Northrop F-89 Scorpion

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Northrop F-89 Scorpion foi um intercetor para todo o tempo desenvolvido e produzido nos EUA para a USAF durante a década de 1950. Embora não tenha participado em qualquer operação ou disparado um único tiro em combate foi, durante a década de 1950, a espinha dorsal da força de defesa aérea dos EUA. 
Concebido pela Northrop para responder a um requisito da USAAF de dezembro de 1945, o Scorpion tornou-se no primeiro caça a jato Norte Americano capaz de operar todas as condições meteorológicas depois do projeto N-24 apresentado pela Northrop, ter sido aceite e,  em maio de 1946, ter sido contratado a construção de dois protótipos XP-89 Scorpion (posteriormente redesignados para XF-89). 
O voo inaugural do primeiro protótipo aconteceria em agosto de 1948 e, a partir de 1949 até 1956 seriam construídos e entregues à USAF, 1050 F-89 Scorpion, destinados à defesa aérea do território dos EUA, contra potenciais ataques de bombardeiros Soviéticos.
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GALERIA

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F-89A
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F-89A
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F-89B
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F-89C
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F-89D
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F-89J









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HISTÓRIA
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Em dezembro de 1945, a US Army Air Forces (USAAF) emitiu uma especificação para um caça noturno, com motor a jato, para substituir o Northrop P-61 Black Widow. Dos oito construtores americanos que apresentaram propostas a USAAF selecionou dois projetos como finalistas, o Curtiss XP-87 Blackhawk e o Northrop N-24, tendo também avaliado o Douglas XF3D Skyknight.

Custiss XF-87 Blackhawk  (XA-43 Nighthawk)
Projeto da Curtiss começara como um caça de ataque XA-43 Nighthawk (internamente CW-29A), mas a fora decidido adaptar a plataforma às novas especificações de caça para todo o tempo, após o que a USAAF contratou a construção de um protótipo e de um pequeno lote de aeronaves, com a designação de XP-87 Blackhawk. O protótipo, que seria a ultima aeronave desenvolvida pela Curtiss, voou pela primeira vez em maio de 1948, já com a designação de XF-87 Blackhawk da USAF, mas em outubro de 1948 a USAF cancelou o programa do XF-87 incluindo as encomendas colocadas no mês de janeiro para 58 F-87A e 30 RF-87A. O segundo protótipo XP/XF-87A nunca seria concluído.

A USAAF havia também contratado à Northrop, o desenvolvimento do seu projeto N-24 e a construção de dois protótipos designados por XP-89 Scorpion, cujo primeiro realizaria o voo inaugural em agosto de 1948.

XP-89 (46-678) Primeiro prototipo
O XP-89 tinha uma construção convencional, aparência robusta, e asas retas (com tanques de combustível nas pontas com capacidade para 1158 litros) montadas a meio da fuselagem. A empenagem tinha também características convencionais, com as superfícies horizontais montadas a meio do estabilizador vertical.

O primeiro protótipo (s/n 46-678) era movido por dois turbojatos de fluxo axial Allison J35-A-13, cada um oferecendo 16,7 kN de empuxo (uma potência baixa para as dimensões da aeronave), montados de forma original, lado a lado na parte inferior da fuselagem por baixo do cockpit.

O operador de radar e o piloto sentavam-se em tandem numa cabine pressurizada, sob uma canópia deslizante. O radar aerotransportado de interceção (AI) e o armamento composto por quatro canhões que seriam instalados no nariz, não foram montados no primeiro protótipo.

O, já redesignado, XF-89 foi perdido quando realizava o 102º voo em fevereiro de 1950, após fazer uma passagem a baixa altitude e alta velocidade para oficiais do USAF no aeródromo de Hawthorne pertencente à Northrop, provocando a morte do engenheiro de voo. A causa do acidente foi o "flutter" aeroelástico (vibrações) de baixa frequência e baixa amplitude nos estabilizadores verticais e horizontais, que provocaram a perda de controlo da aeronave. 

XP-89A Scorpion (46-678) Segundo prototipo
O acidente colocou a sérias dúvidas sobre a viabilidade do programa, mas Northrop provou ser capaz de resolver problemas, e o F-89 sobreviveu.

Por essa altura, o segundo protótipo (s/n 46-679) já se encontrava em testes de voo desde novembro de 1949, mas as suas diferenças relativamente ao primeiro correspondiam a quase 90% da célula, pelo que havia sido designado por XF-89A (modelo Northrop N-49). As diferenças externas entre os dois protótipos incluíam o acabamento prateado do XF-89A em vez do preto, uma forma de nariz mais pontiaguda que prolongava a fuselagem de 15,37 para 16,15 metros, e novos motores Allison J35-A-21 com pós combustão com 21,8 kN de empuxo seco e 30,2 kN com pós combustão, para os quais foram substancialmente modificadas as respetivas nacelas garantindo um maior fluxo de ar.

  • F-89A, F-89B e F-89C
YF-89A (F-89A)
A USAF (criada em 1947 em substituição da USAAF) tinha grandes esperanças para o Scorpion e em 1949 encomendou um lote de 48 aeronaves para testes de campo. As primeiras oito aeronaves F-89A (YF-89A) que voaram pela primeira vez em setembro de 1950, eram muito semelhantes ao XF-89A, mantendo os motores de Allison J35-A-21, mas estavam já armados com seis canhões M-24 de 20 milímetros no nariz, com 200 tiros por arma, montados de forma escalonada. Era suposto a utilizar a aeronave não só como intercetor, mas também como um avião de ataque, portanto, o F-89A, tinha dois suportes nas asas para duas bombas de 726 kg, e engrenagens para 16 foguetes não guiados HVAR de 127 mm.

Depois de oito F-89A (s/n 49-2431 a 49-2438) terem sido entregues, as quarenta aeronaves seguintes incorporaram novas melhorias passando a serem designadas por F-89B. As principais alterações foi a melhoria dos aviónicos, com a introdução de um piloto automático, de um sistema ILS (Instrument Landing System) e de um indicador de altitude (Sperry Zero Reader Flight Director Indicator) que combinava um horizonte artificial, um giroscópio direcional, uma bússola e um altímetro. O armamento e o radar permaneceram inalterados mas os motores instalados foram posteriormente alterados para Allison J35-A-21A e os planos horizontais da empenagem e os elevadores foram modificados e balanceados para solucionar o problema que provocara a queda do primeiro protótipo. Esta alteração foi inicialmente incorporada no F-89C, o padrão do lote seguinte de 164 aeronaves de produção e incorporado retroativamente, em todas as aeronaves de produção anteriores. 

F-89C
O F-89C foi a primeira versão considerada apta para serviço operacional tendo incorporado cumulativamente as alterações realizadas em pequena escala aos F-89A e B. A maior parte das mudanças foram internas, entre elas, foi adicionado um sistema de purga de combustível para reduzir o perigo de explosões de vapor de combustível (podia ser vista na nacela do motor de estibordo uma protuberância que foi introduzida por este sistema), os tanques de combustível da ponta das asas receberam válvulas de descarga que permitiam que fossem esvaziadas em voo, e o sistema de pressurização e ar condicionado do cockpit foram atualizados. Entre as mudanças eternalmente visíveis destaca-se a canópia ligeiramente alterada. 

Em janeiro de 1952 o primeiro esquadrão equipado com F-89C, sediado em Presque Isle AFB no Maine foi declarado operacional seguindo-se lhe outras unidades sediadas em Elmendorf AFB no Alasca e em Harmon AFB em Newfoundland, unidades que já anteriormente tinha operado os F-89A e B em testes operacionais. As primeiras unidades de produção eram equipadas com motores Allison J35-A-21 que já se tinham mostrado pouco confiáveis durante os testes operacionais com os F-89A e B provocando inúmeros acidentes devido a falhas de motor. O problema foi resolvido com o novo motor Allison J35-A-33 que começou a ser instalado a partir do bloco F-89C-25-NO e retroativamente todas as unidades anteriores ainda em operação foram reequipadas com o mais fiável Allison J35-A-21A. A partir do bloco F-89C-35-NO os motores passaram a ser dois Allison J35-A-33A com 24.9 kN de empuxo seco e 33 kN com pós combustão.

Desintegração de um F-89C no Detroit International Airshow
Porém o Scorpion revelaria problemas bem mais graves quando, seis aeronaves se despenharam durante o ano de 1952, uma delas no verão desse ano em frente a milhares de pessoas durante a International Aviation Exposition de Detroit, devido a falhas estruturais das asas, obrigando a USAF a colocar em terra toda a frota de F-89 a partir de setembro de 1952 até que a causa dos acidentes fosse determinada.

Depois de exaustivos de testes de voo, o problema foi finalmente identificado, um efeito até aí desconhecido, conhecido como aeroelasticidade dinâmica. Durante as manobras de alto-G, a asa tendia a torcer-se na ponta, exercendo uma pressão excessiva sobre os seus pontos de fixação provocando a falha estrutural (os grandes tanques de combustível da ponta das asas contribuíam para o acentuar do problema). Todos os 194 F-89A, B e C à data operacionais foram enviados de volta para Northrop, onde foram equipados com asas mais fortes e com pontos de fixação de aço forjado, ao mesmo tempo, que uma pequena aleta foi adicionada à parte traseira de bordo de cada tanque de asa, que reduzia as forças aerodinâmicas sobre o tanque.

Seriam necessários catorze meses para implementar as alterações em toda a frota e só em 1954 e que esta atingiria o nível operacional inicialmente previsto. A partir daí o F-89 Scorpion tornar-se-ia uma das aeronaves de combate mais seguras e confiáveis ​​no inventário da USAF.

Operação de municiação de um F-89C
Particularmente o F-89C, cuja produção atingira as 164 aeronaves, serviria até 1954 em seis esquadrões de interceção (FIS) da USAF, altura em que seria retirado da linha da frente, substituído por versões mais recentes, e transferido para unidades da USANG (depois de receberem novos motores J35-A-47), até serem retirados do serviço ativo em 1960. 

A abrigo de um programa de avaliação de novos armamento (Project GUN-VAL) dois F-89C haviam sido modificados para testar novo armamento. Num foi testado a instalação de dois lançadores de foguetes T110E3, um de cada lado do nariz, para foguetes FFAR de 70mm e no outro foi testado com uma bateria de quatro canhões Oerlikon 302RK de 30 mm com 100 tiros por arma.

  • F-89D
F-89D
A razão para a retirada prematura de serviço das variantes F-89B e C em 1954 foi a introdução da variante definitiva do Scorpion, o F - 89D. O protótipo YF-89D, fora um F-89B modificado, que realizara o primeiro voo em outubro de 1951. O armamento anterior fora retirado do nariz, criando espaço para o sistema de controlo de fogo Hughes E-6 FCS e um tanque de combustível adicional de 990 litros. O novo armamento era composto por 104 foguetes FFAR Mighty Mouse de 70mm em dois lançadores colocados na frente dos tanques de combustível (cada com capacidade para 1166 litros) da ponta das asas.

O novo sistema de controlo de fogo Hughes E-6 FCS e seu radar AN/APG-40, direcionava a aeronave para o alvo (era capaz de calcular rotas de interceção ou de perseguição) identificando ao piloto a melhor posição de tiro para abater o alvo. Embora imprecisos os foguetes FFAR, podiam ser disparadas em uma, duas (82 e 42 foguetes) ou três (42,32, e 30 foguetes) salvas de forma manual ou automática aumentando a probabilidade de atingir o alvo (para abater um bombardeiro era suficiente atingi-lo apenas com um foguete). Adicionalmente foi criada provisão para dois tanques adicionais de combustível sob as asas cada um com capacidade para 760 litros.

F-89D, e seu Hughes E-6 Fire Control System e radar APG-40
Um total de 682 F-89D foram construídos entre 1954 e 1956, inicialmente com motores Allison J35-A-33A e nos blocos posteriores com motores Allison J35-A-47.

No pico da sua utilização os F-89D equiparam entre 30 a 39 esquadrões dos comandos de defesa aérea da USAF em território norte-americano. Porém a partir de 1958 até 1961 os F-86D Scorpion começaram a ser substituídos na linha da frente por intercetores supersónicos como o McDonnell F-101B Voodoo, ou o Convair F-102A Delta Dagger, sendo as unidades ainda operacionais transferidas para as linhas da retaguarda, da guarda aérea nacional norte americana (Air National Guard) onde operaram até 1969. O rápido avanço no desenvolvimento dos intercetores supersónicos, particularmente o Convair F-102A Delta Dagger, tornou a vida útil do F-89D na USAF relativamente curta, mas ela seria ainda mais breve no caso das versões de produção seguintes do Sorpion, o F-89H e F-89J. 

  • F-89H
F-89H Scorpion, com mísseis Falcon
fora do respectivo compartimento
Durante todo o período de desenvolvimento e produção do Scorpion a Northrop foi apresentando à USAF propostas para melhorar o Scorpion. Uma delas, seria uma versão monolugar da aeronave (F-89E) que nunca passaria da fase preliminar de projeto. Outra (F-89F) uma versão avançada do F-89D, a equipar com motores General Electric J47 , asas ampliadas e com o bordo de ataque enflechado, a armar com seis mísseis ar-ar Falcon (em fase de desenvolvimento) e 42 foguetes FFAR de 70 mm, alojados à frente de grandes casulos na ponta das asas, onde também, na parte de trás, estaria um tanque de combustível. O projeto atingiria a fase de construção da maqueta porém seria cancelado em 1952 perante a diminuição da performance estimada inicialmente prevista. Perante este cancelamento seria proposta uma versão simplificada (F-89G) mais próxima das versões em produção, mas equipada com o sistema de controlo de fogo Hughes MA-1 que lhe permitiria usar misseis ar-ar Falcon, mas que também não passaria do papel.

Uma consequência direta do cancelamento do F-89F e F-89G, foi a versão seguinte do Scorpion. O F-89H era uma adaptação do F-89D para utilizar o novo míssil ar-ar AIM-4 Falcon

Sistema de armas de um F-89H
(pormenor do casulo da ponta das asas)
A Northrop propôs uma atualização mais simples do F-89D, instalando-lhe o sistema de controlo de fogo Hughes E-9 (uma versão simplificada do MA-1). Com a aceitação da proposta pela USAF foram modificados quatro F-89D (52-1830, 52-1938, 52-1939 e 53-249) dos quais dois seriam redesignados para YF-89H para servirem de protótipo.

Os dois casulos das pontas das asas foram modicados e ampliados por forma a receberem no terço anterior de cada um seis compartimentos para armas, três dos quais acolhiam um míssil ar-ar Hughes GAR-1 Falcon (mais tarde redesignado para AIM-4), enquanto os restantes três acolhiam cada um uma bateria de sete foguetes FFAR de 70 mm. Cada um compartimentos dos Falcon eram fechados por duas portas de carenagem dos casulos que abriam para que o míssil saísse para o exterior imediatamente antes de ser disparado. Na parte traseira do casulo era ocupado por um tanque de combustível.

Hughes GAR-1 Falcon foi o primeiro AAM guiado a ser considerado operacional em todo o mundo, tendo começado a ser desenvolvido nos EUA a partir de 1947 sob a designação de F-98 modificada em 1950 para GAR-1. O Falcon pesava cerca de 60 quilos, era propulsionado por um motor de foguete de combustível solido Thiokol M58, era equipado com quatro asas delta e transportava uma ogiva de 3,4 kg de alto explosivo. Tratava-se de um míssil guiado por radar semi-ativo, que era lançado em direção ao alvo por dados fornecidos pelo radar da aeronave, e após o lançamento era guiado pelo seu próprio radar semi-activo (SARH-Semi-Active Radar Homing), que captava a reflexão pelo alvo dos sinais de radar emitidos pela aeronave lançadora, que por isso tinha que se manter em posição de iluminar o alvo enquanto o míssil se mantivesse ativo. A velocidade máxima do míssil Falcon era cerca de Mach 2,8, e o seu alcance efetivo era de cerca de 10 km. Em 1962, a designação do GAR-1 foi mudada a AIM-4 Falcon. Posteriormente, desenvolveu-se uma versão guiada por infra vermelho do Falcon identificada por GAR-2 (mais tarde mudado para AIM-4B).
F-89H-5-NO 445ºFIS Wurtsmith AFB, 1956

Operacionalmente era prática padrão, o Scorpion transportar três GAR-1 e três GAR-2, sendo planeado, numa situação de combate real, serem disparados um de cada em simultâneo, contra o mesmo alvo de forma a aumentar a probabilidade de o atingir, colmatando desta forma a falta de fiabilidade destes primeiros misseis. Na realidade o F - 89H podia transportar até doze Falcon, três em cada casulo e mais seis em suportes sob as asas, embora esta possibilidade nunca tivesse sido usada operacionalmente.

O sistema de controlo de fogo, Hughes E-9, que possuía um computador analógico universal que permitia à tripulação selecionar o melhor modo de interceção do alvo e escolher o armamento mais adequado, misseis numa situação de perseguição ou foguetes numa interceção de colisão. 

Em setembro de 1955 a USAF aceitou os primeiros F-89H que entraram ao serviço em março do ano seguinte, quase dois anos depois do originalmente previsto, um atraso resultante das dificuldades com o sistema de lançamento dos misseis e com o sistema de controlo de fogo que apresentou inicialmente inúmeros problemas técnicos.

A produção total de F-89H foram 156 aeronaves que entraram ao serviço em 1956, mas que teriam uma vida ativa bastante curta na linha da frente. Em novembro de 1957, o primeiro F-89H foi transferido para a Guarda Aérea Nacional (ANG), e em setembro de 1959, já todos os F-89H operacionais estavam colocados em unidades de segunda linha.

  • F-89J
F-89J (52-2138) em manutenção
A interceção de potenciais ataques de bombardeiros estratégicos soviéticos era uma das principais funções atribuída à USAF a partir de finais da década de 1940, porém revelação, em 1947, de que a União Soviética tinha produzido com recurso a engenharia invertida uma cópia do Boeing B-29 Superfortress, o Tupolev Tu-4 (Bull na nomenclatura NATO), que poderia chegar a território continental dos Estados Unidos, seguido pelo desenvolvimento da sua própria bomba atómica em 1949, criou um ambiente de enorme ansiedade nos EUA. Este ambiente conduziu a uma corrida ao desenvolvimento de intercetores, que culminaram no Northrop F-89 Scorpion , mas também do seu predecessor Lockheed F-94 Starfire e nos sucessores supersónicos McDonnell F-101B Voodoo, ou o Convair F-102A Delta Dagger.

Ao mesmo tempo eram desenvolvidas novas armas de combate aéreo de que são exemplo os FFAR Mighty Mouse, ou os mísseis Hughes GAR-1 e GAR-2. Nesse contexto em meados de 1955 a Douglas Aircraft em conjunto com o Los Alamos National Laboratory tinham desenvolvido o míssil ar-ar AR-2 Genie (inicialmente MB-1 Genie) dotado de uma ogiva nuclear tática. Tratava-se de um foguete não guiado, com um alcance de 9,6 km, movido por um motor de foguete Thiokol TU-289 (SR49-TC-1), que lhe permitia atingir a velocidade de Mach 3.3, transportando uma ogiva nuclear W25 de 1,5 quilotoneladas. O raio letal da explosão da ogiva era estimado em 300 metros compensando assim o facto de o Genie não ser guiado.

F-89J Scorpion, com dois foguetes AIR-2 Genie,
e dois misseis GAR-1 Falcon
Entre março de 1956 e fevereiro de 1958, 350 F-89D foram modificados para o padrão F-89J, pelo qual lhe foi dada capacidade para transportar e disparar dois foguetes Douglas AR-2 Genie. Os dois foguetes eram transportados em suportes sob as asas, e na maioria das aeronaves modificadas, os casulos de armamento da ponta das asas foram substituídos por tanques de combustível de 2270 litros, embora alguns retivessem o armamento padrão de F-89D. Mais tarde os F-89J foram modificados com dois suportes extra em cada asa, cada um para um míssil Falcon GAR-1 ou GAR-2.

O F-89J era equipado com o sistema de controle de fogo Hughes MG-12, uma versão atualizada e mais avançada do Hughes E-6 do F-89D, que tornou possível atacar aeronaves que voavam a altitudes superiores. Durante uma interceção, o sistema de controle de fogo Hughes seguia o alvo, atribuía-lhe um dos mísseis AR-2 Genie e indicava ao piloto quando deveria armar a ogiva, disparar, detonar a ogiva por controlo remoto e executar uma curva apertada com o intercetor para escapar do raio da detonação. 

Os primeiros foguetes Genie de produção foram operacionalizados a partir de maio de 1957, tendo sido produzidos cerca de 3150, com as respetivas ogivas nucleares entre 1956 e 1963. 

F-89J, Operação Plumbbob,sequência de lançamento
do míssil AR-2 Genie, julho, 1957
O primeiro disparo real de um Genie armado com ogiva nuclear ocorreu em 19 de julho de 1957, durante uma série de testes nucleares conhecida como operação Plumbbob. Durante essa operação o F-89J (53-2547) disparou um AR-2 Genie sobre a área de testes nucleares Yucca Flats no deserto do Nevada, e a ogiva foi detonada a uma altitude de 4500 metros por um sinal emitido do solo, tornando o Scorpion o primeiro intercetor da história a lançar uma arma nuclear. Para provar que o AR-2 Genie poderia ser utilizado com segurança sobre áreas povoadas dos EUA, vários oficiais da força aérea tinham-se voluntariado para permanecer no solo diretamente por baixo da área de detonação. Após o teste estes homens ficaram aparentemente ilesos, no entanto não se tem conhecimento do que lhes terá acontecido anos mais tarde.

F-89J. 124º FIS Wisconsin ANG,  1972
Entretanto o rápido desenvolvimento do misseis ar-ar (AAM) tornariam o Genie rapidamente obsoleto, ao mesmo tempo que o entusiasmo inicial para com as armas nucleares se ia desvanecendo à medida que se tornavam conhecidos os seus efeitos a longo prazo, eliminando a doutrina do uso de armas nucleares do sistema de defesa áerea Norte Americano.

Armado com dois foguetes nucleares AR-2 Genie, quatro GAR-1 ou GAR-2 Falcon e 104 foguetes FFAR (quando retidos os casulos do F-89D), os F-89J eram o intercetor mais poderosamente armado em todo o inventário da USAF, porém estavam também destinados a uma curta vida em operação na primeira linha, sendo também substituídos pelos modernos intercetores supersónicos a partir de 1959, colocados em unidades de retaguarda da Air National Guard (132ºFIS Maine ANG e 134ºFIS Iowa ANG) até finais de 1968, altura em que as ultimas unidades foram abatidos do serviço operacional.

  • Conclusão
Formação de F-89D em voo
No total foram produzidos 1052 Northrop F-89 Scorpion, que foram durante a década de 1950 a espinha dorsal da defesa aérea do território dos EUA. O F-89 era verdadeiramente um intercetor, uma plataforma de transporte e disparo de misseis contra potenciais ataques de bombardeiros estratégicos Soviéticos, muito longe de uma aeronave que possa ser classificado como um caça. Consequentemente nunca entrou em combate, mas foi durante a fase inicial da Guerra Fria um importante fator de dissuasão contra uma eventual incursão aérea Soviética em território Norte Americano.


FICHA DA AERONAVE
GERAL:
  • ANO DO PRIMEIRO VOO: 1948
  • PAÍS DE ORIGEM:  EUA
  • PRODUÇÃO:  1052
  • PAÍSES OPERADORES: EUA
ESPECIFICAÇÕES DE VARIANTE 
  • VARIANTE:  F-89D
  • FUNÇÃO: Caça intercetor
  • TRIPULAÇÃO:  2
  • MOTOR:  2 x Allison J35-A-33A
  • PESO VAZIO: 11428 (kg)
  • PESO MÁXIMO NA DESCOLAGEM:  19161 (kg)
  • COMPRIMENTO: 16,40 (m)
  • ENVERGADURA: 18,20 (m)
  • ALTURA: 5,33 (m)
PERFORMANCE
  • VELOCIDADE MÁXIMA:  1022 (km/h)
  • RAIO DE COMBATE: 1100 (km)
  • TETO MÁXIMO:  15000  (m)
ARMAMENTO
  • FIXO: 
--
  • CARGA BÉLICA:
104 x foguetes FFAR Mighty Mouse de 70mm;
16 x foguetes de 127, ou
1,500 kg de bombas, em suportes nas asas

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PERFIL
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DESENHOS
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FONTES
REVISÕES E RECURSOS ADICIONAIS
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  • Publicação e Revisões
# Publicado em 2017-01-29 #
  • Recursos Adicionais






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