Il Northrop F-89 Scorpion era un aereo da caccia monoplano, biposto e bimotore, realizzato dall'azienda statunitense Northrop Corporation a partire dalla seconda metà degli anni quaranta.
Fu il primo velivolo statunitense sviluppato espressamente in funzione "ognitempo" ad entrare in servizio con la United States Air Force; in un secondo tempo prestò servizio in numerosi reparti della Air National Guard fino al suo definitivo ritiro avvenuto, oltre vent'anni dopo il primo volo, nel corso del 1969.
Storia del progetto
Nato con la denominazione aziendale di "Model N-35", il P-89 rappresentò una delle quattro proposte approntate dalla Northrop[2] in risposta ad una richiesta avanzata dall'USAAF nel corso del 1945 per la sostituzione del precedente Northrop P-61 Black Widow[3].
Le richieste iniziali delle autorità militari prevedevano un velivolo ancora equipaggiato con motore a combustione interna, ma già nel mese di dicembre del 1945 la richiesta venne modificata prevedendo la possibilità di realizzare anche velivoli dotati di motore a reazione.
Furono sei i costruttori aeronautici a presentare progetti secondo le caratteristiche richieste: oltre alla Northrop si proposero la Bell Aircraft, la Consolidated Aircraft, la Goodyear Aircraft, la Douglas Aircraft (con un derivato dell'F3D Skyknight) e la Curtiss Aeroplane and Motor Company (con l'XF-87 Blackhawk); quest'ultimo velivolo ottenne inizialmente i favori delle autorità che ne ordinarono due prototipi. La scelta finale ricadde in seguito sul progetto denominato XP-89 e, nel giugno del 1946, anche alla Northrop fu richiesta la realizzazione di due prototipi.
Tre mesi dopo, le prime verifiche al mockup indussero gli ispettori dell'USAAF a richiedere numerose modifiche, non tutte di dettaglio: dall'avanzamento della postazione dell'osservatore alla revisione del disegno del cupolino, fino all'utilizzo di magnesio nella realizzazione della struttura. Un'ulteriore verifica, condotta nel mese di dicembre del 1946, servì a definire quali modifiche potessero essere recepite già nella costruzione del primo esemplare e quali fossero invece da rimandare alla successiva fase di sviluppo.
Malgrado le ultime prove avessero evidenziato il permanere di alcuni fenomeni aeroelastici, specificamente buffeting e fluttering, il primo prototipo (ora designato XF-89, secondo il sistema entrato in vigore nel frattempo) ricevette il battesimo dell'aria il giorno 16 agosto 1948 dalla Edwards Air Force Base, in ritardo di nove mesi rispetto al programma originale ma senza manifestare criticità particolari.
Valutazioni comparative con l'XF-89 videro coinvolto, oltre ai già citati XF-87 ed F3D, il Lockheed XF-90 ma non evidenziarono elementi di particolare soddisfazione verso nessuno dei progetti. Con il proprio primo convincente volo l'aviogetto della Northrop non solo si assicurò il contratto di sviluppo ma, completamente dipinto di nero e caratterizzato dalla conformazione della fusoliera e dei piani di coda, si meritò la denominazione ufficiale di "Scorpion". L'ordine di produzione venne concluso nel gennaio del 1949 e comprendeva la modifica del secondo prototipo già in corso di realizzazione (denominato YF-89) e 48 aerei di serie (identificati come F-89A); nel settembre successivo l'ordine venne incrementato di 27 nuove unità.
Il programma di prove si avvalse della presenza del secondo prototipo a partire dal 15 novembre ma mise in luce diversi elementi negativi dell'F-89: insufficiente autonomia, deludenti prestazioni alle alte quote, segnali di instabilità e dubbi sulla solidità della struttura. Un incidente durante le prove, occorso il 22 febbraio del 1950, costò la vita ad uno dei due membri dell'equipaggio e portò alla temporanea sospensione del programma. Il secondo prototipo, modificato ed aggiornato alla denominazione YF-90A tornò a volare al termine del mese di giugno ma la produzione di serie venne sospesa; solo tre esemplari vennero presi in carico dall'USAF prima della fine dell'anno.
Dopo una nuova serie di prove svolte in condizioni particolarmente impegnative, l'USAF richiese una serie di nuove modifiche alla struttura dello Scorpion e diede il benestare alla ripresa della produzione nel gennaio del 1951; mentre la produzione di esemplari della serie F-89A si arrestò dopo il completamento dell'ottavo esemplare, gli aerei di nuova produzione assunsero dapprima la denominazione di F-89B e, in un secondo tempo (a fronte di ulteriori aggiornamenti), quella di F-89C.
La ricerca di maggiori potenze, rispetto a quanto fino ad ora disponibile grazie ai due turbogetti Allison J35, portò alla realizzazione delle versioni F89-D (nella quale gli stessi turbogetti furono impiegati in configurazione dotata di postbruciatore) e F89-E, dotata di motori Allison J71. Mentre la prima divenne operativa nel corso del 1954, la seconda non andò mai oltre la fase prototipica e l'unico esemplare realizzato venne impiegato dall'USAF come banco di prova volante per motori fino al 1955.
La versione F89-D, caratterizzata anche dal passaggio da un sistema d'arma basato su cannoni ad uno basato su razzi (questi ultimi non guidati ed alloggiati in un apposito pod alle estremità alari), fu anche quella che alla fine fece registrare il maggior numero di esemplari prodotti (682).
Due nuove versioni (rispettivamente F89-F e F89-G), basate ancora una volta sull'impiego del motore Allison J71, avrebbero dovuto seguire la F-89D mantenendone (la prima) e sviluppandone (la seconda) il sistema di puntamento computerizzato, ma non oltrepassarono la fase progettuale.
La fase successiva dello sviluppo dello Scorpion fu rappresentata dall'utilizzo, a fianco dei razzi non guidati, di un sistema d'arma basato sul primo missile aria-aria a vedere l'impiego operativo sui velivoli dell'USAF, lo Hughes Falcon (nelle varianti all'epoca designate con le sigle GAR-1, 2, 3 e 4). Il nuovo accoppiamento tra lo Scorpion ed il Falcon diede origine alla versione F89-H del caccia biposto, sperimentata con successo per la prima volta nel gennaio del 1955 ed entrata definitivamente in servizio nel mese di marzo dell'anno seguente. Questa fu l'ultima versione dello Scorpion prodotta in serie dagli stabilimenti della Northrop.
In epoca successiva, per la precisione a partire dal mese di novembre del 1956, ben 350 esemplari della versione F89-D furono aggiornati nel sistema d'arma principale ed adeguati all'impiego del missile aria-aria a testata nucleare MB-1 Genie, non guidato, abbinato ad un nuovo sistema di puntamento computerizzato. Gli esemplari così modificati entrarono in servizio operativo nel gennaio del 1957.
Tecnica
Cellula
Il Northrop "Model N-24" (designazione interna del primo prototipo, indicato come XF-89 dall'USAF) era un velivolo interamente metallico con ala dritta, dall'andamento del bordo d'uscita rastremato verso l'estremità, disposta in posizione mediana rispetto alla sezione della fusoliera.
A sua volta la fusoliera aveva sezione di forma circolare ed era caratterizzata dalla parte anteriore costituita da un lungo cono all'interno del quale, da progetto, dovevano trovare alloggiamento il radar di ricerca ed i cannoni (nel prototipo entrambi gli apparati non erano tuttavia presenti). L'equipaggio trovava alloggiamento nella zona centrale, secondo la disposizione "in tandem": sotto un unico cupolino, con apertura a scorrimento posteriore, erano disposti sia il pilota che il navigatore (deputato all'utilizzo dei sistemi radar).
Sotto alla cabina di pilotaggio erano disposti, tra loro affiancati, i due motori le cui prese d'aria si protraevano oltre la sezione della fusoliera; i terminali di scarico erano posizionati subito dietro i propulsori, al di sotto della coda del velivolo che si manteneva in posizione elevata (pressoché all'altezza della cabina di pilotaggio) e che terminava nei piani di coda di tipo cruciforme.
Le ali erano dotate di "deceleroni": si trattava di alettoni con apertura sdoppiata, sia verso l'alto che verso il basso, che potevano essere utilizzati anche in funzione di aerofreni. Alle estremità alari potevano inoltre essere collocati serbatoi ausiliari di carburante, ciascuno dalla capacità di 300 U.S. gal. (pari a 1 158 l).
Il carrello d'atterraggio era di tipo triciclo anteriore: l'elemento anteriore (a doppia ruota) era disposto in corrispondenza delle prese d'aria dei motori (lasciando quindi completamente libero il cono di prua dai relativi meccanismi di ritrazione), mentre gli elementi posteriori erano collocati nelle semiali, all'interno delle quali si ritraevano con movimento verso l'interno del velivolo. Questi elementi erano caratterizzati dalla presenza di ruote singole ma di dimensioni più grandi del solito, il che valse allo Scorpion il nomignolo di "Stanley Steamer", dal nome del produttore di auto a vapore Stanley Motor Carriage Company.
Il secondo prototipo, designato dalla Northrop come "Model N-49" e YF-89 dall'USAF, differiva dal precedente per numerosi particolari: le principali diversità erano riscontrabili nel cono di prua più pronunciato (in questo caso contenente realmente l'apparato radar) e nel diverso disegno delle prese d'aria per i motori.
I velivoli di serie, dal punto di vista della struttura, non si discostarono considerevolmente dal secondo prototipo; le successive variazioni riguardarono prevalentemente le dimensioni dei serbatoi alle estremità alari e le loro funzioni: questi divennero, con il tempo, veri e propri "pod" contenenti gli armamenti oltre che il carburante supplementare.
Motore
La vita del Northrop F-89 è legata a quella del turbogetto Allison J35, primo motore a reazione statunitense caratterizzato dal compressore a flusso assiale, inizialmente sviluppato dalla General Electric.
Lo sviluppo delle due macchine procedette parallelamente e l'aggiornamento delle versioni del motore installate sul caccia della Northrop fu pressoché costante, con un considerevole incremento dei livelli di forza sviluppata che passò dalle 3 750 lbf (pari 16,7 kN) dei J35-A-13 che equipaggiavano il primo prototipo, alle 7 200 lbf (32,0 kN) della versione J35-A-35, dotata di postbruciatore, installati sugli F-89H.
Dal punto di vista tecnico la modifica di maggior rilievo fu proprio costituita dall'impiego del postbruciatore che fece la propria comparsa già sull'XF-89A, nel novembre del 1949.
Vi fu, nel caso della prevista versione F-89E, il tentativo di migliorare le prestazioni dello Scorpion mediante l'impiego di una coppia di motori Allison J71, all'epoca in grado di sviluppare una forza di 9 700 lbf (43,15 kN); tuttavia l'effetto, in termini di risultati concreti, non fu quello sperato e le performance dell'F-89 non mutarono sensibilmente, segno che la cellula aveva ormai raggiunto i limiti imposti dalla propria configurazione aerodinamica.
Sistemi d’arma
Lo sviluppo progressivo delle armi e dei sistemi ad esse complementari, fu una costante nel corso della vita dello Scorpion determinata dalla continua ricerca di incrementare le possibilità che l'equipaggio poteva sfruttare per distruggere il bersaglio assegnato.
Il progetto iniziale prevedeva l'installazione nel cono di prua dell'aereo di una particolare torretta dotata di quattro cannoni calibro 20 mm, che potevano raggiungere una rotazione di 105° (laterale o verticale, a seconda della rotazione del cono di prua); progettata dalla Glenn L. Martin Company, la torretta venne denominata D-1 Fire Control System ed il suo disegno fu conformato dalla Northrop alla forma del muso dell'F-89. L'apparecchiatura fu considerata nella costruzione del mock-up, mentre nell'XF-89, nell'attesa della sua realizzazione, venne utilizzata una zavorra sostitutiva.
I ritardi nel completamento della torretta, uniti al desiderio dell'USAF di rendere operativo quanto prima il nuovo caccia, portarono (nel marzo del 1949) alla definizione di un ordine, questa volta assegnato alla Hughes Aircraft, per la realizzazione di un sistema d'arma basato su sei cannoni M24 calibro 20 abbinati al sistema di controllo del tiro "E-1"; quest'ultimo era costituito dal radar AN/APG-33, operante con frequenza comprese nella banda X ed un mirino ottico computerizzato. Con questa soluzione (impiegata operativamente nelle versioni F-89A, B e C) lo Scorpion poteva sparare verso il bersaglio 1 200 proiettili in circa 15 secondi (quantità corrispondente a circa 1 kg di esplosivo al secondo).
In alternativa alla soluzione della torretta Martin, alla fine mai impiegata operativamente, (ed anche in questo caso senza alcun impatto sulla produzione in serie) vennero studiate e sperimentate le possibilità di impiegare cannoni di calibro maggiore o razzi aria aria (del tipo Folding-Fin Aerial Rocket) calibro 2.75 in, sempre disposti nel cono di prua.
L'introduzione dei razzi "FFAR" divenne operativa con la comparsa, nel gennaio del 1954, della versione F-89D: in questo caso, tuttavia, i razzi erano alloggiati nei pod disposti alle estremità alari che ne potevano alloggiare 52 ciascuno utilizzabili, secondo la volontà del pilota, in un massimo di tre distinte salve. L'impiego dei razzi aria-aria comportò anche una modifica nella tattica di approccio al bersaglio con una soluzione di "rotta di collisione" che, con il supporto del più recente sistema di controllo del tiro "E-6", consentiva al pilota di coprire con il lancio delle tre salve un'area approssimativamente corrispondente a quella di un campo da calcio.
Il passo successivo nello sviluppo dei sistemi d'arma impiegati sullo Scorpion puntò l'attenzione sulla precisione dell'arma utilizzata, più che sulla quantità di esplosivo messa a segno sul bersaglio: la versione H dell'F-89 impiegò così il nuovo missile aria-aria Hughes GAR-1 Falcon, la cui accuratezza nel raggiungimento dell'obbiettivo dipendeva dalla guida radar semi attiva o da un sistema basato sulla ricezione di emissioni di radiazione infrarossa.
Nel primo caso il missile era dotato di un sistema di ricezione delle onde radar emesse dal caccia e riflesse dal bersaglio mentre nel secondo caso il sistema di ricezione si basava sulle radiazioni infrarosse emesse dal bersaglio stesso (in genere dai gas di scarico emessi dai motori).
Lo Scorpion venne equipaggiato con sei missili (tre per ogni pod alare) e dotato di sistema di controllo del tiro "E-9": a quest'ultimo era demandata la scelta di quale dei sei missili impiegare e della tempistica di lancio. In ciascun pod alare erano inoltre alloggiati ventuno razzi aria-aria di tipo FFAR.
L'ultima soluzione utilizzata per armare l'F-89 comportò un terribile[17] incremento nelle capacità distruttive dell'intercettore: basandosi sulla prospettiva di potersi trovare nella necessità di affrontare un attacco in massa da parte dell'Unione Sovietica, gli Stati Uniti d'America avevano sviluppato un missile aria-aria dotato di testata nucleare, il Douglas MB-1 Genie; lo Scorpion nella versione F-89J ne impiegava due, affiancandoli a quattro Falcon e, in alcuni casi, mantenendo anche i razzi FFAR nei pod alari. L'impiego del missile nucleare garantiva la capacità di annientare bersagli compresi nel diametro di circa mezzo miglio (circa 800 metri) dalla detonazione. Mediante l'impiego di quest'arma si pensò di poter contrastare attacchi massicci di bombardieri anche nel caso in cui il rapporto di forze con il nemico fosse inferiore ad "uno contro uno”.
Impiego operativo
Le prime consegne degli F-89A ebbero luogo a partire dal mese di settembre del 1950; gli esemplari, costruiti in numero ridotto (otto o undici, secondo fonti diverse), furono impiegati prevalentemente in un lungo ciclo di prove che si concluse solo a metà del 1952. In un secondo tempo alcuni di questi esemplari raggiunsero le macchine delle serie successive già schierate presso i reparti dell'Air Defense Command concentrati prevalentemente nelle regioni settentrionali, al fine di contrastare la potenziale minaccia costituita all'epoca dai bombardieri sovietici Tupolev Tu-4.
Nel giugno del 1951 erano intanto entrati in servizio i primi F-89B presso l'84th Fighter Interceptor Squadron la cui base operativa, lo Hamilton Army Airfield, era situata a Novato in California. Anche in questo caso la produzione riguardò un numero limitato di esemplari (quaranta o trentasette) la cui vita operativa nell'USAF, per altro condizionata dal verificarsi di frequenti problemi ai motori, si concluse nel corso del 1954 quando furono trasferiti nei reparti dell'ANG dove sostituirono gli anziani P-51.
Nel mese di gennaio del 1952 fu la volta dei primi F-89C che furono schierati nelle file del 74th Fighter Interceptor Squadron (presso la Presque Isle Air Force Base, nell'omonima città del Maine). Anche in questo caso, tuttavia, si registrarono considerevoli problemi operativi e le assegnazioni furono interrotte dopo soli due mesi e diciannove esemplari consegnati. Inizialmente furono, ancora una volta, i motori il punto critico della macchina rivelandosi in grado, anche a causa della disposizione delle prese d'aria, di raccogliere ogni tipo di detrito presente sulla pista di decollo, causando frequenti danni alle parti in movimento e facendo guadagnare allo Scorpion il sarcastico primato di aspirapolvere più grande del mondo.
In un secondo momento, tuttavia, una serie di incidenti tra loro molto simili mise in discussione la tenuta della struttura stessa del velivolo; la conseguente decisione dell'USAF fu di sospendere ogni attività con gli Scorpion fino a quando, nel corso del 1953, la causa dei problemi non fu individuata: si trattava di un difetto nella progettazione della struttura alare, la cui genesi non poteva tuttavia essere nota sulla base delle conoscenze disponibili al momento della stesura del progetto. Fu così avviato un programma di modifiche a tutti gli Scorpion realizzati che assunse carattere prioritario ma che condizionò comunque sia la disponibilità di velivoli operativi che la possibilità di sfruttarne appieno le potenzialità, poiché l'USAF provvide ad emanare specifiche limitazioni all'impiego della macchina.
Il risultato finale fu che, nella sostanza, gli Scorpion della versione F-89C erano divenuti obsoleti prima di raggiungere la piena operatività: anch'essi, come i velivoli delle serie precedenti, furono dismessi dall'USAF nel corso del 1954 e trasferiti nei reparti dell'ANG presso i quali sarebbero rimasti fino ai primi anni sessanta.
Le difficoltà incontrate dallo Scorpion estesero i loro effetti anche sulla produzione successiva, tanto che la presa in carico degli esemplari della versione F-89D avvenne con oltre un anno di ritardo rispetto ai tempi programmati, tempo necessario per recepire le modifiche necessarie per la risoluzione dei problemi emersi nel recente passato. Il primo reparto a ricevere gli F-89D fu l'18th Fighter Interceptor Squadron, di base a Saint Paul nel Minnesota.
Con l'entrata in servizio degli F-89D si sintetizzava, nelle file dell'USAF, il processo evolutivo del concetto stesso di aereo da caccia, divenuto ora una piattaforma di tiro per armi missilistiche, il cui primo successo su un bersaglio in volo (un B-17 trasformato in drone) fu registrato il 27 gennaio del 1955. Tuttavia questo processo era lontano dal suo definitivo completamento tanto che, pur sperimentati anche sui Sabre e sugli Starfire, sia il sistema di controllo del tiro che quello di pilotaggio automatico evidenziarono numerosi limiti operativi.
La versione D dello Scorpion fu quella prodotta nel maggior numero di esemplari: complessivamente furono 682 gli aerei di questa variante usciti dagli impianti di Hawthorne fino al 1956. Ancora condizionati da problemi ai motori ed ai pod alari lanciarazzi (soggetti a corrosione già dopo i primi utilizzi), rimasero in servizio fino al 1958; successivamente 350 esemplari furono modificati per dar vita alla versione J mentre i rimanenti vennero trasferiti, anche in questo caso, nei reparti dell’ANG.
Il protrarsi dei problemi ai sistemi avionici ed ai pod alari condizionò anche l'entrata in servizio della versione F-89H dello Scorpion che fu ritardata fino al marzo del 1956, in ritardo di due anni rispetto alle date inizialmente programmate. Il primo reparto operativo a ricevere i nuovi velivoli fu il 445th Fighter Interceptor Squadron, basato sulla Wurtsmith Air Force Base (nella Contea di Iosco, in Michigan). Gli ultimi dei 156 esemplari prodotti furono consegnati entro la fine del mese di agosto dello stesso anno ma la loro dismissione ebbe inizio poco più di un anno dopo: assegnati all'ANG, vennero progressivamente sostituiti nei reparti dagli F-102.
L'ultima versione dello Scorpion, denominata F-89J , come già detto non era costituita da velivoli di nuova produzione ma da esemplari della precedente versione D aggiornati per l'impiego del missile aria-aria a testata nucleare MB-1 Genie. Primi intercettori ad impiegare questa tipologia di ordigni, gli F-89J divennero operativi nel gennaio del 1957, ancora una volta, con l'84th Fighter Interceptor Squadron. Il primo impiego del Genie venne portato a termine il 19 luglio di quello stesso anno nei cieli del Nevada Test Site, al di sopra della zona denominata "Yucca Flat".
Gli ultimi appartenenti alla famiglia degli Scorpion iniziarono il loro passaggio nelle file dell'ANG nel luglio del 1959; la sopravvenuta disponibilità di F-101 ed F-106 decretò nell'anno seguente il tramonto della vita operativa dell'F-89 con l'USAF mentre alcuni reparti dell'ANG furono dotati di Scorpion almeno fino al 1968.
Versioni:
- XF-89: prototipo privo di armamento; prevista l'installazione di 4 cannoni da 20 mm con 400 colpi per arma con installazioni da scegliere tra una torretta Martin o Northrop.
- F-89A: i primi 18 di serie, consegnati dal 1950, con i motori J-35 dotati di postbruciatore, 6 cannoni Hispano Suiza M24 da 20 mm e 200 colpi per arma, e la possibilità di essere usati come cacciabombardieri con 2 bombe da 730 kg oppure razzi da 127 mm.
- F-89B: la prima serie venne sostituita da questo modello, con motori ed accessori migliorati.
- F-89C: versione con motori leggermente più potenti ed ulteriori modifiche alla struttura.
- YF-89D: Un F-89B modificato con un nuovo sistema d'arma consistente in serbatoi alle estremità alari che contenevano nella parte anteriore ognuno 52 razzi FFAR Mighty Mouse da 70 mm e la totale rinuncia ai cannoni. I razzi erano asserviti dal radar AN/APG-40 ed il calcolatore di tiro AN/APA-84. Tale soluzione fu applicata in serie con l'F-89D.
- F-89D: deciso cambiamento rispetto alle serie precedenti, con la sostituzione dei cannoni con pod dotati di razzi alle estremità alari e capaci di 52 armi calibro 70 mm, fusoliera allungata, migliore sistema di controllo del tiro e abbandono del ruolo di incursore notturno. Furono rapidamente prodotte 682 macchine tra il 1951 e il 1953.
- YF-89E : versione proposta con la sostituzione dei motori J-35 con gli Allison YJ71-A-3.
- F-89E : versione proposta (non realizzata) con la sostituzione dei motori J-35 con i General Electric J-47.
- F-89F : versione proposta all'USAF nel 1951 che prevedeva una cellula riprogettata e pod innestati sul brodo d'attacco alare contenenti missili aria-aria Hughes FALCON.
- F-89G: Versione proposta ed abbandonata nel 1952 basata sull'F-89F con motori J35-A35.
- F-89H: il rapido invecchiamento della cellula dell'F-89 rese necessario saltare i modelli moderatamente migliorati come la serie E e G, passando a questo tipo che implementava, accanto ai 42 razzi dei pod alari, anche sei missili AIM-4 Falcon, tre per pod. Furono costruite 156 macchine. Fu l'ultima versione dell'F-89 prodotta "ex novo".
- F-89J: nel 1956 apparve l'ultimo modello, ottenuto convertendo 350 F-89D. Poteva impiegare, oltre a quattro Falcon, due AIR-2A Genie, missili aria-aria nucleari, con un raggio di circa 8 km, sistemati sotto le ali.
Complessivamente la produzione totale dello Scorpion raggiunse le 1 052 unità.
Utilizzatori:
- Stati Uniti
- United States Air Force
- Air National Guard.
ENGLISH
The Northrop F-89 Scorpion was an American all-weather, twin-engined interceptor aircraft built during the 1950s, the first jet-powered aircraft designed for that role from the outset to enter service. Though its straight wings limited its performance, it was among the first United States Air Force (USAF) jet fighters equipped with guided missiles and notably the first combat aircraft armed with air-to-air nuclear weapons (the unguided Genie rocket).
Design and development
The Scorpion stemmed from a United States Army Air Forces (USAAF) Air Technical Service Command specification ("Military Characteristics for All-Weather Fighting Aircraft") for a night fighter to replace the P-61 Black Widow. The preliminary specification, sent to aircraft manufacturers on 28 August 1945, required two engines and an armament of six guns, either 0.60-inch (15 mm) machine guns or 20-millimetre (0.79 in) autocannon. The revised specification was issued on 23 November; it did not specify jet propulsion, but the desired maximum speed of 530 miles per hour (460 kn; 850 km/h) virtually dictated that all the submissions would be jet-powered. The aircraft was to be armed with aerial rockets stored internally and six guns split between two flexible mounts, four guns forward and two in the rear. Each mount had to be capable of 15° of movement from the longitudinal axis of the aircraft. Each mount's guns were to be automatically controlled by radar. For ground attack, it had to be capable of carrying 1,000-pound (454 kg) bombs and to be able to carry a minimum of eight rockets externally. Bell Aircraft, Consolidated-Vultee, Douglas Aircraft, Goodyear, Northrop and Curtiss-Wright all submitted proposals. In March 1946, the USAAF selected the Curtiss-Wright XP-87 Blackhawk, adapted from their proposed XA-43 attack aircraft and the Northrop N-24 design, one of four submitted by the company.
The N-24, designed by Jack Northrop, was a slim-bodied swept-wing aircraft with a two-man pressurized cockpit and conventional landing gear. To reduce drag, the two Allison J35 turbojet engines were buried in the lower fuselage, directly behind their air intakes, and they exhausted underneath the rear fuselage. The horizontal stabilizer was mounted just above the junction of the vertical stabilizer with the fuselage and had some dihedral.
A contract for two aircraft, now designated the XP-89, and a full-scale mock-up was approved on 13 June, although construction of the mock-up had begun immediately after the USAAF announced that the N-24 had been selected. It was inspected on 25 September and the USAAF had some reservations. The inspectors believed that the radar operator needed to be moved forward, closer to the pilot, with both crewmen under a single canopy, the magnesium alloy components of the wing replaced by aluminum alloy, and the fuel tankage directly above the engines moved. Other changes had to be made as wind tunnel and other aerodynamic tests were conducted. The swept wings proved to be less satisfactory at low speeds, and a thin straight wing was selected instead. Delivery of the first prototype was scheduled for November 1947, 14 months after the inspection. The position of the horizontal stabilizer also proved to be unsatisfactory, as it was affected by the engine exhaust, and it would be "blanked-out" by airflow from the wing at high angles of attack. It was moved halfway up the tail, but its position flush with the leading edge of the vertical stabilizer proved to cause extra drag through turbulence and reduced the effectiveness of the elevators and rudder. Moving the horizontal stabilizer forward solved the problem. Another major change occurred when USAAF revised its specification to delete the rear gun installation on 8 October. Another inspection of the mock-up was held on 17 December, and the inspectors suggested only minor changes, even though the fuselage fuel tanks were still above the engines. Northrop's efforts to protect the fuel tanks were considered sufficient, as the only alternative was to redesign the entire aircraft.
The XP-89 had a thin, straight, mid-mounted wing and a crew of two, seated in tandem. The slim rear fuselage and the high-mounted horizontal stabilizer led Northrop employees calling it the Scorpion—a name later formally adopted by the Air Force. The intended armament of four 20-millimeter M-24 cannon in a small nose turret was not ready when the XP-89 was completed in 1948. Pending the availability of either of the two turrets under development, an interim six-gun fixed installation, with 200 rounds per gun, was designed for the underside of the nose. The thin wing had an aspect ratio of 5.88, a thickness-to-chord ratio of 9% and used a NACA 0009-64 section, which was selected for its low drag at high speed and stability at low speeds. A further advantage of the straight wing was that it could accommodate heavy weights at the wingtips. The wing could not fit the circular-type ailerons used in the P-61, so Northrop used the "decelerons" designed for the unsuccessful XP-79 prototype. These were clamshell-style split ailerons, which could be used as conventional ailerons, as dive brakes, or function as flaps as needed. All flying surfaces, the flaps and the landing gear were hydraulically powered. The thin wing dictated tall, thin, high-pressure (200 psi (1,379 kPa; 14 kgf/cm2)) mainwheel tires, while the low height of the fuselage required the use of dual wheels for the nose gear.
The terms of the initial contract were revised and formalized on 21 May 1947 with the price increased to $5,571,111. The delivery date of the first aircraft was scheduled 14 months (July 1948) from signing and the second 2 months after that. A month before the prototype made its first flight on 16 August 1948 at Muroc Army Air Field, the USAF changed its designation for fighter aircraft from "P" to "F". The XF-89 was fitted with 4,000 lbf (18 kN) Allison J35-A-9 turbojets and proved to be seriously underpowered. Initial flights were made with conventional ailerons, decelerons not being installed until December.
Several months earlier the Air Force conducted a competitive evaluation of the three existing all-weather interceptor prototypes, the XF-87, the XF-89, and the US Navy's XF3D. The evaluators were qualified night-fighter pilots, radar operators, and experienced maintenance non-commissioned officers. The pilots were not impressed with any of the aircraft and recommended procurement of an interim aircraft that resulted in the development of the Lockheed F-94 Starfire from the training version of the Lockheed F-80 Shooting Star. The F-89 proved to be the fastest of the three contenders, although it was in last place in cockpit arrangement and ease of maintenance. One pilot claimed that the XF-89 was the only real fighter and compared the XF-87 to a medium bomber and the XF3D to a trainer. The full Committee on Evaluation overruled those evaluators, preferring the Northrop design , as it had the greatest potential for development. The Air Force subsequently canceled the production contract for the F-87 to free up money for the Scorpion.
By November 1949 the second aircraft was virtually complete, but the Air Force was concerned about the design's poor thrust-to-weight ratio and decided to implement a weight-reduction program, as well as upgrading the engines to the more powerful Allison J33-A-21 fitted with an afterburner. Other major changes included the replacement of the nose gun turret by the Hughes-designed six-gun nose, AN/ARG-33 radar, and Hughes E-1 fire-control system, permanent wing-tip fuel tanks, and the ability to lower the complete engine for better maintenance access. The new nose added 3 feet (0.91 m) to the length of the aircraft. It was redesignated YF-89A to better reflect its role as a pre-production testbed to evaluate equipment and changes planned for the F-89A production aircraft. The aircraft was essentially complete by February 1950.
After repairs from a crash landing on 27 June 1949, the XF-89 was flown to March AFB to participate in the RKO movie Jet Pilot in February 1950. Shortly afterward, the aircraft crashed on 22 February, killing the observer, when flutter developed in the elevator and the subsequent vibrations caused the entire tail to break off. Construction of the production models was suspended until the reasons for the accident were discovered. Engineering and wind-tunnel tests revealed that the geometry of the rear fuselage and the engine exhaust created flutter-inducing turbulence that was aggravated by the high-frequency acoustic energy from the exhaust. Fixes for the problem involved the addition of a "jet wake fairing" at the bottom rear of the fuselage between the engines, external ("ice tong") mass balances for the elevator, pending the design of internal mass balances, and the addition of exhaust deflectors to the fuselage to reduce the turbulence and the consequent flutter.
Well before the YF-89A was complete, a $39,011,622 contract was awarded to Northrop on 13 May 1949 for 48 F-89A aircraft, one static test airframe and the modifications made to the YF-89A.
Operational history
Production was authorized in January 1949, with the first production F-89A flying in September 1950. It had AN/APG-33 radar and an armament of six 20-millimeter T-31 cannon with 200 rpg. The swiveling nose turret was abandoned, and 300-US-gallon (250 imp gal; 1,100 l) fuel tanks were permanently fitted to the wingtips. Underwing racks could carry 16 5-inch (130 mm) aerial rockets or up to 3,200 lb (1,451 kg) of bombs.
Only 18 F-89As were completed, which were mainly used for tests and trials, before the type was upgraded to F-89B standard, with new avionics. The type entered service with the 84th Fighter-Interceptor Squadron in June 1951, experiencing considerable problems with engines and other systems, and soon gave way to the F-89C. Despite repeated engine changes, problems persisted, compounded by the discovery of structural problems with the wings that led to the grounding of the F-89 and forced a refit of 194 -A, -B, and -C models.
The major production model was the F-89D, which first flew 23 October 1951 and entered service in 1954. It removed the cannon in favor of a new Hughes E-6 fire control system with AN/APG-40 radar and an AN/APA-84 computer. Armament was two pods of fifty-two 2.75-inch (70 mm) "Mighty Mouse" FFAR rockets. A total of 682 were built. In August 1956 a pair of F-89D interceptors were scrambled from Oxnard Air Force Base to shoot down a runaway F6F-5K drone leading to the so-called Battle of Palmdale.
Proposed re-engined F-89s, designated F-89E and F-89F, were not built, nor was a proposed F-89G that would have used Hughes MA-1 fire control and GAR-1/GAR-2 Falcon air-to-air missiles like the Convair F-106 Delta Dart.
The subsequent F-89H, which entered service in 1956, had an E-9 fire control system like that of the early F-102 and massive new wingtip pods each holding three Falcons (usually three semi-active radar homing GAR-1s and three infrared GAR-2s) and 21 FFARs, for a total of six missiles and 42 rockets. Problems with the fire-control system delayed the -H's entry into service, by which time its performance was notably inferior to newer supersonic interceptors, so it was phased out of USAF service by 1959.
The final variant was the F-89J. This was based on the F-89D, but replaced the standard wingtip missile pod/tanks with 600-US-gallon (500 imp gal; 2,300 l) fuel tanks and fitted a pylon under each wing for a single MB-1 Genie nuclear rocket (sometimes supplemented by up to four conventional Falcon air-to-air missiles). The F-89J became the only aircraft to fire a live Genie as the John Shot of Operation Plumbbob on 19 July 1957. There were no new-build F-89Js, but 350 -Ds were modified to this standard. They served with the Air Defense Command, later renamed the Aerospace Defense Command (ADC), through 1959 and with ADC-gained units of the Air National Guard through 1969. This version of the aircraft was extensively used within the Semi Automatic Ground Environment (SAGE) air-defense system.
A total of 1,050 Scorpions of all variants were produced.
Variants:
- XF-89 First prototype, powered by two 4,000 lbf (17.79 kN) Allison J35-A-9 engines.
- XF-89A Second prototype. Fitted with more powerful 5,100 lbf (22.69 kN) dry (6,800 lbf (30.25 kN) wet) Allison J35-A-21A engines and revised, pointed nose with cannon armament.
- F-89A First production version, eight built. Fitted with revised tailplane and six cannon armament.
- DF-89A F-89As converted into drone control aircraft.
- F-89B Second production version with upgraded avionics. 40 built.
- DF-89B F-89Bs converted into drone control aircraft.
- F-89C Third production version with more powerful 5,600 lbf (24.91 kN) dry (7,400 lbf (32.92 kN) wet) Allison J35-A-33 engines. 164 built.
- YF-89D Conversion of one F-89B to test new avionics and armament of F-89D.
- F-89D Main production version which saw deletion of the six 20-millimeter cannon in favor of 104 rockets in wing pods, installation of new Hughes E-6 fire-control system, AN/APG-40 radar and the AN/APA-84 computer. This new system allowed the use of a lead-collision attack in place of the previous lead-pursuit-curve technique. A total of 682 built.
- YF-89E One-off prototype to test the 7,000 lbf (31.14 kN) dry (9,500 lbf (42.26 kN) wet) Allison YJ71-A-3 engine, converted from an F-89C.
- F-89F Proposed version with revised fuselage and wings, powered by 10,200 lbf (45.37 kN) dry (14,500 lbf (64.50 kN) wet) Allison J71-A-7 engines, never built.
- F-89G Proposed version equipped with Hughes MA-1 fire control and GAR-1/GAR-2 Falcon air-to-air missiles, never built.
- YF-89H Modified F-89D to test features of F-89H. Three converted.
- F-89H Version with E-9 fire control system, six Hughes GAR-1/GAR-2 Falcon missiles and 42 Folding Fin Aircraft Rockets (FFAR). 156 built.
- F-89J Conversion of F-89D with underwing hardpoints for two MB-1 (later AIR-2) Genie nuclear armed rocket and four Falcon missiles, and carrying either the standard F-89D rocket/fuel pod or pure fuel tanks. A total of 350 were converted from F-89Ds.
Operators:
- United States
- United States Air Force
- Air National Guard.
Aircraft on display
F-89B 49-2457 – Lakeview Park, Nampa, Idaho.
F-89D 52-1862 – Elmendorf AFB, Anchorage, Alaska. Marked as 53-2453 (actual 53-2453 is a F-89J below) Previously displayed at Tyndall AFB, FLorida. 53-2463 – Museum of Aviation, Robins Air Force Base, Georgia.
53-2494 – home base of the 158th Fighter Wing, Vermont Air National Guard, Burlington Air National Guard Base, Vermont.
53-2519 – Planes of Fame Museum, Chino, California.
53-2536 – EAA AirVenture Museum, Oshkosh, Wisconsin.
53-2610 – Air Force Armament Museum, Eglin Air Force Base, Florida.
53-2646 – Friendship Park, Smithfield, Ohio.
53-2674 – Pima Air & Space Museum (adjacent to Davis-Monthan Air Force Base), Tucson, Arizona.
53-2677 – Minnesota Air National Guard Museum, Minneapolis, Minnesota.
F-89H 54-0298 – Dyess Linear Air Park, Dyess Air Force Base, Texas.
54-0322 – Hill Aerospace Museum, Hill Air Force Base, Utah.
F-89J 52-1856 – Bangor International Airport / Bangor Air National Guard Base (former Dow AFB), Maine.
52-1896 – New England Air Museum, Windsor Locks, Connecticut.
52-1911 (painted as 53-2509) – National Museum of the United States Air Force, Wright-Patterson Air Force Base, Dayton, Ohio. This aircraft was the last F-89 remaining in service when it was transferred to the Museum from the Maine Air National Guard in July 1969.
52-1927 – Castle Air Museum (former Castle AFB), Atwater, California.
52-1941 – Peterson Air and Space Museum, Peterson Air Force Base, Colorado.
52-1949 – March Field Air Museum, March Air Reserve Base (former March AFB), Riverside, California.
52-2129 – Air Power Park and Museum (near Langley Air Force Base), Hampton, Virginia.
53-2547 – 120th Fighter Wing of the Montana Air National Guard at Great Falls Air National Guard Base, Great Falls International Airport, Montana. It is the only F-89 to have ever fired a Genie rocket with a live nuclear warhead, having done so as part of Operation Plumbob.
53-2453 – Heritage Flight Museum, Bellingham, Washington. (note: see 52-1862 above, marked as 53-2453)
53-2604 – 119th Wing of the North Dakota Air National Guard, Fargo Air National Guard Base / Hector Field, Fargo, North Dakota.
Specifications (F-89D)
General characteristics:
- Crew: 2
- Length: 53 ft 9.5 in (16.396 m)
- Wingspan: 59 ft 8.5 in (18.199 m)
- Height: 17 ft 6 in (5.33 m)
- Wing area: 606 sq ft (56.3 m2)
- Aspect ratio: 5.88
- Airfoil: NACA 0009-64
- Empty weight: 25,194 lb (11,428 kg)
- Gross weight: 37,190 lb (16,869 kg)
- Max takeoff weight: 42,241 lb (19,160 kg)
- Powerplant: 2 × Allison J35-A-35 afterburning turbojet engines, 5,440 lbf (24.2 kN) thrust each dry, 7,200 lbf (32 kN) with afterburner.
Performance:
- Maximum speed: 645 mph (1,038 km/h, 560 kn) at 10,600 ft (3,231 m)
- Ferry range: 1,366 mi (2,198 km, 1,187 nmi)
- Service ceiling: 49,200 ft (15,000 m)
- Rate of climb: 7,440 ft/min (37.8 m/s).
Armament
F-89A:
- 6 × 20 mm (0.79 in) T-31 cannon with 200 rpg
- 16 × 5 in (130 mm) aerial rockets
F-89D
2 × pods of 52 2.75 in (70 mm) "Mighty Mouse" Mk 4/Mk 40 Folding-Fin Aerial Rockets, for a total of 104.
F-89H
6 × Hughes GAR-1/GAR-2 Falcon missiles
42 "Mighty Mouse" Mk 4/Mk 40 Folding-Fin Aerial Rockets
F-89J
2 × MB-1 (later AIR-2) Genie nuclear armed rocket
4 × Hughes GAR-1/GAR-2 Falcon missiles
Avionics
F-89A
Hughes E-1 fire-control system
AN/APG-33 radar
F-89D
Hughes E-6 fire-control system
AN/APG-40 radar
AN/APA-84 computer
F-89H
Hughes E-9 fire-control system.
(Web, Google, Wikipedia, You Tube)
