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1940年4月,英国军备使团赴美追补订购P-40D战斗机美国北美飞机厂主动提议:用同样的发动机,保证在四个月内提供一种性能更好的新飞机,德裔设计师伊•斯谬博采众长,广收欧美最新航空技术,在每天工作16小时的情况下,奇迹般地提前三天实现了自己的诺言,造出了P-51的原型机NA-73X。后来装上发动机后于10月26日进行了首飞。外形较亮的全金属结构单发单座P-51在机头装一台水冷活塞发动机和卵锥形桨毂罩,一对梯形带上反的下单翼的下部,还安装着可调节空气流量的腹式水散热器,构成符合空气动力学原理的外观特征。P-51在世界上最早采用了层流翼型(由埃德•霍奇设计),具有极好的升阻比特性。11.5%~15.1%的机翼相对厚度不仅减轻了结构重量,也为在翼内安排油箱至射击火器提供了较充裕的空间。一系列功力独到的设计使全机阻力大大降低,后期改型采用了水泡形座舱盖。

P-51为英、美两国发展了不少改型,除广泛用于空战截击、对地攻击和侦察外,更多用于远程护航。

最先生产的“野马”Mk.Ⅰ是为英国皇家空军设计的,1941年8月开始交付,共620架。装备着当时美国唯一能批量供应的水冷发动机:艾利逊V-1710。机头与机翼上共装备12.7和7.62毫米机枪各4挺,中低空性能良好,大多用于对地攻击。其中2架交美军试用,更名XP-51。

美国陆军航空兵最早的订货是P-51,同时赋与该机“野马”之别称。当时为满足对地战术攻击而不是空战,机翼内改装20毫米机炮4门,机身内燃油容量增加到681升,共生产150架。其中93架再次出口英国,成为“野马”Mk.ⅠA。后者有55架又进一步被改装上K-24照相机各2台,成为侦察机,型号更改为F-6A,1943年冬季用于突尼斯

P-51曾利用原型机专门改制成攻击机,所以型号从P改为A字打头,即A-36A,共200架。该机保留了P-51良好的俯冲性能和操纵性能,机翼构造加固并装有俯冲阻力板,防止俯冲中过载太大引起损坏。翼下可挂227千克炸弹2枚,翼内装12.7毫米机枪6挺,采用V-1710-87发动机,总重达4850千克,军中绰号“入侵者”。

1943年3月面世的P-51A保留了炸弹架,但只在机翼内留下机枪4挺。如挂568升副油箱两只时转场航程延伸到3800千米!共生产了310架。其中50架援英,即“野马”Mk.Ⅱ型,有35架改成F-6B侦察机。P-51A用于中印缅战区,但性能逊于日本“零”式飞机。

“野马”X,亦称“梅林野马”,是应美驻英武官希科克少校和英国罗尔斯•罗依斯发动机公司试飞员罗尼•哈克之倡议而研制的改装著名的“梅林”61型水冷发动机的改型,因带有一台二级双速增压器,高空性能明显提高,但只试制了4架。

XP-78又叫XP-51B,是改装美国仿制型“梅林”发动机(即帕卡德V-1650-3)的试验机,于1942年8月造出2架,起飞功率1380马力,喷水加力时为1595马力,装机炮4门,在9080米高空飞出709千米A小时的好成绩。

以上努力,均出自换装名牌发动机以期提高整体性能的目的。真正达到批量生产的改型是1943年夏季开始在印格乌梅分厂投产的P-51B,它装有按英国的“梅林”图纸生产的发动机V-1650-3。从外观上看,气化器进气口移至机头下方,机腹冷却水散热器放大,座椅后方加一个85加仑油箱,性能全面优化,成为P-51发展过程中一个重要转折点。在总共1988架的P-51B中间,有275架援英后成为“野马”Mk.Ⅲ,其中部座舱盖由老式的多框型改为英式的短水泡型。71架P-51B被改成F-6C侦察机

达拉斯分厂生产的P-51B叫作P-51C,共1750架,内有636架援英,也称“野马”Mk.Ⅲ,另20架改作F-6C。

P-51D是1944年问世的产量最多,使用最广泛的优秀改型。它在火力被强化为翼内装6挺12.7毫米机枪(携弹1880发)和外挂454千克炸弹2枚或127毫米火箭10枚的同时,首次采用全视界(后部也无遮挡的)水泡形座舱盖,一举解决了视界上的不足之处。同时,垂尾根向前延伸为脊面,弥补了由此造成的方向不稳定。装备V-1650-7发动机的P-51D还为飞行员配备了一套相当先进的作战装备,如抗荷服、K-14陀螺瞄准仪等。P-51D在两个分厂中共制造出7956架。其中援英281架,即野马Mk.Ⅳ,另136架改作F-6D。澳大利亚曾利用零件组装出100架P-51D,后又仿制200架。TP-51D是双座教练机,仅10架,曾作为艾森豪威尔视察战场时的高速座机。

为遏止住因不断改进而带来的增重势头,经过反省,试制出减重900千克的XP-51F,速度与爬升率自然优于P-51D,但因稳操性有问题而未投产。

它进一步减重之后,于1944年9月试计出2架XP-51G,装1665马力原装“梅林”14SM发动机及五叶螺旋桨,配备6挺机枪,在7000米高度可获得2080马力加力功率,后应发动机无来源而作罢。

XP-51J试飞于1945年4月,是最后的轻量化试验机,装V-1710-119发动机,6000米高度加力功率达1720马力,气化器进气口已隐入散热器空气通道内,曾创时速788千米的惊人记录,后因发动机不过关,只造出2架来。

P-51K是利用后期P-51D装上另一家工厂制造的3.35米直径螺旋桨后的改型,共生产1337架,内有594架援英,即野马ⅣA;314架援澳(大利亚),163架改成F-6K型侦察机。

P-51K的轻量化改型方案是P-51L,旨在提高空战格斗性能,未付诸实施。

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