North American P-51 Mustang XP-51F

L'XP-51F nacque da una domanda scomoda: perché i caccia britannici pesavano meno di quelli americani. L'NA-73 originale era stato progettato con fattori di carico superiori a quelli richiesti dalla British Air Purchasing Commission, e la sua struttura era notevolmente più pesante di quella di uno Spitfire. Edgar Schmued, che aveva visitato lo stabilimento della Supermarine in Inghilterra e studiato caccia Messerschmitt e Focke-Wulf catturati, vide margini per guadagnare prestazioni senza cambiare motore. Nel gennaio 1943 la North American propose all'USAAF un Mustang alleggerito; la proposta, con la designazione aziendale NA-105, fu accettata. L'obiettivo era ridurre il peso ma anche semplificare gli impianti, facilitare la manutenzione e migliorare le prestazioni, progettando secondo una combinazione di requisiti di robustezza britannici e americani, soprattutto quelli della British Air Publication 970.

In un primo momento furono ordinati due prototipi come XP-51F; nel giugno 1943 il contratto fu modificato in cinque cellule NA-105, seriali da 43-43332 a 43-43336. Prima dell'inizio della costruzione si stabilì che le ultime due avrebbero ricevuto motori Rolls-Royce Merlin 145M dall'Inghilterra e sarebbero diventate gli XP-51G, per cui solo tre furono completate come XP-51F: da 43-43332 a 43-43334. Una richiesta del Technical Command per venticinque P-51F di prova in servizio non fu autorizzata, poiché si volevano prima le prove dei prototipi.

La somiglianza con i Mustang precedenti era quasi casuale: la struttura fu completamente riprogettata e non condivideva quasi nessun pezzo. L'ala, di superficie leggermente maggiore, aveva un bordo d'attacco rettilineo senza il noto spigolo alla radice e profili laminari NACA 66,2-(1.8)15.5 a=.6 alla radice e NACA 66,2-(1.8)12 a=.6 all'estremità, a resistenza inferiore rispetto al precedente NAA/NACA 45-100. Il carrello principale fu riprogettato con ruote e pneumatici molto più piccoli e nuovi freni a disco. Le armi alari interne furono eliminate, lasciando quattro Browning da 12,7 mm con 440 colpi ciascuna. I due serbatoi alari salirono a 386 litri ciascuno e il serbatoio di fusoliera fu eliminato. Un castello motore integrale fece risparmiare oltre 45 kg e migliorò l'accessibilità; l'impianto idraulico fu semplificato e la sua pressione aumentata; i radiatori del refrigerante e dell'intercooler furono spostati in un nuovo condotto con presa d'aria verticale posta più lontano dall'ala, e l'olio veniva raffreddato in uno scambiatore di calore accanto al serbatoio dell'olio, eliminando le lunghe e vulnerabili tubazioni dell'olio. L'abitacolo adottò il cruscotto standard britannico, la corazza posteriore fu resa integrale con il seggiolino e il tettuccio fu reso molto più grande per ridurre la resistenza. Gli impennaggi furono ingranditi, gli alettoni ebbero una corsa maggiore e le corde di flap e alettoni furono rese uguali. Un'elica tripala Aeroproducts in acciaio cavo e numerose parti in plastica stampata fecero risparmiare ancora più peso.

Dopo le ispezioni tecniche del febbraio 1944, Bob Chilton portò in volo il primo XP-51F il 14 febbraio 1944. Il secondo e il terzo seguirono a maggio. Il peso a vuoto equipaggiato era di circa 907 kg inferiore a quello del P-51D e il peso in combattimento di circa 726 kg inferiore. Il motore era il Packard Merlin V-1650-7 da 1.264 kW, lo stesso del P-51D, per cui il guadagno fu meno spettacolare del previsto: 750 km/h a 8.840 m, 5.944 m raggiunti in 4,9 minuti e una tangenza pratica di 12.954 m. L'autonomia normale era di 1.046 km e quella massima di 3.380 km; i pesi erano di 2.556 kg a vuoto, 3.452 kg a carico normale e 4.110 kg al massimo. L'apertura alare era di 11,5 m, la lunghezza di 9,8 m e l'altezza di 2,6 m. L'articolo di Wikipedia sulle varianti attribuisce invece all'NA-105 790 km/h a 6.400 m nei voli di prova, un dato che non corrisponde alle specifiche dell'XP-51F.

Il terzo XP-51F, 43-43334, fu spedito nel Regno Unito il 20 giugno 1944 dopo i controlli di volo preliminari, verniciato con la mimetica della RAF. Divenne FR409 e fu chiamato Mustang V, in modo non ufficiale secondo Aeroplane; i seriali da FR409 a FR411 andarono a un XP-51F, a un XP-51G e a un P-51B acquisiti per la valutazione a Boscombe Down. L'A&AEE lo pesò a soli 3.563 kg in configurazione da intercettore e lo giudicò molto positivamente, salvo una grave carenza di stabilità direzionale che in alcune condizioni di volo richiedeva frequenti e forti interventi sul timone. Nell'aprile 1945 i piloti collaudatori della Supermarine Jeffrey Quill e Patrick Shea-Simonds ebbero occasione di pilotarlo e ne rimasero colpiti.

Né l'USAAF né la RAF adottarono il P-51F. La serie Merlin 100 non era pronta per la produzione e la Packard offrì il suo V-1650-9, per cui il Mustang di serie successivo fu il P-51H, che si basò sull'esperienza dell'XP-51F e dell'XP-51G. Non furono mai scattate fotografie in volo dei Mustang alleggeriti.