Características de vuelo del North American P-51 Mustang

Uno de los aspectos más interesantes de la prueba fue una comparación táctica con un Spitfire IX (BS552), ya que ambos aviones funcionaban básicamente con el mismo tipo de motor. Aunque era un poco más pesado, el Mustang III (P-51 B) era más limpio aerodinámicamente y tenía una mayor carga alar de 43.8 lb / sq.ft en comparación con los 31 lb / sq.ft del Spitfire. La capacidad normal de combustible del Mustang III era de 154 galones, lo que le daba una autonomía hasta un 175% mayor que la del Spitfire. También podía llevar dos tanques de externos de 62½ galones cada uno debajo de las alas. El Spitfire podría llevar un tanque debajo de la sección central de 45 ó 90 galones de capacidad. El consumo de combustible era aproximadamente el mismo con configuraciones similares de boost y rpm del motor.
Las mejores alturas de rendimiento eran similares, estando entre 10-15,000 pies y 25-32,000 pies, pero para el mismo ajuste del motor, el Mustang era 20-30 mph más rápido en vuelo nivelado en todas las alturas. También era significativamente superior en el picado, el Spitfire IX requiría 4-6 lb / sq.in más boost para permanecer en formación con las mismas rpm del motor. El Mustang también podía usar su excelente rendimiento de picado con un buen efecto en una trepada de zoom, pero el Spitfire mantenía la ventaja durante las trepadas a plena potencia, necesitando 5 lb / in menos de refuerzo para mantenerse en formación. El Spitfire también podía alabear más rápido que el Mustang a velocidades normales (el avión utilizado en la prueba tenía las alas recortadas) y su menor carga alar significaba que podía girar dentro de su adversario, incluso si el Mustang bajaba los flaps parcialmente.

También se aprovechó la oportunidad para comparar el Mustang III con otros aviones, incluido un Spitfire XIV (RB141). Los resultados fueron similares a los obtenidos con el Spitfire IX, excepto que prácticamente no hubo diferencia en la velocidad máxima entre los dos aviones y el margen en términos de rendimiento de picado no fue tan bueno. Contra una Tempest V (JN737), el Mustang era 15-20 mph más lento hasta 15,000 pies. Después de esta altura las velocidades se igualaban hasta que se alcanzaban los 24,000 pies, entonces el Mustang comenzaba a delantarse, siendo 30 mph más rápido a 30,000 ft. Las pruebas de tasas máximas de trepada eran un calco de las pruebas de velocidad, excepto que el Tempest tenía una mejor trepada en zoom a todas las alturas. El Tempest podía dejar atrás al Mustang durante picados prolongados, pero sus tasas de alabeo y giro no era tan buena como las del Mustang.

Se hicieron breves comparaciones entre el Mustang III y ejemplares capturados del Focke-Wulf Fw 190A (PM679) y Messerschmitt Bf 109G (RN228). Cuando volaba contra el Fw 190A, el Mustang era casi 50 mph más rápido en todas las alturas, llegando a los 70 mph de más por encima de 28,000 pies. También tenía una ventaja decisiva en el picado, pero el Fw 190 era capaz de igualar al Mustang en la tasa de trepada y en la de giros. No en vano, el Fw 190 podría iniciar maniobras de alabeo mucho más rápido que su rival, gracias a sus alerones grandes y excelente respuesta. Esta agilidad significaba que no era una buena idea para los pilotos de Mustang intentar un combate aéreo contra los Fw 190, sino mantener la velocidad y recuperar la altura después de cada ataque. Una buena táctica defensiva para un Mustang era realizar un giro pronunciado (un Fw 190 atacante llevaría más velocidad y no podría girar tan rápido) y continuar con un picado a potencia máxima, lo que aumentaría rápidamente la distancia.

El Mustang III también tenía una ventaja de velocidad sobre el Bf 109G, aunque con proporciones ligeramente más modestas. Era 30 mph más rápido por debajo de 16,000 pies y por encima de 25,000 pies, volviéndose 50 mph más rápido a 30,000 pies. En cuanto a tasa de trepada, el Mustang era ligeramente mejor por encima de los 25,000 pies pero peor por debajo de los 20,000 pies y el rendimiento de la trepada en zoom también era parejo en ambos. La velocidad de alabeo era similar, pero el Mustang destacaba cuando se trataba de girar y en el rendimiento de los picados. Las tácticas recomendadas contra el Bf 109G eran las mismas que para el Fw 190A.

El rendimiento en combate del Mustang III también se evaluó al transportar tanques externos de largo alcance. Con ellos la pérdida de velocidad era del orden de 40-50 mph en todos los ajustes y alturas del motor. Sin embargo, todavía era más rápido que el Fw 190A por encima de 25,000 pies, aunque más lento que el Bf 109G. La velocidad de trepada se redujo en gran medida y el Mustang podría ser superado tanto por el Fw 190A como por el Bf 109G. Sin embargo, si los tanques estaban razonablemente llenos, el Mustang aún era superior en el picado. Los tanques no marcaban tanta diferencia como se podría haber esperado con respecto a la tasa de giro y el Mustang aún podía girar tan fuertemente como el Fw 190A, y más ceñido que el Bf 109G. El manejo general y la velocidad de alabeo también  se vieron muy poco afectados. Con una pérdida en el rendimiento al transportar tanques externos, se llegó a la conclusión de que un ataque por el cuarto trasero podría ser evadido con un giro pronunciado, pero sería difícil evitar un ataque determinado sin perder altura.

El 8 de diciembre de 1942 probé un Mustang con una carlinga deslizante en lugar de la cubierta tradicional y sin duda me impresionó. Los estadounidenses eran reacios a cambiar su diseño, ya que pensaban que la carlinga de burbuja alteraría el flujo de aire y arruinaría el avión, pero, de hecho, funcionó en la otra dirección, ya que hizo que las superficies de la cola fueran más efectivas. La cubierta de burbuja (y el dosel posterior en forma de lágrima) eran muy agradables de volar porque la visibilidad general era mucho mejor de lo que era con el diseño de lados planos, y para mí fue una gran revelación porque en realidad se podía pegar la cabeza sobre el costado y mirar directamente hacia abajo detrás del ala, que era una sensación peculiar.

Además de las pruebas de rendimiento en A & AEE y las pruebas tácticas en AFDU, el Mustang también se utilizó para ensayos aerodinámicos en RAE Farnborough, incluida una comparación de sus alerones con los de Spitfire. Los problemas de control lateral a alta velocidad en el Spitfire seguían siendo motivo de preocupación y la excelente eficacia del alerón del Mustang generó un considerable interés. Los alerones del Mustang eran del tipo simple con lengüetas engranadas, mientras que el Spitfire estaba equipado con alerones Frise con un borde de ataque afilado. Una característica inusual de los alerones del Mustang era su rango relativamente pequeño de movimiento (+/- 10 grados) en comparación con el del Spitfire (+24, -20 grados).

Las pruebas mostraron que había poca diferencia en la efectividad del alerón (índice de inclinación por grado de alerón) a velocidades de hasta 150 mph, pero por encima de esta velocidad, el alerón del Mustang se hacía mucho más efectivo. Esto se debía principalmente a la mayor rigidez del ala Mustang, que daba mucha menos torsión, la velocidad de inversión del alerón (la velocidad teórica a la que gira el ala debido a la falta de rigidez torsional anula el efecto de los alerones) para el Mustang era de 820 mph , en comparación con los 580 mph del Spitfire. Se midieron los ángulos de alerones y las fuerzas de la palanca requeridas para generar una velocidad constante de balanceo de 45 grados por segundo en ambas aeronaves. A 400 mph IAS, el Mustang tenía una deflexión del alerón de 4.5 grados y necesitaba una fuerza de de 23 lb, mientras que las cifras para el Spitfire eran de 10.3 grados y 71 lb respectivamente.
Una serie de treinta y un picado se llevaron a cabo en el establecimiento de pruebas de la USAAF en Wright Field, Dayton, Ohio, comenzando el 3 de agosto de 1944 utilizando P-51D 44-14134, equivalente al Mustang IV de la RAF.

Los picados se efectuaron desde distintas posiciones, incluido la caída de morro desde un vuelo nivelado y desde un giro en picado. Se intentó también un medio tonel y un tirón, pero se tuvo mucho cuidado durante esta maniobra, ya que se podían alcanzar altos números de Mach en pocos segundos. Si esto se intentaba a potencia nominal por encima de los 36,000 pies, podría conducir a una falla estructural. A medida que se incrementaba la velocidad, se establecía una inestabilidad longitudinal. Esta condición podría ser inducida a Mach 0,70 y superiores, pero no era improbable que se encontrara a un menor número de Mach a baja altitud. El movimiento a menudo era inducido por el piloto, y aunque no era severo, cualquier esfuerzo para contrarrestarlo probablemente daría como resultado un aumento en la amplitud del movimiento. La solución más efectiva era mantener la palanca firmemente en una posición o trimar hacia adelante a casi cero fuerza de la palanca a medida que se ingresaba en el picado, reduciendo así la cantidad de fuerza de avance hacia adelante necesaria para mantener el ángulo de picado.

A medida que la velocidad aumentaba a Mach 0,75, se hacía evidente un ligero movimiento de alabeo con una reducción simultánea de la sensibilidad del alerón. Esto no se volvía severo y podía controlarse fácilmente. Sin embargo, a Mach 0.76, se establecía una vibración constante debido a los efectos de compresibilidad en el ala y en el plano de cola, y esto empeoraba con el aumento de la velocidad, llegando a empeorar en el momento en que se alcazaba el Mach 0,80. Se hicieron varios picados a Mach 0.84 (y uno a Mach 0.85) y en cada ocasión la vibración causó algún daño estructural. Esto incluía un abombamiento en el borde de ataque de un flap, un radiador de refrigerante agrietado y una línea hidráulica rota. Durante el período en que la aeronave estaba con oscilaciones fuertes, incluso una aceleración relativamente baja podría conducir a una falla estructural primaria.
La recuperación tenía que ser gradual y ejecutarse con extrema precaución, ya que las fuerzas relativamente leves de la palanca o la aplicación rápida de la compensación podrían resultar fácilmente en factores de carga excesiva. Al comienzo de la extracción podría producirse un aumento de la vibración, pero esto disminuiría gradualmente a medida que se completara la recuperación. En ningún momento era necesario seleccionar el trimado del elevador para ayudar a la recuperación. El P-51D tampoco mostró tendencia a meter morro cuando la potencia aumentaba o disminuía en el picado. A partir de estos test de picados, se recomendó que al Mustang se le restringiera a un número Mach de 0,80, ya que las dificultades causadas por la compresibilidad por encima de este punto lo volvían cada vez más peligroso para el piloto.

En septiembre de 1944, se exigió a la unidad que realizara pruebas para determinar si los tanques externos de aeronaves estándar podían utilizarse ofensivamente como las denominadas bombas incendiarias. Se consideraron dos tipos de mezcla incendiaria, perspex en benzol y laurato y creosota de aluminio en gasolina. Los aviones utilizados para los ensayos fueron Typhoon IB MN974 y Mustang III FZ107. Las pruebas iniciales se llevaron a cabo con bombas "muertas" llenas de agua. Las primeras gotas "en vivo" se realizaron en el Range de Holbeach, la mezcla de benzol demostró tener las mejores cualidades. Para poder observar las pruebas más de cerca, se cavaron varias zanjas y un emplazamiento de armas en el aeródromo de Collyweston, con muñecos de paja. En esta etapa, solo se usaba el Mustang y las tácticas recomendadas por AFDU consistían en realizar una aproximación a 5-8,000 pies, según las condiciones de las nubes y luego girar 90 grados al ver el objetivo. Se haría un descenso a una altura de 1500 pies a aproximadamente 1500 yardas del objetivo. El ataque se llevaría a cabo en un ligero picado a velocidad límite, que, para el Mustang, se estableció a 350 mph IAS debido al riesgo de que los tanques golpearan al avión al soltarse. En las etapas finales, el ataque se realizaba a una altura mínima de 50 pies, lo que también permitía el uso completo de las armas de la aeronave.