥機,諾斯羅普在小規模生產的F-89A/B上已經做了諸多改進,其中的大部分也被套用到了F-89C身上。C 型的外形變化不大,只是在生產了 50 架後,更換了強度更大的水平尾翼和升降舵,原來外置的角形阻尼改為內置阻尼。後來,以前生產的 F-89 都接受了改裝,將平尾上的阻尼改為內置。

F-89D

F89F89

“蠍子”系列最主要的生產型是F-89D。這一型號的“蠍子”共生產了682架。F-89D與F-89C的區別在於機載武器全部採用火箭彈,取代了原先的六門20毫米機炮。F-89D 與早期型的 F-89 有很大不同,最顯著的變化就是 F-89 用空空火箭完全取代了傳統的機炮。早在 1943 年陸航就計畫為未來的全天候截擊機裝備空空火箭。

F-89D 共生產 682 架,是“蠍子”家族中產量最大的機型。

F-89H

F-89H,注意“獵鷹”飛彈F-89H,注意“獵鷹”飛彈
GAR-1“獵鷹”飛彈GAR-1“獵鷹”飛彈

F-89G 計畫胎死腹中後,諾斯羅普決定用休斯 E-1 火控系統和獵鷹空空飛彈對 F-89D 升級。空軍同意了這一提議,並改裝了三架 F-89D 作為武器測試平台,其中一架獲得 YF-89H 的編號。經過短期的測試後,F-89H 於 1954 年 3 月投產。

F-89H 的翼尖吊艙尺寸加大,前部彈艙被劃分為 6 個獨立的隔艙,其中三個隔艙內各有一枚 GAR-1“獵鷹”飛彈。“獵鷹”飛彈是一種雷達制導空空飛彈,飛彈總重 60.8 公斤,射程 9.65 公里。正常狀態下,“獵鷹”飛彈存放在翼尖吊艙內部,預備發射時,隔艙上方的艙門打開,飛彈發射架伸出艙門,將飛彈推出艙外。剩下的三個隔艙內各裝 7 枚“巨鼠”火箭。這樣 F-89H 總共可以攜帶 6 枚獵鷹飛彈和 42 枚“巨鼠”火箭。F-89H 裝備了休斯 E-9CS 火控系統,該系統的計算機內置有兩種截擊模式供飛行員選擇。兩種模式分別是:超前追蹤模式(僅用於“巨鼠”火箭)、超前碰撞模式(用於“獵鷹”飛彈和“巨鼠”火箭)。

F-89J

機翼外側兩個掛架掛 MB-1“妖怪”空空火箭機翼外側兩個掛架掛 MB-1“妖怪”空空火箭

“蠍子”的終極改型,其裝備數量僅次於 F-89D,是從現有的 F-89D 改裝而成。裝備了核裝藥戰鬥部的 MB-1“妖怪”空空火箭,從而成為有史以來威力最大的戰鬥機。MB-1“妖怪”是一種無制導空空核火箭,彈重 379 公斤,射程 9.65 公里,戰鬥部為當量 1,500 噸的核彈。MB-1 主要用於攻擊大規模轟炸機編隊,必要時也可攻擊單個目標。F-89J 用休斯 MG-12 火控系統取代了早期機型上的 E-9FCS,新的火控系統允許飛機在大迎角爬升的狀態下,發射“妖怪”火箭攻擊高空飛行的轟炸機,並能控制截擊機迅速掉頭離開核爆炸區域。

“妖怪”核火箭爆炸後的蘑菇雲“妖怪”核火箭爆炸後的蘑菇雲

1957 年 7 月 19 日,隸屬於加州漢密爾頓空軍基地第 84 截擊機中隊的一架 F-89J 進行了“妖怪”火箭的首次試射。當天,這架 F-89J 在尤卡核實驗靶場上空 4,876.8 米高度上發射了“妖怪”火箭。實驗大獲成功,“蠍子”也因此成為歷史上第一種核武裝截擊機。為了證明在人口密集的城市上空使用小當量核武器不會對居民健康造成任何損害,部分空軍的軍官當天志援站在火箭爆炸點下方的地面上。這次核爆炸並未對他們造成任何傷害——至少當時是這樣。

性能數據

F-89C、D 和 H 型技術規格表

F-89C F-89D F-89H
翼展 17.05 米 18.19 米 18.19 米
機長 16.3 米 16.41 米 16.41 米
機高 5.38 米 5.33 米 5.33 米
空重 9,489 公斤 10,896 公斤 11,438 公斤
總重 15,890 公斤 18,614 公斤 19,177 公斤
動力裝置 兩台艾利遜 J35-A-33 兩台艾利遜 J35-A-33A 兩台艾利遜 J35-A-35
單台推力 2,452 公斤 3,269 公斤 3,269 公斤
武器 6 門 20 毫米機炮、8 枚 127 毫米火箭 104 枚 70 毫米火箭 6 枚“獵鷹”飛彈、42 枚 70 毫米火箭
最大速度 917 公里/小時 1,024 公里/小時 1,024 公里/小時
實用升限 12,192 米 15,240 米 15,240 米
航程 2,092 公里 4,184 公里 4,184 公里
乘員 2 人 2 人 2 人

性能指標(F-89C)

尺寸數據:翼展 18.23米,機長 16.36米,機高 5.33米。

重量數據:空重 11430千克,最大起飛重量 21220千克。

性能數據:實用升限 15000米,巡航速度 1023千米/小時,航程 2200千米。

武器裝備:機頭安裝了六門 20 毫米 T-31(Mk24)機炮,每門備彈 200 發,翼下掛架可以掛載 16枚火箭彈或者最多 1450千克的炸彈。

動力設備:兩台 艾利森 J35-A-21A 發動機,推力 2*22.7千牛,加力推力 2*30.2千牛

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