Lockheed aveva già gareggiato nel 1936, ma aveva perso contro l’XFM-1 Airacuda di Bell. Lockheed era una novità nel mercato degli aerei militari e competendo contro Boeing e Douglas, molti pensavano che stesse oltrepassando i suoi confini. Tuttavia, questo punto di vista non è stato condiviso dal presidente della Lockheed Robert E. Gross e ha dato il permesso al suo team di progettazione di procedere con un piano.
Il capo ingegnere di Lockheed, Hall Hibbard e l’allora giovane Clarence “Kelly” Johnson e il loro team di progettazione avrebbero escogitato una delle partenze più audaci dal tradizionale sviluppo dei caccia americani. Hibbard si rese conto che non esisteva un motore al mondo in grado di soddisfare tutte le specifiche di velocità, autonomia, salita , potenza di fuoco e altre specifiche. Quello di cui avevano bisogno erano due motori. Hibbard esaminò il nuovo motore Allison V-1710 che era stato appena testato per fornire 1.000 hp (745 kW) per 150 ore. Il loro aereo avrebbe richiesto due di questi motori e il Il design dell’aereo è stato ristretto a sei selezioni. Con la scelta finale decisa, il Lightning rappresentava una rottura completa rispetto al design convenzionale della cellula, alla potenza e all’armamento. Aveva il doppio della potenza ed era quasi il doppio delle dimensioni dei suoi predecessori. Aveva quattro .50 calibro mac i suoi cannoni più un cannone da 20 mm, potenza di fuoco sufficiente per affondare una nave, ea volte lo facevano. Posizionando i cannoni nella capsula centrale della fusoliera, ciò eliminava la necessità di sincronizzazione dell’elica e le doppie aste fornivano spazio aggiuntivo per motori, carrello di atterraggio e turbocompressori.
Un fulmine P-38F.
Il carrello di atterraggio del triciclo del Lightning e la configurazione a doppio braccio completavano l’elenco delle principali deviazioni da quelli che potrebbero essere considerati combattenti dell’esercito convenzionale. A questo proposito, era molto insolito che il progetto Lightning fosse andato oltre la fase di test – concetti così radicali raramente raggiungevano lo stato di produzione. Ma il semplice fatto era che il P-38 era più che mai necessario. Il Messerschmitt Bf 109 e il Supermarine Spitfire avevano una velocità massima di circa 350 mph (563 km / h) con un limite massimo 9.144 m (30.000 piedi) e ora l’esercito aveva finalmente un concorrente che superava il loro requisito di 40 mph (65 km / h).
L’XP-38 (c / n 37-457), era costruito sotto stretta segretezza e ha fatto il suo volo inaugurale il 27 gennaio 1939, pilotato dal pilota collaudatore tenente Benjamin S. Kelsey. Forti vibrazioni sono state riscontrate sul primo volo e ciò era dovuto al flutter della coda, che alla fine fu cor retto nell’YP-38 installando carenature o “raccordi” alle radici delle ali per migliorare il flusso d’aria, installando i contrappesi dell’elevatore e modificando l’angolo di incidenza dello stabilizzatore orizzontale.
Le prestazioni iniziali dell’XP-38 giustificavano Investimento di Lockheed di quasi $ 600.000 dei propri fondi per produrre il prototipo. Sebbene fosse ancora necessario un ulteriore sviluppo, l’esercito decise di revocare la segretezza e programmò l’unico prototipo per uno speed-dash transcontinentale l’11 febbraio 1939 da March Field, California a Mitchell Field, New York. È stata una decisione fondamentale che li avrebbe perseguitati per anni.
L’XP-38 si è bloccato solo dopo 16 giorni.
Durante il volo, la velocità media era di 340 mph (547 km / h) e un forte vento in coda forniva una velocità al suolo di 420 mph (675 km / h). Sono state effettuate due soste per il rifornimento ad Amarillo, in Texas, e Dayton, in Ohio. Tuttavia, in avvicinamento a Mitchell Field, Kelsey ha ritirato la potenza e ha spento il motore destro, mandandolo in una ripida svolta a destra. Kelsey tagliò di nuovo l’acceleratore e l’aereo scivolò giù e si staccò dalle cime degli alberi che costeggiavano il campo. Il carrello si è impigliato in un albero di 10 m (35 piedi) e l’aereo è precipitato in una buca di sabbia sul campo da golf Cold Stream, a 610 m (2.000 piedi) dalla pista. Un’indagine dell’esercito attribuì il guasto al motore al ghiaccio del carburatore.1 Kelsey sopravvisse e rimase una parte importante del programma Lightning, ma l’aereo fu una perdita totale. Nonostante l’incidente, l’esercito ha ritenuto che l’aereo si fosse dimostrato promettente e Lockheed ha ricevuto un contratto per tredici YP-38 insieme al consueto elenco di miglioramenti. L’XP-38 si è schiantato dopo soli 16 giorni con un tempo di trasmissione di 11 ore e 50 minuti.
Il volo è durato solo 17 minuti in più rispetto al volo da record di Howard Hughes nel pilota H-1, ma ancora più importante , l’incidente è stato un grave ostacolo e ha ritardato lo sviluppo del P-38 per almeno due anni. Una volta diventato operativo, sono emersi problemi tecnici che avrebbero potuto essere corretti prima che l’aereo fosse messo in servizio. Martin Caidin, autore di “Fork-Tailed Devil: The P-38” è stato molto critico nei confronti della decisione USAAC di pubblicizzare l’aereo. Suggerisce che lo speed-dash con l’unico prototipo fosse una folle trovata pubblicitaria che ha portato a molte vittime che avrebbe potuto essere prevenuto.
Un fulmine P-38H.
Uno dei problemi principali emersi è stata la perdita di controllo in un’immersione causata dalla compressibilità aerodinamica. Durante la tarda primavera del 1941, il maggiore USAAC Signa A. Gilke incontrò seri problemi durante le immersioni con il suo fulmine ad alta velocità da un’altitudine di 30.000 piedi (9.120 m). Quando l’aereo ha raggiunto una velocità indicata di circa 320 mph (515 km / h), ha subito un forte impatto e la coda dell’aereo ha iniziato a tremare violentemente. La velocità è aumentata rapidamente e il muso è caduto fino a quando l’immersione è stata quasi verticale. Signa si riprese a malapena dall’immersione e atterrò in sicurezza. Tuttavia, molti ignari piloti non sarebbero stati così fortunati e sarebbero precipitati a terra.
Il P-38 soffriva di due diversi problemi, sbattimento della coda e compressibilità La compressibilità poteva strappare la coda al P-38 e questo fenomeno era comune a tutti i caccia ad alta velocità. Sia i P-47 Thunderbolts che i P-51 Mustang perdevano la coda durante le immersioni ad alta velocità. La compressibilità causava colpi sul P-38, non flutter. Flutter è stato corretto installando raccordi alari e apportando modifiche al piano di coda. La compressibilità devia il flusso d’aria verso l’alto & verso il basso lontano dal bordo d’attacco e impedisce il corretto flusso d’aria sopra l’ala. Lockheed engineer Hall Hibbard sai d, “È apprezzabile a 425 mph (684 km / h) e grave a 500 mph (805 km / h) e superiore.”
Un P-38E sperimentale con una coda sollevata.
Una soluzione tentata è stata di piegare i bracci verso l’alto , che ha spostato il piano di coda più in alto di 30 pollici (76 cm) rispetto al P-38 standard, ma tragicamente non ha funzionato. Il pilota collaudatore della Lockheed Ralph Virden portò l’aereo a coda alta in quota, lo mise in un’immersione ad alta velocità e si precipitò verso la sua morte.2
Sono passati diciassette mesi prima che gli ingegneri potessero determinare la causa del fulmine ” s il naso a cadere. Hanno testato un modello in scala P-38 nella galleria del vento del Laboratorio di Ames gestita dal National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) e hanno scoperto che le onde d’urto si formavano sopra l’ala quando il flusso d’aria raggiungeva velocità transoniche causando turbolenza. Il muso dell’aereo si piegherebbe, perché il downwash sulla coda diminuiva, creando una maggiore pressione sul lato inferiore dello stabilizzatore orizzontale. Ciò potrebbe essere risolto aggiungendo il trim in alto dell’elevatore e talvolta l’aereo si riprenderebbe ad altitudini inferiori all’aumentare della densità dell’aria .
La velocità del suono (Mach 1.0) dipende dalla densità dell’aria e aumenterà all’aumentare dell’altitudine e al diminuire della temperatura. A livello del mare, la velocità del suono è di circa 762 mph (1.226 km / h) A 40,00 0 ft. (12.192 m), la velocità del suono è di circa 660 mph (1.062 km / h). Una grave instabilità inizia a verificarsi a velocità transoniche da 0,80 a 1,0 Mach oa circa 600–768 mph (965–1236 km / h). Un aeroplano che si avvicina a 1.046 km / h (540 mph) a 10.669 m (35.000 piedi) è al di sopra di Mach 0,80. A questa velocità e altitudine, l’aereo è nel raggio transonico e questo è quando i controlli di volo diventano inefficaci. Quando gli aerei si tuffano e si avvicinano a 10.000 piedi (3.048 m), una velocità di 540 mph diminuirà a Mach 0,73. Ad altitudine inferiore, l’aereo sarebbe al di sotto della portata transonica e l’onda d’urto si dissiperebbe dall’ala. Man mano che l’onda d’urto scompare, i controlli di volo tornerebbero a funzionare.3
| Altitudine | Mach 1 |  |
|---|---|---|
| 1000 piedi | mph | |
| 0 | 762 | |
| 5 | 748 | |
| 10 | 734 | |
| 15 | 721 | |
| 20 | 707 | |
| 25 | 693 | |
| 30 | 678 | |
| 35 | 663 | |
| 40 | 660 | Un’onda d’urto che si forma su un moderno F-18 |
La NACA ha finalmente stabilito che la soluzione definitiva era installare i flap per le immersioni sull’aereo . Con i flap di immersione, le immersioni ad alta velocità potrebbero essere eseguite in completa sicurezza. I kit mod per lembi da immersione sono stati prodotti e spediti su un Douglas C-54, ma l’aereo è stato inavvertitamente abbattuto da uno Spitfire, infrangendo le speranze di rettificare i P-38 già in servizio. La metà di tutti i P-38 non aveva flap da immersione ei flap da immersione installati in fabbrica non furono introdotti in produzione fino al P-38J-25 a metà del 1944.
Fino a quando non furono installati i flap da immersione, i piloti P-38 erano avvertì di non immergersi con l’aereo e non ci volle molto perché i tedeschi lo capissero. All’inizio, i piloti tedeschi erano perplessi sul motivo per cui i P-38 non li avrebbero seguiti in un’immersione.Gli ingegneri tedeschi potrebbero aver sospettato la compressibilità, ma in ogni caso si sono presto resi conto che ai P-38 non era permesso immergersi. Ciò ha dato ai combattenti tedeschi un vantaggio estremo come avrebbe scoperto l’asso tedesco Hans Pichler. Ogni volta che voleva interrompere il contatto con un P-38, eseguiva semplicemente una “S divisa” e si dirigeva verso il ponte. I primi P-38 non erano in grado di inseguirlo.4
Problemi al motore:
Il Lightning sarebbe diventato uno dei migliori combattenti della seconda guerra mondiale, ma il primo periodo di gestazione fu di completa frustrazione. All’inizio dell’8a Air Force, i guasti ai motori erano frequenti e l’addestramento al volo per volare un motore era inadeguato. La situazione più grave per un nuovo pilota era la perdita di un motore al decollo a pieno carico. Molti incidenti si sarebbero potuti evitare se fossero state seguite le procedure corrette, ma la tecnica per sopravvivere a un motore spento al decollo non era sviluppata fino ad anni dopo che il P-38 era in servizio. Molti piloti si sono schiantati come risultato e non sono sopravvissuti a meno che non fossero stati fortunati. La tecnica che è stata finalmente sviluppata è stata quella di tirare indietro la potenza sul buon motore, mettere in piuma il motore morto, regolare il aereo e aumentare gradualmente la potenza del buon motore.
Detonazione wa è un grosso problema e ad alta quota. I motori sono esplosi senza preavviso e si sono verificati così rapidamente che il motore si sarebbe rotto da solo. La detonazione è stata dannosa per i pistoni, le bielle e gli alberi motore. Una delle cause della detonazione sono state le alte temperature dell’aria del carburatore che utilizzavano una pressione del collettore eccessiva. 45 gradi Celsius era la temperatura massima dell’aria del carburatore che il motore poteva sopportare. Per considerazioni di guerra, 91 ottani sono stati utilizzati nell’addestramento e se fossero stati utilizzati più di 44 pollici di pressione del collettore, avrebbe causato la detonazione del motore.
A 9.144 m (30.000 piedi), gli intercooler separarono il cavo dall’ottano di abbassamento del carburante e provocarono tappi sporchi, aste lanciate e valvole ingoiate. I carburanti a 150 ottani sono stati provati in Europa, ma il carburante con piombo ha sporcato le spine, a causa delle basse temperature di esercizio e dei regolatori del compressore che si sono congelati in alta quota.
Il P-38 non era adatto alle condizioni europee per i seguenti motivi:
• I boma gemelli lo rendevano facilmente riconoscibile per i combattenti nemici.
• Il riscaldamento della cabina di pilotaggio era scarso e ciò causava pozzetti estremamente freddi.
• L’aereo era limitato nelle immersioni.
• I guasti al motore erano comuni e inclini al fuoco.
• La velocità di rollio era scarsa.
A causa dell’alto tasso di guasti al motore, Jimmy Doolittle, allora comandante dell’8a Air Force , ha deciso di ritirare il P-38 fuori dall’Europa. Dopo che i Mustang P-51 hanno sostituito il fulmine, il rapporto di uccisione è passato da 1,5: 1 a 7: 1. Tuttavia, altri teatri di guerra chiedevano a gran voce il P-38 ed è qui che il fulmine avrebbe finalmente brillato. Anche se il Lightning è andato molto meglio nei climi più caldi, quando è stato introdotto nel Pacifico, si è verificato un numero insolito di guasti al motore dovuti all’usura prematura dei cuscinetti del motore durante i primi sei mesi del 1944. Pratt & Whitney ha avuto un problema simile con l’erosione delle superfici dei cuscinetti a causa dell’accumulo di acido nell’olio lubrificante. La formulazione dell’olio è stata modificata e il problema è stato finalmente eliminato.5 Wright Aeronautical ha utilizzato anche olio riformulato per correggere i problemi con il suo motore R-2600.
Operazione Vengeance:
La missione più famosa del P-38 è stato l’attacco all’ammiraglio Isoroku Yamamoto. Yamamoto era il comandante della flotta combinata della Marina imperiale giapponese e la mente dietro l’attacco a Pearl Harbor. È stato ucciso sull’isola di Bougainville quando il suo bombardiere Mitsubishi G4M1 “Betty” convertito è stato abbattuto dai P-38 USAAF che operavano da Kukum Field a Guadalcanal. La missione P-38 ha comportato il volo di 600 miglia (965 km) al livello massimo delle onde con un viaggio di ritorno di 400 miglia (644 km). F4F Wildcats e F4U Corsairs disponibili all’epoca non avevano la portata richiesta e solo i P-38 (con serbatoi sganciabili) erano in grado di eseguire la missione lunga 1.000 miglia (1.610 km).
L’attacco all’ammiraglio Yamamoto è stata la missione più famosa del P-38.
L’intelligence navale statunitense aveva intercettato e decrittografato i messaggi secondo cui Yamamoto sarebbe volato da Rabaul all’aeroporto di Balalae, vicino a Bougainville nelle Isole Salomone, per eseguire un’ispezione delle truppe e sollevare il morale dopo l’evacuazione di Guadalcanal. Yamamoto era noto per essere puntuale e questo ha permesso ai Lightning di coordinare con precisione il loro attacco a Yamamoto e al suo staff, volando con due bombardieri Betty G4M1 scortati da sei Zero.
Uno squadrone di diciotto P-38, guidato da Il maggiore John W. Mitchell del 339th Fighter Squadron il 18 aprile 1943 fu assegnato alla missione. Un volo “mortale” di quattro aeroplani è stato assegnato per intercettare l’aereo di Yamamoto composto da Tom Lanphier, Rex Barber, James McLanahan e Joseph Moore.Gli altri P-38 fornirebbero la copertura superiore a 18.000 piedi (5.485 m).
All’uscita, l’aereo di McLanahan fece esplodere un pneumatico e i serbatoi di scarico di Moore non avrebbero alimentato il carburante al motore, quindi furono sostituiti da Raymond Hine e Besby Holmes. Lo squadrone ora era composto da 16 aerei e si diressero verso la Nuova Georgia, volando a soli trenta piedi (9 m) sopra l’acqua per evitare il rilevamento da parte dei giapponesi. Volando a bassa quota sopra un mare calmo, le cabine di pilotaggio sono diventate molto calde e scomode e un pilota si è quasi assopito quando le sue eliche hanno colpito l’acqua spruzzando acqua sul tettuccio della cabina di pilotaggio. Sorpreso, si svegliò rapidamente e rimase vigile per il resto del volo ed era così spaventato che ha avuto problemi a dormire nei giorni successivi.
I P-38 sono arrivati solo un minuto prima dell’arrivo dell’aereo di Yamamoto al punto di intercettazione. Mentre i P-38 si avvicinavano a Bouganville, lasciarono cadere i serbatoi e iniziarono a salire. Non passò molto tempo prima che individuassero il loro bersaglio. I due bombardieri Betty stavano volando a 4.500 piedi (1.370 m) e scendevano, scortati dai sei Zero che volavano a 1.500 piedi (457 m) sopra e dietro ciascun lato dei bombardieri.
Il kill team si è diretto verso i bombardieri, ma i carri armati di Holmes non si sono liberati ed è uscito di corsa, seguito dal suo gregario Hine. Il resto dello squadrone è salito a 5.485 m (18.000 piedi). Rendendosi conto di essere stati avvistati, i bombardieri si diressero verso il ponte e furono inseguiti dai due kill pilot rimasti, Rex Barber e Tom Lanphier. Gli Zero di scorta si diressero direttamente verso i P-38 attaccanti. Lanphier si trasformò negli Zero di attacco e ne rivendicò uno Barber si diresse verso i bombardieri e sparò contro il G4M1 Betty di Yamamoto.6 Un motore iniziò a emettere fumo nero e poi le fiamme uscirono dal bombardiere. Lanphier dichiarò quindi di essersi trasformato nel bombardiere di Yamamoto e sparò un colpo di deviazione da un angolo retto. L’aereo di Yamamoto si schiantò nella giungla e la rimanente Betty che trasportava l’ammiraglio Ugaki fu inseguita da Barber e Holmes sull’acqua. Il secondo bombardiere fu abbattuto e precipitò in mare a tutta velocità. Anche se gli americani affermarono di aver abbattuto quattro Zeroe tutti e sei tornarono alla base di Rabaul. L’unico P-38 che non è tornato è stato pilotato da Raymond Hine. Tokyo non ammise la perdita di Yamamoto fino al 21 maggio 1943.7
Ci fu un lungo dibattito ribollente su chi avesse effettivamente abbattuto l’aereo di Yamamoto. Quando la missione è tornata alla base, Tom Lanphier ha immediatamente affermato di aver abbattuto l’aereo di Yamamoto e gli è stato dato il merito ufficiale. Rex Barber ha contestato il rapporto ufficiale e ad entrambi i piloti è stato dato metà credito. Non c’erano telecamere di armi e nessun debriefing ufficiale alla fine della missione, quindi il vero resoconto di ciò che è effettivamente accaduto quel giorno non è mai stato completamente risolto.
Costruzione:
Le dimensioni del P-38 sono rimaste le stesse per tutta la produzione, la sua apertura alare era di 52 piedi. Con 17.500 libbre lorde, il P-38 era il tipo “P” più grande, più pesante e più veloce fino ad oggi. Una capacità interna del carburante di 410 galloni potrebbe essere aumentata a 1.010 galloni con due serbatoi esterni. Questo ha dato al Lightning un raggio di combattimento di 450 miglia e una sorprendente portata massima di 2.600 miglia, rendendolo la prima scorta di bombardieri a lungo raggio. Oltre al suo devastante armamento anteriore, il P-38 poteva trasportare fino a 4.000 libbre di bombe, quasi quanto il Boeing B-17 Flying Fortress. Il normale carico di bombe di un B-17 era di 4.800 libbre.
L’XP-38 era alimentato da due motori Allison V-1710 da 1.000 hp (745 kW) che giravano eliche controrotanti Curtiss Electric da 11 piedi e mezzo. Le eliche dell’XP-38 ruotavano verso l’interno e su tutti i successivi Lightings, le eliche ruotavano verso l’esterno, ad eccezione di un lotto ordinato dalla Gran Bretagna in cui entrambe le eliche avevano rotazione destra. Le eliche controrotanti eliminerebbero l’effetto della coppia del motore quando entrambi i motori funzionassero correttamente.
Un XP-38A è stato costruito con una cabina pressurizzata. L’armamento degli YP fu modificato sostituendo due dei .50 con .30, e il cannone da 20 mm lasciò il posto a un 37 mm. Il cannone da 37 mm funzionava raramente.
Prima che gli YP-38 fossero completati, la disposizione originale della mitragliatrice era standardizzata per i tipi di produzione. Il primo ordine di produzione era di 35 P-38D, seguito da 210 P-38E che sono tornati al cannone da 20 mm. Questi aerei iniziarono ad arrivare nell’ottobre 1941 poco prima che l’America entrasse nella seconda guerra mondiale. Con il P-38D sono arrivati i serbatoi del carburante autosigillanti e la protezione dell’armatura per il pilota.
Il più veloce dei Lightning è stato il P-38J con una velocità massima di 420 mph, e la versione prodotta in maggior quantità è stata la “L”, di cui 3.735 prodotte da Lockheed e 113 da Vultee . Dopo l’introduzione del modello “L”, quasi tutti i problemi meccanici sono scomparsi e il P-38 è diventato un grande aereo da combattimento.
Il P-38L era alimentato da due motori Allison V1710-111 da 1.475 hp Come con qualsiasi aereo di produzione a lungo termine, il P-38 ha subito molte modifiche.Le prese del P-38J sotto i motori sono state ampliate per ospitare intercooler di tipo core con un cancello di scarico per un migliore controllo della temperatura. Gli intercooler montati internamente sull’ala erano un costante mal di testa e quando sono stati rimossi, i serbatoi del carburante sono stati installati al posto delle unità. Il parabrezza curvo è stato sostituito da un pannello piatto e i radiatori montati sul braccio sono stati ingranditi. Alcuni erano dotati di nasi di tipo bombardiere e venivano usati per guidare formazioni di P-38 carichi di bombe ai loro obiettivi.
All’inizio del 1943, due P-38F furono modificati come caccia notturni monoposto dalla 5a Air Force e furono equipaggiati con radar SCR540 con un’antenna direzionale yagi sul muso, su entrambi i lati della fusoliera centrale e sopra e sotto le ali. Successivamente, altri tre P-38J furono modificati sul campo come caccia notturni sperimentali. Infine, nel 1944, Lockheed convertì un P-38L-5 come caccia notturno a due posti. Il prototipo è stato designato come P-38M ed è stato dotato di radar AN / APS-6 in una capsula radome sotto il naso. Le apparecchiature radio dovevano essere trasferite e le mitragliatrici erano dotate di museruole anti-flash. Aveva una velocità massima di 406 mph e dopo prove di successo, è stato dato un ordine alla Lockheed per convertire altri 75 P-38L-5 in P-38M. L’aereo era verniciato di nero lucido ed è entrato in servizio poco prima della fine della guerra.8
Richard Bong nel suo P-38 chiamato “Marge”.