Самолеты Р-51 с двигателем Allison очень уверенно себя вели при рулежке по земле. Самолет имел широкую колею, надежные тормоза и возможность разблокирования заднего колеса с помощью рычага у кресла пилота. При разблокированном колесе маневренность самолета резко повышалась. При разбеге колесо фиксировалось, что исключало рысканье. Из-за плохого обзора при взлете — это был недостаток всех самолетов с рядным двигателем, выполненных по классической схеме — пилотам приходилось вести машину «галсами», чтобы видеть дорогу перед самолетом. Маневрированию на земле помогали тормозами, действующими на колеса шасси. Перед вылетом триммер руля направления отклоняли вправо, а триммера рулей высоты — вверх.
«Мустанги», оснащенные двигателями «Merlin», имели подобные характеристики. У этих самолетов рычаг блокировки заднего колеса выводился на штурвал. Отклонение рычага вперед из нейтрального положения разблокировало колесо.
Разбег и набор высоты
Истребители Р-51 с двигателями Allison могли взлетать без выпуска закрылков, однако пилоты часто выпускали закрылки на 10…20(, чтобы укоротить разбег. При разбеге хвост оставался прижатым к земле до тех пор, пока самолет не начинал слушаться руля направления. Тогда пилот потихоньку приподнимал хвост. Этот маневр производился при скорости, равной половине скорости отрыва. При выпущенных закрылках самолет мог оторваться от земли не поднимая хвоста. При взлете приходилось компенсировать рулем направления боковое усилие, вызванное вращением винта.
На самолетах, оснащенных двигателем «Merlin», боковое усилие ощущалось еще сильнее и могло увести самолет с взлетной полосы.
После уборки шасси и закрылков скорость самолета резко возрастала. Наибольшая скороподъемность наблюдалась при скоростях 257–273 км/ч.
Балансировка и устойчивость самолета
Машины с двигателями Allison легко уравновешивались. Это объяснялось высокой эффективностью триммеров, поэтому ими пользоваться следовало с осторожностью. Положение шасси и закрылков мало влияло на балансировку самолета. Проблема появилась на машинах Р-51 В/С из-за дополнительного бензобака за креслом пилота. Проблему удалось решить, ограничив объем топлива, заливаемого в бак, позднее на самолеты устанавливали баки меньшей емкости. Истребители, оснащенные двигателем Merlin, отличались большим влиянием режима работы двигателя на балансировку.
Второй протопит XP-51F (43-43333).
XP-5/G (43-43335) походил на XP-51F, по оснащался двигателем Rolls-Royce RM. 14.SM и пятилопастным винтом.
Пикирование
Истребители «Мустанг» с двигателями Allison имели ограничение на скорость пикирования 812 км/ч по прибору. В пикировании самолеты вели себя уверенно, лишь незначительно теряя в устойчивости. Среди всех американских истребителей того периода, «Мустанги» обладали наилучшими характеристиками в этом режиме полета. Это определялось хорошей аэродинамикой машины, современным двигателем и эффективностью винта с тремя узкими лопастями. Максимальная скорость вращения двигателя в пике достигала 3120 об./мин. Для выхода из пике не требовалось прикладывать значительных усилий к рулям, не требовалось и изменять положение триммеров на руле высоты. Отмечалось несколько случаев разрушения самолета в воздухе из-за слишком резкого выхода из пике.
«Мустанги» с двигателями Merlin были заметно тяжелее и оснащались винтами с четырьмя широкими лопастями. Поэтому у Р-51В и Р-51С при пикировании заметно ухудшалась устойчивость. Нагрузка на педали падала, и, если пилот не действовал рулем направления, то самолет начинал крутить бочку и сваливался в неконтролируемый штопор. В этой ситуации несколько самолетов потеряли хвостовое оперение.
Ранние P-51D отличались еще большей рыскучестью в пикировании. После того, как перед хвостовым оперением установили дополнительный стабилизатор и изменили балансировку руля направления, устойчивость самолета заметно улучшилась.
Некоторые пилоты Р-51В/С умело пользовались особенностями «Мустангов» во время воздушного боя. Входя в бочку во время пикирования, пилотам удавалось оторваться от севшего на хвост противника.
На самолетах Р-51В, D и К имелся дополнительный бензобак, расположенный за креслом пилота. Из-за бака самолет еще сильнее терял устойчивость по курсу, особенно когда баки были почти полными. Центр тяжести смещался слишком сильно к хвосту. Нестабильность была особенно опасна в пикировании. Ослабленная нагрузка на рули приводила к тому, что неопытные пилоты часто слишком резко выводили машину из пике. При этом из-за перегрузок разрушались крылья. В такую ситуацию попадали даже опытные пилоты, которые прежде летали на старых модификациях «Мустанга». Чтобы исключить возможность таких происшествий к штурвалу прикрепили утяжелитель массой 5,5 кг (12 фунтов). В результате удалось добиться приемлемой устойчивости в том случае, если в баке за креслом пилота было не более 133 л (35 галлонов) топлива.
Поскольку конструкцию самолета пришлось усилить, поздние P-51D были заметно тяжелее машин первых производственных серий. С полным баком самолет имел допустимый предел перегрузок 6,3 g, а перегрузка на разрушение составляла 9,5 g. Максимальную скорость пикирования ограничили 813 км/ч по прибору на высоте до 2750 м и 867 км/ч (0,81 М) на высоте 10650 м. Допустимые обороты двигателя в пикировании ограничивались величиной 3300 об./мин. Оптимальная скорость пикирования для Р-5ID лежала в пределах 0,72…0,74 М. При пикировании самолет имел тенденцию сваливаться на нос, и тенденция эта была пропорциональна скорости пикирования. Последовательность действий при выходе из пике предусматривала уменьшение оборотов двигателя и плавного перевода машины в горизонтальный полет, насколько это позволяла высота. Пользоваться триммером руля высоты при этом было не нужно.
В июле 1944 года на базе в Райт-Филде пилоты-испытатели оценивали поведение в пикировании «Мустанга», оснащенного двигателем «Merlin». Было проведено несколько пикирований с высоты 10650 м. На опытном самолете был установлен махометр. Задачей испытаний было оценить влияние воздушных потоков на рули и выяснить опасность вибрации при скоростях более 0,74 М. Первые полеты выявили серьезные нарушения устойчивости машины уже при скорости 0,75 М. В испытаниях участвовали трое пилотов. Самолет разгоняли до скорости 0,77, 0,79, 0,81 и 0,83 М (974 км/ч). С ростом скорости устойчивость самолета ухудшалась, но он все же слушался рулей. При скорости 0,83 М появилась столь сильная вибрация, что самолет после посадки пришлось списать как не подлежащий ремонту. Многие несущие узлы машины обнаружили явные признаки усталости металла.
При скоростях выше 724 км/ч по прибору Р-51 с двигателем Merlin имел тенденцию к «галопированию», подобную «галопированию» гидропланов. Причиной явления была матерчатая обшивка рулей. Пузырение ткани имитировало осцилляцию рулей высоты. Чтобы устранить это явление на самолетах P-51D-30 установили цельнометаллические рули. Новые рули получали также самолеты, направленные в ремонт. Но с новыми рулями самолет стал еще сильнее сваливаться на нос при пикировании. После того, как угол горизонтального оперения уменьшили с 1,5 гр до 1гр, устойчивость самолета улучшилась.
Три снимка XP-51G (43-43335) с двигателем Rolls-Royce RM.14.SM. Пятилопастный винт уступал по эффективности трехлопастному.
Маневренность
Маневренность «Мустангов» с двигателями Allison оценивалась как отличная. Самолет совершал все фигуры высшего пилотажа. Единственное исключение составлял длительный полет вниз кабиной. В таком положении самолет мог лететь не больше 10 секунд, иначе нарушалась работа карбюратора. Поскольку первые модификации были легче позднейших, самолет допускал перегрузки до 8 g, а перегрузки на разрушение составляли 12 g. Это позволяло совершать на самолете резкие маневры во время воздушного боя. Самолет сохранял курс даже если пилот выпускал штурвал из рук. Динамическую устойчивость оценивали как удовлетворительную. Нагрузка на штурвал и педали были пропорциональны скорости самолета. Пилотам нравились эти машины. Кроме хорошей скорости на малых и средних высотах истребители отличались эргономичностью — от пилота не требовалось больших физических усилий. Один из пилотов отозвался о самолете, как о самом удобном из всех, на которых он когда-либо летал. Однако рули допускали слишком резкие маневры, которые могли привести к разрушению машины в воздухе, что иногда и случалось.
«Мустанг» с легкостью выполнял маневры с перегрузкой до 8 g. Это, а также хорошая скороподъемность машины позволяла делать развороты без потери высоты. При развороте самолет отлично слушался рулей, реагируя даже на слабые движения штурвала. Для ХР-51 усилие на штурвале составляло 3,8 кг на каждый 1 g перегрузки.
Поведение самолетов, оснащенных двигателями Merlin охарактеризовать труднее. Продольная устойчивость самолета определялась объемом топлива, находившемся в баке за креслом пилота. При большой перегрузке самолета (бомбы, подвесные топливные баки) резко падала нагрузка на рули. Неопытные пилоты в такой ситуации добавляли газа, опасаясь, что самолет потеряет управление. Однако увеличение скорости могло привести к повреждению крыльев. Развороты на скорости более 400 км/ч или с перегрузкой более 4 g также грозили повреждением машины. Более опытные пилоты старались в такой ситуации уменьшить скорость, часто сваливаясь в штопор. После того, как штурвал утяжелили, проблему с усилием удалось частично решить, хотя полностью устранить все опасности не получилось. Тем не менее, самолеты, оснащенные двигателями Merlin, сохранили хорошие пилотажные качества, описанные выше. Созванная в 1944 году комиссия, оценившая дальнейшее развитие конструкции Р-51, отозвалась о «Мустанге» как о хорошем истребителе.
Любопытно, но английские и американские пилоты по-разному оценивали эффективность элеронов у ранних Р-51. Эффективность элеронов увеличивалась с ростом скорости самолета. Сокращалось также время реакции самолета на изменение положения элеронов. Английские пилоты, летавшие на больших скоростях, очень хвалили элероны Р-51. Американцы же, скорее жаловались на их неэффективность, поскольку обычно летали на меньших скоростях.
Поздние «Мустанги» — Р-51 В/С и D/ К — хорошо слушались элеронов при любых скоростях. Однако оценки продолжали колебаться в широких пределах. Один из пилотов оценил элероны P-51D как «лучшие из всех виденных», другой говорил о «слабости элеронов на малых скоростях», а пилоты, испытывавшие прототип палубного истребителя, заявили, что «поперечное управление на малых скоростях исключает возможность действовать с палубы авианосца». Официальное руководство по эксплуатации P-51D определяло поперечное управление на малых скоростях как удовлетворительное.
XP-51G с трехлопастным винтом Aeroproducts во время испытаний в Великобритании.
Снижение и посадка
Самолеты Р-51, оснащенные двигателями Allison, имели ограничение на минимальную скорость с выпущенным шасси 274 км/ч, а с выпущенными закрылками 266 км/ч. С убранным шасси и закрылками скорость сваливания составляла 225 км/ч. Самолет мог планировать с выключенным двигателем по довольно пологой траектории, но при этом приходилось сильно задирать нос самолета, что сводило обзор вперед к нулю. Выпуск шасси и закрылков приводил к резкому падению высоты при планировании, а скорость сваливания колебалась между 161 и 177 км/ч.
Характеристики самолетов, оснащенных двигателем Merlin, были аналогичны. Скорость захода на посадку составляла 193 км/ч, а сваливание в штопор наблюдалось при 145 км/ч. Официальное руководство по эксплуатации рекомендовало заходить на посадку слегка задрав нос. Однако пилоты предпочитали садиться, держа хвост горизонтально, чтобы обеспечить лучший обзор из кабины. Посадочные характеристики «Мустанга» были также высоки, как и взлетные. Нарекания со стороны пилотов вызывала только устойчивость самолета при рулежке, особенно если обороты двигателя резко возрастали.
Сваливание и штопор
Самолеты, оснащенные двигателями Allison, при сваливании вели себя следующим образом. При убранных шасси и закрылках на скоростях, близких к скорости сваливания, ощущалась отчетливая вибрация хвостового оперения. Если скорость самолета продолжала падать, самолет входил в правую бочку и начинал терять высоту. При выпущенных шасси и закрылках вибрации не наблюдалось. Однако самолет сваливался на крыло, в этот момент его можно было выправить. Достаточно было прибавить оборотов двигателя и повернуть руль направления в противоположную от наклона сторону. Однако действовать в этой ситуации следовало очень быстро. Рапорт официальных испытаний ХР-51 гласил: «с помощью руля направления и элеронов можно контролировать поведение самолета при сваливании. Однако управление возможно лишь в короткий промежуток времени, после чего самолет входит в крутую самопроизвольную бочку».
На больших скоростях «Мустанги» с двигателем Allison вели себя или «без каких-либо предупреждений» (ХР-51) или обнаруживали «резкую вибрацию хвостового оперения и консолей крыльев» (А-36). Вообще, поведение самолета при сваливании оценивалось как «такое же или даже лучше, чем у любого другого истребителя» (ХР-51) или «вполне поддающееся управлению» (А-36).
Сваливание истребителей, оснащенных двигателем Merlin, проходило по той же схеме, что и самолетов с двигателем Allison. После того, как хвостовое оперение самолета получило дополнительный стабилизатор, поведение двух модификаций почти перестало различаться. Летчики характеризовали управляемость самолета при сваливании как «хорошую или очень хорошую». На проведенной конференции семнадцать пилотов определили легкость выведения машины из сваливания как «хорошую», семь — как «очень хорошую» и только один — как «плохую».
Сваливание «Мустангов» с двигателем Merlin происходило немного иначе. Если пилоты 40-х годов говорили о «резких вибрациях и легком выведении самолета из сваливания», то современные летчики определяют поведение машины как «совершенно внезапное сваливание».
Самолеты с двигателями Allison по-разному вели себя при правом и левом штопоре. В левом штопоре самолет первый виток совершал плоский штопор (наклон 80 градусов), на втором витке самолет клевал носом (50 градусов), а следующие витки стабилизировался под углом 30–40 градусов. При правом штопоре угол наклона самолета оставался равным 80 градусом на протяжении всего полета. Самолет легко выходил из штопора, опытный пилот выводил истребитель за 1,25 витка.
Истребитель P-51D запрещалось вводить в штопор при больших оборотах двигателя. При этом самолет задирал нос на 10–20 градусов и не слушался рулей до тех пор, пока обороты двигателя не убирались. Вводить P-51D в штопор не рекомендовалось, поскольку самолет вел себя нестабильно, самопроизвольно меняя угол от острого к плоскому и обратно. При выводе самолета из штопора, тот мог опускать нос почти вертикально. P-51D не удавалось вывести из штопора быстрее, чем за пять-шесть витков. За это время самолет терял 2750–3050 метров высоты!
Два снимка первого из двух прототипов XP-51J.
Оборудование кабины
Кабину «Мустанга» оценивали как тесную по сравнению с кабинами других американских истребителей. Пилоты, летавшие прежде на Р-40 считали, что кабина «Мустанга» менее удобна, однако анкетирование американских, английских и иностранных пилотов показало, что 2/3 из них считают, что кабина достаточно удобна, а 20 % определили ее как очень удобную. Проблемы с эргономикой кабины проявлялись в экстремальных ситуациях. Каплевидный фонарь P-51D сильно нагревался при полетах на малых и средних высотах в жаркую погоду. С другой стороны, многие пилоты жаловались на холод при длительных полетах на большой высоте при сопровождении бомбардировщиков.
Кабины «Мустангов» с двигателями Merlin оценивались еще лучше. Особенно удобными кабины стали у самолетов модификации P-51D-15, где появилась возможность регулировать кресло и педали по росту пилота.
Обзор из кабины
На «Мустангах» применялись три вида фонаря. Первый, так называемый «птичья клетка» (из-за довольно частой рамы), использовался на самолетах, оснащенных двигателем Allison, a также на самолетах Р-51В/С с двигателями Merlin. Обзор из этой кабины был очень ограничен. По результатам испытаний Р-51В летчиками ВМФ США, обзору из кабины была дана следующая характеристика: «обзор вперед из кабины Р-51В исключительно плох из-за низкой посадки пилота и частой рамы. Обзор задней полусферы также ограничен, так как в узкой кабине пилот не может повернуть голову назад». Чтобы устранить этот недостаток английские «Мустанги III» получали новый фонарь, так называемый «Malcombe Hood». Центральная часть этого фонаря была выпуклой формы и не имела рамы. Обзор из такой кабины характеризовался как нормальный, после чего аналогичные фонари появились и на американских Р-51. На самолетах P-51D появился фонарь каплевидной формы, который открывал хороший обзор как вперед, так и назад. Все пилоты, летавшие на самолетах P-51D считали обзор из кабины отличным.
Живучесть
Живучесть «Мустанга», прежде всего устойчивость к огню зенитной артиллерии, оставляла желать лучшего. Ахиллесовой пятой самолета была система охлаждения. Пробоина в радиаторе приводила к быстрому перегреву двигателя и выходу его из строя. Система охлаждения была растянута вдоль днища и имела большую площадь поражения, даже по сравнению с Р-40, также оснащенным двигателем жидкостного охлаждения. Чтобы исправить ситуацию, на P-51D конструкторы разместили почти все узлы системы охлаждения в районе двигателя. Схему бронирования самолета считали удачной. P-51D считался «наилучшим образом бронированным истребителем», если верить анкетированию, проведенному среди пилотов 8-й воздушной армии и английских пилотов.
Вооружение
«Мустанги» с двигателем Allison считались хорошей платформой для вооружения. Хорошая маневренность и послушность рулям облегчали пилотам прицеливание. «Мустанги» с двигателем Merlin считались на уровне Р-40, но уступали Р-47 или Р-38. На конференции пилотов армейской, морской авиации и авиации корпуса морской пехоты четыре летчика оценили P-51D как хорошую платформу для вооружения, 16 как очень хорошую и девять как плохую.
Однако качество вооружения пилоты оценивали хуже. В 8-й воздушной армии было обычным делом, когда самолеты Р-51 В/С возвращались с задания с заклиненными двумя или более пулеметами. Причиной этого была неудачная конструкция системы подачи боеприпасов, которая имела резкий изгиб у самого пулемета. Это приводило к частым перекосам ленты, особенно в ходе маневренного боя. Другим недостатком было загустевание масла на больших высотах. Часто отмечались случаи замерзания элекроспуска пулеметов. В 357-й истребительной группе спуск пулеметов утепляли несколькими слоями изоленты и слоем шеллака. Эти недостатки в значительной мере удалось устранить на Р-5ID, вооруженных не четырьмя, а шестью пулеметами.