試飛中的 F-89A
概況
研製國家：美國名稱：F－89（蠍子Scorpion）
研製單位：諾斯羅普公司研製。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”（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）。
各種機型簡介
F-89J
有幾架 F-89D 被諾斯羅普用來試驗多種靶機，它們可以攜帶兩枚 Radioplane 公司的 RP-70 靶機（後來又升級到 RP-76）。這些靶機被用於陸軍“勝利女神”（Nike）地-空飛彈訓練。RP-76/F-89 組合於 1969 年退役。
現狀：已退役。
一、 概述：
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。
二、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。
三、武器系統與電子系統：
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（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。
四、技術特點分析與述評：
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。
五、裝備情況及型號演變：
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（Hamilton AFB）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。
愛達荷州空中國民警衛隊的 F-89B
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-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（Presque Isle AFB）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（Elmendorf AFB）和紐芬蘭島哈蒙空軍基地（Harmon AFB）。
降落在佛羅里達州埃格林空軍基地的 F-89C
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（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”（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。
F-89D 翼尖安裝了火箭巢/副油箱吊艙
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。
F-89 發射火箭的情景
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”（Firing Pass），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。
