North American P-51 Mustang Mk X (Rolls-Royce conversion)

Die Mustang Mk X, auch als „Rolls-Royce Mustang“ oder Mustang X bekannt, war eine experimentelle Variante der Mustang I von North American (Werksbezeichnung NA-73), bei der der Allison-V-1710-Motor durch einen Rolls-Royce Merlin ersetzt wurde. Sie war kein Serienmodell und darf weder mit der nachfolgenden P-51B/C noch mit der XP-78/XP-51B verwechselt werden, die North American parallel in den Vereinigten Staaten entwickelte: Es handelte sich um ein britisches Programm, das Rolls-Royce 1942 in seiner Flugerprobungsstelle Hucknall durchführte und dessen Ergebnisse dazu beitrugen, dass der Merlin, von Packard als V-1650 in Lizenz gebaut, für die spätere P-51-Produktion übernommen wurde.

Die RAF flog die Mustang I seit Anfang 1942 in der Heeresunterstützung, der taktischen Aufklärung und als Jagdbomber, nachdem Lockheed in Speke eine Schrägkamera und weitere britische Änderungen eingebaut hatte, und schätzte Geschwindigkeit, Reichweite und Leistung des Flugzeugs. Das Problem war der Motor: Der Allison hatte einen einstufigen Lader und verlor mit zunehmender Höhe an Leistung. Im April 1942 erprobte die Air Fighting Development Unit (AFDU) der RAF das Flugzeug in der Höhe und befand es oberhalb von etwa 5.500 m als unzureichend. Bis etwa 4.600 m war seine Leistung außergewöhnlich: Es war rund 48 km/h schneller als Curtiss P-40 mit demselben Allison und übertraf die Spitfire Mk Vc um 48 km/h in 1.500 m und um 56 km/h in 4.600 m, obwohl die Spitfire den stärkeren Motor hatte. Oberhalb dieser Höhe fiel die Leistung rasch ab: In 6.100 m betrug die Höchstgeschwindigkeit 575 km/h, weniger als bei der Spitfire Mk V und der Messerschmitt Bf 109F, und es brauchte elf Minuten, um dorthin zu steigen, gegenüber sieben bei der Spitfire Mk V.

Der Kommandeur der Einheit, Wing Commander Ian Campbell-Orde, lud Ronald „Ronnie“ Harker, einen Testpiloten der Flugerprobungsstelle von Rolls-Royce in Hucknall, ein, sie zu fliegen. Harker kehrte so begeistert zurück, dass er sofort Ray Dorey, den Leiter der Experimental Division von Rolls-Royce, anrief und fragte, wie schnell sich ein Merlin 61 aus der Spitfire Mk IX mit seinem von Stanley Hooker konstruierten zweistufigen Zweigang-Lader mit Ladeluftkühlung einbauen ließe. Innerhalb von 48 Stunden hatte Dorey Ernest Hives, den Chef von Rolls-Royce, konsultiert, und die Genehmigung wurde erteilt. Hives trug den Vorschlag Air Chief Marshal Sir Wilfrid Freeman vor, und Vertreter des Air Ministry und von Rolls-Royce trafen sich am 13. Mai. Anfang Juni hatte das Ministry of Aircraft Production zugestimmt, im Vereinigten Königreich einen Merlin 61 in eine Mustang einzubauen, während Packard, über General Arnold vermittelt, in den USA einen V-1650-1 (entsprechend einem Merlin XX) in eine Mustang einbauen sollte. Der Chefaerodynamiker von Rolls-Royce in Hucknall, Witold Challier, schätzte etwa 644 km/h mit dem Merlin XX und 710 km/h in 7.800 m mit dem Merlin 61. Auf dem Papier leistete der Merlin 61 etwa 1.040 kW in 7.200 m, gegenüber 860 kW des Allison in 3.600 m.

Rolls-Royce begann die Umbauten in Hucknall im Juni 1942 mit den RAF-Flugzeugen AM203, AM208, AL963 und AL975; das Ministerium hatte genügend Flugzeuge vorgesehen, damit zwei an die USAAF gehen konnten, und ein fünftes, AM121, wurde als erstes geliefert und als letztes umgebaut. Obwohl der Höhenmotor Merlin 61 vorgeschlagen worden war, erhielten alle Prototypen den Merlin 65 für mittlere bis große Höhen, identisch mit dem Merlin 66 der Spitfire Mk IX, was einen genaueren Vergleich ermöglichte; der Merlin 61 wurde nie in eine Mustang eingebaut. Der Motor passte mit minimalen Änderungen in den Motorraum, auf einem neuen, von Rolls-Royce konstruierten Motorträger mit dem Ladeluftkühler unter der Nase. Da der zweistufige Merlin mehr Kühlung benötigte, als der Standardkühler bieten konnte, wurde eine glatte Verkleidung mit einem zusätzlichen „Kinn“-Kühler in verschiedenen Konfigurationen erprobt. Ansonsten war die Mk X eine unkomplizierte Anpassung der Mk-I-Zelle mit demselben Kühlerkanal und verwendete zunächst einen vierblättrigen Rotol-Propeller von 3,28 m aus einer Spitfire Mk IX. Wegen des Arbeitstempos wurden Motoren oft zwischen den Flugzeugen getauscht oder durch neuere Aggregate ersetzt. Äußerlich unterschied sich die Merlin-Mustang von der Allison-Version durch den Wegfall des Vergaserlufteinlasses über der Nase.

AL975/G, der erste Umbau, flog erstmals am 13. Oktober 1942 mit einem Merlin, gesteuert vom Chefeinflieger von Rolls-Royce, Ronald Shepherd; im November erreichte er 665 km/h in der vollen Laderstufe und 630 km/h in der mittleren. Erkennbar an der ausgebeulten unteren Verkleidung und dem vierblättrigen Propeller der Spitfire Mk IX, verzeichnete er in einem anderen Test 679 km/h in 6.400 m und erreichte eine absolute Gipfelhöhe von 12.400 m. Bei AM208, dem zweiten Umbau, wurde die vordere Kühlerklappe abgedichtet, was 9,7 bis 11,3 km/h brachte; die Änderung wurde danach an allen Versuchsflugzeugen vorgenommen, und diese Maschine erzielte den besten Wert des Programms, 697 km/h in 6.700 m in der vollen Laderstufe. AM203, der dritte, trug einen vierblättrigen Rotol-Propeller von 3,45 m mit Holzblättern, erreichte 694 km/h in 6.400 m, diente zur Erprobung von Lackierungen und wurde im Februar 1943 an die USAAF ausgeliehen. AL963, zuvor für Leistungs- und Flugeigenschaftserprobungen der Mustang I genutzt, hatte schlankere Nasenkonturen, weil der Ladeluftkühler in den Hauptkanal verlegt worden war, eine kleine Seitenflossenverlängerung und verschlossene Verkleidungsschlitze; sie flog Stabilitäts- und Vergasungsversuche, erreichte 679 km/h in 6.800 m und ging an die Air Technical Section der USAAF in Bovingdon. AM121, die am 7. Juni 1942 als Vergleichsflugzeug in Hucknall eintraf, erhielt eine Seitenflosse mit größerer Profiltiefe, wurde nach Duxford geschickt und zusammen mit AL963 an das VIII Fighter Command in Bovingdon ausgeliehen. Eine weitere Mustang, AG518, diente für Studien zum Motoreinbau, doch Rolls-Royce baute sie nicht um, da ihr Waffen, Panzerung und Funkgerät fehlten.

Freeman setzte sich lautstark für Merlin-Mustangs ein und bestand darauf, dass zwei der fünf Mk X Carl Spaatz zur Bewertung durch die US Eighth Air Force in Großbritannien übergeben wurden. Der stellvertretende US-Luftattaché in London, Thomas Hitchcock, spielte eine Schlüsselrolle: Harker hatte ihm gesagt, dass die Mustang mit dem Merlin schneller als die Spitfire sei und dreimal so viel Treibstoff trage, und Hitchcock nutzte seine Kontakte bei North American und in Washington; im Oktober 1942 bedrängte Churchill General Arnold mit der Frage, wann Merlin-P-51 bereitstünden. North American arbeitete bereits parallel an einem eigenen, gründlicheren Umbau mit maßgeschneidertem Motoreinbau und neu gestaltetem Kühlerkanal, aus dem die XP-51B und ab 1943 die Serien-P-51B/C mit dem Packard V-1650-3 (Mustang Mk III im Dienst der RAF) hervorgingen.

Im Juni 1943 schlug Rolls-Royce vor, mit einem fliegenden Versuchsträger noch weiter zu gehen, angetrieben von einem mittig eingebauten Griffon 65, ähnlich wie bei der Bell P-39. Das Ministerium stellte drei überzählige Mustang-I-Zellen als Teilespender bereit, und das Projekt gelangte bis zu einer Attrappe mit der Kennung AL960, vorübergehend mit einem Merlin 61 ausgestattet, die das Ministerium 1944 begutachtete, ohne ihr Priorität einzuräumen; der Vertrag wurde 1945 gekündigt und die Attrappe zerstört. Die Mk X diente nur bei der RAF und der USAAF, stets als Versuchsflugzeug.