F-89“蠍”式戰鬥機

F-89“蠍”式戰鬥機

如果有人間,有史以來威力最為強大的截擊機是什麼?你千萬不要在現代戰機中選擇,因為有一隻飛舞的“蠍子”已經穩穩地占據了這個位置,這就是美國空軍的F-89“蠍”式戰鬥機。它的撒手鐧竟然是空空核火箭。

基本信息

概述

降落在佛羅里達州埃格林空軍基地的 F-89C降落在佛羅里達州埃格林空軍基地的 F-89C

諾斯羅普F-89“蠍子”(Scorpion)是冷戰時期保衛北美領空的主要截擊機之一。它前後共生產了1052架,在高峰時期,39個“蠍子”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、阿拉斯加空軍司令部和東北空軍司令部一直服役到1958年末,之後開始被諸如F-101B“魔術師”(Voodoo)和F-102A“三角劍”(DeltaDagger)等超音速截擊機所取代。從美國空軍退役的F-89D開始轉入空中國民警衛隊。第一個接收F-89D的中隊是位於法戈的北達科他州空中國民警衛隊第178戰鬥截擊機中隊。最後一架“蠍子”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”(BlackWidow)夜間戰鬥機的新型全天候戰鬥轟炸機展開設計方案競爭。最初軍方要求研製的是一種螺鏇槳飛機。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。陸軍航空隊後來認識到,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。共有六家飛機製造商(貝爾、康維爾、道格拉斯、Goodyear、寇蒂斯-萊特和諾斯羅普)提交了參與競爭的設計方案。
最後,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,採用懸臂式中單翼。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,飛機採用了層流翼型的平直翼;機翼後緣有傳統的副翼和襟翼;翼尖留有副油箱接口。動力裝置為兩台艾利森J35加力渦輪噴氣發動機。發動機並列安裝在機翼下的機身腹部兩側;進氣口位於發動機正前方,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,上方則是一塊向後滑動開啟的大型氣泡式座艙蓋。水平尾翼位於垂直尾翼的中部,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.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(序列號49--2431/2478)。9月19日又追加了27架訂貨。
它前後共生產了1052架,是冷戰時期保衛北美領空的主要截擊機之一。

結構特點

F-89A最早選用的是兩台艾利森J35-A-21渦噴發動機,但由於最初幾架F-89A頻繁遭遇發動機故障,後來就改用了艾利森J35-A-21A發動機(推力5,100磅,加力推力6,800磅)。後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的外部配重後來被代以升降舵內部配重,這項技術原是為F-89C開發的,但後來也被套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)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之後,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(SperryZero-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,發動機後來由艾利森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

儘管“蠍子”迅速地加入各箇中隊服役,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)安裝的是兩台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。後來這幾批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)。最後,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的發動機由於安裝位置偏低,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。“蠍子”遇到的其它問題要嚴重的多。1952年,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。空軍不得不在1952年9月22日停飛了所有“蠍子”,直到事故原因查明。在進行了大量的飛行試驗之後,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線點承受的扭力超過限度,並最終發生斷裂。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,採用了鍛造的鋼製連線點。與此同時,兩側翼尖副油箱外側後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。
“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。

研發背景

F-89“蠍”式戰鬥機F-89“蠍”式戰鬥機
1945年,就在二戰勝利的前夜,美國空軍認為他們裝備的諾斯羅普公司P-61“黑寡婦”夜間戰鬥機已經明顯過時,需要一種能夠全天候作戰的新型戰鬥機,遂於3月23日宣布展開競標。在那個螺鏇槳飛機充斥著天空的年代裡,設計方開始時自然把全部精力用在設計一種新型螺鏇槳戰鬥機上。但後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,海平面最大時速為885千米,必須能在12分鐘內爬升至10000米,作戰半徑不得小於950千米。這些指標是螺鏇槳飛機望塵莫及的,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,採用當時頗為前衛的三角翼布局,後來發展成F-102。道格拉斯的方案是XF3D-1“空中武士”艦載全天候戰鬥機的陸基型。寇蒂斯的XP-87“黑鷹”是一種大型四發噴氣式飛機。諾斯羅普提交的N-24方案則是一種採用懸臂式中單翼,纖細修長的飛機。在這些方案中,陸軍航空隊比較傾向於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契約。
二戰結束後,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,蘇聯也全力以赴研製原子武器,但美國朝野始終認為由於缺少投放核武器的手段,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基礎上仿製成功的。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轟炸機的全天候噴氣式截擊機。
為了應付這種尷尬局面,美軍一方面要求競標廠商加快原型機的研製,另一方面要求洛克希德公司將現役的TF-80C改裝成全天候戰鬥機,並在1949年底前交付。洛克希德公司成功完成了改裝任務,於是誕生了著名的F-94“星火”。在諾斯羅普公司緊鑼密鼓的研製下,XP-89最終於1948年6月初出廠。該機通體黑色,裝兩台通用電氣公司“艾利森”J35-A-15發動機,單台推力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後,XP-89被轉到莫洛克乾湖(後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“戰鬥機”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,軍方認為採用串列雙座布局的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軍裝備序列服役了數年。
F-89“蠍”式戰鬥機F-89“蠍”式戰鬥機

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,但後來認為在機頭安裝炮塔過於繁瑣,於是乾脆放棄,最終安裝了6門普通的20毫米Mk24機炮。而早在此前的3月,F-89被正式命名為“蠍子”。這一命名的由來是該機獨特的外形:由於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,平尾被設定在垂尾中部,因此停在地面的F-89頭部前傾,尾部高高上翹,恰似一隻高昂著毒針蓄勢待發的毒蠍。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,隨後飛機在空中解體,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。隨後諾斯羅普公司對YF-89的機頭進行了重新設計,改進後的機頭加長了0.91米,且更加尖削,其中安裝了一台AN/ARC-33雷達和休斯公司E-1火控系統。鑒於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,單台推力達到了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,於是修改了尾噴管部分,並給機身安裝導流片以便讓尾流徹底避開尾翼。改進後的YF-89被重新編號為YF-89A,在1950年6月27日進行了首飛。至此,“蠍子”項目才算重新步入坦途。
 

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)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,比當初的契約數量少了40架。這部分飛機後來被改為F-89B或F-89C。多數F-89A主要用來進行服役適用性試驗,並未加入現役。還有少量F-89A後來被改裝成無線電遙控靶機,編號DF-89A。
F-89“蠍”式戰鬥機F-89“蠍”式戰鬥機

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,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於1951年2月交付空軍。同年6月起,位於加利福尼亞州漢密爾頓空軍基地的第78戰鬥截擊機大隊第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的服役顯得過於匆忙,除了戰鬥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於結構複雜且可靠性較差的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,隨之而來的另一後果是美國空軍很快對F-89B徹底失望。1954年,所有F-89B被移交給國民空中警衛隊,當時警衛隊仍在使用老朽的P-51“野馬”戰鬥機。
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套用到了F-89C上。該機安裝了燃油淨化系統,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“蠍子”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發動機後,情況才有所改善。後來,F-89C又相繼換裝了新型的J35-A-33和J35-A-33A發動機,後者推力提高到了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。由於安裝位置偏低,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,“蠍子”的命運似乎注定坎坷,1952年連續發生了6架F-89C由於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“蠍子”停飛。通過大量的飛行試驗,終於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。此後共有194架F-89C被送回工廠改造,包括安裝強化過的機翼,採用了鍛造鋼製翼身連線件。翼尖副油箱外側後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後,“蠍子”才算獲準重新服役。至此,“蠍子”終於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“蠍子”。1951年10月23日,在F-89B基礎上改進而來的YF-89D進行了首次飛行,由此產生的F-89D也憑藉682架的總產量成為“蠍子”系列最主要的改型。F-89D最大的變化在於機載武器:用火箭彈取代了6門20毫米航炮,原先安裝機炮的空間被用來增加一個1192升的機身油箱。該機使用的兩隻副油箱的直徑比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,後三分之二部分為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,爆炸產生的高能預製破片能夠對來襲的敵方轟炸機造成致命的打擊。
F-89“蠍”式戰鬥機F-89“蠍”式戰鬥機
F-89D的機頭呈筆直的圓錐形,內裝的休斯公司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“蠍子”那樣只能進行追尾攻擊。這樣,就大大縮短了暴露在敵機防禦火力範圍內的時間。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“蠍子”的氣動彈性問題解決之後的1954年1月7日,首批F-89D也開始進入美軍現役。
F-89D一共交付了682架,最後一架子1956年3月出廠,其中350架後來被改裝成F-89J。1954年,F-89D陸續裝備了第18、61、64、66、318、337、433和449等戰鬥截擊機中隊。在高峰時期曾有39個“蠍子”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,之後開始讓位給F-101B“巫毒”和F-102A“三角標槍”等超音速截擊機。退役後的F-89D照例轉入國民空中警衛隊服役。
在F-89D之後,諾斯羅普公司先後發展了F-89E、F、G、H等改型。其中F-89E換裝兩台推力43千牛的“艾利森”J71無加力渦噴發動機。美軍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並無明顯改善,遂被放棄。F-89F則採用兩台推力40千牛的通用電氣公司J47帶加力渦噴發動機,機翼後掠,後機身加高,平尾下移。該機掛載6枚“獵鷹”空空飛彈和42枚FFAR火箭,但由於重量過大,無法達到設計性能指標,空軍很快失去了興趣,於1952年8月取消了計畫。F-89G計畫安裝新型的休斯MA-1火控系統,武器為“獵鷹”空空飛彈,但該機始終停留在紙面上。F-89H則是F-89D的飛彈化型號,裝有休斯E-9火控系統,可攜帶6枚“獵鷹”空空飛彈和42枚FFAR火箭。為掛載“獵鷹”空空飛彈,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“三角標槍”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截擊機都成了國民警衛隊的家當。

撒手鐧

愛達荷州空中國民警衛隊的 F-89B愛達荷州空中國民警衛隊的 F-89B
50年代中期在核大戰理論指導下,美國開始研製帶核彈頭的空空火箭——MB-I“妖怪”。該項目於1955年由道格拉斯飛機公司開始進行,核彈頭的研製則由洛斯阿拉莫斯國家實驗室負責。“妖怪”火箭無制導,對目標的殺傷依靠的是核戰鬥部爆炸的巨大威力。火箭發射重量為373千克,最大速度馬赫數3.3,射程9600米,裝備1500噸當量的W25核戰鬥部,殺傷半徑約為300米。彈體後部設4片摺疊彈翼,發射時打開保持飛行穩定。為了獲得“妖怪”的發射平台,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,“蠍子”可以在大仰角爬升狀態下發射“妖怪”,攻擊高空的敵轟炸機。在截擊過程中,休斯火控系統能夠自動追蹤目標,並選擇一枚“妖怪”火箭,指導飛行員打開核彈保險,自動發射火箭並控制截擊機急轉逃離核爆區,然後遙控核彈在預定時刻起爆。後來,F-89J又在“妖怪”火箭掛架內側增加了兩個“獵鷹”飛彈掛架,但實際使用中很少掛載“獵鷹”,掛架也常常被拆除。F-89J於1956年11月開始交付,首先裝備第84戰鬥截擊機中隊。該中隊於1957年元旦起擔負起戰鬥值班任務。由於“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“蠍子”也成為歷史上第一種能發射核武器的截擊機。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願站在核爆點正下方的地面上充當活體試驗品。測試後,這些人並未受傷,但是日後是否會有影響就不得而知了。

儘管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,“蠍子”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。“蠍子”不僅難以操縱,維護費用高昂,而且故障率較高,它是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-89D 翼尖安裝了火箭巢/副油箱吊艙F-89D 翼尖安裝了火箭巢/副油箱吊艙

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月契約訂購的數量少了40架。剩餘部分後來改為用F-89B或F-89C交付。由於數量有限,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後來被改裝成了無線電遙控靶機,編號為DF-89A。

F-89B

第一架生產型F-89B於1951年2月交付使用,並於6月加入了位於加利福尼亞洲漢密爾頓空軍基地(HamiltonAFB)的第78戰鬥截擊機大隊第84戰鬥截擊機中隊。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戰鬥截擊機中隊。事後看來,F-89B加入現役中隊服役顯得過於匆忙。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複雜、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戰鬥截擊機聯隊下屬的第176戰鬥截擊機中隊,它用F-89B替換了螺鏇槳動力的F-51。
一些陳舊的F-89B後來被改裝成了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-89D服役試驗機。

F-89C

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。

F-89 發射火箭的情景F-89 發射火箭的情景

F-89C所套用的改進有些是在內部設備方面。它安裝了一套燃油淨化系統,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酒精防凍液油箱。
F-89C所套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之後,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套用在F-89C上,並且後來也被安裝在此前生產的各型“蠍子”上。
1952年1月,F-89C在緬因州普雷斯克島空軍基地(PresqueIsleAFB)的第74戰鬥截擊機中隊(它已經在使用F-89B)首先形成戰鬥力。其它各個部隊也緊隨其後。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(ElmendorfAFB)和紐芬蘭島哈蒙空軍基地(HarmonAFB)。
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,“蠍子”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、更換髮動機之後,“蠍子”成了美國空軍武庫中最安全、最可靠的作戰飛機之一。第74戰鬥截擊機中隊從1954年8月移防格陵蘭島圖勒空軍基地(thuleAFB)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戰鬥截擊機中隊服役。1953年,位於冰島的第57、位於阿拉斯加的第65、以及位於美國本土的第438戰鬥截擊機中隊也接收了F-89C。從1954年起,隨著“蠍子”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

“蠍子”系列最主要的生產型是F-89D(公司編號N-68)。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。火箭發射巢位於翼尖副油箱的前方。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,後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膠保護蓋。它所使用的FFAR火箭彈被稱為“巨鼠”(MightyMouse,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。霰彈釋放出預製破片來攻擊目標,命中一塊就足以擊落一架轟炸機。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。
由於增加了火箭彈,原來機頭的六門20毫米機炮就被取消。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火控系統由一台休斯AN/APG-40雷達和一台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”(FiringPass),而不像早期的“蠍子”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禦火力範圍內的時間。在典型的截擊過程中,F-89D在開火後,會從敵機身後50-150碼的位置通過。具體的距離取決於90°接近敵機時發起攻擊位置的遠近。
原先安裝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-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於1952年6月30日交付給美國空軍。到“蠍子”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於是就留在工廠里,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在位於明尼蘇達州明尼阿波利斯/聖保羅的第18戰鬥截擊機中隊形成戰鬥力。
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已經下線之後,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沒有其後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。後來發現問題出在推力控制系統的一個溫度感測器部件上,在為該系統安裝護套之後,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,在採用新型厚壁發射管後,這個問題也得到了解決。
F-89D一共交付了682架,其中350架後來被改裝成F-89J。最後一架生產型F-89D於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和位於阿拉斯加的第449戰鬥截擊機中隊,以及第497中隊。1955年,它又裝備了第11、第58和位於拉布拉多的第59戰鬥截擊機中隊。第68、第75、第76、第83、第321、第432、第437、第445、第460和第465戰鬥截擊機中隊也在這一年裝備了“蠍子”。此後裝備F-89D的戰鬥截擊機中隊還有第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製階段,並沒有裝備部隊。

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