Razvoj mlaznih aviona 1937.-1950.: Northrop F-89 Scorpion

Northropov F-89 Scorpion bio je glavni lovac za obranu Sjedinjenih Američkih Država u prvom desetljeću Hladnog rata

Glavna zadaća Scorpiona bila je zaštita Sjeverne Amerike od sovjetskih bombardera s nuklearnim oružjem te su stoga uglavnom djelovali u sjevernim snježnim krajevima
Projekt noćnog lovca Scorpion službeno je počeo 23. ožujka 1945. kad je američko ratno zrakoplovstvo objavilo natječaj za avion koji će zamijeniti noćni lovac Northrop P-61 Black Widow. U natječaju se specificiralo da novi lovac mora imati i mogućnost napada na ciljeve na zemlji te djelovati u svim vremenskim uvjetima. U početku se tražio avion s klipnim motorima da bi 28. kolovoza 1945. američko ratno zrakoplovstvo objavilo nove zahtjeve kojim se tražio lovac maksimalne brzine 945 km/h na visini od 11 500 metara. Maksimalna brzina na razini mora trebala je biti 990 km/h. Visinu od 11 500 metara novi je lovac morao doseći za 12 minuta. Borbeni radijus djelovanja trebao je biti 10 800 kilometara. Iako je odmah bilo jasno da se ovi zahtjevi mogu ostvariti samo uporabom turbomlaznog pogona američko je zrakoplovstvo tek u prosincu 1945. objavilo službeni stav da traži lovac s mlaznim pogonom.
Na natječaj se javilo šest proizvođača: Bell, Convair, Douglas, Goodyear, Curtiss-Wright i Northrop. Najradikalniju ponudu imao je Convair. Njegov je lovac imao delta krila koja će se pojaviti i nekoliko godina kasnije na njihovom lovcu F-102. Douglas je ponudio derivat svog palubnog lovca XF3D-1 Skyknight. Curtissov XP-87 Blackhawk je bio najveći. Za pogon je rabio četiri turbomlazna motora, a pilot i radarist sjedili su jedan pored drugoga. U početku je ratno zrakoplovstvo favoriziralo Curtissov prijedlog, ponajviše zbog činjenice da će, ne uđe li Blackhawk u proizvodnju, kompanija Curtiss-Wright morati zatvoriti svoje pogone. Zbog toga su naručena dva prototipa XP-87.

Međutim, zbog sasvim drukčijih razloga ratno je zrakoplovstvo favoriziralo i Northropov projekt s tvorničkom oznakom N-24. N-24 je bio avion s dugim trupom nalik olovci. Kako su motori postavljeni ispod krila N-24 je bio srednjokrilac s klasičnim rilima velikog raspona. Ova su krila odabrana kako bi se osigurala vrlo dobra pokretljivost pri malim i srednjim brzinama, ali i mala brzina slijetanja potrebna za avion koji će djelovati noću po vrlo lošoj vidljivosti. Da bi se brzina dodatno smanjila krila su dobila predkrilca i zakrilca. Kompletna konstrukcija aviona bila je od aluminija. Na krajevima krila predviđen je nosač za odbacive spremnike za gorivo. Prvobitno je određena pogonska skupina od dva turbomlazna motora Allison J35 sa sustavom za naknadno izgaranje. Motori su postavljeni u gondole koje su smjestili na spoj trupa i krila. Kako bi se izbjegla mogućnost da se repni horizontalni stabilizatori nađu u izlaznoj struji motora postavljeni su na polovinu vertikalnog stabilizatora. Pilot i radarist smješteni su jedan iza drugoga u kabinu pod natpritiskom. Dobra vidljivost osigurana je velikim staklenim pokrovom kabine. Stajni trap bio je tipa tricikl. Nosna noga bila je kratka s dva kotača. Jednako kratke su bile i noge glavnog stajnog trapa zbog čega su piloti govorili da pri rulanju imaju osjećaj da sjede na zemlji. Kako je Northropov lovac bio predviđen za djelovanje u svim vremenskim uvjetima morao je dobiti odgovarajuću opremu, prije svega radar čija je antena ugrađena u nos aviona. Naoružanje se sastojalo od četiri topa M-24 kalibra 20 mm ugrađeni u nosnoj kupoli. Razmatrala se mogućnost ugradnje i kupole tvrtke Martin koja je omogućavala da se tijekom leta topovi uvuku u nju kako bi se smanjio otpor zraka. Neposredno prije paljbe topovi bi se izvlačili a kupola je imala mogućnost rotacije za 360 stupnjeva po pravcu i za čak 105 stupnjeva po visini.

Northropov se prijedlog svidio američkom ratnom zrakoplovstvu te je 3. svibnja 1946. potpisan ugovor za razvoj novog lovca. Dva prototipa (46-678 i 46-679), označena kao XP-89, naručena su u prosincu 1946. U međuvremenu se “rasplamsao” Hladni rat. Američke su obavještajne službe procijenile da je samo pitanje mjeseca kad će eksplodirati prva sovjetska nuklearna bomba. Kad se 1947. pojavio i Tupoljev Tu-4 (kopija američkog bombardera B-29) postalo je jasno da i Sovjetski Savez ima mogućnosti napada na Sjedinjene Američke Države. Najveći problem u tom trenutku bila je činjenica da američko ratno zrakoplovstvo u svom naoružanju nije imalo lovački avion s mlaznim pogonom i radarom koji bi se mogao suprotstaviti novoj prijetnji.

Zbog toga je nastala panika kako u što kraće vrijeme nabaviti lovačke avione za sve vremenske uvjete koji će moći obarati sovjetske bombardere prije nego dosegnu ciljeve u Sjedinjenim Američkim Državama. Kako ni Curtiss-Wright niti Northropov projekt nije bio pri dovršetku američko se ratno zrakoplovstvo u ožujku 1948. obratilo Lockheedu molbom da svoj dvosjed za obuku TF-80C preuredi u lovca za sve vremenske uvjete. Glavni je zahtjev bio da se prvi primjerci novog lovca F-94 Starfire dostave postrojbama do kraja 1949.
Suprotno od očekivanja ratnog zrakoplovstva prvi je XP-89 (46-578) dovršen u lipnju 1948. – devet mjeseci prije roka. Pokretala su ga dva turbomlazna motora Allison J35-A-9/-15 svaki potiska 17,7 kN. Kako ni Martinova ni Northropova turela nije bila spremna za ugradnju prvi prototip nije nosio naoružanje. Prvi prototip nije dobio ni odbacive spremnike za gorivo na krajevima krila. I prije nego što je poletio prvi prototip oznaka P (pursuit) zamijenjena je oznakom F (fighter) tako da je XP-89 postao XF-89.

Nakon brojnih ispitivanja na zemlji, koji su obavljeni u Northrop Fieldu, XF-89 je rastavljen i kamionima prebačen to Muroc Dry Lake (sada zrakoplovna baza Edwards). Prvi je let obavljen 16. kolovoza 1948. s testnim pilotom Fredom Bretcherom za komandama. Prvi su dojmovi bili uglavnom pozitivni iako je avion imao opasno preslabe motore.
Iako su probni piloti izvješćivali o dobrim letnim odlikama XF-89 američko je ratno zrakoplovstvo odlučilo napraviti svojevrsno letno natjecanje između Curtissovog XF-87, Dogulasovog mornaričkog lovca XF3D-1 Skyknighta (vidi Hrvatski vojnik broj 89) i XF-89. Curtissov XF-87 s pilotom i radaristom smještenim jedan pored drugoga je, po mišljenju pilota, imao najbolji kokpit. XF-3D-1 je imao tek nešto lošije rješenje. Tandem smještaj pilota i radarista u XF-89 nije se svidio posadama jer je bilo problema s komunikacijom. Sa stajališta jednostavnosti održavanja najboljim se pokazao XF3D-1 a XF-87 je bio drugi. Međutim, ukupno gledajući XF-89 se pokazao kao najboljim lovcem s najvećim potencijalom za daljnji razvoj.
Nakon što je Northropov XF-89 proglašen pobjednikom 10. listopada 1948. američko je ratno zrakoplovstvo i službeno okončalo projekt Curtiss XF-87. Time je završila i povijest tvrtke Aeroplane Division of Curtiss-Wright. Nakon što je proglašen bankrot prodana je North Americanu.
U siječnju 1949. predsjednik Harry Truman je dopustio ratnom zrakoplovstvu nabavu prvih 48 F-89A. U ožujku iste godine službeno je odobreno ime Scorpio. Službeno potpisivanje ugovora za prvih 48 serijskih Scorpiona obavljeno je 14. srpnja 1949. Dodatnih 27 aviona naručeno je u ugovoru potpisanom 19. rujna iste godine.
Drugi prototip (46-679) poletio je 15. studenog 1949. Iako označen kao YF-89 ustvari je bio predserijski primjerak inačice F-89A. Kako su se kupole pokazale presložene za uporabu za YF-89 i kasnije serijske inačice odabrano je naoružanje koje se sastojalo od šest topova Mk 24 kalibra 20 mm. Topove su smjestili u nos aviona.

Kako je potreba za noćnim lovcem bila velika američko je ratno zrakoplovstvo odlučilo da Scorpion uđe u operativnu uporabu i prije nego što su dovršena sva letna ispitivanja prototipova. Na njihovu žalost ta se odluka pokazala ishitrenom jer se je 22. veljače 1950., tijekom svog 102 leta srušio XF-89. Tijekom leta na maloj visini velikom brzinom, i to pred najvišim dužnosnicima američkog ratnog zrakoplovstva, otpao je dio desnog horizontalnog stabilizatora te se avion propeo i zanio u desnu stranu. Pilot Charles Tucker uspio je iskočiti iz aviona, ali je letni inženjer Arthur Turton poginuo. Uzrok nesreće bilo je puknuće horizontalnog stabilizatora zbog vibracija koje su se javile zbog velike brzine leta na maloj visini.
Zbog toga su obustavljeni svi letovi s YF-89 a početak serijske proizvodnje F-89A zaustavljen. Nakon što je YF-89 znatno modificiran. Nos aviona potpuno je redizajniran te je produžen za jedan metar. U njega je smješten radarski sustav AN/ARC-33 zajedno sa sustavom za kontrolu paljbe Hughes E-1. Kako je XF-89 imao motore premalog potiska i zbog toga loše mogućnosti polijetanja na YF-89 su ugrađeni snažniji motori Allison J35-A21 potiska 23,1 kN (30,2 kN s naknadnim izgaranjem). Zbog jačih motora povećane su i gondole s većim usisnicima. Dodani su i novi paneli kako bi se olakšao pristup motorima tijekom održavanja. Umjesto odbacivih spremnika zapremine 1134 litara postavljeni su znatno stabilniji fiksni spremnici iste zapremine. Tako modificiran YF-89 dobio je oznaku YF-89A (Model N-49) i svoj je prvi let obavio 27. lipnja 1950.

F-89A Scorpion
Prva inačica Scorpiona koja je ušla u serijsku proizvodnju bila je F-89A (Model N-35). Američko ratno zrakoplovstvo je 14. srpnja 1949. naručilo 48 F-89A, tako da je proizvodnja prvih primjeraka počela još dok su bila u tijeku letna testiranja XF-89 i XF-89. Već opisana nesreća XF-89 privremeno je zaustavila proizvodnju. U trenutku nesreće XF-89 tri F-89A su bili pred završetkom. Naknadno je odlučeno da se ta tri aviona uporabe kao predserijski primjerci kojima će se, zajedno s YF-89, dovršiti letna ispitivanja. Tako je prvi serijski F-89A dostavljen američkom ratnom zrakoplovstvu 28. rujna 1950. Drugi i treći avion dostavljeni su nekoliko tjedana kasnije.
Naoružanje F-89A sastojalo se od šest topova T-31 (M-24) kalibra 20 mm. Za svaki je top osiguran spremnik u koji je stalo 200 granata. Pod krila su postavljeni nosači za šesnaest nevođenih raketa zrak-zemlja ili za bombe do ukupne mase 1440 kilograma. U nos je ugrađen radarski sustav AN/APG-33 uz koji je išao i ciljnički sustav A1-CM. Nakon još nekih preinaka na ispušnom sustavu motora i repnim stabilizatorima puna serijska proizvodnja F-89A pokrenuta je u siječnju 1951.
Originalnu pogonsku skupinu F-89A činila su dva turbomlazna motora Allison J35-A-21. Nakon velikih problema s tim motorima na prvim serijskim F-89A zamijenjeni su motorima Allison J35-A-21A koji su davali potisak od 22,6 kN (30,2 kN s naknadnim izgaranjem). Ti su se motori pokazali lakšim za upravljanje i pouzdanijim.
Zbog raznoraznih teškoća od rujna 1950. do ožujka 1951. američko ratno zrakoplovstvo je dobilo samo osam F-89A, ili četrdeset manje nego što je naručilo u srpnju 1949. Naknadno je tih četrdeset aviona dostavljeno u inačicama F-89B i F-89C. Zbog ograničenog broja svi su F-89A rabljeni za letna ispitivanja i ni jedan nije dostavljen u operativnu postrojbu. Nekoliko ih je naknadno pretvoreno u daljinski upravljanje leteće mete te su označeni kao DF-89A.

F-89B Scorpion
Nakon samo osam napravljenih aviona inačice F-89A proizvodnja je prebačena na inačicu F-89B (Model N-35). Razlika između dvije inačice bila je samo u nekim sitnim detaljima, kao što je ugradnja Lear L-5 autopilota. Prvi F-89B predan je američkom ratnom zrakoplovstvu u veljači 1951., da bi u operativnu službu ušao u lipnju iste godine.
Nakon što su prvi dostavljeni primjerci imali stalne probleme s motorima na ostale su ugrađeni motori J35-A-21A. Zbog prebrzog ulaska u operativnu službu zemaljsko osoblje nije imalo dovoljno vremena da se upozna sa svim sustavima. Rezultat je bio česti kvarovi koji su se sporo uklanjali. Naročito problematičan bio je ciljnički sustav Hughes E-1 koji je bio jako složen i sklon kvarovima. Tako je operativnost dostavljenih F-89B cijelo vrijeme operativne uporabe bila vrlo niska uz česte padove. Nakon učestalih gubitaka aviona zrakoplovstvo je sve F-89 prizemljilo 22. rujna 1952. kako bi se otklonili svi nedostaci i dodatno obučilo zemaljsko osoblje. Scorpioni su ostali “na zemlji” punih sedam mjeseci.
Zbog svega spomenutog ne čudi da je američko ratno zrakoplovstvo jedva dočekalo da se riješi svih svojih F-89B. Već 1954. svi su F-89B prebačeni u Nacionalnu gardu gdje su zamijenili lovce s klipnim motorima F-51. Neki su F-89B naknadno preinačeni u daljinski upravljanje mete DF-89B.

F-89C Scorpion
Nakon svih proizvodnih i operativnih teškoća s F-89A i F-89B prva inačica Scorpiona koja je u većem broju ušla u operativnu uporabu bila je F-89C s ukupno napravljenih 164 primjerka. Prvi je F-89C poletio 18. rujna 1951. Na toj su inačici projektanti otklonili sve uočene nedostatke s F-89A i F-89B, ili su se barem nadali da su ih otklonili. Veći dio promjena učinjen je unutar aviona. Modificiran je sustav za napajanje gorivom kako bi se otklonila opasnost od spontane eksplozije goriva tijekom leta. Spremnici na krajevima krila dobili su posebne ventile koji su omogućavali njihovo pražnjenje tijekom leta. Poboljšan je i sustav za natpritisak u pilotskoj kabini i njezino klimatiziranje. Poboljšan je i autopilot. Ugrađen je i alkoholni sustav za odleđivanje krila.

Prvi su F-89C ušli u operativnu uporabu u siječnju 1952. u postrojbi 74. Fighter Interceptor Syuadron smještenoj u zrakoplovnoj bazi Presque Isle (Maine). Ista je postrojba već rabila F-89B pa se čelništvo zrakoplovstva nadalo da će time bitno smanjiti probleme uključivanja novog aviona u operativnu uporabu. Dio F-89C poslan je u zrakoplovnu bazu Elmendorf na Aljasci, a dio u zrakoplovnu bazu Harmon na Newfoundlandu. Iako se vrh ratnog zrakoplovstva nadao da su svi problemi otklonjeni ulaskom F-89C u operativnu uporabu uskoro su zaredali problemi s motorima, što ne čudi jer su prvih 20 primjeraka opremili motorima Allison J35-A-21. Problem je riješen naknadnom ugradnjom motora J35-A-21A.
Avioni podinačice F-89C-25-NO opremljeni su motorima Allison J35-A-33 koji su davali potisak od 24 kN (32,8 kN s naknadnim izgaranjem). Zadnji proizvodni blokovi (podinačice -35 i -40) dobili su motore Allison J35-A-33A potiska 24,8 kN (32,8 kN s naknadnim izgaranjem). Novi motori nisu samo imali veći potisak već su se pokazali i znatno pouzdanijim u radu. Kako je Scorpion imao postavljene motore i njihove usisnike blizu zemlje često bi usisao predmete sa stajanke ili piste. Zbog toga su avioni opremljeni motorima 33A dobili zaštitnu rešetku koja je trebala spriječiti ulazak stranih tijela u motore. Tek što su otklonjeni problemi s motorima jedan se F-89C srušio zbog pogreške na strukturi krila. Zbog istog je problema tijekom proljeća i ljeta 1952. izgubljeno čak šest Scorpiona. Od 22. rujna 1952. ponovno su prizemljili sve Scorpione kako bi otklonili problem. Tako su svih 194 do tada proizvedena F-89A, B i C, koji su još mogla letjeti, poslani natrag u Northrop kako bi im dodatno ojačali strukturu krila. Sve je to trajalo četrnaest mjeseci.
Svi F-89C povučeni su iz operativne uporabe tijekom 1954. i prepušteni su Nacionalnoj gardi.

F-89D Scoripon
Zbog problema s inačicom F-89C najvažnija inačica Scorpiona s najviše proizvedenih primjeraka (682) postala je F-89D. Najveća promjena bila je zamjena šest topova kalibra 20 mm s raketnim naoružanjem zrak-zrak. Radilo se o 104 rakete Folding Fin Aircraft Rockets (FFAR) promjera 2,75 inča (7 cm). Ove su rakete popularno nazvali Mighty Mouse po junaku crtanog filma. Projektile su smjestili u prednji dio spremnika goriva (po 52 u svaki) na vrhu krila. Ove su rakete imale učinkovit domet od oko 1800 metara. U ostatku spremnika ostalo je dovoljno prostora za smještaj 1164 litre goriva. Uklanjanjem topova iz nosa on je redizajniran i u njega je ugrađen ciljnički sustav Hughes E-6 koji se sastojao od radarskog sustava Hughes APG-40 i računala AN/APA-84. Cijela ta kombinacija nevođenih raketa i ciljničkog sustava nije se pokazala najboljom jer su u praksi posade morale svoje F-89D dovesti na samo 100 metara od cilja ako su željeli ostvariti siguran pogodak. Pilot je na raspolaganju imao više modova lansiranja raketa. Tako je mogao odjednom lansirati svih 104 raketa, ili u dva rafala po 82 i 42 raketa. Mogao je odabrati i varijantu s tri rafala od 42, 32 i 30 raketa. Navodno je pogodak samo jedne rakete mogao oboriti bombarder, što je teoretski vjerojatno točno ali je upitno da li bili tako bilo i u praksi. U preostali prostor u kojem su stajali topovi postavljen je dodatni spremnik za gorivo zapremine 990 litara. Na svako su krilo postavili jedan odbaciv spremnik za gorivo zapremine 756 litara. Od dostavljenih 682 aviona inačice F-89D naknadno ih je 350 modificirano u inačicu F-89J. Zadnji F-89D sišao je s proizvodne trake u ožujku 1956. Od kraja 1958. F-89D u postrojbama počinju zamjenjivati znatno naprednijim lovci F-101B Voodoo i F-102A Delta Dagger. Svi su F-89D prebačeni u Nacionalnu gardu.

F-89H Scorpion
Nakon što inačice F-89E, F-89F i F-89G nisu otišle dalje od prijedloga iduća inačica Scorpiona koja je ušla u operativnu uporabu je F-89H (Model N-138). U osnovi to je bio F-89D koji je prilagođen uporabi vođenih projektila zrak-zrak Falcon. Dobio je i ciljnički sustav Hughes E-9. Osim projektila Hughes GAR-1 Falcon F-89H je zadržao i 42 nevođene rakete FFAR. GAR-1 Falcon prvi je vođeni projektil zrak-zrak koji je ušao u operativnu uporabu. Rad na njegovom razvoju počeo je još 1947. U početku je razvijan kao projektil s poluaktivnim radarskim navođenjem ali naknadno je razvijena i inačica s infracrvenim sustavom samonavođenja. Ovisno o inačici brzina mu se kretala od 2 do čak 6 Machova, a domet od 8 do 11,3 kilometra. Za Scorpiona je razvijen posebni lanser koji je smješten u spremnik goriva na vrhu krila. Tijekom leta projektili su bili unutar spremnika da bi se izvukli u položaj za lansiranje neposredno prije uporabe. Na taj je način bitno smanjen otpor zraka ali nepotrebno povećana masa cijelog sustava. Prvi serijski F-89H dostavljeni su američkom ratnom zrakoplovstvu u rujnu 1955. ali su u operativnu uporabu ušli tek u ožujku 1956., gotovo dvije godine nakon prvobitnog plana. Za kašnjenje su najviše bilo “zaslužno” kašnjenje s razvojem kompiciranog lansera za Falcone i kronična nepouzdanost ciljničkog sustava E-9. Kako je u to vrijeme već poletio znatno napredniji lovac Convair F-102A Delta Dagger operativna uporaba F-89H bila je vrlo kratka. Već u studenom 1957. prvi su F-89H predani Nacionalnoj gardi, da bi do rujna 1959. svi Scorpioni inačice H ratnog zrakoplovstva završili u postrojbama nacionalne garde.

F-89J Scorpion
Scorpioni inačice H osigurali su svoje mjesto u razvoju borbenih aviona činjenicom da su bili prvi lovci koji su rabili vođene projektile zrak-zrak. Scorpioni inačice J (Model N-160) ušli su u povijest zbog sličnog razloga – kao prvi lovački avion koji je rabio nevođenu raketu zrak-zrak s nuklearnom bojnom glavom. Tvrtka Douglas Aircraft počela je razvoj rakete Genie 1955. Postizala je maksimalnu brzinu od 3,3 Macha i imala je maksimalni domet nešto veći od 11 kilometara. Genie su opremili nuklearnom bojnom glavom W25 snage 1,5 kilotona koja je imala uništavajući radijus od najmanje 335 metara. Svaki je F-89J nosio dvije rakete Genie, po jednu ispod svakog krila. Umjesto lansera za rakete FFAR i projektile Falcon dobili su spremnike goriva zapremine 2268 litara. Kasnije su pod svako krilo dobili još po jedan lanser za projektile Falcon. Opremili su ih i ciljničkim sustavom Hughes MG-12, naprednom inačicom sustava E-9. MG-12 je omogućavao da posada sa svojim raketama Genie napadne bombardere koji lete znatno iznad njih, to jest iz propinjanja. Odmah nakon lansiranja rakete F-89J bi morao naglo zaokrenuti kako bi izbjegao razoran utjecaj nuklearne eksplozije. Prvi F-89J dostavljeni su u studenom 1956., a u operativnu su službu uvedeni 1. siječnja 1957. Prve rakete Genie stigle su u postrojbe u svibnju 1957. Od 1956. do 1963. izrađeno je oko 3150 ovih raketa s nuklearnim bojnim glavama. F-89J nije dugo ostao u operativnoj uporabi u američkom ratnom zrakoplovstvu. Njegovo povlačenje i prebacivanje u postrojbe nacionalne garde započelo je već u srpnju 1959. Zadnji je F-89J povučen iz uporabe u Nacionalnoj gardi krajem 1968.

Northrop F-89D Scorpion
Dužina trupa 16,41m
Raspon krila 18,19 m
Visina 5,33 m
Pogonska grupa 2 Allison J-35-A-35
Potisak motora 35,6 kN
Masa-prazan 11 428 kg
Maksimalna masa 19 160 kg
Maksimalna brzina 982 km/h
Brzina penjanja 2548 m/min
Maksimalni dolet 1408 km

Domagoj MIČIĆ