Lockheed hade tidigare tävlat 1936 men förlorade mot Bells XFM-1 Airacuda. Lockheed var ny på marknaden för militära flygplan och genom att tävla mot Boeing och Douglas kände många att de överskred sina gränser. Denna uppfattning delades dock inte av Lockheeds president Robert E. Gross och han gav klartecken för att hans designteam skulle fortsätta med en plan.
Lockheeds chefsingenjör, Hall Hibbard och den då unga Clarence ”Kelly” Johnson, och deras designteam skulle komma med en av de djärvaste avvikelserna från traditionell amerikansk stridsutveckling. Hibbard insåg att det inte fanns en motor i världen som skulle uppfylla alla specifikationer för hastighet, räckvidd, stigning eldkraft och andra specifikationer. Vad de behövde var två motorer. Hibbard tittade på den nya Allison V-1710-motorn som just hade testats för att leverera 1000 hk (745 kW) under 150 timmar. Deras flygplan skulle kräva två av dessa motorer och flygplanets design minskades till sex val. När det slutliga valet bestämdes var Lightning ett fullständigt avbrott från konventionell flygplansdesign, kraft och beväpning. Den hade dubbelt så stor kraft och var nästan dubbelt så stor som sina föregångare. Den hade fyra 0,50 kaliber mac hine guns plus en 20 mm kanon – tillräckligt med eldkraft för att sjunka ett fartyg – och ibland gjorde det. Genom att placera pistolerna i den centrala flygkroppen eliminerade detta behovet av propellersynkronisering och de dubbla bommarna gav extra utrymme för motorer, landningsställ och turboladdare.
A P-38F Lightning.
Blixtens trehjuliga landningsställ och tvillingbomkonfiguration kompletterade listan över större avvikelser från vad som kan betraktas som konventionella arméfighters. I detta avseende var det mycket ovanligt att Lightning-designen utvecklades bortom teststadiet – sådana radikala begrepp uppnådde sällan produktionsstatus. Men det enkla faktum var att P-38 behövdes mer än någonsin. Messerschmitt Bf 109 och Supermarine Spitfire hade en toppfart på cirka 563 km / h med ett tak över 9144 m (30 000 ft) och nu hade armén äntligen en konkurrent som översteg deras krav med 40 km / h (65 km / h).
XP-38 (c / n 37-457) var byggd under tätt sekretess och gjorde sin invigningsflygning den 27 januari 1939, flög av testpilot Lt. Benjamin S. Kelsey. Kraftig vibration påträffades vid första flygningen och detta berodde på svansfladdring, som så småningom var kor rekt i YP-38 genom att installera hylsor eller ”filéer” vid vingrötterna för att förbättra luftflödet, installera hissmotvikter och ändra den horisontella stabiliseringsvinkeln för infall.
XP-38 ”s första prestanda motiverade Lockheeds investering på nästan 600 000 dollar av sina egna medel för att producera prototypen. Även om ytterligare utveckling fortfarande krävdes, bestämde armén att lyfta hemligheten och planerade den enda prototypen för ett transkontinentalt fartstreck den 11 februari 1939 från March Field, Kalifornien till Mitchell Field, New York. Det var ett kritiskt beslut som skulle hemsöka dem i flera år.
XP-38 kraschade efter bara 16 dagar.
Under flygningen var den genomsnittliga lufthastigheten 340 mph (547 km / h) och en tung medvind gav en hastighet på 420 mph (675 km / h). Två tankstopp gjordes i Amarillo, Texas och Dayton, Ohio. Men när man närmade sig Mitchell Field drog Kelsey tillbaka kraften och stoppade rätt motor och skickade honom till en brant högervarv. Kelsey klippte av gasen igen och planet gled ner och klippte av toppen av träd som gränsar till fältet. Undervagnen fastnade i ett 10 m långt träd och planet sjönk ner i en sandgrop på Cold Stream Golf Course, 610 m (2 000 fot) utanför landningsbanan. En arméutredning tillskrev motorfel till förgasaris.1 Kelsey överlevde och förblev en viktig del av Lightning-programmet, men flygplanet var en total förlust. Trots kraschen kände armén att flygplanet visade löfte och Lockheed fick ett kontrakt på tretton YP-38 tillsammans med den vanliga listan över förbättringar. XP-38 kraschade efter endast 16 dagar med en lufttid på 11 timmar och 50 minuter.
Flygningen var bara 17 minuter längre än Howard Hughes rekordflygning i H-1-föraren, men ännu viktigare , kraschen var ett stort bakslag och försenade utvecklingen av P-38 i minst två år. När det väl hade tagits i drift uppstod tekniska problem som kunde ha rättats till innan flygplanet togs i bruk. Martin Caidin, författare till ”Fork-Tailed Devil: The P-38” var mycket kritisk mot USAAC: s beslut att publicera flygplanet. Han föreslår att hastighetsstrecket med den enda prototypen var en dum reklamstunt som ledde till många olyckor som kunde ha förhindrats.
A P-38H Lightning.
Ett stort problem som uppstod var förlusten av kontroll i ett dyk orsakat av aerodynamisk komprimerbarhet. Under senvåren 1941 stötte USAAC-major Signa A. Gilke på allvarliga problem när han dykade sin blixt i hög hastighet från en höjd av 9.120 m. När flygplanet nådde en indikerad lufthastighet på cirka 320 mph (515 km / h), stötte han på att buffra och flygplanets svans började skaka kraftigt. Lufthastigheten ökade snabbt och näsan sjönk tills dyket var nästan vertikalt. ansträngning, Signa återhämtade sig knappt från dyket och landade säkert. Men många intet ont anande piloter skulle inte vara så lyckliga och skulle stupa till marken.
P-38 led av två olika problem, svansfladder och komprimerbarhet Kompressibilitet kan riva svansen från P-38 och detta fenomen var vanligt för alla höghastighetskämpar. Både P-47 Thunderbolts och P-51 Mustangs tappade svansar under höghastighetsdyk. Kompressibilitet orsakade buffering på P-38, inte fladdra. Fladdra korrigerades genom att installera vingfiléer och göra ändplan i bakplanet. Kompressibilitet avböjer luftflödet uppåt & ner från framkanten och förhindrar korrekt luftflöde över vingen. Lockheed engineer Hall Hibbard sai d, ”Det är märkbart vid 425 mph (684 km / h) och allvarligt vid 500 mph (805 km / h) och högre.”
En experimentell P-38E med en uppsvängd svans.
En lösning försökt var att böja bommarna uppåt , som flyttade bakplanet högre med 76 cm (30 tum) än standard P-38, men tragiskt nog fungerade det inte. Lockheeds testpilot Ralph Virden tog det högsvansade flygplanet till höjd, placerade det i ett höghastighetsdyk och kastade sig till sin död.2
Sjutton månader gick innan ingenjörer kunde avgöra vad som orsakade blixtarna ” De testade en skalamodell P-38 i Ames Laboratory vindtunnel som drivs av National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) och fann att chockvågor bildades över vingen när luftflödet nådde transoniska hastigheter som orsakade turbulens. flygplanets näsa skulle stoppas, eftersom nedtvätten över svansen minskade, vilket skapade större tryck på den nedre sidan av den horisontella stabilisatorn. Detta skulle kunna åtgärdas genom att lägga till full hiss upp trimning, och ibland skulle flygplanet återhämta sig vid lägre höjder när lufttätheten ökar .
Ljudets hastighet (Mach 1.0) är beroende av lufttätheten och kommer att öka när höjden ökar och när temperaturen sjunker. Vid havsnivån är ljudets hastighet cirka 762 mph (1 226 km / h) Vid 40,00 0 fot (12192 m) är ljudets hastighet cirka 660 mph (1.062 km / h). Allvarlig instabilitet börjar uppstå vid transoniska hastigheter på Mach 0,80 till 1,0 eller vid cirka 600–768 mph (965–1236 km / h). Ett flygplan som närmar sig 540 mph (1.046 km / h) vid 35.000 ft (10.669 m) är över Mach 0,80. Vid denna hastighet och höjd är flygplanet i transonicområdet och det är då flygkontrollerna blir ineffektiva. När flygplanen dyker och närmar sig 3048 m skulle en flyghastighet på 540 mph minska till Mach 0,73. Vid lägre höjd skulle flygplanet ligga under transonicområdet och chockvågen skulle försvinna från vingen. När chockvågen försvinner skulle flygkontrollerna träda i kraft igen.3
| Höjd | Mach 1 |  |
|---|---|---|
| 1000 fot. | mph | |
| 0 | 762 | |
| 5 | 748 | |
| 10 | 734 | |
| 15 | 721 | |
| 20 | 707 | |
| 25 | 693 | |
| 30 | 678 | |
| 35 | 663 | |
| 40 | 660 | En chockvåg som bildas på en modern F-18 |
NACA bestämde äntligen att den ultimata lösningen var att installera dykflikar på flygplanet . Med dykflikar kan höghastighetsdyk genomföras med fullständig säkerhet. Dyklaffmodifikationssatser tillverkades och levererades på en Douglas C-54, men flygplanet skjutades av misstag av en Spitfire, vilket slog hoppet om att rätta till P-38s som redan var i drift. Hälften av alla P-38 hade inga dykflikar och fabriksinstallerade dykflikar introducerades inte i produktionen förrän P-38J-25 i mitten av 1944.
Till dess att dykflikar installerades var varnade för att inte dyka flygplanet och det tog inte lång tid för tyskarna att räkna ut detta. Först undrade tyska piloter varför P-38 inte skulle följa dem i ett dyk.Tyska ingenjörer kan ha misstänkt kompressibilitet, men under alla omständigheter insåg de snart att P-38 inte fick dyka. Detta gav tyska kämpar en extrem fördel som det tyska esset Hans Pichler skulle ta reda på. Närhelst han ville bryta kontakten från en P-38 utförde han bara en ”split S” och gick mot däcket. De tidiga P-38s kunde inte följa honom.4
Motorproblem:
Blixtarna skulle bli en av de bästa kämparna under andra världskriget, men den tidiga dräktighetsperioden var en total frustration. I början av åttonde flygvapnet var motorfel ofta och flygträning för att flyga vidare en motor var otillräcklig. Den allvarligaste situationen för en ny pilot var att förlora en motor vid start med full last. Många kraschar kunde ha undvikits om korrekta procedurer följts, men tekniken för att överleva en motor vid start var inte utvecklad fram till år efter att P-38 var i tjänst. Många piloter kraschade som ett resultat och överlevde inte om de inte hade tur. Tekniken som äntligen utvecklades var att dra tillbaka kraften på den bra motorn, fjädra den döda motorn, trimma flygplan och avancera gradvis kraften på den bra motorn.
Detonation wa s ett stort problem och i hög höjd. Motorer sprängde utan varning och inträffade så snabbt att motorn skulle riva sönder. Detonation var skadligt för kolvar, stavar och vevaxlar. Höga förgasarlufttemperaturer med högt tryck i grenrör var en orsak till detonation. 45 grader Celsius var den maximala förgasarens lufttemperatur som motorn tål. Av krigsöverväganden användes 91 oktan under träning och om mer än 44 tum manifoldtryck användes, skulle det orsaka detonation av motorn.
Vid 9144 m (30.000 fot) separerade mellankylarna ledningen från bränslesänkande oktan och resulterade i nedsmutsade pluggar, kastade stavar och svällda ventiler. 150 oktanbränslen prövades i Europa, men det blyhaltiga bränslet förorenade pluggarna på grund av de kalla drifttemperaturerna och kompressorregulatorerna frös på hög höjd.
P-38 passade bara inte för europeiska förhållanden för av följande skäl:
• De två bommarna gjorde det lätt att känna igen för fiendens krigare.
• Cockpituppvärmningen var dålig vilket resulterade i extremt kalla cockpits.
• Flygplanet var begränsat till att utföra dyk.
• Motorfel var vanligt och brandbenäget.
• Rullhastigheten var dålig.
På grund av den höga frekvensen av motorfel, Jimmy Doolittle, då befälhavare för 8: e flygvapnet , beslutade att dra ut P-38 ur Europa. Efter att P-51 Mustangs ersatte Lightning gick dödsförhållandet från 1,5: 1 till 7: 1. Men andra krigsteatrar krävde efter P-38 och det var här Lightning äntligen skulle lysa. Även om blixtarna gick mycket bättre i varmare klimat, när de introducerades i Stilla havet, fanns det ett ovanligt antal motorfel på grund av motorlager som slits för tidigt under de första sex månaderna av 1944. Pratt & Whitney hade ett liknande problem med att bärande ytor urholkade på grund av syrauppbyggnad i smörjoljan. Oljeblandningen ändrades och problemet eliminerades slutligen.5 Wright Aeronautical använde också omformulerad olja för att rätta till problem med sin R-2600-motor.
Operation Hämnd:
Det mest kända uppdraget av P-38 var attacken mot amiral Isoroku Yamamoto. Yamamoto var befälhavare för den kombinerade flottan från den kejserliga japanska flottan och hjärnan bakom attacken på Pearl Harbor. Han dödades på ön Bougainville när hans konverterade Mitsubishi G4M1 ”Betty” bombplan sköts ner av USAAF P-38s som opererade från Kukum Field på Guadalcanal. P-38-uppdraget innebar att flyga 965 km på vågens toppnivå med en returresa på 400 miles (644 km). F4F Wildcats och F4U Corsairs som fanns tillgängliga vid den tiden hade inte det erforderliga intervallet, och endast P-38s (med dropptankar) kunde utföra det 1.610 km långa uppdraget.
Angreppet på Admiral Yamamoto var P-38″ s mest kända uppdrag.
USA: s sjöfartsinformation hade avlyssnat och dekrypterat meddelanden om att Yamamoto skulle flyga från Rabaul till Balalae Airfield, nära Bougainville på Salomonöarna för att utföra en truppinspektion och höja moral efter evakueringen av Guadalcanal. Yamamoto ansågs vara punktlig och detta gjorde det möjligt för blixtarna att samordna sina attacker på Yamamoto och hans personal exakt och flyga i två G4M1 Betty-bombplan som eskorterades av sex nollor.
En skvadron på arton P-38, ledd av Major John W. Mitchell från den 339: e stridsskvadronen den 18 april 1943 tilldelades uppdraget. En ”kill” -flygning med fyra flygplan tilldelades för att fånga upp Yamamotos plan som bestod av Tom Lanphier, Rex Barber, James McLanahan och Joseph Moore.De andra P-38s skulle ge topplock på 5 485 m (18 000 fot).
På väg ut sprängde McLanahans plan ett däck och Moores släpptankar skulle inte mata bränsle till motorn, så de ersattes av Raymond Hine och Besby Holmes. Skvadronen bestod nu av 16 plan och de åkte mot New Georgia och flög bara 9 meter över vattnet för att undvika upptäckt av japanerna. Flyger i låg höjd över ett lugnt hav, blev cockpitsna mycket heta och obekväma och en pilot nästan slumrade när hans rekvisita träffar vattnet och sprutar vatten på sitt cockpit. Upprörd vaknade han snabbt och var vaken resten av flygningen och var så rädd att han hade svårt att sova de närmaste dagarna.
P-38s anlände bara en minut innan Yamamotos plan anlände vid avlyssningspunkten. När P-38s närmade sig Bouganville tappade de sina tankar och började klättra. Det var inte länge innan de upptäckte sitt mål. De två Betty-bombplanen flög vid 1300 m (4500 ft) och sjönk, eskorterade av de sex nollor som flög 1500 ft (457 m) ovanför och bakom vardera sidan av bombplanen.
Killteamet gick mot bombplanerna, men Holmes ”stridsvagnar skulle inte släppas och han avskalades, följt av sin vingman Hine. Resten av skvadronen klättrade till 5 485 m som topp När de insåg att de sågs gick bombarna mot däcket och förföljdes av de två återstående dödpiloterna, Rex Barber och Tom Lanphier. De eskorterande nollorna gick rakt fram mot de attackerande P-38-talet. Barber gick mot bombplanen och avfyrade in i Yamamotos G4M1 Betty.6 En motor började avge svart rök och sedan strömmade flammor från bombplanen. Lanphier hävdade sedan att han förvandlats till Yamamotos bombplan och avfyrade ett avböjningsskott från rät vinkel. Yamamotos plan kraschade in i djungeln och den återstående Betty med Admiral Ugaki jagades av Barber och Holmes över vattnet. Den andra bombplanen sköts ner och den gick ner i havet i full fart. Även om amerikanerna hävdade att de hade skjutit ner fyra Zeroe s, alla sex återvände till basen i Rabaul. Den enda P-38 som inte återvände flög av Raymond Hine. Tokyo erkände inte förlusten av Yamamoto förrän den 21 maj 1943.7
Det diskuterades länge vem som faktiskt sköt ner Yamamotos flygplan. När uppdraget kom tillbaka till basen gjorde Tom Lanphier omedelbart anspråk på att skjuta ner Yamamotos plan och han fick officiell kredit. Rex Barber ifrågasatte den officiella rapporten och båda piloterna fick halv kredit. Det fanns inga vapenkameror och ingen officiell debriefing i slutet av uppdraget, så den verkliga berättelsen om vad som faktiskt hände den dagen har aldrig lösts helt.
Konstruktion:
Dimensionerna på P-38 förblev desamma under hela produktionen, dess vingspänn var 52 fot. Vid 17 500 pund brutto var P-38 den största, tyngsta och snabbaste ”P” -typen hittills. En intern bränslekapacitet på 410 liter kan ökas till 1010 liter med två externa dropptankar. Detta gav Lightning ett stridsområde på 450 miles och en förvånande maximal räckvidd på 2600 miles – vilket gjorde den till den första långväga bombplanen. Förutom dess förödande näsväpning kunde P-38 bära upp till 4 000 pund bomber – nästan lika mycket som Boeing B-17 Flying Fortress. Den normala bombelastningen för en B-17 var 4800 kg.
XP-38 drivs av två 1000 hk (745 kW) Allison V-1710-motorer som vrider 11 ½ fot Curtiss Electric motroterande propellrar. Propellerna på XP-38 vände sig inåt och vid alla efterföljande belysningar roterade propellerna utåt, förutom en sats beställd av Storbritannien där båda propellrarna hade högerrotation. Motroterande propellrar skulle eliminera effekten av motorns vridmoment när båda motorerna fungerade korrekt.
En XP-38A byggdes med en trycksatt hytt. Beväpningen på YP: erna förändrades genom att ersätta två av .50-talet med 0,30-talet, och 20 mm-kanonen gav plats för en 37 mm. 37 mm-kanonen fungerade sällan.
Innan YP-38s slutfördes standardiserades det ursprungliga maskingevärsarrangemanget för produktionstyper. Den första produktionsordern var 35 P-38D, följt av 210 P-38E som återvände till 20 mm-kanonen. Dessa plan började anlända i oktober 1941 strax innan Amerika gick in i andra världskriget. Med P-38D kom självtätande bränsletankar och rustningsskydd för piloten.
Den snabbaste av blixtarna var P-38J med en topphastighet på 420 km / h, och den version som producerades i den största kvantiteten var ”L”, varav 3735 byggdes av Lockheed och 113 av Vultee . Efter att ”L” -modellen introducerades försvann nästan alla mekaniska problem och P-38 blev ett fantastiskt stridsflygplan.
P-38L drevs av två 1475 hk Allison V1710-111-motorer. Som med alla långsiktiga produktionsflygplan genomgick P-38 många modifieringar.P-38J-intagen under motorerna förstorades för att rymma kärntypskylare med en avgasgrind för bättre temperaturkontroll. De interna vingmonterade intercoolersna var en konstant huvudvärk och när de togs bort installerades bränsletankar istället för enheterna. Den böjda vindrutan ersattes av en platt panel och bommonterade radiatorer förstorades. Några var utrustade med bombardier-näsor och användes för att leda formationer av bombbelastade P-38 till sina mål.
I början av 1943 modifierades två P-38Fs som enskilda nattkämpar av 5: e flygvapnet och var utrustade med SCR540-radar med en yagi-riktningsantenn på näsan, på båda sidor om mittkroppen och över och under vingarna. Senare modifierades ytterligare tre P-38Js i fält som experimentella nattkämpar. Slutligen 1944 konverterade Lockheed en P-38L-5 som en två-sits nattkämpe. Prototypen betecknades som P-38M och var utrustad med AN / APS-6-radar i en radomskida under näsan. Radioutrustning måste omplaceras och maskingevärarna var utrustade med anti-flash-munstycken. Den hade en toppfart på 406 mph och efter framgångsrika försök fick Lockheed en order att konvertera ytterligare 75 P-38L-5s till P-38Ms. Flygplanet målades blankt svart och togs i bruk strax före krigets slut.8
Richard Bong i sin P-38 med namnet ”Marge”.