P-38 Lightning

Genesis

En 1935, afin de répondre à la menace grandissante de l'Allemagne nazie, l'United States Army Air Corps, établis les spécifications (dossier "Specification X-608"), pour le développement d'un intercepteur bimoteur de haute altitude, doté d'un armement conséquent. Pour faciliter la manutention, le nouveau appareil devait en outre être tricycle.

In 1935, in order to meet the growing threat of Nazi Germany, the United States Army Air Corps, established specifications (file "X-608 Specification") for the development of a twin-engined high altitude interceptor with heavy armement. To facilitate handling, the new aircraft would also be tricycle.

XP-38

src: WWII Fighters

Ces spécifications sont bien entendu, envoyées à tous les constructeurs américains (Boeing, North American, Bell, Grumman, Lockheed...). Chez Lockheed à Burbank (Californie), le concepteur en chef Hall Hibbard et son assistant Clarence K. Johnson, choisissent le V12 Allison V-1710 pour motoriser le futur intercepteur. Reste à décider de leur placement, et le choix fut porté sur un double fuselage accueillant les deux moteurs (et les turbo-superchargers), encadrant une nacelle centrale accueillant le poste de pilotage et offrant une excellente plate-forme de tir. Cette disposition de l'armement permettait de supprimer le système de convergence de tir des canons montés sur les ailes, qui limitait la portée de tirs. Avec un armement groupé en un même endroit, un bon pilote pouvait en principe tirer donc beaucoup plus loin. La géométrie dérivait du L-12 Electra dessiné par Johnson. Un Electra sera équipé d'un train tricycle pour des essais d'appontages. Cette géométrie était très rare à l'époque, les seuls exemples contemporains furent le hollandais Fokker G.1, l'Allemand Focke-Wulf FW-189 et plus tard l'Américain Northrop P-61. Le dessin final sera jugé satisfaisant, par l'armée et un contrat sera passé avec la firme Lockheed le 23 juin 1937 pour la mise-au-point du prototype XP-38.

These specifications are of course, sent to all US manufacturers (Boeing, North American, Bell, Grumman, Lockheed...). At Lockheed in Burbank, California, the Chief Designer Hall Hibbard and his assistant Clarence k. Johnson, choose V12 Allison V-1710 to power the future interceptor. Remains to decide their provision, and the choice was ported to a double fuselage with both engines (and turbo-superchargers), framing a central nacelle with cockpit and providing an excellent platform ofshooting. This provision of weapons allowed to cancel the convergence system of firing of the guns mounted on the wings, which limited the range of fire. With a weapons grouped in one place, a good pilot could in principle fire so far. The geometry derived from the L-12 Electra designed by Johnson. An Electra will be equipped with a tricycle for carrier landing tests. This geometry was very rare at the time, the only contemporary examples were the Dutch Fokker G.1, the German Focke-Wulf FW-189 and later the American Northrop P-61. The final design will be judged satisfactory by the army and will be contracted with the Lockheed firm June 23, 1937, for the realization of the prototype XP-38.

XP-38	YP-38
src: Warbirds Ressource Group	src: WWII Fighters

Le prototype du nouveau appareil devait être armé d'un canon de 23 mm T1 Army Ordnance (.90 in), de deux mitrailleuses de 12.7 mm et de deux mitrailleuses de 7.62 mm. Le canon de 23 mm ne sera cependant jamais installé. Le prototype établira de nombreux records mais sera perdu lors d'un atterrissage de secours le 11 février 1939. Il sera suivit d'un deuxième prototype doté d'hélices nouvelles et d'un canon de 37 mm M9 (1.46 in) Colt à la place de celui de 23 mm et de 4 mitrailleuses de 12.7 mm. Il sera produit à 13 exemplaires. Le YP-38 fera son premier vol le 17 septembre 1940 et les 13 exemplaires seront totalement livrés en juin 1941. Douze de ces appareils plus légers et dotés de changement dans la motorisation et le sens de rotation des hélices, seront destinés pour des essais, le dernier étant destiné à être détruit dans un crash-test. Cependant avant que le YP-38 fut réalisé, l'USAAF avait commandé le 20 septembre 1939, 66 P-38 de pré-series. Un premier lot de 30 appareil sera délivré vers la mi-1941, certains sans armement ! Ces derniers seront finalement armés d'un canon de 37 mm et de 4 mitrailleuses de 12.7 mm. Le P-38 était doté également d'un cockpit blindé. Notons qu'un exemplaire, dénommé XP-38A fut doté d'une cabine pressurisée. En raison de divers rapports sur les combats en Europe, le deuxième lot de 36 P-38 sera modifiée en augmentant le blindage et en installant des réservoirs auto-obturant. Ces appareils recevront bizarrement la désignation P-38D, ce qui fait qu' il n'y aura jamais de P-38B et de P-38C ?!? A ce stade l'appareil est encore brouillon, et est surtout destiné à mettre le doigt sur les maladies de jeunesse du nouveau chasseur américain. L'armement définitif fera son apparition sur le P-38E et consistera en un canon de 20 mm Hispano (.79 in) et 4 mitrailleuses de 12.7 mm.

The prototype of the new aircraft was to be armed with a gun 23 mm T1 Army Ordnance (.90 in), two machine guns of 12.7 mm and two 7.62 mm machine guns. However, the 23 mm gun will never be installed. The prototype will set many records but will be lost during an emergency landing on February 11, 1939. It will be followed by a second prototype featuring new propellers and a 37 mm gun M9 (1.46 in) Colt instead 23 mm and 4 machine guns of 12.7 mm. It will be produced 13 copies. The YP-38 will make its first flight on 17 September 1940 and the 13 will be fully delivered in June 1941. Twelve of these aircraft, lighter and with change in the engine and the direction of rotation of the propellers will be targeted for testing, the last being intended to be destroyed in a crash-test. However until the YP-38 was made, the USAAF ordered on 20 September 1939, 66 P-38'sof pre-series. The first batch of 30 aircraft will be issued to mid-1941, some without armament! These will be finally armed with a 37 mm cannon and 4 machine guns of 12.7 mm. The P-38 was also equipped with an armoured cockpit. Note that a craft, named XP-38A was equipped with a pressurized cabin. Due to various reports on the fighting in Europe, the second batch of 36 P-38 will be amended by increasing the shielding and installing self-sealing tanks. These devices strangely receive the designation P - 40D, which is that it will never P-38B and P-38C !?! At this point the device is still rough, and is mainly intended to put the finger on the diseases of youth of the new American fighter. The final weapons provision will make its appearance on the P-38E and consist of a 20 mm Hispano Cannon (.79 in) and 4 machine guns of 12.7 mm.

P-38 assembly line.
src: Warbirds ressource group	src: Wikipedia

En mars 1940, la France et la Grande Bretagne passèrent commande pour un total de 667 exemplaires du P-38, sous le nom de Model 322F (France) et 322B (Grande-Bretagne). Cependant ces avions devait être livrés sans turbo-superchargers et des moteurs différents. Après la chute de la France en juin 1940, la Grande-Bretagne prend la commande à son compte, et baptise la nouvelle gamme de chasseur P-38, Lightning (éclair). Ce nom restera et surtout remplacera celui d'Atalanta donné à l'origine par la firme Lockheed. Il est étonnant constater que comme pour les chars, beaucoup de noms communs d'avions américains furent inventés par les Britanniques. Après la bataille d'Angleterre, les Britanniques obtinrent que seulement 143 appareils soient livrés avec les spécifications initiales (baptisés Lightning Mk.I) et que les 524 autres soient livrés avec celles du P-38E (Lightning Mk.II). Cependant suite à un rapport défavorable d'un pilote d'essai de la RAF dépêché à Burbank, la commande totale sera annulée et seulement 3 exemplaires du Lightning Mk.I seront livrés. Après Pearl Harbour (7 décembre 1941), 40 appareils de la commande britannique sont saisis et livrés au West Coast defense. Et en définitive, le reste des 143 Lightning I, sera livrés à l'USAAF à partir de janvier 1942. Après avoir été testés à Swaythling, les 3 appareils livrés à la RAF seront cependant renvoyés aux USA. Notons que ces appareils seront rebaptisés RP-322-I par les Américains (R pour Restricted, puisqu'ils n'étaient pas dotés de turbo-superchargers et d'hélices contre-rotatives). Jugés trop dangereux, 121 seront modifiés en installant des hélices contre-rotatives (avec moteurs V-1710F-2 sans turbo-superchargers) et renommés P-322-II. Ils servirent comme avions d'entrainement avancé.

In March 1940, the France and Great Britain passed order for a total of 667 copies of the P-38, under the name of Model 322F (France) and 322B (Great Britain). However these planes should be delivered without turbo-superchargers and with different engines. After the fall of France in June 1940, Britain takes all order to its account, and named this new fighter family, P-38 Lightning. This name will remain and especially replace that given by the firm Lockheed, the Atalanta. Surprisingly to constast that as for tanks, many common names of U.S. planes were invented by the British. After the battle of Britain, the British obtained that only 143 aircraft are delivered with the initial specifications (baptized Lightning Mk.I) and 524 others are delivered with the P-38E specifications(Lightning Mk.II). However following an unfavourable report of an RAF test pilot dispatched to Burbank, the total order will be cancelled and only 3 copies of the Lightning Mk.I will be delivered. After Pearl Harbour (7 December 1941), 40 aircraft of the British order are seized and delivered to the West Coast Defense. And ultimately, the rest of the 143 Lightning I, will be delivered to the USAAF from January 1942. After having been tested at Swaythling, the 3 aircraft delivered to the RAF will be however returned to the USA. Note that these craft will be renamed RP-322-I by the Americans (R for Restricted, since they were not equipped with turbo-superchargers and counter-rotating propellers). Judged too dangerous, 121 will be modified by installing counter-rotating propellers (with V-1710F-2 engines without turbo-superchargers) and renamed P-322-II. They were used as advanced trainer aircraft.

Tout modèles confondus, le P-38 fut constuit à 10037 exemplaires.

All models combined, the P-38 was built to 10037 copies.

Design

L'aspect général du P-38 Lightning est facilement reconnaissable tellement il est inusité pour un bimoteur. En effet il était plutôt d'usage de concevoir un fuselage central (accueillant le poste de pilotage) terminé par une empennage unique, flanqué de deux ailes supportant les deux nacelles des moteurs. Ici c'est tout le contraire puisque le Lightning présente une aile volante supportant en son centre une nacelle accueillant le pilote, et deux fuselages latéraux pour les moteurs et les turbo-superchargers, terminés chacun par un empennage. Les deux queues étant reliées par un aileron arrière unique. Le P-38 est doté d'un train d'aterrissage tricycle,; un train avant avant logé dans la nacelle centrale, et les deux trains latéraux plus imposant logés dans les fuselages.

The general appearance of the P-38 Lightning is easily recognizable so it is unusual for a twin-engine aircraft. In fact it was rather design a central fuselage (with cockpit) completed by a single tail, flanked by two wings supporting the two engine nacelles. Here it is just the opposite since the Lightning has a flying wing bearing in its centre a nacelle with the pilot station, and two lateral fuselages (or booms) with engines and turbo-superchargers, completed by a tail. The two tails being connected by a single rear aileron. The P-38 is equipped with a tricycle landing gear; a front nose gear housed in the Central nacelle, and the two largest side gears housed in the fuselages.

src: Google

Tricycle Landing-Gear

src: WWII Fighters

La majorité des chasseurs américains disposaient d'un armement principalement installés dans les ailes. Les mitrailleuses étaient disposées afin que les tirs convergent vers une zone de convergence à moyenne distance de l'appareil (maximum 230 m). Ce système réduisait donc la portée des tirs. Sur le P-38, l'armement; que ce soit le canon de 20 mm Hispano et les 4 mitrailleuses Browning de 12.7 mm était rassemblé sur le nez sur une faible surface, permettant ainsi un tir direct de plus longue portée, jusqu'à 910 m ! Le canon Hispano avait une cadence de tir de 650 coups/minute (provision de 150 coups); et les 4 mitrailleuses Browning avait une cadence de tir de 880 m/s (provision de 500 coups par mitrailleuse). La durée d'un tir en rafale était de 14 secondes pour le canon et de 35 secondes pour les mitrailleuses. A partir du P-38F, le Lightning sera dotés de pylônes pour transporter un total de 907 kg de bombes ou de réservoirs supplémentaires largables Cette capacité de charge sera portée à 1450 kg sur le P-38H. Sur le P-38L, les pylônes des bombes seront renforcés pour pouvoir transporter des bombes de plus de 900 kg). Toujours avec le P-38L, le Lightning, sera capable de transporter 10 roquettes ( high velocity aircraft rockets (HVARs)) installées sur des pylônes"Christmas tree" situés sous les ailes, au-delà des fuselages. Notons que le dernier modèle, le P-38M, en tant que chasseur de nuit, accueillera un équipage de deux hommes (le pilote et le radariste*), un radar AN/APS-6 installé dans une petite nacelle sous le nez. L'armement étant identique au P-38L sans les bombes.

(*) en raison de l'espace restreint dans le poste du radariste situé derrière le poste du pilote sur la nacelle centrale, le radariste devait avoir une stature physique "modeste".

The majority of American fighters had an armament mainly installed in the wings. Machine-guns were arranged so that fire converge on an area of convergence in medium distance from the aircraft (maximum 230 m). This system therefore reduced the range of the fire. On the P-38, the armament; the Hispano 20 mm cannon and the 4 12.7 mm Browning machine-guns was collected on the nose on a small surface, allowing a direct shot until longer range, up to 910 m! The Hispano Cannon had a rate of fire of 650 rounds per minute (provision of 150 rounds); and the 4 Browning machine-guns had a rate of fire of 880 m/s (provision of 500 rounds per gun). The length of a burst shot was 14 seconds for the gun and 35 seconds for the machine-guns. From the P-38F, the Lightning will be equipped with hardpoints to transport a total of 907 kg of bombs or additional drop tanks). This capacity will be increased to 1450 kg on the P-38H. On the P-38 L, the hardpoints of the bombs will be strengthened to carry bombs more than 900 kg). Always with the P-38L, the Lightning, will be capable to carry 10 rockets (high velocity aircraft rockets (HVARs)) installed on 'Christmas tree' hardpoints located under the wings, beyond the fuselages. Note that the last model, the P-38M, as a night fighter, will host a crew of two (pilot and the radar operator *), an AN/APS-6 radar was installed in a small bucket under the nose. The armament is identical to the P-38L without bombs.

(*) due to the limited space in the station of the radar operator, located behind the driver on the Central nacelle, the radar operator should have a "modest" physical stature.

Command Pannel		Gun Nose	Rocket Hardpoint
src: Wikipedia	src: Socalvalue	src: Wikipedia	src: Socalvalue

Central Nacelle

src: Vincent Bourguignon

Les premiers Lightning jusqu'au P-38H y compris seront dotés de réservoirs d'une contenance de 1158 L (à partir du P-38F, les appareils pouvaient accueillir deux réservoirs largables de 625 L chacun). Les modèles plus tardifs seront dotés de réservoirs de 1575 L suppléés si besoin par deux réservoirs largables de 625 L voir de 1135 L chacun. Sur ses réservoirs propres et en vitesse de croisière (321 à 535 km/h), l'autonomie du Lightning oscillait entre 560 km et 724 km à 7620 m (25000 ft) d'altitude et entre 1448 km et 1891 km à 3048 m (100000 ft). Avec réservoirs complémentaires l'autonomie maximum sera portée à 3637 km à 10000 ft à un vitesse de 300 km/h. Le Lightning était motorisé par deux moteurs Allison V-1710 avec turbo-superchargers. Tout au long de sa carrière ces moteurs et l'ensemble du système de propulsion seront améliorés au fil des différents modèles, afin d'en améliorer les performances. Si les premiers moteurs avaient une puissance de 1150 ch pour le P-38D, les derniers modèles comme le P-38J ou P-38L seront dotés de moteurs de 1475 ch( pouvant être boostés en cas de nécessité à 1725 cv). En vitesse de pointe a P-38L pouvait atteindre les 724 km/h.

The first Lightning, including the P-38H, will have a tank capacity of 1158 L (from the P-38F, aircraft could accommodate two drop tanks of 625 L each). Later models will be equipped with 1575 L tanks suppled if necessary by two drop tanks of 625 L see 1135 L each. On its own tanks and in cruising speed (321-535 kph), the autonomy of the Lightning ranged between 560 and 724 km at 7620 m (25000 ft) of altitude and between 1448 and 1891 km at 3048 m (100000 ft). With additional tanks maximum autonomy will be given to 3637 km in 10000 ft at a speed of 300 km/h. The Lightning was powered by two Allison V-1710 with turbo-superchargers. Throughout its career these engines and all propulsion system will be improved over the different models, to improve performance. If the first engines had 1150 HP for the P-38D, the latest models such as the P-38J or P-38L will have 1475 HP engines (can be boosted in emergency to 1725 HP). Maximum speed could for P-38L reach the 724 km/h.

Allison 1710	Turbo-Supercharger
src: Google	src: Socalvalue

Sources:

• WW2 Fighters
• Warbirds ressource group
• Wikipedia
• WWII Vehicles