Northrop F-89 Scorpion -Northrop F-89 Scorpion

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F-89 Scorpion
59fis-f-89-goosebay.jpg
Formação de três F-89Ds do 59º Esquadrão de Caça, Goose Bay, Labrador
Função Interceptor
Fabricante Northrop Corporation
Primeiro voo 16 de agosto de 1948
Introdução setembro de 1950
Aposentado 1969
Usuário principal Força Aérea dos Estados Unidos
Número construído 1.050 e 2 protótipos

O Northrop F-89 Scorpion é uma aeronave interceptadora bimotora americana para qualquer clima, construída durante a década de 1950, a primeira aeronave movida a jato projetada para essa função desde o início até entrar em serviço. Embora suas asas retas limitassem seu desempenho, ele estava entre os primeiros caças a jato da Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) equipados com mísseis guiados e notavelmente o primeiro avião de combate armado com armas nucleares ar-ar (o foguete Genie não guiado ).

Design e desenvolvimento

O Scorpion surgiu de uma especificação do Comando de Serviço Técnico Aéreo das Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos (USAAF) ("Características militares para aeronaves de combate para qualquer clima") para um caça noturno para substituir o P-61 Black Widow . A especificação preliminar, enviada aos fabricantes de aeronaves em 28 de agosto de 1945, exigia dois motores e um armamento de seis canhões, metralhadoras de 0,60 polegadas (15 mm) ou canhões automáticos de 20 milímetros (0,79 polegadas ) . A especificação revisada foi emitida em 23 de novembro; não especificou a propulsão a jato, mas a velocidade máxima desejada de 530 milhas por hora (460 kn; 850 km/h) virtualmente ditava que todos os envios seriam movidos a jato. A aeronave deveria ser armada com foguetes aéreos armazenados internamente e seis canhões divididos em dois suportes flexíveis, quatro canhões à frente e dois na parte traseira. Cada montagem tinha que ser capaz de 15° de movimento a partir do eixo longitudinal da aeronave. As armas de cada montaria deveriam ser controladas automaticamente por radar. Para ataque ao solo, ele deveria ser capaz de carregar bombas de 1.000 libras (454 kg) e transportar no mínimo oito foguetes externamente. Bell Aircraft , Consolidated-Vultee , Douglas Aircraft , Goodyear , Northrop e Curtiss-Wright apresentaram propostas. Em março de 1946, a USAAF selecionou o Curtiss-Wright XP-87 Blackhawk , adaptado de sua proposta de aeronave de ataque XA-43 e do projeto Northrop N-24, um dos quatro apresentados pela empresa.

O N-24, projetado por Jack Northrop , era uma aeronave de asa enflechada de corpo esguio com cabine pressurizada para dois homens e trem de pouso convencional . Para reduzir o arrasto , os dois motores turbojato Allison J35 foram enterrados na fuselagem inferior , diretamente atrás de suas entradas de ar, e esgotaram sob a fuselagem traseira. O estabilizador horizontal foi montado logo acima da junção do estabilizador vertical com a fuselagem e tinha alguns diedros .

Um contrato para duas aeronaves, agora denominado XP-89, e uma maquete em escala real foi aprovado em 13 de junho, embora a construção da maquete tenha começado imediatamente após a USAAF anunciar que o N-24 havia sido selecionado. Foi inspecionado em 25 de setembro e a USAAF fez algumas reservas. Os inspetores acreditavam que o operador do radar precisava ser movido para frente, mais próximo do piloto, com os dois tripulantes sob um único velame , os componentes de liga de magnésio da asa substituídos por liga de alumínio e o tanque de combustível diretamente acima dos motores movidos. Outras mudanças tiveram que ser feitas como túnel de vento e outros testes aerodinâmicos foram realizados. As asas enflechadas provaram ser menos satisfatórias em baixas velocidades, e uma asa reta e fina foi selecionada em seu lugar. A entrega do primeiro protótipo estava prevista para novembro de 1947, 14 meses após a inspeção. A posição do estabilizador horizontal também se mostrou insatisfatória, pois era afetada pelo escapamento do motor, e seria "apagada" pelo fluxo de ar da asa em altos ângulos de ataque . Ele foi movido até a metade da cauda, ​​mas sua posição nivelada com a borda de ataque do estabilizador vertical provou causar arrasto extra por meio da turbulência e reduziu a eficácia dos profundores e do leme . Mover o estabilizador horizontal para a frente resolveu o problema. Outra grande mudança ocorreu quando a USAAF revisou sua especificação para excluir a instalação do canhão traseiro em 8 de outubro. Outra inspeção da maquete foi realizada em 17 de dezembro, e os inspetores sugeriram apenas pequenas alterações, embora os tanques de combustível da fuselagem ainda estivessem acima dos motores. Os esforços da Northrop para proteger os tanques de combustível foram considerados suficientes, pois a única alternativa era redesenhar toda a aeronave.

O XP-89 tinha uma asa fina, reta, montada no meio e uma tripulação de dois, sentados em tandem. A fina fuselagem traseira e o estabilizador horizontal montado no alto levaram os funcionários da Northrop a chamá-lo de Scorpion - um nome posteriormente adotado formalmente pela Força Aérea. O armamento pretendido de quatro canhões M24 de 20 milímetros em uma pequena torre de nariz não estava pronto quando o XP-89 foi concluído em 1948. Enquanto se aguarda a disponibilidade de qualquer uma das duas torres em desenvolvimento, uma instalação fixa provisória de seis canhões, com 200 rodadas por arma, foi projetado para a parte inferior do nariz. A asa fina tinha uma relação de aspecto de 5,88, uma relação espessura-corda de 9% e usava uma seção NACA 0009-64 , que foi selecionada por seu baixo arrasto em alta velocidade e estabilidade em baixas velocidades. Outra vantagem da asa reta era que ela podia acomodar pesos pesados ​​nas pontas das asas. A asa não cabia nos spoilerons do tipo circular (rotativo) usados ​​no P-61, então a Northrop usou os " decelerons " projetados para o protótipo malsucedido do XP-79 . Estes eram ailerons divididos em estilo concha , que podiam ser usados ​​como ailerons convencionais, como freios de mergulho ou funcionar como flaps , conforme necessário. Todas as superfícies de vôo, os flaps e o trem de pouso eram acionados hidraulicamente. A asa fina ditava pneus altos, finos e de alta pressão (200  psi (1.379  kPa ; 14  kgf/cm 2 )) na roda principal, enquanto a baixa altura da fuselagem exigia o uso de rodas duplas para o trem de pouso dianteiro.

Os termos do contrato inicial foram revisados ​​e formalizados em 21 de maio de 1947 com o preço aumentado para $ 5.571.111. A data de entrega da primeira aeronave foi marcada 14 meses (julho de 1948) a partir da assinatura e a segunda 2 meses depois disso. Um mês antes do protótipo fazer seu primeiro vôo em 16 de agosto de 1948 no Campo Aéreo do Exército de Muroc , a USAF mudou sua designação para aeronaves de caça de "P" para "F". O XF-89 foi equipado com turbojatos Allison J35-A-9 de 4.000 lbf (18 kN) e provou ser seriamente de baixa potência. Os voos iniciais foram feitos com ailerons convencionais, sendo que os decelerons só foram instalados em dezembro.

Vários meses antes, a Força Aérea realizou uma avaliação competitiva dos três protótipos de interceptadores existentes, o XF-87 , o XF-89 e o XF3D da Marinha dos EUA . Os avaliadores foram pilotos de caça noturno qualificados, operadores de radar e suboficiais de manutenção experientes . Os pilotos não ficaram impressionados com nenhuma das aeronaves e recomendaram a aquisição de uma aeronave provisória que resultou no desenvolvimento do Lockheed F-94 Starfire a partir da versão de treinamento do Lockheed F-80 Shooting Star . O F-89 provou ser o mais rápido dos três competidores, embora tenha ficado em último lugar em disposição da cabine e facilidade de manutenção. Um piloto afirmou que o XF-89 era o único caça real e comparou o XF-87 a um bombardeiro médio e o XF3D a um treinador . O Comitê de Avaliação completo rejeitou esses avaliadores, preferindo o projeto Northrop, pois tinha o maior potencial de desenvolvimento. A Força Aérea posteriormente cancelou o contrato de produção do F-87 para liberar dinheiro para o Scorpion.

Em novembro de 1949, a segunda aeronave estava praticamente completa, mas a Força Aérea estava preocupada com a baixa relação impulso-peso do projeto e decidiu implementar um programa de redução de peso, bem como atualizar os motores para o Allison J33-A mais potente. -21 equipado com um pós- combustor . Outras mudanças importantes incluíram a substituição da torre do canhão de nariz pelo nariz de seis canhões projetado pela Hughes , radar AN/ARG-33 e sistema de controle de fogo Hughes E-1 , tanques de combustível permanentes nas pontas das asas e a capacidade de baixar o motor completo para melhor acesso de manutenção. O novo nariz adicionou 3 pés (0,91 m) ao comprimento da aeronave. Foi redesignado YF-89A para melhor refletir seu papel como um teste de pré-produção para avaliar equipamentos e mudanças planejadas para a aeronave de produção F-89A. A aeronave estava essencialmente completa em fevereiro de 1950.

Após os reparos de um pouso forçado em 27 de junho de 1949, o XF-89 voou para a AFB de março para participar do filme RKO Jet Pilot em fevereiro de 1950. Pouco depois, a aeronave caiu em 22 de fevereiro, matando o observador, quando a vibração se desenvolveu em o elevador e as vibrações subsequentes fizeram com que toda a cauda se quebrasse. A construção dos modelos de produção foi suspensa até que as razões do acidente fossem descobertas. Os testes de engenharia e de túnel de vento revelaram que a geometria da fuselagem traseira e o escapamento do motor criavam uma turbulência indutora de vibração que era agravada pela energia acústica de alta frequência do escapamento. As correções para o problema envolveram a adição de uma "carenagem jet wake" na parte inferior traseira da fuselagem entre os motores, balanços de massa externos ("pinça de gelo") para o elevador, pendentes do projeto de balanços de massa internos e a adição de defletores de escapamento à fuselagem para reduzir a turbulência e o conseqüente flutter.

Bem antes de o YF-89A ser concluído, um contrato de $ 39.011.622 foi concedido à Northrop em 13 de maio de 1949 para 48 aeronaves F-89A, uma fuselagem de teste estático e as modificações feitas no YF-89A.

Histórico operacional

Um antigo F-89A

A produção foi autorizada em janeiro de 1949, com o primeiro F-89A de produção voando em setembro de 1950. Ele tinha radar AN/APG-33 e um armamento de seis canhões T-31 de 20 milímetros com 200 cartuchos por canhão. A torre do nariz giratório foi abandonada e tanques de combustível de 300 galões americanos (250 imp gal; 1.100 l) foram permanentemente instalados nas pontas das asas. Os racks sob as asas podiam transportar 16 foguetes aéreos de 5 polegadas (130 mm) ou até 3.200 lb (1.451 kg) de bombas.

Apenas 18 F-89A foram concluídos, que foram usados ​​principalmente para testes e ensaios, antes que o tipo fosse atualizado para o padrão F-89B, com novos aviônicos. O tipo entrou em serviço com o 84º Esquadrão de Caça-Interceptador em junho de 1951, enfrentando problemas consideráveis ​​com motores e outros sistemas, e logo deu lugar ao F-89C. Apesar das repetidas trocas de motor, os problemas persistiram, agravados pela descoberta de problemas estruturais com as asas que levaram ao aterramento do F-89 e forçaram uma reforma dos modelos 194 -A, -B e -C.

O principal modelo de produção foi o F-89D, que voou pela primeira vez em 23 de outubro de 1951 e entrou em serviço em 1954. Ele removeu o canhão em favor de um novo sistema de controle de tiro Hughes E-6 com radar AN/APG-40 e um AN/APA -84 computador. O armamento era dois pods de cinquenta e dois foguetes FFAR "Mighty Mouse" de 2,75 polegadas (70 mm) . Um total de 682 foram construídos. Em agosto de 1956, um par de interceptadores F-89D foi escalado da Base da Força Aérea de Oxnard para abater um drone F6F-5K desgovernado levando à chamada Batalha de Palmdale .

Os F-89s re-motorizados propostos, designados F-89E e F-89F, não foram construídos, nem um F-89G proposto que teria usado controle de tiro Hughes MA-1 e GAR-1/GAR-2 Falcon air-to -ar como o Convair F-106 Delta Dart .

F-89H mostrando seus mísseis GAR-1/2 Falcon estendidos das pontas das asas

O F-89H subseqüente, que entrou em serviço em 1956, tinha um sistema de controle de tiro E-9 como o dos primeiros F-102 e enormes novos pods de ponta de asa, cada um contendo três Falcons (geralmente três radares semi-ativos GAR-1s e três infravermelho GAR-2s) e 21 FFARs, para um total de seis mísseis e 42 foguetes. Problemas com o sistema de controle de fogo atrasaram a entrada em serviço do -H, momento em que seu desempenho era notavelmente inferior aos interceptadores supersônicos mais recentes , por isso foi retirado do serviço da USAF em 1959.

A variante final foi o F-89J. Este foi baseado no F-89D, mas substituiu o pod / tanques de mísseis de ponta de asa padrão por tanques de combustível de 600 galões americanos (500 imp gal; 2.300 l) e instalou um pilão sob cada asa para um único foguete nuclear MB-1 Genie (às vezes complementado por até quatro mísseis ar-ar Falcon convencionais). O F-89J se tornou a única aeronave a disparar um Genie vivo como o John Shot da Operação Plumbbob em 19 de julho de 1957. Não havia F-89Js novos, mas 350-Ds foram modificados para este padrão. Eles serviram com o Comando de Defesa Aérea , mais tarde renomeado como Comando de Defesa Aeroespacial (ADC), até 1959 e com unidades adquiridas pelo ADC da Guarda Aérea Nacional até 1969. Esta versão da aeronave foi amplamente usada no Ambiente Terrestre Semiautomático (SAGE). ) sistema de defesa aérea.

Um total de 1.050 Scorpions de todas as variantes foram produzidos.

variantes

XF-89
Primeiro protótipo, movido por dois motores Allison J35-A-9 de 4.000 lbf (17,79 kN) .
XF-89A
Segundo protótipo. Equipado com motores Allison J35-A-21A mais potentes de 5.100 lbf (22,69 kN) secos (6.800 lbf (30,25 kN) molhados) e nariz pontiagudo revisado com armamento de canhão.
F-89A
Primeira versão de produção, oito construídas. Equipado com tailplane revisado e armamento de seis canhões.
DF-89A
F-89As convertidos em aeronaves de controle de drones.
F-89B
Segunda versão de produção com aviônicos atualizados. 40 construídos.
DF-89B
F-89Bs convertidos em aeronaves de controle de drones.
F-89C
Terceira versão de produção com motores Allison J35-A-33 mais potentes de 5.600 lbf (24,91 kN) secos (7.400 lbf (32,92 kN) molhados) . 164 construídos.
YF-89D
Conversão de um F-89B para testar novos aviônicos e armamento do F-89D.
F-89D
Versão de produção principal que viu a exclusão dos seis canhões de 20 milímetros em favor de 104 foguetes nas cápsulas das asas, instalação do novo sistema de controle de fogo Hughes E-6, radar AN/APG-40 e o computador AN/APA-84 . Este novo sistema permitiu o uso de um ataque de colisão de chumbo no lugar da técnica anterior de curva de perseguição de chumbo. Um total de 682 construídos.
YF-89E
Protótipo único para testar o motor Allison YJ71-A-3 de 7.000 lbf (31,14 kN) seco (9.500 lbf (42,26 kN) molhado) , convertido de um F-89C.
F-89F
Versão proposta com fuselagem e asas revisadas, alimentadas por motores Allison J71-A-7 de 10.200 lbf (45,37 kN) secos (14.500 lbf (64,50 kN) molhados) , nunca construídos.
F-89G
Versão proposta equipada com controle de tiro Hughes MA-1 e mísseis ar-ar GAR-1/GAR-2 Falcon , nunca construída.
YF-89H
F-89D modificado para testar recursos do F-89H. Três convertidos.
F-89H
Versão com sistema de controle de tiro E-9, seis mísseis Hughes GAR-1/GAR-2 Falcon e 42 Folding Fin Aircraft Rockets (FFAR). 156 construídos.
Northrop F-89J em 1972
F-89J
Conversão do F-89D com hardpoints sob as asas para dois foguetes nucleares Genie MB-1 (mais tarde AIR-2) e quatro mísseis Falcon, e carregando o foguete padrão F-89D/cápsula de combustível ou tanques de combustível puro. Um total de 350 foram convertidos de F-89Ds.

operadores

veja também: Unidades F-89 Scorpion da Força Aérea dos Estados Unidos
 Estados Unidos

Aeronave em exposição

F-89D, AF Nº de série 52-1862 (marcado como 53-2453), em exibição na Base Conjunta Elmendorf-Richardson
F-89J, AF Nº de série 52-2129 , em exibição no Air Power Park and Museum em Hampton, Virgínia
F-89J, AF Ser. nº 53-2547
F-89B
F-89D
F-89H
F-89J

Especificações (F-89D)

Desenhos do F-89 Scorpion

Dados de Scorpion with a Nuclear Sting

Características gerais

  • Tripulação: 2
  • Comprimento: 53 pés 9,5 pol. (16,396 m)
  • Envergadura: 59 pés 8,5 pol. (18,199 m)
  • Altura: 17 pés 6 pol. (5,33 m)
  • Área da asa: 606 pés quadrados (56,3 m 2 )
  • Proporção: 5,88
  • Aerofólio : NACA 0009-64
  • Peso vazio: 25.194 lb (11.428 kg)
  • Peso bruto: 37.190 lb (16.869 kg)
  • Peso máximo de decolagem: 42.241 lb (19.160 kg)
  • Powerplant: 2 × Allison J35-A-35 motores turbojato de pós -combustão , 5.440 lbf (24,2 kN) empuxo cada seco, 7.200 lbf (32 kN) com pós-combustor

Desempenho

  • Velocidade máxima: 645 mph (1.038 km/h, 560 nós) a 10.600 pés (3.231 m)
  • Alcance da balsa: 1.366 milhas (2.198 km, 1.187 milhas náuticas)
  • Teto de serviço: 49.200 pés (15.000 m)
  • Taxa de subida: 7.440 pés/min (37,8 m/s)

Armamento

Aviônicos

  • Sistema de controle de incêndio Hughes E-6
  • Radar AN/APG-40
  • AN/APA-84 computador

Veja também

Aeronaves de função, configuração e época comparáveis

Listas relacionadas

Referências

Notas

Bibliografia

  • Angelucci, Enzo e Peter Bowers . O lutador americano . Yeovil, Reino Unido: Haynes Publishing Group, 1987. ISBN  0-85429-635-2 .
  • Blazer, Gerald e Mike Dario. Northrop F-89 Scorpion . Leicester, Reino Unido; Aerofax, 1993. ISBN  0-942548-45-0 .
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  • Verde, William e Gordon Swanborough. O Livro Completo dos Caças: Uma Enciclopédia Ilustrada de Todos os Caças Construídos e Voados . Londres: Salamander Books, 1994. ISBN  1-85833-777-1 .
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  • "Escorpião com uma picada nuclear: Northrop F-89-Parte dois". Air Internacional , vol. 35, nº 2, agosto de 1988, pp. 86–92. Bromley, Reino Unido: Fine Scroll. ISSN  0306-5634 .
  • Swanborough, F. Gordon e Peter M. Bowers. Aeronave militar dos Estados Unidos desde 1909 . Londres: Putnam, 1963. ISBN  0-87474-880-1 .

links externos