F-89戰鬥機:發展沿革,歷史背景,研製歷程,型號演變,F-89A,F-89B,F

F-89戰鬥機（英文：F-89 Fighter ，代號：Scorpion，譯文：蠍子），是20世紀50年代美國諾斯羅普公司為美國空軍研製的重型截擊機，是當時北美防空司令部的中堅力量。

該機在長達17年的服役生涯中，共裝備了美國空軍的39箇中隊。在其全盛時期，從緬因到阿拉斯加、從格陵蘭到冰島，美國空軍的重要基地中都可以看到F-89的身影。F-89是當時美國空軍應對蘇聯核威脅的一顆重要棋子。

基本介紹

中文名稱：F-89“蠍子”
服役時間：1950年9月
國家：美國

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發展沿革

歷史背景

第二次世界大戰末期，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（就是螺旋槳動力，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。

由於螺旋槳飛機的最大速度難以達到軍方的要求，所有的設計方案均不約而同選擇了噴氣發動機作為飛機的動力裝置。經過初步審核後，寇蒂斯、道格拉斯和諾斯羅普的方案獲準進入原型機競爭階段。

研製歷程

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。

1948 年 6 月，渾身被漆成黑色 XP-89 原型機駛出設在加州的諾斯羅普廠房的大門。比預期整整晚了 9 個月。在經過了一系列地面滑行和剎車測試後，XP-89 原型機被運到位於加州北部沙漠莫洛克乾湖的空軍試飛中心（即愛德華茲空軍基地）。在此期間，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。

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旋轉炮塔，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。

1950 年 2 月 22 日，XF-89 原型機在進行第 102 次飛行時墜毀。當時它正在為空軍官員進行低空高速通場表演，右側水平安定面突然脫落，導致飛機在空中解體。飛行員查爾斯.塔克（Charles Tucker）在飛機解體時僥倖跳傘逃生，但飛行機械師阿瑟.特頓（Arthur Turton）卻不幸遇難。事後發現事故的原因是過度顫振導致了水平安定面故障。

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。

YF-89 身上的最後一項改進措施是將翼尖吊掛的 1,135 升可拋式副油箱換為更為流線的不可拋油箱，油箱容量不變。改進工作完成後，編號已經變為 YF-89A 的原型機於 1950 年 6 月 27 日成功完成試飛，F-89 的試飛工作得以恢復。

型號演變

F-89A

由於美國空軍急需截擊機來應對蘇聯的核威脅，XF-89 和 YF-89 的試飛工作還未結束，F-89A 就迫不及待地投入了生產。美國總統哈里·杜魯門於 1949 年 1 月下令訂購 58 架 F-89A，同年 9 月又追加訂購 27 架。XF-89 在 1950 年 5 月 22 日發生墜機事故後，調查組發現 F-89 身上存在大量問題，F-89 的試飛和生產工作被立即叫停。

到 XF-89 發生事故時，已經有三架 F-89A 接近完工。當時便決定把這三架飛機改用做試驗用機，與 YF-89A 一起，為解決“蠍子”中存在的問題而進行試驗。美國空軍於 1950 年 9 月 28 日接收了第一架生產型 F-89A，另外兩架也在隨後的幾周內交付使用。

F-89A 與 YF-89A 的區別主要在於機頭安裝了六門 20 毫米 T-31（Mk24）機炮，每門備彈 200 發，而無論 XF-89 還是 YF-89A 都沒有攜帶任何武器。F-89A 增加了翼下掛架，可以掛載 16 枚火箭彈或者最多 3,200 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。

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。

為了解決尾翼顫振問題，在水平安定面/升降舵的鉸接位置安裝了一套外部配重。機身下部的尾噴管導流整流罩外形也做了修改，在最終定型之前，曾經試驗過大量的整流罩設計方案。噴管上方的機身線條做了改動，解決了 YF-89A 在高速飛行時所遇到的過度紊流問題。經過這些改進，致命的顫振問題最終得到了解決，1951 年 1 月，F-89A 又恢復了生產。但只生產了 18 架，剩下的飛機則轉為 F-89B 和 C 型。

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

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。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。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。

首架量產型 F-89B 於 1951 年 2 月交付給空軍。1951 年 6 月，F-89B 正式裝備駐加州漢密爾頓基地的第 84 截擊機中隊和第 78 截擊機中隊。第 78 中隊是空軍防空司令部一支完全裝備 F-89B 的作戰單位。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。

到 1951 年 9 月停產時，F-89B 共生產了 37 架。1954 年，所有的 A 型和 B 型從防空司令部退役，移交給空中國民警衛隊。最早配備 F-89B 的空中國民警衛隊作戰單位是威斯康星州空中國民警衛隊第 176 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 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的一架 YF-89D 服役試驗機。

F-89C

F-89C 是 F-89 早期機型中一個比較重要的改型，從 C 型開始，F-89 才進入實用化階段。F-89C 身上實施了空軍要求的所有改進措施，前後共生產了 163 架。和 F-89B 相比，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。

為了改善飛機性能，F-89C 的部分內部設備進行了升級。燃油系統加裝了淨化系統，大大減小了燃油蒸汽爆炸的可能性；翼尖油箱安裝了閥門，可以在飛行中釋放燃油；座艙的空調和增壓系統也作了改進。此外，飛機還加裝了為自動駕駛儀提供人工水平信息的利爾垂直陀螺儀。

F-89C 於 1951 年 9 月 18 日完成首飛，但受發動機和機翼結構問題的困擾，F-89C 機群直到 1954 年才形成戰鬥力。1952 年 1 月，緬因州普里斯克空軍基地的第 74 截擊機中隊率先裝備了 F-89C，其他作戰單位隨後很快也陸續裝備了 F-89C，但沒過多久，這些飛機就因發動機和機翼結構問題停飛。美國空軍當時對截擊機需求急切，完成改裝的飛機立即直接飛往作戰部隊。這次改進相當成功，完成改裝的 F-89C 成為當時美國空軍安全記錄最好的飛機之一。

隨著 F-89 新改型的服役，F-89C 於 1954 年開始從空軍退役。退役的飛機被空中國民警衛隊接收。F-89C 共裝備了空中國民警衛隊的七個截擊機中隊，F-89C 在國民警衛隊中一直服役到上世紀 60 年代。

51-5795 號 F-89C 經過改裝後，曾被用來試驗一種機頭布局：在機頭兩側各安裝一個 T110E3 火箭發射器，分別由一個安裝 2.75 英寸 FFAR（Folding Fin Aircraft Rocket，摺疊翼航空火箭彈）火箭彈的彈倉供彈。另一架 F-89C 則安裝了一組四門厄利孔 302RK 30 毫米機炮（每門備彈 100 發），進行了試驗。

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。

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，原來安裝機炮的空間裝上容量為 992 升的油箱。此外，F-89D 左右翼下還可各掛一個 757 升的副油箱，這樣一來，戰機的總載油量達到 10,727 升，作戰半徑也因此擴大到 644 公里，幾乎是 F-86D 和 F-94C 兩倍。

YF-89D 原型機於 1951 年 10 月 23 日首飛，頭兩架量產型機 1952 年 6 月 30 日交付空軍。在 F-89 機隊因機翼結構問題全體停飛前，F-89D 已經生產了 125 架，這些飛機便留在諾斯羅普工廠中，等待更換機翼。第一支裝備 F-89D 的作戰單位是明尼蘇達州明尼阿波利斯/聖保羅的第 18 截擊機中隊。該中隊於 1954 年 1 月 7 日進入戰備狀態。

1953 年 10 月，美國空軍開始考慮為 F-89D 裝備休斯 GAR-1“獵鷹”（Falcon）空空飛彈，並改裝了 3 架 F-89D，將飛彈裝在飛機翼尖的彈艙內。一架改裝後的 F-89D 於 1955 年 1 月 27 日首次成功試射了“獵鷹”飛彈，擊落了一架 QB-17 靶機。

F-89D 在防空司令部、阿拉斯加防空司令部和東北防空司令部一直服役到 1958 年，隨後被移交給國民警衛隊。最後一支使用 F-89D 的作戰單位是駐紮在冰島凱夫拉維克（Keflvak）的第 57 截擊機中隊，該中隊的 F-89D 直到 1962 年 1 月才被康維爾 F-102A 取代。第一支裝備 F-89D 的國民警衛隊作戰單位是北達科他州空中國民警衛隊第 178 截擊機中隊。

F-89E

F-89E 是 F-89D 換裝兩具 9,700 磅推力艾利森 J71 無加力渦噴發動機後的型號。J71 被寄予厚望，將向蠍子提供更強的動力和更低的燃料消耗率，使航程有所提高。一架 F-89C（50-762）被改裝為 XF-89E 原型機，安裝了兩具 9,500 磅靜態推力的 YJ71-A-3 發動機，進氣道經過了重新設計，有更大的截面積並在進氣口上緣增加擋板以提供更好的大攻角性能。每側發動機艙下方增加了一個大型進氣口用於冷卻之用。YF-89E 原型機於 1954 年 6 月 10 日首飛，但試飛表明 F-89E 的性能與 F-89C/D 相比並無明顯提高，所以在生產定型階段前該計畫就被放棄。XF-89E 被用於測試機用途。

F-89E 這個型號也曾分配給一種蠍子的單座護航型號。這種 F-89E 的發動機為 9,100 靜態推力的通用電氣 J47-GE-21 帶加力渦噴機。並放大了機翼，且前緣略微後掠。取消翼尖吊艙，改為機翼中部的大型武器/燃料艙，艙內可容納 108 枚摺疊尾翼空射火箭（FFAR）。另外主起落架也收入武器艙中。機鼻也經過重新設計，內部可以安裝 10 挺 12.7 毫米機槍，或 6 門 20 毫米航炮或 6 枚 MX-904 火箭彈。F-89E 護航戰鬥機預計最大速度 688 英里/小時，作戰半徑 1,010 英里。但該計畫僅停留在了研究階段。

F-89F

F-89F 是計畫中的 F-89D 的先進改型。發動機是兩具 9,100 磅靜態推力的通用電氣 J47 帶加力渦噴發動機。機翼放大，前緣後掠。機翼中部有與 F-89E 護航戰鬥機一樣的武器/燃料艙。後機身加高，從座艙蓋到垂尾呈一直線。平尾安裝在尾椎而不是垂尾上。武器為 6 枚獵鷹空空飛彈和 42 枚在武器/燃料艙前部的70 毫米 FFAR 火箭。武器/燃料艙後部可容納 3406 升燃料燃料。F-89F機長18.13 米、翼展 18.08 米，機高 6.4 米。

該計畫僅進行到全尺寸模型階段。並且早在設計階段，該機的重量就不斷上升導致無法達到設計性能。結果美國空軍失去了對 F-89F 的興趣，在 1952 年 8 月取消了計畫。

F-89G

F-89G 仍然一種計畫中 F-89D 的先進型號。在許多方面與 F-89F 相似，但保留了推力3269公斤的 F-89D 所用艾利森 J35-A-35 加力發動機。原定安裝正在為 XF-106 發展的休斯 MA-1 火控系統，武器為獵鷹空空飛彈。但最後 F-89G 永遠停留在了繪圖板上。

F-89H

F-89H是 F-89D 的飛彈化型號，能發射獵鷹空空飛彈。它是流產的 F-89G 計畫的直接結果。由於 F-89G 計畫的取消，諾斯羅普公司決定乾脆直接將休斯 E-9 火控系統（MA-1 的簡化版）和休斯獵鷹空空飛彈用於 F-89D 的升級。美國空軍同意了該計畫，三架 F-89D（52-1830，52-1938 和 53-249）被提供用於新型武器系統的測試。但其中只有一架（52-1938）享有 YF-89H 的型號。經過短期的測試後，F-89H 於 1954 年 3 月投產。

第一架量產型 F-89H 於 1955 年 9 月交付空軍，但直到次年 3 月 F-89H 才在密執安州沃特史密斯空軍基地正式進入現役，比原先的計畫晚了將近兩年。F-89H 共生產了 154 架，它同時也是諾斯羅普霍桑工廠生產的最後一種 F-89。由於康威爾 F-102A“三角劍”超音速截擊機的服役，F-89H 在空軍的服役時間很短。從 1957 年 11 月起，F-89H 開始逐漸向空中國民警衛隊移交。到 1959 年 9 月，所有現役的 F-89H 全部被國民警衛隊接收。

F-89J

F-89J 是“蠍子”的終極改型，其裝備數量僅次於 F-89D，但 F-89J 並非全新製造，而是從現有的 F-89D 改裝而成。F-89J 最引人注目之處是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。

F-89J 可在兩翼下特製掛架上掛載兩枚“妖怪”，其內側有兩個掛載 GAR-2 空空飛彈的掛架。此外，F-89J 取消了 D 型的翼尖武器吊艙（部分作戰單位仍保留了 D 型的翼尖吊艙），改為容量 2,271 升的油箱。

F-89J 於 1956 年 11 月開始交付，駐加州漢密爾頓空軍基地的第 84 截擊機中隊成為第一支裝備 F-89J 的作戰單位。該中隊在 1957 年元旦正式開始戰鬥值勤任務，按照“妖怪”火箭試射 7 個月前召開的國家安全會議的要求，每架飛機值勤時只攜帶一枚“妖怪”火箭。

從 1959 年 7 月起，F-89J 開始逐步退出空軍，退役的飛機照例由空中國民警衛隊接收。到 1962 年，共有 9 個國民警衛隊中隊裝備了 F-89J。空中國民警衛隊的 F-89J 一直服役到 1968 年，方被超音速截擊機取代。

1963 年，10 架 F-89J 拆除了機鼻雷達並增加了翼下副油箱後前往日本用於測試耐基飛彈系統。這些飛機型號改為 DF-89J。

性能數據

（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

總體評價

1959年7月，超音速的F-101“巫毒”和F-102A“三角標槍”逐漸將F-89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。

F-89戰鬥機