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el F-100D (números de diseño de la compañía NA-223, -224, -235 y -245) fue una versión mejorada del caza-bombardero F-100c. También fue la versión más producida del Super Sabre, se construyeron más de 1200.

el F-100D, destinado solo a cumplir el papel de cazabombardero, no fue diseñado para una misión de superioridad aérea., El F-100D tenía los mismos seis puntos duros debajo del ala que el F-100c, pero los pilones desmontables usaban eyección forzada en lugar de liberación por gravedad para dejar caer sus tiendas. El tamaño de la cola vertical y el timón se incrementaron, y el borde de fuga de la aleta presentaba una protuberancia cuadrada más grande y ancha que llevaba una antena de advertencia de radar AN/APR-26 hacia atrás y el tubo de evacuación de combustible. El conjunto de Recepción an/APR-25 montado en la nariz estándar, utilizado para la detección de señales de radar y el rastreo, se mantuvo.

el F-100D estaba equipado con un piloto automático Minneapolis-Honeywell MB-3., Este dispositivo proporcionó la capacidad para permitir al piloto trabajar con ambas manos en la lectura de mapas o armas mientras el F-100D volaba hacia el objetivo. Mientras volaba en formación con otros aviones, el piloto automático no se utilizó. Se instaló un sitio de bombas electrónicas de baja altitud (LABS) mejorado para que se pudiera entregar una bomba nuclear MK-7, MK-38 o MK-43. Cargas de bombas convencionales incluyendo seis bombas de 750 libras o cuatro bombas de 1000 libras eran la configuración habitual.

el primer F-100D (54-2121) voló el 24 de enero de 1956 pilotado por Dan Darnell., Las entregas a la USAF comenzaron en septiembre de 1956; el primer destinatario fue el ala 405 de caza-bombardero en Langley AFB, Virginia. Rápidamente reemplazó al F-100c en la mayoría de las alas de caza de la USAF. A finales de 1956, 79 F-100D estaban en el inventario operativo del Comando Aéreo Táctico y 136 F-100D estaban en servicio en bases en el extranjero en Japón, Francia y Marruecos.

Se identificaron varias deficiencias importantes durante el servicio temprano del F-100D., Entre ellos se encontraban un sistema eléctrico temperamental, inconsistencias entre el piloto automático y el enlace del sistema de bombardeo a baja altitud, y una inexactitud inaceptable del sistema de control de fuego MA-3. A pesar de estos problemas, un gran número de F-100D entraron en el inventario operacional antes de que pudieran corregirse.

Sidewinder air-to-air infrared homing missiles were introduced on the production line with the 184th F-100D. Air-to-air missile armament had initially been tested on six modified f-100CS., Aunque inicialmente diseñado para operaciones aire-tierra, la adición de misiles aire-aire hizo del F-100 una plataforma capaz de superioridad aérea. También se introdujo con el 184º F-100D una provisión para puntos de fijación del fuselaje montados en la línea central. Estos puntos podrían llevar «almacenes especiales», un término eufemístico para las armas nucleares.

Las armas nucleares podrían transportarse en el punto de fijación intermedio del ala izquierda o en los puntos de fijación de la línea central del fuselaje. Las armas nucleares que podían transportarse incluían el Mk 7, Mk 28 EX, Mk 28 RE, MK 43, TX-43 y TX-43 X1., Los rendimientos explosivos oscilaban entre un kilotón y casi diez megatones, dependiendo del arma. Para la entrega de estas armas nucleares, el F-100D llevaba el sistema de bombardeo a baja altitud AN/AJB-1B (LABS). Este sistema se utilizó junto con la información proporcionada por la mira giroscópica A-4 para calcular el objetivo y la información de liberación para las armas nucleares de «lanzamiento de bombas». En una misión típica, el F-100D se acercaría al objetivo a muy baja altitud a aproximadamente 500 mph. Luego, el piloto elevaría la nariz del avión usando un pull up 4G., A mitad de la maniobra de «lanzamiento», la computadora liberaría automáticamente la bomba. El piloto completó su maniobra de ataque (similar a un Immelman) y salió del área objetivo a baja altitud y muy alta velocidad (usando empuje de poscombustión si era necesario).

a finales de 1959, 65 F-100ds fueron modificados para llevar el misil aire-superficie Martin Gam-83a Bullpup. El misil Bullpup fue guiado ópticamente a su objetivo por el piloto usando un joystick de comando de radio para impartir comandos de orientación al misil mientras mantenía una bengala en la cola del misil alineada con el objetivo como se ve a través de su visor., El GAM-83A difería de las versiones anteriores de Bullpup en que tenía un sistema de guía de radio mejorado que liberaba al operador de la necesidad de alinear el objetivo con su vista, permitiendo la guía desde una posición de desplazamiento. Los retrasos en las entregas de Bullpup causaron que el debut operativo del primer escuadrón F-100D equipado con GAM-83A se deslizara a diciembre de 1960. Desafortunadamente, este misil iba a resultar casi inútil en Vietnam y fue retirado de la acción después de solo unas pocas incursiones. Aunque fue un fracaso, el intento de usar municiones guiadas de precisión condujo a armas más efectivas en años posteriores.,

a principios de los años sesenta, el F-100D había sido sometido a tantas modificaciones en servicio para corregir sus deficiencias obvias que no había dos F-100D idénticos. Esto lo convirtió en una pesadilla de mantenimiento y repuestos. A partir de 1962, alrededor de 700 F-100ds y Fs fueron sometidos a una serie de modificaciones conocidas como «proyecto High Wire», un importante programa de estandarización y actualización. El objetivo de este programa es ampliar la variedad de las armas no nucleares que podrían ser llevados a eliminar el exceso de peso, y para estandarizar la cabina y rewire completamente., Quizás la modificación más fácilmente perceptible producida por el programa * High Wire * fue la adición de un gancho de cola de acero elástico debajo del fuselaje trasero. Este gancho nunca fue diseñado para operaciones basadas en portaaviones, sino que estaba destinado a activar el equipo de detención al final de las pistas para evitar salir corriendo de la pista durante ciertos procedimientos de aterrizaje de emergencia. La adición de uno a sus números de bloque de producción distinguió a los aviones tan modificados the por ejemplo; el F-100D-25-NA se convirtió en F-100D-26-NA después de la modificación. Estas modificaciones se completaron en 1965.,

El F-100D fue ampliamente utilizado en Vietnam. Varios aviones F-100 inicialmente estacionados en Filipinas fueron desplegados en Tailandia en mayo de 1962 para tratar de contener el Pathet Lao que estaba ocupado invadiendo la mayor parte del noroeste De Laos. Los F-100 fueron estacionados en Vietnam del Sur a partir de febrero de 1964. El primer ataque de combate del F-100D fue volado el 9 de junio de 1964 cuando ocho F-100ds del 615th Tactical Fighter Squadron volaron ataques contra objetivos en Plaines des Jarres, Laos. La primera pérdida registrada en combate fue un F-100D (56-3085), derribado el 18 de agosto de 1964 sobre Laos.,

tras el incidente del Golfo de Tonkin, los F-100D de la USAF comenzaron a volar misiones sobre Vietnam del Norte. Estas misiones eran generalmente de dos tipos: patrullas MiG-CAP para proteger a los aviones de ataque del ataque de los cazas norvietnamitas merodeadores y ataques de cazabombarderos llevados a cabo con bombas de hierro convencionales contra objetivos terrestres. El 1 de abril de 1965, los F-100D volaron una patrulla aérea de combate MiG para una fuerza de ataque de F-105 que estaban golpeando el puente Thanh Hoa en Vietnam del Norte., Sin embargo, el F-100D no fue considerado un caza efectivo en combate aire-aire, ya que carecía de un potente radar y no podía llevar armas avanzadas aire-aire.

a lo largo de la década de 1960 y principios de 1970, los F-100 fueron retirados gradualmente del combate en Vietnam y reemplazados por tipos más capaces como el F-105 y el F-4. El último F-100ds salió de Vietnam en julio de 1971.

Después de su retirada de Vietnam, numerosos F-100D de la USAF fueron entregados a la Guardia Nacional Aérea y a mediados de 1972, la guardia había recibido 335 F-100D., El último F-100D fue retirado del servicio de ANG en 1979.

a principios de 1964, el equipo de demostración de vuelo Thunderbirds de la Fuerza Aérea comenzó a reemplazar sus F-100c Con Republic F-105 Thunderchiefs. Un gran accidente de vuelo del F-105 en mayo de ese año causó que la USAF decidiera reequipar a los Thunderbirds con ocho F-100D especialmente modificados para fines de demostración. El equipo de demostración de vuelo Thunderbirds de la USAF operó F-100ds desde julio de 1964 hasta noviembre de 1968, cuando se convirtieron al F-4E Phantom.,

durante un espectáculo aéreo en Laughlin AFB en Texas el 21 de octubre de 1967, el piloto de Thunderbird capitán Merrill A. McPeak F-100D (55-3520) se desintegró en el aire durante una demostración en solitario. Afortunadamente, fue capaz de expulsar con seguridad. McPeak pasó a convertirse en el jefe de personal de la USAF de 1990-94. La falla catastrófica del ala fue causada por una serie de grietas que se habían producido en los mástiles del ala por fatiga del metal. Los Thunderbirds estaban temporalmente en tierra hasta que sus aviones pudieran ser arreglados.,

algunas pérdidas en Vietnam también se cree que han sido causadas por este problema en lugar de por la acción enemiga. Debido a esto, toda la flota F-100D fue restringida temporalmente a un límite de maniobra de 4-G hasta que todos los aviones pudieran ser reparados. Esto requirió una modificación completa de la caja estructural del ala. Estas modificaciones no se completaron hasta 1969.

una sucesión de dificultades y problemas en servicio acosaron AL F-100D a lo largo de su carrera. El historial de seguridad del F-100D dejó mucho que desear., Más de quinientas personas se perdieron en accidentes entre mediados de 1956 y mediados de 1970, mucho más de las que se perdieron en combate en Vietnam.

F-100D 56-3440 está en exhibición en el Centro Udvar-Hazy del Museo Nacional del aire y el espacio.