A Lockheed havia competido anteriormente em 1936, mas perdeu para o XFM-1 Airacuda da Bell. A Lockheed era nova no mercado de aeronaves militares e, ao competir com a Boeing e a Douglas, muitos achavam que ela estava ultrapassando seus limites. No entanto, essa visão não foi compartilhada pelo presidente da Lockheed, Robert E. Gross, e ele autorizou sua equipe de design a prosseguir com um plano.
O engenheiro-chefe da Lockheed, Hall Hibbard e o então jovem Clarence “Kelly” Johnson e sua equipe de design surgiram com uma das mais ousadas partidas do desenvolvimento de caças americanos tradicionais. Hibbard percebeu que não havia um motor no mundo que atendesse a todas as especificações de velocidade, alcance, subida , potência de fogo e outras especificações. O que eles precisavam era de dois motores. Hibbard olhou para o novo motor Allison V-1710, que tinha acabado de ser testado para entregar 1.000 HP (745 kW) por 150 horas. O avião exigiria dois desses motores e o o design da aeronave foi reduzido a seis seleções. Com a escolha final decidida, o Lightning foi uma ruptura completa com o design, potência e armamento convencionais da fuselagem. Tinha o dobro da potência e quase o dobro do tamanho de seus antecessores. Tinha quatro .50 calibre mac Suas armas mais um canhão de 20 mm – poder de fogo suficiente para afundar um navio – e às vezes o fazia. Ao localizar as armas no módulo central da fuselagem, isso eliminou a necessidade de sincronização da hélice e as lanças duplas forneceram espaço extra para os motores, trem de pouso e turboalimentadores.
Um P-38F Lightning.
O trem de pouso triciclo e a configuração de lança dupla do Lightning completaram a lista dos principais desvios do que pode ser considerado caças convencionais do Exército. Nesse aspecto, era muito incomum que o projeto do Lightning tivesse avançado além do estágio de teste —Tais conceitos radicais raramente alcançavam status de produção. Mas o simples fato é que o P-38 era mais necessário do que nunca. O Messerschmitt Bf 109 e o Supermarine Spitfire tinham uma velocidade máxima de cerca de 563 km / h com um teto acima 30.000 pés (9.144 m) e agora o Exército finalmente tinha um competidor que excedeu sua exigência em 40 mph (65 km / h).
O XP-38 (c / n 37-457), foi construído sob sigilo absoluto e fez seu vôo inaugural em 27 de janeiro de 1939, pilotado pelo piloto de teste, tenente Benjamin S. Kelsey. Vibrações pesadas foram encontradas no primeiro vôo e isso foi devido à vibração da cauda, que acabou sendo cor corrigido no YP-38 instalando carenagens ou “filetes” nas raízes das asas para melhorar o fluxo de ar, instalando contrapesos de elevador e mudando o ângulo de incidência do estabilizador horizontal.
O desempenho inicial do XP-38 justificou O investimento da Lockheed de quase US $ 600.000 de seus próprios fundos para produzir o protótipo. Embora mais desenvolvimento ainda fosse necessário, o Exército decidiu acabar com o sigilo e programou o único protótipo para um speed-dash transcontinental em 11 de fevereiro de 1939 de March Field, Califórnia para Mitchell Field, Nova York. Foi uma decisão crítica que os assombraria por anos.
O XP-38 travou depois de apenas 16 dias.
Durante o voo, a velocidade média foi de 340 mph (547 km / h) e um forte vento de cauda proporcionou uma velocidade de solo de 420 mph (675 km / h). Duas paradas para reabastecimento foram feitas em Amarillo, Texas, e Dayton, Ohio. No entanto, ao se aproximar de Mitchell Field, Kelsey puxou de volta a potência e afogou o motor direito, fazendo-o entrar em uma curva acentuada à direita. Kelsey desligou o acelerador novamente e o avião escorregou e cortou as copas das árvores que cercam o campo. O material rodante se prendeu em uma árvore de 10 m, e o avião caiu em uma caixa de areia no Cold Stream Golf Course, a 2.000 pés (610 m) antes da pista. Uma investigação do Exército atribuiu a falha do motor ao gelo do carburador.1 Kelsey sobreviveu e continuou sendo uma parte importante do programa Lightning, mas o avião foi uma perda total. Apesar do acidente, o Exército sentiu que a aeronave era promissora e a Lockheed recebeu um contrato para treze YP-38s junto com a lista usual de melhorias. O XP-38 caiu depois de apenas 16 dias com um tempo de antena de 11 horas e 50 minutos.
O vôo foi apenas 17 minutos a mais do que o vôo recorde de Howard Hughes no piloto H-1, mas mais importante , o acidente foi um grande revés e atrasou o desenvolvimento do P-38 por pelo menos dois anos. Assim que se tornou operacional, surgiram problemas técnicos que poderiam ter sido corrigidos antes de a aeronave ser colocada em serviço. Martin Caidin, autor de “Fork-Tailed Devil: The P-38” foi muito crítico em relação à decisão da USAAC de divulgar o avião. Ele sugere que o speed-dash com o único protótipo foi uma manobra de publicidade tola que levou a muitas baixas que poderia ter sido evitado.
Um P-38H Lightning.
Um grande problema que surgiu foi a perda de controle em um mergulho causada pela compressibilidade aerodinâmica. Durante o final da primavera de 1941, o Major Signa A. Gilke da USAAC encontrou sérios problemas ao mergulhar com seu Lightning em alta velocidade de uma altitude de 30.000 pés (9.120 m). Quando o avião atingiu a velocidade indicada de cerca de 320 mph (515 km / h), ele encontrou vários golpes e a cauda do avião começou a tremer violentamente. A velocidade no ar aumentou rapidamente e o nariz baixou até o mergulho ficar quase vertical. Com ótimo esforço, Signa mal se recuperou do mergulho e pousou com segurança. No entanto, muitos pilotos desavisados não teriam tanta sorte e cairiam no chão.
O P-38 sofria de dois problemas diferentes, vibração da cauda e compressibilidade . A compressibilidade poderia arrancar a cauda do P-38 e esse fenômeno era comum a todos os caças de alta velocidade. Tanto os P-47 Thunderbolts quanto os P-51 Mustangs perderam a cauda durante os mergulhos em alta velocidade. A compressibilidade causou golpes no P-38 não flutua. A oscilação foi corrigida instalando filetes de asa e fazendo alterações no painel traseiro. A compressibilidade desvia o fluxo de ar para cima & para baixo, longe da borda de ataque e impede o fluxo adequado de ar sobre a asa. Lockheed Engineer Hall Hibbard sai d, “É apreciável a 425 mph (684 km / h) e grave a 500 mph (805 km / h) e superior.”
Um P-38E experimental com cauda inclinada para cima.
Uma solução tentada foi dobrar as barras para cima , que moveu o painel traseiro mais alto em 30 polegadas (76 cm) do que o P-38 padrão, mas tragicamente não funcionou. O piloto de testes da Lockheed, Ralph Virden, levou o avião de cauda alta à altitude, colocou-o em um mergulho de alta velocidade e mergulhou para a morte.2
Dezessete meses se passaram antes que os engenheiros pudessem determinar o que causou o relâmpago ” Eles testaram um modelo em escala P-38 no túnel de vento do Laboratório Ames operado pelo National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) e descobriram que ondas de choque se formaram sobre a asa quando o fluxo de ar atingiu velocidades transônicas, causando turbulência. O nariz da aeronave dobraria, porque o downwash sobre a cauda diminuía, criando maior pressão na parte inferior do estabilizador horizontal. Isso poderia ser remediado adicionando compensação de profundor total, e às vezes a aeronave se recuperaria em altitudes mais baixas conforme a densidade do ar aumenta .
A velocidade do som (Mach 1.0) depende da densidade do ar e aumentará conforme a altitude aumenta e a temperatura diminui. Ao nível do mar, a velocidade do som é de cerca de 762 mph (1.226 km / h) . Às 40,00 0 ft. (12.192 m), a velocidade do som é de aproximadamente 660 mph (1.062 km / h). A instabilidade severa começa a ocorrer em velocidades transônicas de Mach 0,80 a 1,0 ou a cerca de 600–768 mph (965–1236 km / h). Um avião se aproximando de 540 mph (1.046 km / h) a 35.000 pés (10.669 m) está acima de Mach 0,80. Nessa velocidade e altitude, a aeronave está na faixa transônica e é quando os controles de vôo se tornam ineficazes. À medida que o avião mergulha e se aproxima de 10.000 pés (3.048 m), uma velocidade no ar de 540 mph diminuiria para Mach 0,73. Na altitude mais baixa, a aeronave estaria abaixo do alcance transônico e a onda de choque se dissiparia da asa. À medida que a onda de choque desaparece, os controles de vôo voltam a funcionar.3
| Altitude | Mach 1 |  |
|---|---|---|
| 1000 pés | mph | |
| 0 | 762 | |
| 5 | 748 | |
| 10 | 734 | |
| 15 | 721 | |
| 20 | 707 | |
| 25 | 693 | |
| 30 | 678 | |
| 35 | 663 | |
| 40 | 660 | Uma onda de choque se formando em um F-18 moderno |
O NACA finalmente determinou que a solução final seria instalar flaps de mergulho no avião . Com flaps de mergulho, mergulhos de alta velocidade podem ser realizados com total segurança. Os kits de mod de mergulho foram fabricados e enviados em um Douglas C-54, mas a aeronave foi derrubada inadvertidamente por um Spitfire, acabando com as esperanças de retificar os P-38s já em serviço. Metade de todos os P-38s não tinha flaps de mergulho e os flaps de mergulho instalados de fábrica não foram introduzidos na produção até o P-38J-25 em meados de 1944.
Até os flaps de mergulho serem instalados, os pilotos do P-38 eram alertado para não mergulhar a aeronave e não demorou muito para os alemães descobrirem isso. No início, os pilotos alemães ficaram intrigados com o motivo pelo qual os P-38s não os seguiriam em um mergulho.Os engenheiros alemães podem ter suspeitado da compressibilidade, mas de qualquer forma eles logo perceberam que os P-38s não tinham permissão para mergulhar. Isso deu aos lutadores alemães uma vantagem extrema, como o ás alemão Hans Pichler descobriria. Sempre que ele queria interromper o contato de um P-38, ele simplesmente executava uma “divisão S” e se dirigia para o convés. Os primeiros P-38s não conseguiram persegui-lo.4
Problemas de motor:
O Lightning se tornaria um dos melhores lutadores da Segunda Guerra Mundial, mas o período de gestação inicial foi de total frustração. No início da 8ª Força Aérea, as falhas de motor eram frequentes e o treinamento de voo para voar. um motor era inadequado. A situação mais grave para um novo piloto era perder um motor na decolagem com carga total. Muitos acidentes poderiam ter sido evitados se os procedimentos corretos fossem seguidos, mas a técnica para sobreviver a um motor fora da decolagem não foi desenvolvida até anos depois que o P-38 estava em serviço. Muitos pilotos caíram como resultado e não sobreviveram a menos que tivessem sorte. A técnica que foi finalmente desenvolvida foi puxar para trás a potência do motor bom, reduzir o motor morto, compensar o aeronave, e gradualmente aumentar a potência do bom motor.
Detonação wa s um grande problema e em grandes altitudes. Os motores detonaram sem aviso e ocorreram tão rapidamente que o motor se despedaçou. A detonação foi prejudicial para os pistões, hastes e virabrequins. As altas temperaturas do ar do carburador usando pressão excessiva no coletor foram uma das causas da detonação. 45 graus Celsius era a temperatura máxima do ar do carburador que o motor podia suportar. Por considerações de guerra, 91 octanas foi usado no treinamento e se mais de 44 polegadas de pressão de admissão fosse usada, isso causaria a detonação do motor.
A 30.000 pés (9.144 m), os intercoolers separaram o chumbo da octanagem de redução do combustível e resultaram em plugues sujos, hastes arremessadas e válvulas engolidas. Combustíveis de 150 octanas foram testados na Europa, mas o combustível com chumbo sujou os plugues, por causa das baixas temperaturas operacionais e os reguladores do supercharger congelaram em grandes altitudes.
O P-38 simplesmente não era adequado para as condições europeias para pelos seguintes motivos:
• As barras gêmeas o tornaram facilmente reconhecível para caças inimigos.
• O aquecimento da cabine era ruim, resultando em cabines extremamente frias.
• A aeronave teve restrição para realizar mergulhos.
• Falhas de motor eram comuns e sujeitas a incêndio.
• A taxa de rotação era baixa.
Devido à alta taxa de falhas de motor, Jimmy Doolittle, então comandante da 8ª Força Aérea , decidiu retirar o P-38 da Europa. Depois que os P-51 Mustangs substituíram o Lightning, a taxa de destruição foi de 1,5: 1 para 7: 1. No entanto, outros teatros de guerra clamavam pelo P-38 e é aqui que o Lightning finalmente brilhará. Embora o Lightning tenha se apresentado muito melhor em climas mais quentes, quando introduzido no Pacífico, houve um número incomum de falhas de motor devido ao desgaste prematuro dos rolamentos do motor durante os primeiros seis meses de 1944. Pratt & Whitney teve um problema semelhante com a erosão das superfícies do rolamento devido ao acúmulo de ácido no óleo lubrificante. A formulação do óleo foi alterada e o problema foi finalmente eliminado.5 A Wright Aeronautical também usou óleo reformulado para corrigir problemas com seu motor R-2600.
Operação Vingança:
A missão mais famosa do P-38 foi o ataque ao almirante Isoroku Yamamoto. Yamamoto foi o comandante da Frota Combinada da Marinha Imperial Japonesa e o mentor do ataque a Pearl Harbor. Ele foi morto na Ilha Bougainville quando seu bombardeiro Mitsubishi G4M1 “Betty” convertido foi abatido por P-38s da USAAF operando no Campo de Kukum em Guadalcanal. A missão P-38 envolveu voar 600 milhas (965 km) no nível superior da onda com uma viagem de volta de 400 milhas (644 km). F4F Wildcats e F4U Corsairs disponíveis na época não tinham o alcance necessário, e apenas P-38s (com tanques de queda) eram capazes de realizar a missão de 1.610 km de extensão.
O ataque ao Almirante Yamamoto foi a missão mais famosa do P-38″.
A inteligência naval dos EUA interceptou e decifrou mensagens de que Yamamoto estaria voando de Rabaul para o campo de aviação Balalae, perto de Bougainville, nas Ilhas Salomão, para realizar uma inspeção de tropa e levantar o moral após a evacuação de Guadalcanal. Yamamoto era conhecido por ser pontual e isso permitia que os Relâmpagos coordenassem precisamente seu ataque a Yamamoto e sua equipe, voando em dois bombardeiros G4M1 Betty escoltados por seis Zeros.
Um esquadrão de dezoito P-38s, liderado por O Major John W. Mitchell do 339º Esquadrão de Caça em 18 de abril de 1943 foi designado para a missão. Um vôo “mortal” de quatro aviões foi designado para interceptar o avião de Yamamoto, que consistia em Tom Lanphier, Rex Barber, James McLanahan e Joseph Moore.Os outros P-38s forneceriam cobertura superior a 18.000 pés (5.485 m).
Na saída, o avião de McLanahan estourou um pneu e os tanques de queda de Moore não abasteciam o motor, então foram substituídos por Raymond Hine e Besby Holmes. O esquadrão agora consistia em 16 aviões e eles se dirigiram para a Nova Geórgia, voando apenas nove metros acima da água para evitar a detecção pelos japoneses. Voando em baixa altitude sobre um mar calmo, as cabines do piloto ficaram muito quentes e desconfortáveis e um piloto quase cochilou quando seus hélices atingiram a água espirrando água em sua cabine. Assustado, ele acordou rapidamente e permaneceu alerta pelo resto do vôo e estava tão assustado que teve problemas para dormir nos próximos dias.
Os P-38s chegaram apenas um minuto antes do avião de Yamamoto chegar no ponto de interceptação. Conforme os P-38s se aproximavam de Bouganville, eles largaram seus tanques e começaram a escalar. Não demorou muito para que avistassem seu alvo. Os dois bombardeiros Betty estavam voando a 4.500 pés (1.370 m) e descendo, escoltados pelos seis Zeroes voando 1.500 pés (457 m) acima e atrás de cada lado dos bombardeiros.
A equipe de extermínio dirigiu-se aos bombardeiros, mas os tanques de Holmes “não liberaram e ele disparou, seguido por seu ala Hine. O resto do esquadrão subiu para 18.000 pés (5.485 m) no topo Ao perceber que foram localizados, os bombardeiros dirigiram-se ao convés e foram perseguidos pelos dois pilotos de morte restantes, Rex Barber e Tom Lanphier. Os zeros que os acompanhavam seguiram direto para os P-38 de ataque. Lanphier se transformou nos zeros de ataque e reivindicou um Barber dirigiu-se aos bombardeiros e disparou contra a Betty G4M1 de Yamamoto.6 Um motor começou a emitir fumaça preta e, em seguida, chamas saíram do bombardeiro. Lanphier alegou ter se transformado no bombardeiro de Yamamoto e disparou um tiro de deflexão de um ângulo reto. Avião de Yamamoto caiu na selva e a Betty restante que carregava o almirante Ugaki foi perseguida por Barber e Holmes sobre a água. O segundo bombardeiro foi abatido e caiu no mar a toda velocidade. Embora os americanos alegassem ter derrubado quatro Zeroe s, todos os seis voltaram à base em Rabaul. O único P-38 que não retornou foi pilotado por Raymond Hine. Tóquio não admitiu a perda de Yamamoto até 21 de maio de 1943.7
Houve um longo debate fervendo sobre quem realmente derrubou o avião de Yamamoto. Quando a missão voltou à base, Tom Lanphier imediatamente reivindicou o abate do avião de Yamamoto e recebeu crédito oficial. Rex Barber contestou o relatório oficial e ambos os pilotos receberam metade do crédito. Não houve câmeras de armas e nenhum relatório oficial no final da missão, então o verdadeiro relato do que realmente aconteceu naquele dia nunca foi totalmente resolvido.
Construção:
As dimensões do P-38 permaneceram as mesmas durante a produção, sua envergadura era de 52 pés. Com 17.500 libras brutas, o P-38 era o maior, mais pesado e mais rápido tipo “P” até hoje. Uma capacidade interna de combustível de 410 galões poderia ser aumentada para 1.010 galões com dois tanques externos. Isso deu ao Lightning um alcance de combate de 450 milhas e um alcance máximo surpreendente de 2.600 milhas – tornando-se a primeira escolta de bombardeiro de longo alcance. Além de seu devastador armamento de nariz, o P-38 podia carregar até 4.000 libras de bombas – quase tanto quanto o Boeing B-17 Flying Fortress. A carga normal da bomba de um B-17 era de 4.800 libras.
O XP-38 era movido por dois motores Allison V-1710 de 1.000 hp (745 kW) girando hélices Curtiss Electric em contra-rotação de 11 ½ pés. As hélices no XP-38 giraram para dentro e em todos os Lightings subsequentes, as hélices giraram para fora, exceto para um lote encomendado pela Grã-Bretanha em que ambas as hélices giravam à direita. As hélices em contra-rotação eliminariam o efeito do torque do motor quando ambos os motores estivessem funcionando corretamente.
Um XP-38A foi construído com uma cabine pressurizada. O armamento dos YPs foi alterado pela substituição de dois dos .50 por .30, e o canhão de 20 mm deu lugar a um de 37 mm. O canhão de 37 mm raramente funcionava.
Antes dos YP-38s serem concluídos, o arranjo original da metralhadora foi padronizado para tipos de produção. O primeiro pedido de produção foi de 35 P-38Ds, seguido por 210 P-38Es que reverteram para o canhão de 20 mm. Esses aviões começaram a chegar em outubro de 1941, pouco antes de os Estados Unidos entrarem na Segunda Guerra Mundial. Com o P-38D vieram tanques de combustível autovedantes e proteção blindada para o piloto.
O mais rápido dos Relâmpagos foi o P-38J com velocidade máxima de 420 mph, e a versão produzida em maior quantidade foi o “L”, dos quais 3.735 foram construídos pela Lockheed e 113 pela Vultee . Depois que o modelo “L” foi introduzido, quase todos os problemas mecânicos desapareceram e o P-38 se tornou um grande avião de combate.
O P-38L era movido por dois motores Allison V1710-111 de 1.475 HP Como acontece com qualquer aeronave de produção de longo prazo, o P-38 passou por muitas modificações.As entradas de ar do P-38J sob os motores foram ampliadas para abrigar intercoolers do tipo núcleo com um escapamento para melhor controle de temperatura. Os intercoolers montados internamente nas asas eram uma dor de cabeça constante e, quando foram removidos, tanques de combustível foram instalados no lugar das unidades. O pára-brisa curvo foi substituído por um painel plano e os radiadores montados na lança foram aumentados. Alguns eram equipados com narizes do tipo bombardeiro e eram usados para conduzir formações de P-38 carregados de bombas até seus alvos.
No início de 1943, dois P-38Fs foram modificados como caças noturnos monoposto pela 5ª Força Aérea e foram equipados com radar SCR540 com uma antena direcional yagi no nariz, em ambos os lados da fuselagem central e acima e abaixo das asas. Mais tarde, mais três P-38Js foram modificados em campo como caças noturnos experimentais. Finalmente, em 1944, a Lockheed converteu um P-38L-5 em caça noturno de dois lugares. O protótipo foi designado como P-38M e foi equipado com um radar AN / APS-6 em um radome sob o nariz. O equipamento de rádio teve que ser realocado e as metralhadoras foram equipadas com focinhos anti-flash. Ele tinha uma velocidade máxima de 406 mph e após testes bem-sucedidos, uma ordem foi dada à Lockheed para converter mais 75 P-38L-5s em P-38Ms. A aeronave foi pintada de preto brilhante e entrou em serviço pouco antes do fim da guerra.8
Richard Bong em seu P-38 chamado “Marge”.