Más de veinte variantes del caza norteamericano P-51 Mustang se produjeron desde 1940, cuando voló por primera vez, hasta después de la Segunda Guerra Mundial , algunas de las cuales se emplearon también en la Guerra de Corea y en varios otros conflictos. Numerosos ejemplos de aviones sobreviven hasta el día de hoy, a menudo como pájaros de guerra o pilotos de carreras de aire muy modificados .
El prototipo del Mustang, designado NA-73X, fue lanzado por North American Aviation el 9 de septiembre de 1940, aunque sin motor, y voló por primera vez el 26 de octubre siguiente. [1] El Mustang fue diseñado originalmente para usar un motor Allison V-1710 de baja altitud . A diferencia de los modelos posteriores, los Mustangs propulsados por Allison se caracterizaban por la entrada de aire del carburador colocada en la superficie dorsal de la nariz, inmediatamente detrás de la hélice.
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El primer contrato de producción fue otorgado por los británicos para 320 cazas NA-73, llamados Mustang Mk I por un miembro anónimo de la Comisión de Compras Británica ; Pronto siguió un segundo contrato británico, que exigía 300 cazas Mustang Mk I más (NA-83). También se hicieron arreglos contractuales para que dos aviones del primer pedido fueran entregados a la USAAC para su evaluación; estos dos fuselajes, 41-038 y 41-039 respectivamente, fueron designados XP-51 . [2] El primer Mustang Mk Is de la RAF se entregó al Escuadrón 26 en la RAF Gatwick en febrero de 1942 [3]e hicieron su debut en combate el 10 de mayo de 1942. Con su largo alcance y excelente rendimiento a baja altitud, fueron empleados eficazmente para tareas de reconocimiento táctico y ataque terrestre sobre el Canal de la Mancha , pero se pensó que tenían un valor limitado como cazas debido a su bajo rendimiento por encima de los 15.000 pies (4.600 m).
Los RAF Mustangs (Mk Is, que no eran capaces de lanzar tanques) hicieron historia el 22 de octubre de 1942 cuando escoltaron a 22 bombarderos Wellington en una incursión diurna a Alemania, convirtiéndose así en los primeros cazas monoplaza de la RAF en sobrevolar el país durante la Guerra Mundial. II. [4]
El primer pedido estadounidense de 150 P-51, designado NA-91 por North American, fue realizado por el Ejército el 7 de julio de 1940. [5] Esto fue en nombre de la RAF en un acuerdo de Lend Lease. [6] Todos menos los últimos 57 fueron para los británicos. Después del ataque a Pearl Harbor , la USAAF "retuvo" estos IA de Mustang Mk para su propio uso. [7] 55 de estos llamados P-51-1 estaban equipados con un par de cámaras K.24 en el fuselaje trasero para reconocimiento táctico de bajo nivel y fueron re-designados F-6A (la "F" para fotografía, aunque confusamente también todavía se conoce como el P-51 o P-51-1 [7] ). Dos mantuvieron su designación P-51-1 y fueron utilizados para pruebas por la USAAF. [ aclaración necesaria]
Dos XP-51 (41-038 y 41-039) reservados para pruebas llegaron a Wright Field el 24 de agosto y el 16 de diciembre de 1941, respectivamente. [nb 1] El pequeño tamaño de este primer pedido reflejaba el hecho de que lo que se había conocido como USAAC hasta finales de junio de 1941 [8] era todavía una organización en tiempos de paz relativamente pequeña y con fondos insuficientes. Después de la reorganización de USAAC a fines de junio de 1941 en las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos , aproximadamente seis meses antes del ataque a Pearl Harbor cambió la perspectiva de los Estados Unidos con respecto a la participación en hostilidades globales contra el Eje, literalmente de la noche a la mañana., se debía dar prioridad a la construcción de tantos cazas existentes (P-38, P-39 y P-40) como fuera posible mientras se entrenaba simultáneamente a los pilotos y otro personal, lo que significaba que la evaluación del XP-51 no comenzaba de inmediato. Sin embargo, esto no significa que se haya descuidado o que las pruebas y la evaluación se hayan manejado mal. [9]
Los 150 NA-91 fueron designados P-51 por la USAAF recién formada e inicialmente se llamaron Apache , aunque pronto se abandonó y en su lugar se adoptó el nombre de la RAF, Mustang. A la USAAF no le gustó el armamento mixto del Mustang Is británico y en su lugar adoptó un armamento de cuatro cañones Hispano Mk II de cañón largo de 20 mm (0,79 pulgadas) , eliminando las armas montadas en la "fosa nasal" de calibre 50. Los británicos designaron este modelo como Mustang Mk IA , y encajarían en un número con equipamiento similar. [10]
Rápidamente se hizo evidente que el rendimiento del Mustang, aunque excepcional hasta los 15.000 pies (4.600 m) (la clasificación de altitud crítica del sobrealimentador ), se redujo notablemente a mayores altitudes. Esto se debía a que el sobrealimentador de una sola velocidad y una sola etapa instalado en el V-1710 había sido diseñado para producir la máxima potencia a baja altitud; por encima de eso, la energía se redujo rápidamente. Antes del proyecto Mustang, USAAC hizo que Allison se concentrara principalmente en turbocompresores junto con General Electric ; los turbocompresores demostraron ser confiables y capaces de proporcionar aumentos significativos de potencia en el P-38 Lightningy otros aviones de gran altitud, en particular en los bombarderos de cuatro motores del Air Corps. La mayoría de los otros usos del Allison fueron para diseños de baja altitud, donde un supercargador más simple sería suficiente. La instalación de un turbocompresor en el Mustang resultó poco práctica y Allison se vio obligada a utilizar el único sobrealimentador disponible. A pesar de esto, la aerodinámica avanzada del Mustang mostró una ventaja, ya que el Mk I era aproximadamente 30 mph (48 km / h) más rápido que los P-40 contemporáneos que usaban el mismo V-1710-39 (produciendo 1,220 hp (910 kW ; 1,240 PS ) a 3200 m (10,500 pies), impulsando una hélice Curtiss-Electric de tres palas de 3,20 m (10 pies y 6 pulgadas) de diámetro). [11] El Mk I era 30 mph (48 km / h) más rápido que el Spitfire Mk VCa 5.000 pies (1.500 m) y 35 mph (56 km / h) más rápido a 15.000 pies (4.600 m), a pesar del motor más potente de la aeronave británica (el Merlin 45, que produce 1.470 CV (1.100 kW ; 1.490 PS ) a 9.250 pies (2.820 m). [12]
Aunque a menudo se ha dicho que el bajo rendimiento del motor Allison por encima de los 15.000 pies (4.600 m) fue una sorpresa y una decepción para la RAF y la USAAF, esto debe considerarse un mito; Los ingenieros de aviación de la época eran totalmente capaces de evaluar correctamente el rendimiento del motor y el sobrealimentador de una aeronave. [13] Como evidencia de esto, a mediados de 1941, los fuselajes 93 y 102 de la orden NA-91 estaban programados para ser apartados y equipados y probados con motores Packard Merlin , y cada uno recibió la designación XP-51B . [14]
El 23 de junio de 1942, se firmó un contrato por 1.200 P-51A (NA-99). El P-51A utilizó el nuevo motor Allison V-1710-81, un desarrollo del V-1710-39, que impulsaba una hélice Curtiss-Electric de tres palas de 3,28 m (10 pies y 9 pulgadas) de diámetro. El armamento se cambió a cuatro ametralladoras Browning de .50 pulgadas (12,7 mm), dos en cada ala, con un máximo de 350 rondas por cañón (rpg) para los cañones internos y 280 rpg para el exterior. Otras mejoras se realizaron en paralelo con el A-36, incluida una entrada de conducto de aire fijo mejorada que reemplaza el accesorio móvil de los modelos Mustang anteriores y el montaje de bastidores de alas capaces de transportar 75 o 150 gal EE.UU. (62 o 125 imp gal; Tanques de caída de 280 o 570 l, lo que aumenta el alcance máximo del ferry a 4.410 km (2.740 mi) con los tanques de 570 l (150 gal EE.UU.). La velocidad máxima se elevó a 409 mph (658 km / h) a 10,000 pies (3,000 m).La USAAF recibió 310 y el RAF 50 (como el Mustang II) antes de que la producción se convirtiera para producir el P-51B con motor Merlin.[15]
El A-36A fue el primer avión basado en el fuselaje 'Mustang' ordenado por el gobierno de los Estados Unidos específicamente para su uso por la USAAF. NAA encontró un contrato de USAAF 'Dive Bomber' sin completar, que obtuvieron principalmente por su propia iniciativa. Al hacerlo, NAA pudo mantener abiertas las bahías de producción con la esperanza de que la USAAF hiciera pedidos como caza. [6] El 16 de abril de 1942, el oficial de proyectos de combate, Benjamin S. Kelsey, encargó 500 Apaches A-36 , un rediseño que incluía seis ametralladoras Browning M2 de 12,7 mm., frenos de picado y la capacidad de transportar dos bombas de 230 kg (500 lb). Kelsey hubiera preferido comprar más cazas, pero estaba dispuesta a iniciar un mayor nivel de producción de Mustang en América del Norte mediante el uso de fondos de la USAAF destinados a aviones de ataque a tierra cuando ya se habían asignado fondos para aviones de persecución. [16] Fue el primer fuselaje de la "familia" Mustang (Apache, Invader o Mustang) en ser capaz de lanzar un tanque. (Una prohibición de USAAC de 1939 impidió que los fabricantes fabricaran aviones de combate capaces de transportar depósitos de combustible externos; la Marina no tenía tal restricción).
Los 500 aviones fueron designados A-36A (NA-97). Este modelo se convirtió en el primer Mustang de la USAAF en entrar en combate. Un avión ( EW998 ) pasó a manos de los británicos, quienes le dieron el nombre de Mustang Mk I (Dive Bomber) .
En abril de 1942, la RAF 's Aire Lucha Unidad de Desarrollo (AFDU) probó el Mustang y encontró su rendimiento inadecuado en las zonas altas. Como tal, se usaría para reemplazar al P-40 en los escuadrones del Comando de Cooperación del Ejército , pero el oficial al mando quedó tan impresionado con su maniobrabilidad y velocidades a baja altitud que invitó a Ronnie Harker (del establecimiento de pruebas de vuelo de Rolls-Royce ) para volarlo. Los ingenieros de Rolls-Royce se dieron cuenta rápidamente de que equipar el Mustang con un motor Merlin 61 con su sobrealimentador de dos velocidades y dos etapas mejoraría sustancialmente el rendimiento. La compañía comenzó a convertir cinco aviones como Mustang Mk X. Aparte de la instalación del motor, que utilizó soportes de motor hechos a medida diseñados por Rolls-Royce y una hélice Rotol estándar de cuatro palas de 3,28 m de diámetro de un Spitfire Mk IX , [17] el Mk X era un Adaptación sencilla del fuselaje Mk I, manteniendo el mismo diseño del conducto del radiador. El vicejefe del Estado Mayor del Aire, el mariscal del aire Sir Wilfrid R. Freeman , presionó enérgicamente a favor de los Mustang propulsados por Merlin e insistió en que dos de los cinco Mustang X experimentales fueran entregados a Carl Spaatz para que los probara y evaluara la Octava Fuerza Aérea de EE. UU. Bretaña. [18] La mejora del rendimiento a gran altitud fue notable: el Mk X ( número de serieAM208) alcanzó 433 mph (376 kn; 697 km / h) a 22.000 pies (6.700 m), y AL975 probó con un techo absoluto de 40.600 pies (12.400 m). [19]
Los dos XP-51B [nb 2] fueron una conversión más completa que el Mustang X, con una instalación de motor hecha a medida y un rediseño completo del conducto del radiador. El fuselaje en sí fue reforzado, con el fuselaje y el área de montaje del motor recibiendo más formadores debido al peso mayor de 355 lb (161 kg) del Packard V-1650-3 en comparación con el V-1710. La cubierta del motor fue completamente rediseñada para albergar el Packard Merlin, que, debido al radiador intercooler montado en la carcasa del supercargador, era 130 mm más alto y usaba un carburador de corriente ascendente , en lugar de la variedad de corriente descendente de la Allison. [21] El nuevo motor impulsaba un Hamilton Standard de cuatro palas de 11 pies 2 pulgadas (3,40 m) de diámetro .hélice que presentaba puños de caucho moldeado duro. [22] Para satisfacer los mayores requisitos de refrigeración del Merlin, se diseñó un nuevo conducto de fuselaje. Este albergaba un radiador más grande, que incorporaba una sección para el refrigerante del sobrealimentador, y, delante de este y ligeramente más abajo, un enfriador de aceite estaba alojado en un conducto secundario que aspiraba aire a través de la abertura principal y se expulsaba a través de una trampilla de salida separada. [23]
Un "conducto de estruendo" escuchado por los pilotos en vuelo en el prototipo P-51B resultó en una prueba de túnel de viento a gran escala en la NACA 's Laboratorio Aeronáutico Ames . Esto se llevó a cabo insertando el avión, sin los paneles exteriores del ala, en el túnel de viento de 16 pies. Un ingeniero de pruebas se sentaría en la cabina con el túnel de viento en funcionamiento y escucharía el retumbar del conducto. Finalmente, se descubrió que el ruido sordo podría eliminarse aumentando el espacio entre la superficie inferior del ala y el borde superior del conducto del sistema de enfriamiento de 1 a 2 pulgadas (25 a 51 mm). Concluyeron que parte de la capa límite en la superficie inferior del ala se estaba ingiriendo en la entrada y se estaba separando, lo que hacía que el radiador vibrara y produjera el estruendo. [24]La entrada de producción del P-51B se redujo aún más, para dar una separación de 2,63 pulgadas (67 mm) desde la parte inferior del ala. Además, se retiró el estante sobre la cara del enfriador de aceite y se barrió el resalte de la entrada. [25]
Se decidió que los nuevos P-51B (NA-102) continuarían con el mismo armamento y carga de municiones del P-51A, mientras que la instalación del depósito de bombas / tanque de descarga externo se adaptó del A-36 Apache; los bastidores estaban clasificados para transportar hasta 500 lb (230 kg) de municiones y también estaban equipados con tuberías para tanques de caída. Las ametralladoras se apuntaron utilizando la mira reflectora N-3B iluminada eléctricamente equipada con un conjunto de cabezal A-1 que permitía usarla como mira de pistola o bomba variando el ángulo del cristal reflector. [26] A los pilotos también se les dio la opción de tener miras de anillo y talón montadas en las formadoras de capota superior del motor. Esta opción se suspendió con el P-51D. [27]
El primer XP-51B voló el 30 de noviembre de 1942. [28] Las pruebas de vuelo confirmaron el potencial del nuevo caza, con el techo de servicio elevado en 10.000 pies (3.000 m), con una velocidad máxima mejorando en 50 mph (43 nudos); 80 km / h) a 30.000 pies (9.100 m). La producción estadounidense se inició a principios de 1943 con el P-51B (NA-102) fabricado en Inglewood, California, y el P-51C (NA-103) en una nueva planta en Dallas, Texas, que estaba en funcionamiento en el verano de 1943. . [nb 3] La RAF nombró a estos modelos Mustang Mk III . En las pruebas de rendimiento, el P-51B alcanzó las 441 mph (383 kn; 710 km / h) a 30.000 pies (9.100 m). [29]Además, el alcance extendido hecho posible por el uso de tanques de caída permitió que el Mustang propulsado por Merlin se introdujera como una escolta de bombarderos con un radio de combate de 1.210 km (750 mi) usando dos de 75 gal EE.UU. (62 imp gal; 280 l). ) Tanques de caída de construcción de chapa metálica estampada de 2 piezas. [29]
El alcance se incrementaría aún más con la introducción de un tanque de combustible autosellante de 320 l (85 gal EE. UU.) Detrás del asiento del piloto, comenzando con P-51B-5-NA ("bloque 5"). Cuando este tanque estuvo lleno, el centro de gravedad del Mustang se movió peligrosamente cerca del límite de popa. Como resultado, las maniobras se restringieron hasta que el tanque se redujo a aproximadamente 25 gal EE.UU. (21 gal imp; 95 l) y los tanques externos se habían dejado caer. Los problemas de "marsopa" de alta velocidad de los P-51B y P-51C con los tanques del fuselaje llevarían al reemplazo de los elevadores cubiertos de tela por superficies cubiertas de metal y una reducción de la incidencia del plano de cola. [30] Con el fuselaje y los tanques laterales, más dos tanques de caída de 75 gal EE.UU. (62 imp gal; 280 l), el radio de combate era de 880 millas (1420 km).[29]
A pesar de estas modificaciones, los P-51B y P-51C, y los P-51D y P-51K más nuevos, experimentaron problemas de manejo a baja velocidad que podrían resultar en un "giro rápido" involuntario bajo ciertas condiciones de velocidad del aire, ángulo de ataque, peso bruto y centro de gravedad. Varios informes de accidentes hablan de P-51B y P-51C que se estrellaron porque los estabilizadores horizontales se rompieron durante las maniobras. Como resultado de estos problemas, se fabricó un kit de modificación que consta de una aleta dorsal. Un informe declaró:
"A menos que se instale una aleta dorsal en los aviones P-51B, P-51C y P-51D, puede producirse un giro rápido al intentar un giro lento. El estabilizador horizontal no resistirá los efectos de un giro rápido. Para evitar que se repita, el estabilizador debe reforzarse de acuerdo con el documento TO 01-60J-18 del 8 de abril de 1944 y debe instalarse una aleta dorsal. Los kits de aleta dorsal se están poniendo a disposición de las actividades en el extranjero "
Los kits de aleta dorsal estuvieron disponibles en agosto de 1944 y están disponibles como actualizaciones para P-51B y P-51C (pero rara vez se usan en los Mustang "razorback" -B y -C), y para los primeros P-51D y P-51K que aún no se había construido con ellos. También se incorporó un cambio en las lengüetas de ajuste del timón , lo que ayudaría a evitar que el piloto controlara demasiado la aeronave y creara cargas pesadas en la unidad de cola. [31]
Una de las pocas quejas restantes con el avión propulsado por Merlin fue una mala vista hacia atrás. La estructura del dosel, que era la misma que la de los Mustang con motor Allison, estaba formada por paneles planos enmarcados; el piloto entró o salió de la cabina bajando el panel lateral de babor y levantando el panel superior hacia la derecha. El dosel no se pudo abrir en vuelo y los pilotos altos especialmente se vieron obstaculizados por el espacio limitado para la cabeza. [30] Con el fin de mejorar al menos parcialmente la vista desde el Mustang, los británicos habían modificado en campo algunos Mustang con toldos transparentes y deslizantes llamados capuchas Malcolm (diseñadas por Robert Malcolm), y cuyo diseño también había sido adoptado por la Marina de los EE. UU. propia versión F4U-1D del Corsair en abril de 1944.
La nueva estructura era una moldura de plexiglás sin marco [nb 4] que se hinchaba hacia afuera en la parte superior y los lados, aumentando el espacio para la cabeza y permitiendo una mayor visibilidad hacia los lados y la parte trasera. [30] Debido a que la nueva estructura se deslizó hacia atrás sobre los patines, podría abrirse durante el vuelo. El mástil aéreo detrás del dosel fue reemplazado por una antena de "látigo" que se montó más a popa y se desplazó hacia la derecha. La mayoría de los Mk III británicos estaban equipados con capuchas Malcolm. Varios grupos de servicio estadounidenses "adquirieron" los kits de conversión necesarios y algunos P-51B / P-51C estadounidenses aparecieron con el nuevo toldo, aunque la mayoría continuó utilizando los toldos enmarcados originales. [30]
Los P-51B y P-51C comenzaron a llegar a Inglaterra en agosto y octubre de 1943. Las versiones P-51B / P-51C se enviaron a 15 grupos de caza que formaban parte de la 8ª y 9ª Fuerzas Aéreas en Inglaterra y la 12ª y 15ª. en Italia (la parte sur de Italia estaba bajo control aliado a finales de 1943). Otras implementaciones incluyeron el Teatro de China Birmania India (CBI). El primer grupo en volar el P-51 en operaciones fue el 354º Grupo de Operaciones ; su primera misión de escolta de larga distancia se realizó el 15 de enero de 1944. [32]
Los estrategas aliados rápidamente explotaron al caza de largo alcance como escolta de bombarderos. Fue en gran parte debido al P-51 que los bombardeos diurnos en las profundidades del territorio alemán se hicieron posibles sin pérdidas prohibitivas de bombarderos a fines de 1943.
Varios de los aviones P-51B y P-51C fueron equipados para reconocimiento fotográfico y designados F-6C .
Después de la experiencia de combate, la serie P-51D introdujo un dosel de "lágrima" o " burbuja " para rectificar los problemas de mala visibilidad en la parte trasera de la aeronave. [33] En Estados Unidos, se habían desarrollado nuevas técnicas de moldeo para formar transparencias de nariz aerodinámicas para bombarderos. North American diseñó un nuevo dosel de plexiglás aerodinámico para el P-51B que luego se desarrolló en el dosel de burbujas en forma de lágrima. A finales de 1942, la décima producción de P-51B-1-NA se retiró de las líneas de montaje. Desde el parabrisas de popa, el fuselaje fue rediseñado reduciendo los formadores traseros del fuselaje a la misma altura que los de adelante de la cabina; la nueva forma encajó en la unidad de cola vertical. [34] Un nuevo estilo más simple de parabrisas, con un parabrisas en ángulo resistente a las balas montado en dos piezas laterales planas, mejoró la vista hacia adelante, mientras que el nuevo toldo resultó en una visibilidad panorámica excepcional. Las pruebas en túnel de viento de un modelo de madera confirmaron que la aerodinámica era sólida. [34]
El nuevo modelo Mustang también tenía un ala rediseñada; Las alteraciones en las trabas del tren de rodaje hacia arriba y los mecanismos de retracción de las puertas interiores significaron que se agregó un filete adicional hacia adelante de cada uno de los huecos de las ruedas, aumentando el área del ala y creando un distintivo "torcedura" en los bordes de ataque de la raíz del ala .
Otras alteraciones a las alas incluyeron nuevas luces de navegación, montadas en las puntas de las alas, en lugar de las luces más pequeñas encima y debajo de las alas de los Mustang anteriores, y luces de aterrizaje retráctiles que estaban montadas en la parte trasera de los huecos de las ruedas; estos reemplazaron las luces que se habían montado anteriormente en los bordes de ataque de las alas. [37]
El motor era el Packard V-1650-7 , una versión con licencia de la serie Rolls-Royce Merlin 60 , equipada con un sobrealimentador de dos velocidades y dos etapas .
El armamento se incrementó con la adición de dos ametralladoras Browning M2 de "cañón ligero" AN / M2 más de 12,7 mm (0,5 pulgadas) , la ametralladora estándar de gran calibre utilizada en todos los servicios aéreos estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial, lo que trajo la total a seis. El par interior de ametralladoras tenía 400 rondas por arma, y las otras tenían 270 rpg, para un total de 1.880. [38] Los cañones M2 de los subtipos B / C estaban montados con una inclinación axial interior, este montaje en ángulo había causado problemas con la alimentación de municiones y con los casquillos y eslabones gastados que no despejaban los conductos de los cañones, lo que generaba frecuentes quejas de que los cañones atascado durante las maniobras de combate. Los seis M2 del D / K se montaron en posición vertical, solucionando los problemas de atasco. Además, las armas se instalaron a lo largo de la línea del ala 's diedro, en lugar de paralelo a la línea del suelo como en los Mustang anteriores. [39] [nb 6]
Los bastidores de alas instalados en la serie P-51D / P-51K se reforzaron y pudieron transportar hasta 1,000 lb (450 kg) de municiones, aunque las bombas de 500 lb (230 kg) eran la carga máxima recomendada. [40] Los modelos posteriores tenían pilones de cohetes desmontables bajo las alas "Zero Rail" añadidos para transportar hasta diez cohetes T64 de 5.0 in (127 mm) HVAR por avión. La mira se cambió de la N-3B a la N-9 antes de la introducción en septiembre de 1944 de la mira de giroscopio K-14 o K-14A . [41] [nb 7] Aparte de estos cambios, las series P-51D y K conservaron el motor V-1650-7 utilizado en la mayoría de las series P-51B / C. [43]
La adición del tanque de combustible del fuselaje de 85 galones estadounidenses (322 l), junto con la reducción en el área del nuevo fuselaje trasero, exacerbó los problemas de manejo ya experimentados con la serie B / C cuando estaba equipada con el tanque, y dio lugar a lo mismo. El filete se agregó a las versiones -B, -C y las versiones iniciales de la serie -D en el campo, para estandarizarse rápidamente como un componente normal del fuselaje trasero en los bloques de producción posteriores de la versión -D. [37] Los P-51D sin tanques de combustible en el fuselaje estaban equipados con equipos de radio de comando SCR-522-A o SCR-274-N y transmisores de radio SCR-695-A o SCR-515, así como con un AN / APS -13 conjunto de advertencia trasera; [nb 9] Los P-51D y K con tanques de fuselaje usaban el SCR-522-A y AN / APS-13 únicamente. [44]
El P-51D se convirtió en la variante más producida del Mustang. Una versión construida por Dallas del P-51D, designada como P-51K, estaba equipada con una hélice Aeroproducts de 11 pies (3,4 m) de diámetro en lugar de la hélice Hamilton Standard de 11,2 pies (3,4 m) . [45] La hélice Aeroproducts de palas huecas no era confiable, debido a problemas de fabricación, con vibraciones peligrosas a todo gas y finalmente fue reemplazada por la Hamilton Standard. [46] En la época de la Guerra de Corea, la mayoría de los F-51 estaban equipados con hélices Hamilton Standard "sin manguito" con palas más anchas y de punta roma. [46]
Las versiones de reconocimiento fotográfico del P-51D y P-51K fueron designadas F-6D y F-6K respectivamente. La RAF asignó el nombre Mustang Mk IV al modelo P-51D y Mustang Mk IVA a los modelos P-51K. [46]
El P-51D / P-51K comenzó a llegar a Europa a mediados de 1944 y rápidamente se convirtió en el principal caza de la USAAF en el teatro. Fue producido en mayor número que cualquier otra variante de Mustang. Sin embargo, al final de la guerra, aproximadamente la mitad de todos los Mustang operativos seguían siendo modelos P-51B o P-51C.
En noviembre de 1944, el gobierno australiano decidió encargar Mustangs fabricados en Australia, para reemplazar sus Curtiss Kittyhawks y CAC Boomerangs en el teatro del Pacífico Sudoeste . La fábrica de Commonwealth Aircraft Corporation (CAC) en Fishermans Bend , Melbourne fue la única línea de producción fuera de EE. UU. Para el P-51.
En 1944, se enviaron 100 P-51D desde los EE. UU. En forma de kit para inaugurar la producción. Desde febrero de 1945, CAC ensambló 80 de estos bajo la designación CA-17 Mustang Mark 20, con el primer avión construido en Australia volando el 29 de abril de 1945 y el primer avión fue entregado a la RAAF el 31 de mayo de 1945. [47] Los 20 restantes se mantuvieron sin montar como piezas de repuesto. Además, 84 P-51K también se enviaron directamente a la RAAF desde EE. UU.
A finales de 1946, CAC recibió otro contrato para construir 170 (reducido a 120) más P-51D por su cuenta; Estos, designados CA-18 Mustang Mark 21, Mark 22 o Mark 23, fueron fabricados íntegramente en la empresa, y solo unos pocos componentes se obtuvieron del extranjero. [47] Los modelos 21 y 22 utilizaron el Packard V-1650-3 o V-1650-7 de fabricación estadounidense. Los Mark 23, [nb 10] que siguieron a los 21, fueron propulsados por motores Rolls-Royce Merlin 66 o Merlin 70. Los primeros 26 se construyeron como Mark 21, seguidos de 66 Mark 23; los primeros 14 Mark 21 se convirtieron en aviones de reconocimiento de combate, con dos cámaras F24en posición vertical y oblicua en el fuselaje trasero, arriba y detrás del carenado del radiador; la designación de estos Mustang modificados se cambió de Mark 21 a Mark 22. Un adicional de 14 Mark 22 especialmente diseñado, construido después del Mark 23 y propulsado por Packard V-1650-7 o Merlin 68, completaron la producción. [47] Todos los CA-17 y CA-18, más los 84 P-51K, utilizaron números de serie australianos con el prefijo A68.
Después de que la USAF canceló los pedidos de variantes P-51H, la RAAF hizo lo mismo, deteniendo 250 CAC CA-21 construidos localmente. [49]
Los Mustang ligeros tenían un nuevo diseño de alas. El perfil aerodinámico se cambió a NACA 66,2- (1.8) 15.5 a = .6 en la raíz y NACA 66,2- (1.8) 12 a = .6 en la punta. Estos perfiles aerodinámicos fueron diseñados para dar menos resistencia que los anteriores NAA / NACA 45-100. Además, la forma en planta era un trapezoide simple, sin extensión del borde de ataque en la raíz. [25] [50]
En 1943, North American presentó una propuesta para rediseñar el P-51D como modelo NA-105, que fue aceptada por la USAAF. Las modificaciones incluyeron cambios en la capota, un tren de aterrizaje simplificado con ruedas más pequeñas y frenos de disco, una capota más grande [ aclaración necesaria ] y un armamento de cuatro .50 Brownings. En total, el diseño era unos 730 kg más ligero que el P-51D. En vuelos de prueba, el NA-105 alcanzó 491 mph (790 km / h) a 21.000 pies (6.400 m). La designación XP-51F se asignó a los prototipos propulsados con motores V-1650 (un pequeño número se pasó a los británicos como el Mustang V ), y XP-51G a aquellos con Merlin RM 14 SM. [51]
Se agregó al programa de desarrollo un tercer prototipo liviano impulsado por una Allison V- 1710-119. Este avión fue designado XP-51J . Dado que el motor no se desarrolló lo suficiente, el XP-51J fue prestado a Allison para el desarrollo del motor. Ninguno de estos pesos ligeros experimentales entró en producción. [52]
El P-51H (NA-126) fue el Mustang de producción final, incorporando la experiencia adquirida en el desarrollo de los aviones XP-51F y XP-51G. Este avión, con diferencias menores como el NA-129, llegó demasiado tarde para participar en la Segunda Guerra Mundial, pero llevó el desarrollo del Mustang a un pico como uno de los cazas con motor de pistón de producción más rápidos en ver servicio. [53]
El P-51H usó el nuevo motor V-1650-9 , una versión del Merlin que incluía el control automático de sobrealimentación del sobrealimentador Simmons con inyección de agua, lo que permitía una potencia de emergencia de guerra de hasta 2.218 hp (1.500 kW). Las diferencias entre el P-51D incluían alargar el fuselaje y aumentar la altura de la aleta de cola, lo que reducía la tendencia a guiñar. También se mejoró el acceso del servicio a las armas y municiones. El dosel se parecía al estilo P-51D, sobre la posición de un piloto elevado, y el avión recibió una nueva hélice con palas más anchas, sin manguitos y puntas redondeadas para permitir un mejor uso de la potencia adicional. Esta hélice era similar a la utilizada en algunos P-51D de producción posterior y en la mayoría de los F-51D de posguerra.
Con un nuevo fuselaje varios cientos de libras más ligero, potencia adicional y un radiador más aerodinámico, el P-51H era más rápido que el P-51D, capaz de alcanzar 472 mph (760 km / h; 410 kn) a 21.200 pies (6.500 m). ). [54]
El P-51H fue diseñado para complementar al P-47N como el avión principal para la invasión de Japón , con 2.000 pedidos para ser fabricados en Inglewood. La producción estaba ganando velocidad con 555 entregados cuando terminó la guerra. Se cancelaron pedidos adicionales, que ya estaban en los libros. Con el recorte en la producción, las variantes del P-51H con diferentes versiones del motor Merlin se produjeron en cantidades limitadas o se terminaron. Estos incluyeron el P-51L , similar al P-51H pero que utiliza el motor V-1650-11 de 2270 hp (1,690 kW), que nunca se construyó; y su versión construida en Dallas, el P-51M, o NA-124, que usaba el motor V-1650-9A que carecía de inyección de agua y, por lo tanto, estaba clasificado para una potencia máxima más baja, de los cuales uno se construyó a partir del 1629 pedido original, número de serie 45-11743.
Aunque algunos P-51H se entregaron a unidades operativas, ninguno entró en combate en la Segunda Guerra Mundial y, en el servicio de posguerra, la mayoría se entregaron a unidades de reserva. Se proporcionó un avión a la RAF para pruebas y evaluación. El número de serie 44-64192 fue designado BuNo 09064 y utilizado por la Marina de los EE. UU. Para probar diseños de perfil aerodinámico transónico y luego regresó a la Guardia Nacional Aérea en 1952. El P-51H no se usó para el combate en la Guerra de Corea a pesar de sus características de manejo mejoradas. ya que el P-51D estaba disponible en cantidades mucho mayores y era un producto probado.
Muchos de los avances aerodinámicos del P-51 (incluido el ala de flujo laminar) se trasladaron a la próxima generación de cazas a reacción de América del Norte, el Navy FJ-1 Fury y el Air Force F-86 Sabre . Las alas, el empenaje y el dosel de la primera variante de alas rectas del Fury (el FJ-1) y los prototipos preliminares sin construir del P-86 / F-86 se parecían mucho a los del Mustang antes de que el avión fuera modificado con barrido. diseños de alas.
A principios de 1944, el primer P-51A-1-NA, 43-6003 . fue equipado y probado con un kit de esquí retráctil ligero que reemplaza las ruedas. Esta conversión se realizó en respuesta a un requisito percibido de aeronaves que operarían lejos de pistas de aterrizaje preparadas. Se conservaron los carenados principales de las patas oleo , pero se quitaron las puertas de las ruedas principales y las puertas de las ruedas traseras para las pruebas. Cuando se replegó el tren de aterrizaje, los esquís del tren principal se alojaron en el espacio en el compartimiento inferior del motor que se puso a disposición mediante la eliminación del fuselaje .50 in (12,7 mm) Brownings de los P-51A. Toda la instalación agregó 390 lb (180 kg) al peso de la aeronave y requirió que la presión de operación del sistema hidráulico tuviera que aumentarse de 1,000 a 1,200 psi (6,900 a 8,300 kPa )). Las pruebas de vuelo mostraron que el manejo en tierra era bueno y que el Mustang podía despegar y aterrizar en una longitud de campo de 300 m (1,000 pies); la velocidad máxima era 18 mph (29 km / h) más baja, aunque se pensó que los carenados sobre los esquís retraídos compensarían. [55]
La preocupación por la incapacidad de la USAAF para escoltar a los B-29 hasta el continente japonés dio como resultado el proyecto "Seahorse" altamente clasificado (NAA-133), un esfuerzo por "navalizar" el P-51. [nb 11] El 15 de noviembre de 1944, el aviador naval (y más tarde piloto de pruebas), el teniente Bob Elder, en un P-51D-5-NA 44-14017 , inició las pruebas de vuelo desde la cubierta del portaaviones Shangri-La . Este Mustang había sido equipado con un gancho de detención, que estaba unido a un mamparo reforzado detrás de la abertura de la rueda trasera; el gancho estaba alojado en una posición aerodinámica debajo del carenado del timón y podía soltarse desde la cabina. [57] Las pruebas demostraron que el Mustang podía salir volando de la plataforma del portaaviones sin la ayuda de una catapulta, utilizando un ajuste de aleta de 20 ° hacia abajo y 5 ° hacia arriba. Se descubrió que los aterrizajes eran fáciles y, al permitir que la rueda de cola entrara en contacto con la cubierta antes que el tren principal, la aeronave podía detenerse en una distancia mínima. [58] El proyecto fue cancelado después de que los marines estadounidenses aseguraran la isla japonesa de Iwo Jima y sus aeródromos, lo que hizo posible que los modelos P-51D estándar acompañaran a los B-29 hasta las islas japonesas y de regreso. [59]
Mientras Norteamérica se concentraba en mejorar el rendimiento del P-51 mediante el desarrollo de los Mustang ligeros, en Gran Bretaña se buscaban otras vías de desarrollo. Con este fin, dos Mustang Mk III (P-51B y P-51C), FX858 y FX901 , fueron equipados con diferentes variantes de motor Merlin. El primero de ellos, FX858 , fue equipado con un Merlin 100 de Rolls-Royce en Hucknall ; este motor era similar al RM 14 SM instalado en el XP-51G y era capaz de generar 2,080 hp (1,550 kW) a 22,800 pies (7,000 m) usando una presión de sobrealimentación de +25 lbf / in 2 (170 kPa ; 80 inHg). ) en situaciones de emergencia de guerra. Con este motor,FX858 alcanzó una velocidad máxima de 455 mph (732 km / h) a 17,800 pies (5,425 m), y 451 mph se pudo mantener a 25,000 pies (7,600 m). La velocidad de ascenso fue de 4.500 pies / min (22,9 m / s) a 1.600 pies (486 m) y de 4.000 pies / min (20,3 m / s) a 13.000 pies (3.962 m). [60]
FX901 se equipó con un Merlin 113 (también utilizado en el De Havilland Mosquito B.35 ). Este motor era similar al Merlin 100, equipado con un sobrealimentador clasificado para altitudes más altas. FX901 era capaz de 454 mph (730 km / h) a 30.000 pies (9.100 m) y 414 mph (666 km / h) a 40.000 pies (12.200 m). [61]
Las dimensiones básicas de las variantes P-51 / A-36 se mantuvieron constantes desde el XP-51 hasta los P-51 "ligeros" experimentales, aunque hubo variaciones relativamente menores en la altura y el área de las alas. El P-51H fue la primera versión de producción del Mustang en presentar un fuselaje alargado y una aleta trasera más alta.
La potencia nominal de los motores puede variar según el tipo de sobrealimentador instalado, el tamaño de los impulsores del compresor y las velocidades de marcha seleccionadas.
En el caso del V-1650 , usado a partir del P-51B, se pueden cotizar dos conjuntos de potencias porque estos motores estaban equipados con supercargadores de dos velocidades y dos etapas ; la potencia máxima generada por el V-1650-3 fue de 1,490 hp (1,110 kW; 1,510 PS) a la altitud crítica de 13,750 pies (4,190 m) en ventilador bajo usando 61 pulgadas (1,500 mm) de mercurio (61 "Hg)" "boost". [81] El "boost" es la presión a la que se comprime la mezcla de aire y combustible antes de pasar a los cilindros del motor ( presión del colector). Debido a que la presión y la densidad del aire disminuyen con la altitud, la eficiencia de un motor de pistón disminuye debido a la reducción en la cantidad de aire que puede ingresar al motor; por ejemplo, la densidad del aire a 30.000 pies (9.100 m) es ⅓ de la que hay al nivel del mar , por lo que sólo ⅓ de la cantidad de aire puede introducirse en el cilindro y sólo ⅓ del combustible puede quemarse.
En el caso del Mustang, el aire que se fuerza a través de la entrada de aire del sobrealimentador fue comprimido primero por la primera etapa del sobrealimentador, o soplador bajo . El intercooler impidió que la mezcla comprimida se calentara demasiado y se encendiera antes de llegar a los cilindros o creara una condición conocida como detonación .
Dos etapas se refiere al uso de dos impulsores [nb 12] en un eje de transmisión común que, de hecho, constituye dos sobrealimentadores en serie; un carburador de presión Bendix-Stromberg inyectaba combustible a 5 psi (34 kPa) a través de una boquilla directamente en el supercargador donde el impulsor de la primera etapa comprimía la mezcla de aire / combustible. A continuación, se alimentó al impulsor más pequeño de la segunda etapa que comprimió aún más la mezcla. Los impulsores fueron accionados por una caja de cambios de dos velocidades operada hidráulicamente. [82] En altitudes bajas a medias, el sobrealimentador estaba en ventilador bajo(esto se refería a la velocidad a la que operaban los impulsores). Una vez que la aeronave alcanzó y subió la altitud crítica establecida (20.000 pies (6.100 m) para el -3), la potencia comenzaría a disminuir a medida que la presión atmosférica, por lo tanto, el peso del aire disminuyó. A medida que se pasaba la altitud crítica, una cápsula aneroide operada por presión accionaba la caja de cambios que cambiaba a un ventilador alto , impulsando los impulsores más rápido, comprimiendo un mayor volumen de la mezcla de aire y combustible. [83] [nb 13] Este ventilador de segunda etapa requirió aproximadamente 200 hp (150 kW; 200 PS) para impulsarlo. Como resultado, la potencia máxima generada por el V-1650-3 en ventilador alto fue de 1.210 hp (900 kW; 1.230 PS) a 25.800 pies (7.900 m), usando 61 "Hg.[81] [84]
El V-1650-7 utilizado en los P-51B / C posteriores y en el P-51D / K produjo un poco más de potencia pero, debido al uso de relaciones de transmisión ligeramente diferentes para los impulsores, las clasificaciones de altitud crítica de las etapas del supercargador fueron más bajo, 8.500 pies (2.600 m) y 21.400 pies (6.500 m), respectivamente, ya que la experiencia mostró que la mayoría de los combates aire-aire en Europa se estaban llevando a cabo entre estas altitudes. [30]
La potencia del motor también podría cambiar según el octanaje del combustible de aviación que se utilice. Los combustibles de mayor octanaje permitieron aumentar las presiones de refuerzo sin los riesgos de preencendido o detonación.
En lugar de usar pulgadas de mercurio, los británicos midieron la presión de sobrealimentación en psi. Una lectura de +6 significaba que la mezcla de aire / combustible se estaba comprimiendo a 20,7 psi (6 psi más de una atmósfera ) antes de entrar en el motor; +25 significaba que la mezcla de aire / combustible se comprimía a 39,7 psi.
Pulgadas de mercurio ("Hg) | Libras de impulso [85] |
80,9 "de mercurio = | Impulso de 25 libras |
66,6 "de mercurio = | Aumento de 18 libras |
60,5 "de mercurio = | Impulso de 15 libras |
48,3 "de mercurio = | Aumento de 9 libras |
42,2 "de mercurio = | Aumento de 6 libras |
Al leer las cifras de rendimiento, siempre debe tenerse en cuenta que el peso, la resistencia aerodinámica generada por diferentes accesorios externos, el estado de la estructura y / o el motor y todo tipo de otros factores podrían influir en el rendimiento de una aeronave. Por ejemplo, las alas de flujo laminar del P-51 debían mantenerse lo más limpias y suaves posible; incluso un daño relativamente menor en los bordes de ataque del ala podría reducir drásticamente la velocidad máxima. Las cifras de rendimiento precisos para la mayoría de la P-51 vino de las pruebas llevadas a cabo en las instalaciones, tales como el USAAF 's Vuelo de prueba Rama Ingeniería , con sede en Wright Field , cerca de Dayton, Ohio y, para la RAF, laEstablecimiento experimental de aviones y armamento (A & AEE), con sede en Boscombe Down . North American Aviation llevó a cabo sus propias pruebas de rendimiento, al igual que el único otro fabricante del P-51, Commonwealth Aircraft Corporation (CAC) de Australia .