Der Wendepunkt
Ein brillantes Flugzeug auf der Suche nach seinem Herzen
Die North American P-51 Mustang etablierte sich schnell als ein Flugzeug mit außergewöhnlichem Potenzial. Ursprünglich als NA-73 für die British Purchasing Commission konzipierten. Die von Allison-Motoren angetriebenen Varianten zeigten bereits bemerkenswerte Leistungen in niedrigen und mittleren Höhen.(3) Tatsächlich waren sie unterhalb von 15.000 Fuß (ca. 4.600 Meter) sogar schneller als zeitgenössische Versionen der Supermarine Spitfire.(4) Dieses Potenzial wurzelte in einem hochentwickelten aerodynamischen Design. Es war die Kombination aus Laminarflügel, eine Rumpfform mit geringem Luftwiderstand und einen innovativ gestalteten Kühler umfasste. Zusätzlich kam das Potenzial zur Nutzung des Meredith-Effekts. Dabei wird die erhitzte Kühlluft mit geringem Schub wieder ausgestoßen.(1)
Trotz dieser fortschrittlichen Merkmale litt die Mustang unter einer kritischen Einschränkung: dem Allison V-1710 Motor. Dessen Leistung fiel oberhalb seiner kritischen Höhe von etwa 15.000 Fuß dramatisch ab.(3) Der Grund hierfür lag im einstufigen mechanischen Lader des Motors. In größeren Höhen konnte er nicht mehr genügend Luft verdichten, um die Motorleistung aufrechtzuerhalten.(5) Dieser Leistungsabfall war für Luftfahrtingenieure der damaligen Zeit keine Überraschung.(5) Die Wahl des Allison V-1710 spiegelte die damalige Doktrin des US Army Air Corps (USAAC) wider. Für Hochleistung in großen Höhen setzte es primär auf separate, von Abgasen angetriebene Turbolader. Dieses Prinzip wurde bereits bei der Lockheed P-38 Lightning und der Republic P-47 Thunderbolt verwendet.(14) Der Allison-Motor selbst war für mittlere Höhen konzipiert und erfüllte diese Aufgabe gut.
Jedoch änderte sich der strategische Kontext des Luftkriegs über Europa rapide. Die schweren Bomber der USAAF erlitten bei ihren tiefen Tageslichteinflügen nach Deutschland verheerende Verluste.(10) Es entstand ein dringender Bedarf an einem Langstrecken-Begleitjäger, der die Bomber bis zu ihren Zielen und zurück begleiten und gleichzeitig die deutschen Abfangjäger bekämpfen konnte. Für diese entscheidende Rolle war die Allison-Mustang aufgrund ihrer Höhenbeschränkung ungeeignet. In dieser kritischen Situation trat der britische Rolls-Royce Merlin Motor auf den Plan – die technologische Schlüsselkomponente, die das volle Potenzial der Mustang freisetzen und den Verlauf des Luftkriegs entscheidend verändern sollte.(3) Das Zusammentreffen des fortschrittlichen amerikanischen Flugzeugs mit der britischen Motorentechnologie, die auf integrierte, mehrstufige Lader setzte, erwies sich als die Lösung für das drängende strategische Problem der Alliierten.
Das Potenzial erkennen
Die Betriebserfahrungen mit den frühen Mustangs bestätigten die technischen Bewertungen. Während die Allison-Mustang (Mustang Mk I / P-51A) in niedrigen Höhen beeindruckte (4), ließ ihre Leistung oberhalb von 15.000 Fuß signifikant nach.(3) Tests der Air Fighting Development Unit (AFDU) der RAF im April 1942 bestätigten diese Unzulänglichkeit für die Rolle eines Höhenjägers. Folglich wurde die Mustang zunächst primär für die Heeresunterstützung und Aufklärung vorgesehen.(1)
Der entscheidende Moment kam am 30. April 1942, als der leitende Testpilot von Rolls-Royce, Ronald W. "Ronnie" Harker, auf Einladung des kommandierenden Offiziers der AFDU in Duxford eine Mustang Mk I flog.(1) Harker war von den Flugeigenschaften und der Geschwindigkeit in niedriger Höhe begeistert. Er erkannte aber sofort, dass der Allison-Motor das Flugzeug zurückhielt.(1) Er sah in dem fortschrittlichen Flugzeug den idealen Kandidaten für den Einbau des Rolls-Royce Merlin 61 Motors, der dank seines zweistufigen, zweigängigen Laders eine exzellente Höhenleistung versprach.(1)
Harkers Vorschlag stieß zunächst auf Widerstand, sowohl innerhalb von Rolls-Royce als auch im britischen Luftfahrtministerium.(1) Die Produktion der Merlin 61-Serie war zu dieser Zeit vollständig für die neue Spitfire Mk IX vorgesehen, die dringend benötigt wurde, um der Bedrohung durch die deutsche Focke-Wulf Fw 190 zu begegnen.(1) Doch Harker ließ nicht locker. Mit Unterstützung von Schlüsselfiguren wie Ray Dorey, dem Leiter der Flugversuchsabteilung bei Rolls-Royce, und letztlich Air Chief Marshal Sir Wilfrid Freeman, dem Luftwaffenmitglied für Produktion und Forschung, gelang es ihm, die Bedenken zu überwinden und grünes Licht für einen Versuchs-Umbau zu erhalten.(1) Harkers Hartnäckigkeit und Weitsicht brachten ihm später den Beinamen "the man who put the Merlin in the Mustang" ein.(1)
Parallel zur Überzeugungsarbeit begannen im Juni 1942 die konkreten Arbeiten in Großbritannien. Rolls-Royce erhielt die Genehmigung, fünf Mustang I-Zellen (Seriennummern AM121, AM208, AL975, AM203 und AL963) mit Merlin 65 Motoren auszustatten.(5) Der Merlin 65 war dem Merlin 66 der Spitfire IX sehr ähnlich, was einen direkten Leistungsvergleich ermöglichen sollte.(19) Diese Umbauten, als Mustang X bezeichnet, verwendeten spezielle, von Rolls-Royce konstruierte Motorträger, behielten aber zunächst das ursprüngliche Kühlerkanaldesign bei.(5) Die erste Mustang X (AL975/G) hob am 13. Oktober 1942 zum Erstflug ab.(18) Die Leistung dieser Prototypen war spektakulär: Eine der Maschinen (AM208) erreichte 433 mph (697 km/h) in 22.000 Fuß Höhe, eine andere (AL975) wurde bis auf eine absolute Dienstgipfelhöhe von 40.600 Fuß (12.400 m) getestet.(5) Diese Ergebnisse überzeugten auch die letzten Skeptiker. Sir Wilfrid Freeman drängte darauf, zwei der Mustang X der 8th Air Force der USAAF in Großbritannien zur Evaluierung zu übergeben.(5)
Gleichzeitig war auch auf amerikanischer Seite das Interesse geweckt worden. Major Thomas Hitchcock, der US-Luftwaffenattaché in London, übermittelte die enthusiastischen Berichte und Daten aus Großbritannien an seine Vorgesetzten.(3) Beeinflusst durch diese Informationen und die offensichtliche strategische Notwendigkeit, autorisierte die USAAF am (25). Juli 1942 ein eigenes Umbauprogramm unter der Bezeichnung NA-101.(17) Zwei frühe P-51-Zellen (Seriennummern 41-37352 und 41-37421) wurden für diesen Zweck abgezweigt und erhielten die Prototypenbezeichnung XP-51B (ursprünglich als XP-78 geplant (3)). Die Entwicklung der Merlin-Mustang war somit von Anfang an ein transatlantisches Unterfangen, bei dem die schnelle britische Initiative (Mustang X) als wichtiger Impulsgeber und Risikominimierer für das umfassendere amerikanische Programm (XP-51B) fungierte. Die vielversprechenden britischen Analysen und frühen Testergebnisse lieferten die nötige Rechtfertigung für die USAAF, bereits im August 1942, noch vor dem Erstflug eines der Prototypen, Produktionsaufträge für die Merlin-Mustang zu erteilen.(17)
Die Entwicklung der XP-51B
Das amerikanische XP-51B-Projekt (NA-101), das die beiden P-51-Flugzeugzellen 41-37352 und 41-37421 nutzte (17), stellte einen deutlich umfassenderen Umbau dar als die britischen Mustang X-Experimente.(5) North American Aviation (NAA) stand vor der Herausforderung, den britischen Hochleistungsmotor optimal in die amerikanische Zelle zu integrieren und dabei die Anforderungen der Massenproduktion zu berücksichtigen.
Als Triebwerk wurde der Packard V-1650-3 ausgewählt.(3) Dies war eine von der Packard Motor Car Company in Detroit in Lizenz gefertigte Version des Rolls-Royce Merlin 63.(22) Packard spielte eine entscheidende Rolle bei der Versorgung der Alliierten mit Merlin-Motoren und produzierte im Laufe des Krieges über 55.000 Stück.(22) Die Umstellung von der eher handwerklichen Fertigung bei Rolls-Royce auf die amerikanische Massenproduktion stellte Packard anfangs vor Herausforderungen, da der Motor ursprünglich nicht dafür ausgelegt war.(25)
Der Einbau des schwereren und größeren Packard-Merlin erforderte signifikante Anpassungen an der Flugzeugzelle. Der Motor wog etwa 355 Pfund (161 kg) mehr als der Allison V-1710.(5) Um diese zusätzliche Last und die höhere Leistung aufzunehmen, mussten der Rumpf und insbesondere der Bereich der Motoraufhängung durch zusätzliche Spanten verstärkt werden.(5)
Die eigentlichen technischen Herausforderungen lagen jedoch in der Integration der Motorsysteme:
Motorverkleidung: Der Packard V-1650 war aufgrund des auf dem Ladergehäuse montierten Ladeluftkühlers etwa 5 Zoll (130 mm) höher als der Allison.(5) Zudem verwendete der Merlin einen Aufwindvergaser anstelle des Fallstromvergasers des Allison.(5) Dies machte eine komplette Neukonstruktion der Motorhaube erforderlich. Die neue Verkleidung war tiefer und voluminöser, und die charakteristische Lufthutze auf der Nase der Allison-Mustangs entfiel, was der Merlin-Mustang ein schlankeres Aussehen verlieh.(13)
Propeller: Um die höhere Leistung des Merlin effektiv in Schub umzusetzen, wurde ein neuer Vierblatt-Propeller von Hamilton Standard mit einem größeren Durchmesser von 11 Fuß 2 Zoll (3,40 m) eingesetzt. Dieser Propeller verfügte über markante Gummimanschetten an den Blattwurzeln.(5)
Kühlsystem: Der Merlin-Motor hatte einen erheblich höheren Kühlbedarf als der Allison. Dies betraf sowohl das Motorkühlmittel (eine Mischung aus Wasser und Ethylenglykol) als auch die Ladeluftkühlung (Intercooling) und die Ölkühllung. Die NAA-Ingenieure entwickelten eine ausgeklügelte Lösung, die alle Komponenten in einem vergrößerten ventralen Kühlergehäuse ("Doghouse") unterbrachte.(5) Der Hauptkühler für das Motorkühlmittel wurde vergrößert und enthielt nun auch einen separaten Kreislauf für das Kühlmittel des Ladeluftkühlers. Davor und leicht darunter wurde ein eigener Ölkühler platziert. Die gesamte Einheit nutzte einen gemeinsamen Lufteinlass, aber getrennte Austrittsklappen.(5) Diese komplexe Integration war eine bedeutende technische Leistung und unterschied sich grundlegend von der einfacheren Anordnung des Ladeluftkühlers unter der Nase bei den britischen Mustang X.(13) Die Gestaltung des Kühlereinlasses und -auslasses bot zudem die Möglichkeit, den Meredith-Effekt zu nutzen, um durch den Austritt der erhitzten Luft einen geringen zusätzlichen Schub zu erzeugen.(2)
Wartungsaspekte: Ein praktisches Problem für die Bodenteams war, dass der Merlin-Motor mit Schrauben und Muttern nach britischem Whitworth-Gewindestandard montiert war, was spezielle Werkzeuge erforderte, die anfangs knapp waren.(28) Zudem erwies sich das komplexe Kühlsystem im Einsatz als anfällig für Leckagen, insbesondere bei Temperaturschwankungen.(28)
Während der Flugerprobung der XP-51B trat ein unerwartetes Problem auf: ein als "Duct Rumble" (Kanal-Rumpeln) bezeichnetes Dröhnen und Vibrieren, das vom neuen Kühlerkanal ausging.(5) Um die Ursache zu finden, wurde eine umfassende Untersuchung im 16-Fuß-Windkanal des Ames Aeronautical Laboratory des National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) durchgeführt.(5) Dabei wurde eine XP-51B-Zelle (ohne äußere Flügelteile) in den Windkanal gestellt, während ein Ingenieur im Cockpit saß und auf das Geräusch achtete. Die Analyse ergab, dass das Rumpeln durch das Ansaugen und Ablösen von Teilen der Grenzschichtluft von der Flügelunterseite in den Kühlereinlass verursacht wurde. Diese turbulente Strömung brachte den Kühler zum Vibrieren.(5) Die Lösung bestand darin, den Spalt zwischen der Flügelunterseite und der Oberlippe des Kühlereinlasses zu vergrößern – von ursprünglich 1 Zoll auf 2 Zoll (ca. 51 mm) im Prototyp und schließlich auf 2,63 Zoll (ca. 67 mm) in der Serienproduktion der P-51B.(5) Zusätzlich wurde eine Kante über dem Ölkühler entfernt und die Kontur des Einlasses leicht nach hinten gezogen.(5) Diese Episode verdeutlicht, dass die Umrüstung auf den Merlin weit mehr als ein einfacher Motortausch war. Sie erforderte tiefgreifende ingenieurtechnische Anpassungen am gesamten Flugzeug und die Lösung komplexer aerodynamischer Probleme, wobei die Forschungskapazitäten der NACA eine entscheidende Rolle spielten.
Motoren-Duell
Der Kern der Transformation der Mustang lag im Wechsel des Triebwerks. Obwohl der Allison V-1710 und der Rolls-Royce Merlin (bzw. seine Packard-Lizenzversion V-1650) auf den ersten Blick ähnlich erschienen – beides waren flüssigkeitsgekühlte V12-Motoren mit vergleichbarem Hubraum (Allison V-1710: 1710 Kubikzoll / 28 Liter; Merlin V-1650: 1649 Kubikzoll / 27 Liter) (4) – unterschieden sie sich fundamental in ihrer Leistungscharakteristik, insbesondere in großen Höhen.
Der Allison V-1710 (Fokus auf V-1710-81 der P-51A):
Aufladung: Der V-1710 verfügte über einen mechanischen Radialverdichter (Supercharger), der jedoch nur eine einzige Stufe und eine einzige feste Drehzahlübersetzung zum Motor besaß.(4) Dieses System war darauf ausgelegt, die Motorleistung bis zu einer bestimmten kritischen Höhe (ca. 14.000-20.000 Fuß, je nach Variante und Leistungseinstellung) zu steigern oder aufrechtzuerhalten.(4) Oberhalb dieser Höhe konnte der Lader die dünner werdende Luft nicht mehr ausreichend verdichten, was zu einem signifikanten Leistungsabfall führte. Die USAAC hatte diese Konfiguration spezifiziert, da für extreme Höhen ursprünglich der Einsatz von Turboladern vorgesehen war.(14)
Leistung: Der in der P-51A verwendete V-1710-81 leistete etwa 1.200 PS beim Start.(33) Die militärische Dauerleistung betrug ca. 1.125 PS bis zu einer Höhe von etwa 14.600 Fuß.(33) Mit Notleistung (War Emergency Power - WEP) waren kurzzeitig höhere Leistungen möglich (Angaben variieren zwischen 1.360 PS (34) und 1.480 PS (33)).
Gewicht: Das Trockengewicht des V-1710-81 lag bei etwa 1.352 Pfund (613 kg).(33) Frühere Versionen wie der V-1710-39 des XP-51 wogen ca. 1.340 Pfund (608 kg).(36)
Stärken: Der Allison galt als robuster und zuverlässiger Motor, der sich gut für die Massenproduktion eignete, da er aus weniger Einzelteilen bestand als der Merlin.(14) In seinem vorgesehenen Höhenbereich erbrachte er gute Leistungen.(3)
Der Packard V-1650 Merlin (Fokus auf V-1650-3 der XP-51B):
Aufladung: Das Herzstück des Merlin war sein hochentwickeltes Aufladesystem. Es bestand aus einem zweistufigen Radialverdichter, der über ein Getriebe mit zwei wählbaren Übersetzungen (Gängen) angetrieben wurde.(3) Die erste Stufe komprimierte die Ansaugluft, die dann in der zweiten Stufe weiter verdichtet wurde. Entscheidend war der zwischengeschaltete Ladeluftkühler (Intercooler oder Aftercooler), der die durch die Kompression stark erhitzte Luft wieder abkühlte.(5) Kühlere Luft ist dichter und enthält mehr Sauerstoff, was eine höhere Motorleistung ermöglicht und die Klopfneigung (Detonation) reduziert. Die zwei Gänge des Laders erlaubten es, die Aufladung optimal an unterschiedliche Flughöhen anzupassen: ein niedrigerer Gang für mittlere Höhen und ein höherer Gang für große Höhen. Dieses System ermöglichte es dem Merlin, auch in über 30.000 Fuß Höhe noch einen hohen Ladedruck und damit eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten.(3)
Leistung: Der V-1650-3, basierend auf dem Merlin 63 (22), lieferte je nach Quelle und Rating etwa 1.280 PS (22) bis 1.450 PS (3) (1.380 PS bei 3.000 U/min und 60 Zoll Quecksilbersäule Ladedruck (24)). Viel wichtiger war jedoch die Fähigkeit, hohe Leistung in großen Höhen zu erbringen. So konnte der Motor noch oberhalb von 30.000 Fuß über 1.270 PS abgeben.(22) Der spätere, in der P-51D weit verbreitete V-1650-7 (ähnlich Merlin 66) erreichte 1.490 PS Normalleistung und bis zu 1.720 PS mit WEP.(24) Die Spezifikationen des Merlin 61 zeigten ähnliche Fähigkeiten, mit bis zu 1.580 PS in 23.500 Fuß Höhe.42
Gewicht: Der Merlin war mit etwa 1.640-1.645 Pfund (744-746 kg) Trockengewicht deutlich schwerer als der Allison.(5)
Stärken: Die überragende Höhenleistung war der entscheidende Vorteil.(3) Trotz des höheren Gewichts bot der Merlin ein gutes Leistungsgewicht, insbesondere in der Höhe.(22)
Der fundamentale Unterschied lag also nicht primär in der reinen Spitzenleistung am Boden, sondern darin, in welcher Höhe diese Leistung zur Verfügung stand. Der komplexe zweistufige Lader des Merlin verschob den effektiven Arbeitsbereich des Motors in deutlich größere Höhen. Dies machte die Mustang von einem fähigen Mittelhöhenjäger zu einem potenten Höhenjäger und Langstreckenbegleitschutzflugzeug. Das höhere Gewicht und die größere Komplexität des Merlin waren der Preis für diese kriegsentscheidende Fähigkeit.
Tabelle 1: Vergleich der Motorspezifikationen
Merkmal | Allison V-1710-81 (P-51A) | Packard V-1650-3 (XP-51B) |
Typ | V-12, flüssigkeitsgekühlt | V-12, flüssigkeitsgekühlt |
Hubraum (cu in / L) | 1710 / 28,0 (15) | 1649 / 27,0 (22) |
Trockengewicht (lbs / kg) | ca. 1352 / 613 (33) | ca. 1645 / 746 (22) |
Lader-Typ | Einstufig, eingängig (8) | Zweistufig, zweigängig, mit Ladeluftkühler (3) |
Startleistung (PS) | ca. 1200 (33) | ca. 1380 - 1450 (3) |
Militärleistung @ Höhe (PS @ ft) | ca. 1125 @ 14.600 (33) | > 1270 @ > 30.000 (22) |
Notleistung (WEP) (PS) | ca. 1360 - 1480 (33) | ca. 1620 (V-1650-3) (34) |
Verdichtungsverhältnis | 6,65:1 (15) | 6,0:1 (22) |
Eine neue Leistungsklasse
Die Flugerprobung der XP-51B
Der Erstflug der ersten XP-51B (41-37352) fand am 30. November 1942 statt, pilotiert von NAA's Cheftestpilot Robert "Bob" Chilton.(3) Dies geschah nur wenige Wochen nach dem Erstflug der britischen Mustang X (3) und markierte den Beginn der praktischen Erprobung des amerikanischen Merlin-Mustang-Konzepts.
Die Flugtests bestätigten eindrucksvoll die erwarteten Leistungssteigerungen und übertrafen die kühnsten Hoffnungen. Die Ergebnisse waren so positiv, dass sie bei NAA Begeisterung auslösten.17 Chilton erreichte mit der XP-51B eine Höchstgeschwindigkeit von 441 mph (710 km/h) in 29.800 Fuß Höhe (13) bzw. 442 mph (711 km/h) in 29.400 Fuß.(30) Dies war eine dramatische Verbesserung gegenüber den Allison-Varianten: Die P-51A erreichte etwa 390 mph (628 km/h) in 20.000 Fuß ((34)) und die XP-51 nur 382 mph (615 km/h) in 13.000 Fuß.(4) In großen Höhen war die Merlin-Mustang fast 100 mph schneller als ihre Vorgängerin mit Allison-Motor – sie konnte ihr buchstäblich davonfliegen.(17)
Auch die Steigleistung verbesserte sich radikal. Die XP-51B konnte fast doppelt so schnell steigen wie die Allison-Mustang.(13) Die Zeit bis zum Erreichen von 20.000 Fuß (ca. 6.100 m) reduzierte sich erheblich. Während die P-51A dafür etwa 9,1 Minuten benötigte (34), schaffte die P-51B dies in etwa 7 Minuten (18) oder sogar noch schneller, möglicherweise ähnlich der Mustang X in ca. 6,3 Minuten.(13) Testberichte für die P-51B geben Steigraten von 3.450 Fuß pro Minute (ca. 17,5 m/s) in 13.800 Fuß und immer noch beachtliche 2.660 Fuß pro Minute (ca. 13,5 m/s) in 25.500 Fuß Höhe an.(30)
Die Dienstgipfelhöhe, ein kritisches Maß für einen Höhenjäger, stieg ebenfalls dramatisch an. Die XP-51B erreichte Höhen um 42.000 Fuß (ca. 12.800 m) (18), während die P-51A bei etwa 31.500 Fuß (ca. 9.600 m) (34) und die XP-51 bei ca. 32.000 Fuß (ca. 9.750 m) (45) an ihre Grenzen stießen.
Ein weiterer entscheidender Faktor für die vorgesehene Rolle als Langstrecken-Begleitjäger war die Reichweite. Obwohl spezifische Daten für die XP-51B selbst in den Quellen rar sind, erwies sich die Kombination aus dem effizienten Mustang-Flugzeug und dem Merlin-Motor als äußerst reichweitenstark.(3) Die späteren Serienmodelle P-51B/C erreichten eine Einsatzreichweite von 755-810 Meilen (ca. 1.215-1.300 km) nur mit internem Treibstoff und bis zu 2.200 Meilen (ca. 3.540 km) mit Abwurftanks.(18) Dies war ein Quantensprung gegenüber der Reichweite der P-51A von etwa 750 Meilen (ca. 1.200 km) mit internem Treibstoff.(4) Der Luftfahrthistoriker Jeffrey L. Ethell stellte fest, dass die P-51B mit etwa 3,3 Meilen pro Gallone Treibstoff deutlich sparsamer flog als die P-47 Thunderbolt mit weniger als 1,8 Meilen pro Gallone.(3)
Das Flugverhalten der XP-51B wurde generell als gut bewertet. Sie war wendig, gut steuerbar bis zu hohen angezeigten Fluggeschwindigkeiten (ca. 400 mph IAS) und besaß eine exzellente Rollrate. Die Stabilität um alle Achsen war bis in große Höhen (ca. 41.000 Fuß) gut.(30) Allerdings wurde auch ein relativ großer Wenderadius für einen Jäger festgestellt.(30) Bei der Mustang X wurde aufgrund der höheren Leistung und des größeren Drehmoments eine gewisse laterale Instabilität beobachtet.(13)
Die ersten Flüge offenbarten auch Kinderkrankheiten. Bei der ersten XP-51B trat ein Problem mit dem Kühlsystem auf, bei dem der Kühler durch eine chemische Reaktion zwischen verschiedenen Metallen und dem Glykol-Kühlmittel verstopfte. Dieses Problem wurde beim zweiten Prototyp durch einen neu gestalteten Kühler und Lufteinlass behoben.(3) Ebenfalls während dieser frühen Tests wurde das bereits erwähnte "Duct Rumble"-Problem identifiziert.(5)
Die Flugerprobung der XP-51B demonstrierte nicht nur eine Verbesserung, sondern eine grundlegende Transformation der Fähigkeiten des Flugzeugs. Der Leistungssprung in großen Höhen war nicht inkrementell, sondern revolutionär. Er katapultierte die Mustang in die absolute Spitzenklasse der damaligen Jagdflugzeuge und bot der USAAF endlich eine realistische Lösung für die eskalierende Krise im strategischen Bombenkrieg. Die XP-51B war nicht einfach eine bessere P-51A; sie war der Prototyp einer Waffe, die den Luftkrieg entscheiden sollte.
Tabelle 2: Leistungsvergleich P-51A vs. XP-51B / P-51B
Leistungsmerkmal | P-51A (Allison V-1710-81) | XP-51B / P-51B (Packard V-1650-3/7) |
Höchstgeschw. @ ~15.000 ft (mph/km/h) | ca. 388 @ 15k (Mk I) (47) | ca. 430 @ 16.6k (30) |
Höchstgeschw. @ ~30.000 ft (mph/km/h) | ca. 390 @ 20k ((34)) (max alt) | ca. 442 @ 29.4k (17) |
Steigzeit auf 20.000 ft (min) | ca. 9,1 (34) | ca. 7,0 (18) (oder weniger (13)) |
Dienstgipfelhöhe (ft / m) | ca. 31.500 / 9.600 ((34)) | ca. 42.000 / 12.800 (18) |
Reichweite (intern) (miles / km) | ca. 750 / 1.200 (4) | ca. 755 - 810 / 1.215 - 1.300 (18) |
Reichweite (max mit Tanks) (miles/km) | ca. 1.375 / 2.210 (34) | ca. 2.200 / 3.540 (18) |
(Anmerkung: Leistungsdaten können je nach Quelle, Testbedingungen und spezifischer Flugzeugkonfiguration leicht variieren.)
Der Aufstieg der Merlin-Mustang
Die erfolgreichen Flugtests der beiden XP-51B-Prototypen waren die endgültige Bestätigung für die Richtigkeit des Konzepts und die Qualität der Ingenieursarbeit von North American Aviation.(17) Die erzielten Leistungen erfüllten oder übertrafen die Erwartungen (13) und bewiesen, dass die technischen Herausforderungen der Integration des Merlin-Motors gemeistert worden waren.
Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass die USAAF bereits im August 1942, also Monate vor dem Erstflug der XP-51B, umfangreiche Produktionsaufträge für die neuen Merlin-Mustangs erteilte.(17) Geordert wurden die P-51B (NA-102), die in Inglewood, Kalifornien, gebaut werden sollte, und die P-51C (NA-103), für die ein neues Werk in Dallas, Texas, vorgesehen war.(19) Diese frühe Entscheidung unterstreicht das enorme Vertrauen, das die Militärführung aufgrund der britischen Vorarbeiten, der überzeugenden Analysen und des dringenden strategischen Bedarfs in das Projekt setzte. Um Kapazitäten für die neuen Modelle zu schaffen, wurde die Produktion der Allison-getriebenen P-51A vorzeitig eingestellt.(17) Das Wagnis, auf die Merlin-Mustang zu setzen, noch bevor sie in den USA geflogen war, zahlte sich aus.
Die XP-51B fungierte somit als entscheidendes Bindeglied zwischen der ursprünglichen Idee und dem in Massen produzierten Jagdflugzeug. Sie lieferte den praktischen Beweis, dass die technischen Lösungen für die Integration des Motors, insbesondere das komplexe Kühlsystem und die strukturellen Verstärkungen, funktionierten. Die während der Erprobung gewonnenen Leistungsdaten untermauerten die Produktionsentscheidung und flossen in die Optimierung der Serienmodelle ein. Die XP-51B war der direkte technologische Vorläufer der P-51B und P-51C (von der RAF als Mustang Mk III bezeichnet) (2), die bald darauf in großen Stückzahlen an die Einsatzverbände ausgeliefert wurden.
Der Einbau des Rolls-Royce Merlin Motors verwandelte die P-51 Mustang von einem kompetenten, aber höhenlimitierten Flugzeug in das wohl beste Allround-Kolbenmotor-Jagdflugzeug des Zweiten Weltkriegs.(3) Die einzigartige Kombination aus der aerodynamischen Effizienz der Mustang-Zelle und der überragenden Höhenleistung und Reichweite des Merlin-Motors ermöglichte es den alliierten Bomberflotten, tief in feindliches Territorium einzudringen und dabei wirksam geschützt zu werden.(2) Die Merlin-Mustangs rangen der deutschen Luftwaffe die Luftherrschaft ab, schützten die "Großen Freunde" (wie die Bomberbesatzungen sie nannten (16) und trugen entscheidend zum Erfolg der strategischen Bomber Offensive und damit zum Sieg der Alliierten in Europa bei. Die oft zitierte, wenn auch möglicherweise apokryphe Aussage Hermann Görings, er habe gewusst, dass der Krieg verloren sei, als er Mustangs über Berlin sah (1), bringt die strategische Bedeutung dieses Flugzeugs auf den Punkt.
Der Prototyp XP-51B nimmt in dieser Geschichte einen zentralen Platz ein. Sein Erfolg war mehr als nur ein technischer Triumph; er markierte einen strategischen Wendepunkt. Die Entscheidung, die Merlin-Mustang zu entwickeln und in Massenproduktion zu geben – eine Entscheidung, die auf begrenzten frühen Daten, überzeugender Fürsprache und dringender Notwendigkeit beruhte – veränderte die alliierte Luftkrieg Strategie fundamental. Die XP-51B war die physische Manifestation dieses strategischen Wagnisses, das sich als goldrichtig erwies und den Weg für die Luftherrschaft der Alliierten über Europa ebnete.
Referenzen:
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