Lockheed had eerder in 1936 deelgenomen, maar verloor tegen Bell’s XFM-1 Airacuda. Lockheed was nieuw op de markt voor militaire vliegtuigen en door te concurreren met Boeing en Douglas, voelden velen dat het zijn grenzen overschreed. Deze mening werd echter niet gedeeld door de president van Lockheed, Robert E. Gross, en hij gaf zijn ontwerpteam toestemming om door te gaan met een plan.
Lockheeds hoofdingenieur, Hall Hibbard en de toenmalige jonge Clarence “Kelly” Johnson, en hun ontwerpteam zouden op de proppen komen met een van de meest gewaagde afwijkingen van de traditionele Amerikaanse ontwikkeling van jagers. Hibbard realiseerde zich dat er geen motor ter wereld was die aan alle specificaties voor snelheid, bereik en klim zou voldoen. , vuurkracht en andere specificaties. Wat ze nodig hadden, waren twee motoren. Hibbard bekeek de nieuwe Allison V-1710-motor die zojuist was getest om 1000 pk (745 kW) te leveren gedurende 150 uur. Hun vliegtuig zou twee van deze motoren nodig hebben en de Het vliegtuigontwerp werd teruggebracht tot zes selecties. Toen de uiteindelijke keuze was beslist, was de Lightning een complete breuk met het conventionele casco-ontwerp, de kracht en de bewapening. Hij had twee keer zoveel kracht en was bijna twee keer zo groot als zijn voorgangers. Hij had er vier .50 calibre mac vuurwapens plus een 20 mm kanon – genoeg vuurkracht om een schip te laten zinken – en soms ook. Door de kanonnen in de centrale rompcapsule te plaatsen, was er geen noodzaak voor propellorsynchronisatie en boden de dubbele gieken extra ruimte voor de motoren, het landingsgestel en de turbochargers.
Een P-38F Lightning.
Het driewieler-landingsgestel en de configuratie met dubbele giek van de Lightning completeerden de lijst met belangrijke afwijkingen van wat als conventionele legerjagers zou kunnen worden beschouwd. In dit opzicht was het zeer ongebruikelijk dat het Lightning-ontwerp verder ging dan de testfase – zulke radicale concepten bereikten zelden de productiestatus. Maar het simpele feit was dat de P-38 meer dan ooit nodig was. De Messerschmitt Bf 109 en Supermarine Spitfire hadden een topsnelheid van ongeveer 350 mph (563 km / u) met een plafond boven 30.000 ft. (9.144 m) en nu had het leger eindelijk een concurrent die hun vereiste met 65 km / u overtrof.
De XP-38 (c / n 37-457) was gebouwd onder strikte geheimhouding en maakte zijn inaugurele vlucht op 27 januari 1939, gevlogen door testpiloot Lt. Benjamin S. Kelsey. Tijdens de eerste vlucht werden zware trillingen waargenomen en dit was te wijten aan staartfladderen, wat uiteindelijk cor gecorrigeerd in de YP-38 door het installeren van stroomlijnkappen of “filets” bij de vleugelwortels om de luchtstroom te verbeteren, contragewichten in de lift te installeren en de invalshoek van de horizontale stabilisator te veranderen.
De aanvankelijke prestaties van de XP-38 waren gerechtvaardigd Lockheeds investering van bijna $ 600.000 aan eigen middelen om het prototype te produceren. Hoewel verdere ontwikkeling nog steeds nodig was, besloot het leger om de geheimhouding op te heffen en plande het enige prototype voor een transcontinentale speed-dash op 11 februari 1939 van March Field, Californië naar Mitchell Field, New York. Het was een cruciale beslissing die hen jaren zou blijven achtervolgen.
De XP-38 crashte na slechts 16 dagen.
Tijdens de vlucht bedroeg de gemiddelde luchtsnelheid 547 km / u en een zware wind in de rug zorgde voor een grondsnelheid van 675 km / u. km / u). Er werden twee tankstops gemaakt in Amarillo, Texas, en Dayton, Ohio. Bij het naderen van Mitchell Field trok Kelsey echter de stroom terug en stopte de rechtermotor, waardoor hij een steile bocht naar rechts maakte. Kelsey stopte weer met gas geven en het vliegtuig gleed naar beneden en scheurde de toppen van bomen langs het veld af. Het onderstel bleef steken in een boom van 10 meter en het vliegtuig stortte neer in een zandbak op de Cold Stream Golf Course, 610 meter kort van de landingsbaan. Een legeronderzoek schreef de motorstoring toe aan het ijs van de carburateur.1 Kelsey overleefde en bleef een belangrijk onderdeel van het Lightning-programma, maar het vliegtuig was total loss. Ondanks de crash voelde het leger dat het vliegtuig veelbelovend was en Lockheed ontving een contract voor dertien YP-38’s samen met de gebruikelijke lijst met verbeteringen. De XP-38 crashte na slechts 16 dagen met een zendtijd van 11 uur en 50 minuten.
De vlucht was slechts 17 minuten langer dan de recordvlucht van Howard Hughes in de H-1 racer, maar nog belangrijker was de crash een grote tegenslag en vertraagde de ontwikkeling van de P-38 met minstens twee jaar. Toen het eenmaal operationeel werd, kwamen er technische problemen naar boven die hadden kunnen worden verholpen voordat het vliegtuig in gebruik werd genomen. Martin Caidin, auteur van “Fork-Tailed Devil: The P-38” was zeer kritisch over de beslissing van de USAAC om het vliegtuig bekend te maken. Hij suggereert dat de speed-dash met het enige prototype een dwaze publiciteitsstunt was die leidde tot veel slachtoffers die had kunnen worden voorkomen.
Een P-38H Lightning.
Een groot probleem dat aan de oppervlakte kwam, was het verlies van controle tijdens een duik veroorzaakt door aerodynamische samendrukbaarheid. Tijdens het late voorjaar van 1941 ondervond USAAC majoor Signa A. Gilke ernstige problemen tijdens het duiken met zijn Lightning met hoge snelheid vanaf een hoogte van 9,120 m (30.000 ft). Toen het vliegtuig een aangegeven luchtsnelheid van ongeveer 320 mph (515 km / u) bereikte, kreeg hij te maken met hevige slagen en begon de staart van het vliegtuig hevig te schudden. De luchtsnelheid nam snel toe en de neus viel naar beneden totdat de duik bijna verticaal was. inspanning herstelde Signa nauwelijks van de duik en landde veilig. Veel nietsvermoedende piloten hadden echter niet zoveel geluk en zouden op de grond vallen.
De P-38 leed aan twee verschillende problemen: staartfladderen en samendrukbaarheid Samendrukbaarheid kon de staart van de P-38 scheuren en dit fenomeen was gebruikelijk bij alle hogesnelheidsjagers. Zowel P-47 Thunderbolts als P-51 Mustangs verloren hun staart tijdens duiken met hoge snelheid. Samendrukbaarheid veroorzaakte stoten op de P-38, niet fladderen. Flutter is gecorrigeerd door vleugelfilets te installeren en wijzigingen aan het staartvlak aan te brengen. Samendrukbaarheid leidt de luchtstroom & naar beneden af, weg van de voorrand en voorkomt een goede luchtstroom over de vleugel. Lockheed-ingenieur Hall Hibbard sai d: “Het is merkbaar bij 425 mph (684 km / u) en serieus bij 500 mph (805 km / u) en hoger.”
Een experimentele P-38E met een opwaarts gerichte staart.
Een oplossing die werd geprobeerd, was om de armen omhoog te buigen , waardoor het staartvlak 76 cm hoger werd dan de standaard P-38, maar tragisch genoeg werkte het niet. Lockheed-testpiloot Ralph Virden nam het hoogstaartvliegtuig naar hoogte, zette het in een hogesnelheidsduik en stortte zich in zijn dood.2
Zeventien maanden gingen voorbij voordat ingenieurs konden bepalen wat de oorzaak van de bliksem was. ” Ze testten een schaalmodel P-38 in de windtunnel van het Ames Laboratory van de National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) en ontdekten dat zich schokgolven over de vleugel vormden toen de luchtstroom transsone snelheden bereikte en turbulentie veroorzaakte. De neus van het vliegtuig zou instoppen, omdat de neerwaartse spoeling over de staart afnam, waardoor er meer druk ontstond op de onderkant van de horizontale stabilisator. Dit zou kunnen worden verholpen door een volledige opwaartse trim toe te voegen, en soms herstelde het vliegtuig zich op lagere hoogten naarmate de luchtdichtheid toeneemt .
De geluidssnelheid (Mach 1.0) is afhankelijk van de luchtdichtheid en zal toenemen naarmate de hoogte toeneemt en de temperatuur daalt. Op zeeniveau is de geluidssnelheid ongeveer 762 mph (1226 km / u) Bij 40,00 0 ft. (12.192 m), de geluidssnelheid is ongeveer 660 mph (1062 km / h). Ernstige instabiliteit begint op te treden bij transsone snelheden van Mach 0,80 tot 1,0 of bij ongeveer 600-768 mph (965-1236 km / u). Een vliegtuig dat 540 mph (1.046 km / h) nadert op 35.000 ft. (10.669 m), is boven Mach 0,80. Bij deze snelheid en hoogte bevindt het vliegtuig zich in het transsone bereik en op dat moment worden de vluchtbesturingen niet meer effectief. Als de vliegtuigen duiken en de 10.000 ft. (3.048 m) nadert, zou een luchtsnelheid van 540 mph afnemen tot Mach 0.73. Op de lagere hoogte zou het vliegtuig zich onder het transsone bereik bevinden en zou de schokgolf uit de vleugel verdwijnen. Als de schokgolf verdwijnt, worden de vluchtbesturingen weer van kracht.3
| Hoogte | Mach 1 |  |
|---|---|---|
| 1000 ft. | mph | |
| 0 | 762 | |
| 5 | 748 | |
| 10 | 734 | |
| 15 | 721 | |
| 20 | 707 | |
| 25 | 693 | |
| 30 | 678 | |
| 35 | 663 | |
| 40 | 660 | Een schokgolf die zich vormt op een moderne F-18 |
De NACA heeft uiteindelijk vastgesteld dat de ultieme oplossing het installeren van duikflappen in het vliegtuig was . Met duikflappen kunnen duiken met hoge snelheid in alle veiligheid worden bereikt. Duikkleppenmodules werden vervaardigd en verscheept op een Douglas C-54, maar het vliegtuig werd per ongeluk neergeschoten door een Spitfire, waardoor de hoop de P-38’s die al in dienst waren, te herstellen. De helft van alle P-38’s had geen duikflappen en in de fabriek geïnstalleerde duikflappen werden pas halverwege 1944 in productie genomen voor de P-38J-25.
Totdat duikflappen waren geïnstalleerd, waren P-38-piloten waarschuwde om niet met het vliegtuig te duiken en het duurde niet lang voordat de Duitsers dit doorhadden. Aanvankelijk vroegen Duitse piloten zich af waarom P-38’s hen niet zouden volgen tijdens een duik.Duitse ingenieurs vermoedden misschien samendrukbaarheid, maar ze realiseerden zich in elk geval al snel dat P-38’s niet mochten duiken. Dit gaf Duitse jagers een extreem voordeel, zoals de Duitse aas Hans Pichler zou ontdekken. Telkens wanneer hij het contact van een P-38 wilde verbreken, voerde hij alleen een “split S” uit en ging naar het dek. De vroege P-38’s konden hem niet achtervolgen.4
Motorproblemen:
De Lightning zou een van de beste jagers van de Tweede Wereldoorlog worden, maar de vroege draagtijd was er een van complete frustratie. Al vroeg in de 8th Air Force kwamen motorstoringen frequent voor en vliegtrainingen om verder te vliegen. één motor was ontoereikend. De ernstigste situatie voor een nieuwe piloot was het verliezen van een motor bij het opstijgen met een volle lading. Veel crashes hadden kunnen worden vermeden als de juiste procedures waren gevolgd, maar de techniek om een motor bij het opstijgen te overleven was niet ontwikkeld tot jaren nadat de P-38 in dienst was. Veel piloten crashten als gevolg en overleefden niet tenzij ze geluk hadden. De techniek die uiteindelijk werd ontwikkeld, was om het vermogen terug te trekken op de goede motor, de dode motor te veren, de vliegtuig, en voer geleidelijk het vermogen op de goede motor uit.
Detonatie wa is een groot probleem en op grote hoogte. Motoren ontploffen zonder waarschuwing en kwamen zo snel voor dat de motor zichzelf uit elkaar zou scheuren. Ontploffing was schadelijk voor de zuigers, stangen en krukassen. Hoge luchttemperaturen in de carburateur met overmatige druk in het spruitstuk waren een van de oorzaken van detonatie. 45 graden Celsius was de maximale luchttemperatuur van de carburateur die de motor kon weerstaan. Uit oorlogsoverwegingen werd bij training 91 octaan gebruikt en als er meer dan 44 inch spruitstukdruk werd gebruikt, zou de motor ontploffen.
Op 9144 m (30.000 ft.), scheidden de intercoolers de leiding van het brandstofverlagende octaangetal en resulteerden in vervuilde pluggen, uitgeworpen staven en ingeslikte kleppen. 150 octaanbrandstoffen werden in Europa geprobeerd, maar de loodhoudende brandstof vervuilde de pluggen, vanwege de koude bedrijfstemperaturen en de superchargerregelaars bevroor op grote hoogte.
De P-38 was gewoon niet geschikt voor Europese omstandigheden voor de volgende redenen:
• De dubbele gieken maakten het gemakkelijk herkenbaar voor vijandelijke jagers.
• Cockpitverwarming was slecht, wat resulteerde in extreem koude cockpits.
• Het vliegtuig was beperkt in het uitvoeren van duiken.
• Motorstoringen kwamen vaak voor en waren vatbaar voor brand.
• De rolsnelheid was laag.
Vanwege het hoge aantal motorstoringen kwam Jimmy Doolittle, toen commandant van de 8th Air Force , besloten om de P-38 uit Europa te trekken. Nadat P-51 Mustangs de Lightning hadden vervangen, ging de kill-ratio van 1,5: 1 naar 7: 1. Andere oorlogstheaters riepen echter om de P-38 en dit is waar de Lightning eindelijk zou schijnen. Hoewel de Lightning veel beter presteerde in warmere klimaten, was er bij introductie in de Stille Oceaan een ongebruikelijk aantal motorstoringen als gevolg van voortijdige slijtage van motorlagers tijdens de eerste zes maanden van 1944. Pratt & Whitney had een soortgelijk probleem met het wegslijten van lageroppervlakken door zuurophoping in de smeerolie. De formulering van de olie werd gewijzigd en het probleem werd uiteindelijk geëlimineerd.5 Wright Aeronautical gebruikte ook geherformuleerde olie om problemen met zijn R-2600-motor op te lossen.
Operation Vengeance:
De beroemdste missie van de P-38 was de aanval op admiraal Isoroku Yamamoto. Yamamoto was de commandant van de gecombineerde vloot van de keizerlijke Japanse marine en het brein achter de aanval op Pearl Harbor. Hij kwam om het leven op Bougainville Island toen zijn omgebouwde Mitsubishi G4M1 “Betty” -bommenwerper werd neergeschoten door USAAF P-38’s die opereerden vanuit Kukum Field op Guadalcanal. De P-38-missie omvatte het vliegen van 600 mijl (965 km) op het hoogste niveau van de golven met een terugreis van 400 mijl (644 km). F4F Wildcats en F4U Corsairs die op dat moment beschikbaar waren, hadden “niet het vereiste bereik, en alleen P-38’s (met drop-tanks) waren in staat om de 1000 mijl (1.610 km) lange missie uit te voeren.
De aanval op admiraal Yamamoto was de beroemdste missie van de P-38.
De Amerikaanse marine-inlichtingendienst had berichten onderschept en gedecodeerd dat Yamamoto zou vliegen van Rabaul naar Balalae Airfield, nabij Bougainville op de Salomonseilanden om een troepeninspectie uit te voeren en het moreel te verhogen na de evacuatie van Guadalcanal. Yamamoto stond bekend als punctueel en hierdoor konden de Lightnings hun aanval op Yamamoto en zijn staf nauwkeurig coördineren, met twee G4M1 Betty-bommenwerpers geëscorteerd door zes nullen.
Een squadron van achttien P-38’s, geleid door Majoor John W. Mitchell van het 339th Fighter Squadron werd op 18 april 1943 aan de missie toegewezen. Een “kill” -vlucht van vier vliegtuigen moest het vliegtuig van Yamamoto onderscheppen dat bestond uit Tom Lanphier, Rex Barber, James McLanahan en Joseph Moore.De andere P-38’s zouden een bovenbedekking bieden op 18.000 ft (5.485 m).
Op weg naar buiten blies het vliegtuig van McLanahan een band op en de drop-tanks van Moore voerden geen brandstof aan de motor, dus werden ze vervangen door Raymond Hine en Besby Holmes. Het eskader bestond nu uit 16 vliegtuigen en ze gingen op weg naar New Georgia en vlogen slechts negen meter boven het water om detectie door de Japanners te voorkomen. Vliegend op lage hoogte boven een kalme zee, werden de cockpits erg heet en oncomfortabel en een piloot dommelde bijna in slaap toen zijn rekwisieten het water raakten en water op zijn cockpitluifel sproeiden. Geschrokken werd hij snel wakker en bleef alert voor de rest van de vlucht en was zo bang dat hij de komende dagen moeite had met slapen.
De P-38’s arriveerden slechts een minuut voordat het vliegtuig van Yamamoto arriveerde. op het onderscheppingspunt. Toen de P-38’s Bouganville naderden, lieten ze hun tanks vallen en begonnen te klimmen. Het duurde niet lang voordat ze hun doel zagen. De twee Betty-bommenwerpers vlogen op 4.500 voet (1.370 m) en daalden af, geëscorteerd door de zes Nullen die 1.500 voet (457 m) boven en achter elke kant van de bommenwerpers vlogen.
Het kill-team ging op weg naar de bommenwerpers, maar Holmes “tanks wilden niet loslaten en hij ging weg, gevolgd door zijn wingman Hine. De rest van het squadron klom naar 18.000 ft. (5.485 m) als top Zich realiserend dat ze werden gezien, gingen de bommenwerpers naar het dek en werden achtervolgd door de twee overgebleven piloten, Rex Barber en Tom Lanphier. De escorterende Zeroes gingen recht op de aanvallende P-38’s af. Lanphier veranderde in de aanvallende Nullen en claimde er een Kapper ging op weg naar de bommenwerpers en schoot op Yamamoto’s G4M1 Betty.6 Een motor begon zwarte rook uit te stoten en vervolgens stroomden de vlammen uit de bommenwerper. Lanphier beweerde toen in Yamamoto’s bommenwerper te zijn veranderd en vuurde een afbuigingsschot af vanuit een rechte hoek. stortte neer in de jungle en de overgebleven Betty met admiraal Ugaki werd achtervolgd door Barber en Holmes over het water. De tweede bommenwerper werd neergeschoten en ging op volle snelheid de zee in. Hoewel de Amerikanen beweerden vier Zeroe te hebben neergeschoten. s, keerden alle zes terug naar de basis in Rabaul. De enige P-38 die niet terugkeerde, werd gevlogen door Raymond Hine. Tokio gaf het verlies van Yamamoto pas op 21 mei 1943 toe.7
Er was een lang sluimerend debat over wie het vliegtuig van Yamamoto daadwerkelijk had neergeschoten. Toen de missie terug op de basis arriveerde, maakte Tom Lanphier onmiddellijk aanspraak op het neerschieten van het vliegtuig van Yamamoto en kreeg hij de officiële eer. Rex Barber betwistte het officiële rapport en beide piloten kregen de helft krediet. Er waren geen geweercamera’s en geen officiële debriefing aan het einde van de missie, dus het ware verslag van wat er die dag gebeurde, is nooit volledig opgelost.
Constructie:
De afmetingen van de P-38 zijn tijdens de productie hetzelfde gebleven, de spanwijdte was 16 meter. Met 17.500 pond bruto was de P-38 het grootste, zwaarste en snelste “P” -type tot nu toe. Een interne brandstofcapaciteit van 410 liter kan worden vergroot tot 1.010 liter met twee externe druppeltanks. Dit gaf de Lightning een gevechtsbereik van 450 mijl en een verbluffend maximaal bereik van 2600 mijl – waarmee het de eerste lange-afstands bommenwerper-escorte was. Naast zijn verwoestende neusbewapening, kon de P-38 tot wel 4.000 pond aan bommen vervoeren – bijna net zoveel als de Boeing B-17 Flying Fortress. De normale bomlading van een B-17 was 4.800 lbs.
De XP-38 werd aangedreven door twee 1.000 pk (745 kW) Allison V-1710-motoren die 11 ½ voet Curtiss Electric tegengesteld draaiende propellers draaiden. De propellers op de XP-38 draaiden naar binnen en bij alle daaropvolgende Lightings draaiden de propellers naar buiten, met uitzondering van een door Groot-Brittannië bestelde batch waarin beide propellers rechtsom draaiden. Tegengesteld draaiende propellers zouden het effect van het motorkoppel elimineren wanneer beide motoren goed werkten.
Eén XP-38A is gebouwd met een drukcabine. De bewapening op de YP’s werd gewijzigd door twee van de .50s te vervangen door .30s, en het 20 mm kanon maakte plaats voor een 37 mm. Het 37 mm kanon werkte zelden.
Voordat de YP-38’s werden voltooid, was de oorspronkelijke machinegeweeropstelling gestandaardiseerd voor productietypes. De eerste productieorder was 35 P-38D’s, gevolgd door 210 P-38E’s die teruggingen naar het 20 mm kanon. Deze vliegtuigen begonnen in oktober 1941 aan te komen, net voordat Amerika de Tweede Wereldoorlog inging. Met de P-38D kwamen zelfdichtende brandstoftanks en bepantsering voor de piloot.
De snelste van de Lightnings was de P-38J met een topsnelheid van 420 mph, en de versie die in de grootste hoeveelheid werd geproduceerd was de “L”, waarvan er 3735 werden gebouwd door Lockheed en 113 door Vultee . Nadat het “L” -model was geïntroduceerd, verdwenen vrijwel alle mechanische problemen en werd de P-38 een geweldig gevechtsvliegtuig.
De P-38L werd aangedreven door twee 1.475 pk sterke Allison V1710-111-motoren Zoals bij elk productievliegtuig voor de lange termijn, onderging de P-38 veel aanpassingen.De P-38J-inlaten onder de motoren werden vergroot om intercoolers van het kerntype te huisvesten met een uitlaatpoort voor een betere temperatuurregeling. De intern in de vleugels gemonteerde intercoolers waren een constante hoofdpijn en toen ze werden verwijderd, werden brandstoftanks geïnstalleerd in plaats van de eenheden. De gebogen voorruit werd vervangen door een vlak paneel en de op de giek gemonteerde radiatoren werden vergroot. Sommige waren uitgerust met neuzen van het bombardiertype en werden gebruikt om formaties van met bommen beladen P-38’s naar hun doelen te leiden.
Begin 1943 werden twee P-38F’s door de 5e luchtmacht omgebouwd tot nachtjagers met één stoel en uitgerust met een SCR540-radar met een yagi-richtantenne op de neus, aan beide zijden van de centrale romp. en boven en onder de vleugels. Later werden nog drie P-38J’s in het veld gemodificeerd als experimentele nachtjagers. Uiteindelijk bouwde Lockheed in 1944 een P-38L-5 om tot een tweezits nachtjager. Het prototype werd aangeduid als de P-38M en was uitgerust met een AN / APS-6-radar in een radome-pod onder de neus. Radioapparatuur moest worden verplaatst en de machinegeweren werden uitgerust met anti-flitsmuilkorven. Het had een topsnelheid van 406 mph en na succesvolle proeven kreeg Lockheed de opdracht om nog eens 75 P-38L-5’s om te bouwen naar P-38M’s. De vliegtuigen waren glanzend zwart geverfd en kwamen net voor het einde van de oorlog in dienst.8
Richard Bong in zijn P-38 genaamd “Marge”.