| P-51 Mustang | |
|---|---|
 |
|
| North American P-51D Mustang Tika IV thuộc Liên đội Tiêm kích 361, sơn ký hiệu tấn công trong Trận đánh Normandy | |
| Kiểu | Máy bay tiêm kích |
| Hãng sản xuất | North American Aviation |
| Chuyến bay đầu tiên | 26 tháng 10 năm 1940 |
| Được giới thiệu | 1942 |
| Hãng sử dụng chính | Không lực Lục quân Hoa Kỳ Không quân Hoàng gia Anh |
| Số lượng được sản xuất | 15.875 |
| Chi phí máy bay | 50.985 Đô la Mỹ năm 1945[1] |
Chiếc North American Aviation P-51 Mustang là một kiểu máy bay tiêm kích Hoa Kỳ một chỗ ngồi tầm xa được đưa vào sử dụng trong không lực các nước Đồng Minh vào các năm giữa của Thế Chiến II. Chiếc P-51 trở nên một trong những kiểu máy bay nổi tiếng và được biết đến nhiều nhất trong cuộc chiến tranh.
P-51 thực hiện hầu hết các phi vụ của nó trong chiến tranh dưới vai trò máy bay tiêm kích hộ tống ném bom bên trên lãnh thổ Đức, giúp duy trì ưu thế trên không của phe Đồng Minh từ đầu năm 1944. Nó cũng tham gia chiến đấu chống lại Đế quốc Nhật Bản trên Mặt trận Thái Bình Dương. Mustang bắt đầu tham gia Chiến tranh Triều Tiên như là máy bay tiêm kích chủ yếu của lực lượng Liên Hợp Quốc, nhưng nhanh chóng được bố trí lại trong vai trò tấn công mặt đất sau khi bị vượt qua bởi những máy bay tiêm kích phản lực. Tuy vậy, nó vẫn được giữ lại phục vụ trong một số lực lượng không quân cho đến đầu những năm 1980.
Cho dù là một máy bay có giá thành chế tạo thấp, Mustang lại là một kiểu máy bay nhanh, được chế tạo tốt và rất bền bỉ. Phiên bản cuối cùng của chiếc tiêm kích một chỗ ngồi này được gắn động cơ 12 xy lanh Packard V-1650-3, có siêu tăng áp hai tầng hai tốc độ, một phiên bản do Packard chế tạo của kiểu động cơ Rolls-Royce Merlin huyền thoại, và trang bị sáu súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 in).
Sau Thế Chiến II và Chiến tranh Triều Tiên, nhiều chiếc Mustang được chuyển sang sử dụng dân sự, đặc biệt là trong các cuộc đua hàng không. Danh tiếng Mustang đạt đến mức mà, vào giữa những năm 1960, nhà thiết kế John Najjar của hãng Ford Motor Company đã đề nghị cái tên máy bay tiêm kích đó cho chiếc xe thể thao Ford Mustang.[2]
Vào năm 1939, ít lâu sau khi Thế chiến II bùng nổ, chính phủ Anh Quốc thành lập một ủy ban mua sắm tại Hoa Kỳ, do Sir Henry Self dẫn đầu. Cùng với Sir Wilfrid Freeman, "Thành viên Hàng không về Phát triển và Sản xuất", được trao toàn bộ trách nhiệm về sản xuất, nghiên cứu và phát triển cho Không quân Hoàng gia vào năm 1938. Self phụ trách Tiểu Ủy ban Cung ứng thuộc Hội đồng Hàng không (Anh Quốc) (hay "Ủy ban Cung ứng"), và một trong nhiều nhiệm vụ của Self là tổ chức việc sản xuất máy bay chiến đấu Mỹ cho Không quân Hoàng gia Anh. Vào lúc đó sự lựa chọn rất bị giới hạn: không có chiếc máy bay Mỹ nào đáp ứng được những tiêu chuẩn của Châu Âu; chỉ có chiếc Curtiss P-40 Tomahawk là gần đạt. Nhà máy của Curtiss đang chạy hết công suất, nên kiểu máy bay này cũng đang thiếu hụt để cung cấp.
North American Aviation lúc ấy đã cung cấp chiếc máy bay huấn luyện Harvard của họ cho Không quân Hoàng gia, nhưng ít được sử dụng. Chủ tịch của North American là James H. Kindelberger đã tìm đến Self để chào bán chiếc máy bay ném bom hạng trung mới của họ, chiếc B-25 Mitchell. Thay vào đó, Self đã hỏi North American xem họ có thể sản xuất chiếc Tomahawk theo giấy phép nhượng quyền từ Curtiss hay không.
Kindelberger đã trả lời rằng North American có thể có một máy bay tốt hơn với cùng kiểu động cơ trong một khoảng thời gian ngắn hơn thời gian cần thiết xây dựng một dây chuyền để sản xuất P-40. Với tư cách là lãnh đạo cao nhất của Bộ Công nghiệp Hàng không Anh Quốc (MAP), Freeman đặt hàng 320 chiếc máy bay vào tháng 3 năm 1940. Vào ngày 26 tháng 6 năm 1940, MAP hợp đồng với Packard cho phép chế tạo những phiên bản cải tiến của kiểu động cơ Rolls-Royce Merlin theo giấy phép nhượng quyền; và đến tháng 9, MAP gia tăng số lượng đặt hàng trong đơn hàng đầu tiên lên 300 chiếc.
Kết quả của việc đặt hàng từ MAP là kế hoạch NA-73X (bắt đầu từ tháng 3 năm 1940). Việc thiết kế tuân theo quy trình thực hành tốt nhất thường áp dụng trong lĩnh vực này, nhưng bao gồm hai tính năng mới. Một là kiểu cánh laminar flow mới do NACA thiết kế, vốn có độ cản rất thấp ở tốc độ cao. Hai là việc sử dụng kiểu thiết kế tản nhiệt mới tận dụng luồng khí thải nóng thoát ra từ động cơ dưới dạng lực đẩy phản lực được biết đến như là "hiệu ứng Meredith". Vì North American không có được một hầm gió phù hợp, họ đã sử dụng hầm gió GALCIT 10 ft tại Cal Tech. Điều này đã dẫn đến những tranh luận rằng liệu hệ thống tản nhiệt khí động học của chiếc Mustang được phát triển bởi kỹ sư Edgar Schmued của hãng North American hay do Curtiss, cho dù các sử gia và các nhà nghiên cứu phủ nhận những luận điệu về việc đánh cắp kỹ thuật; vì North American đã từng mua của Curtiss trọn bộ số liệu kết quả thử nghiệm trong hầm gió của chiếc P-40 và chiếc XP-46 và báo cáo kết quả các cuộc bay thử nghiệm với giá 56.000 Đô la Mỹ.[3]
Không lực Lục quân Hoa Kỳ có thể ngăn chặn mọi sự mua bán những thiết bị mà họ có thể quan tâm, và đó rất có thể là trường hợp của chiếc NA-73. Một sự dàn xếp được thực hiện sau đó để Không quân Hoàng gia có thể nhận được kiểu máy bay này, đánh đổi lại North American sẽ cung cấp cho Không lực Mỹ hai chiếc máy bay mẫu miễn phí.
Chiếc nguyên mẫu NA-73X được hoàn tất chỉ trong vòng 117 ngày kể từ khi được đặt hàng, và bay chuyến bay đầu tiên vào ngày 26 tháng 10 năm 1940, chỉ trong vòng 178 sau khi được đặt hàng - một khoảng thời gian thai nghén ngắn đáng kể. Nhìn chung, chiếc nguyên mẫu điều khiển tốt và việc bố trí bên trong cho phép mang một trữ lượng nhiên liệu đáng kể. Nó được trang bị bốn súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 in) bố trí trên cánh, và hai súng máy M1919 Browning 7,62 mm (0,30 in) phía trên mũi máy bay. Để so sánh, Spitfire Vb của Anh quốc trang bị hai pháo 20 mm và bốn súng máy 0,303 in.
Người ta nhanh chóng nhận ra rằng tính năng bay cho dù ưu việt ở độ cao cho đến 15.000 ft, sẽ bị suy giảm đáng kể ở độ cao lớn hơn. Sự suy yếu này phần lớn là do bộ siêu tăng áp cơ khí một tầng một tốc độ được gắn trên động cơ Allison V-1710, sẽ suy giảm công suất nhanh chóng nếu ở trên giới hạn độ cao hoạt động. Trước kế hoạch Mustang, Không lực Mỹ phát triển động cơ Allison tập trung chủ yếu vào turbo tăng áp theo khuyến cáo của General Electric; sự phối hợp này chứng tỏ giá trị đặc biệt trên chiếc P-38 Lightning và các máy bay hoạt động ở độ cao khác. Đa số các sử dụng động cơ Allison khác là các thiết kế ở độ cao thấp, nơi chỉ cần dùng một bộ siêu tăng áp. Bộ turbo tăng áp tỏ ra không thực tiễn để gắn trên chiếc Mustang, và nó buộc phải sử dụng bộ siêu tăng áp không tương xứng sẵn có. Tuy nhiên, tính năng khí động học tiên tiến của chiếc Mustang là một lợi điểm, bởi chiếc Mustang I nhanh hơn khoảng 30 mph so với chiếc máy bay tiêm kích Curtiss P-40 đương thời cùng sử dụng động cơ Allison. Mustang I cũng nhanh hơn khoảng 30 mph so với chiếc Spitfire Mk VC ở độ cao 5.000 ft và nhanh hơn 35 mph ở độ cao 15.000 ft, cho dù chiếc máy bay Anh có động cơ mạnh hơn.[4]
Hợp đồng sản xuất đầu tiên nhận được từ Anh Quốc cho 320 chiếc máy bay tiêm kích NA-73 được người Anh đặt tên là Mustang I. Hai máy bay trong lô này được giao cho Không lực Lục quân Hoa Kỳ với tên gọi XP-51. Một hợp đồng thứ hai cho Anh Quốc để sản xuất thêm 300 chiếc (NA-83) Mustang I. Đến tháng 9 năm 1940, 150 máy bay đặt tên bởi North American là NA-91 được đặt hàng trong Chương trình Cho thuê-Cho mượn. Nó được Không lực Mỹ đặt tên là P-51 và ban đầu gọi tên thông dụng là "Apache" cho dù cái tên này sau đó bị bỏ rơi và cái tên của Không quân Hoàng gia "Mustang" được dùng thay thế. Người Anh đặt tên kiểu này là Mustang IA. Nó được trang bị bốn pháo nòng dài Hispano HS.404 20 mm gắn trên cánh thay cho các khẩu súng máy.
Một số máy bay trong lô này được Không lực Mỹ trang bị như là máy bay trinh sát hình ảnh và đặt tên là F-6A. Người Anh cũng trang bị một số máy bay Mustang I các thiết bị tương tự. Ngoài ra, hai chiếc máy bay trong lô này được gắn động cơ Merlin do Packard chế tạo và được North American đặt tên là NA-101 và Không lực Mỹ ban đầu đặt tên là XP-78, sau đó đổi thành XP-51B.
Khoảng 20 chiếc Mustang Mk I được giao hàng cho Không quân Hoàng gia và bắt đầu tham gia chiến đấu vào ngày 10 tháng 5 năm 1942. Với tầm bay xa và tính năng bay xuất sắc ở độ cao thấp, nó được sử dụng hiệu quả trong vai trò trinh sát chiến thuật và tấn công mặt đất trên Eo biển Anh Quốc, nhưng trong vai trò máy bay tiêm kích nó được cho là có giá trị giới hạn vì tính năng bay kém ở độ cao trên 15.000 ft.
Cùng lúc đó, Không lực Lục quân Hoa Kỳ bắt đầu quan tâm nhiều hơn đến một máy bay tấn công mặt đất và đặt hàng một phiên bản mới được gọi là A-36 Apache, bao gồm sáu súng máy M2 Browning 0,50 in., phanh bổ nhào và khả năng mang hai bom 230 kg (500 lb). Đầu năm 1942, Không lực đặt hàng 500 máy bay cải tiến như là kiểu máy bay ném bom bổ nhào đặt tên là A-36A (NA-97). Nó trở thành phiên bản Mustang Không lực đầu tiên tham gia hoạt động chiến sự. Một chiếc được gửi sang Anh và được người Anh đặt tên là Mustang I (ném bom bổ nhào).
Vào tháng 4 năm 1942, Không quân Hoàng gia Anh thử nghiệm chiếc Mustang ở tầm cao và nhận thấy tính năng bay của nó không đạt, nhưng các sĩ quan chỉ huy rất bị ấn tượng bởi tính cơ động và tốc độ ở tầm thấp, nên họ mời Ronnie Harker thuộc bộ phận bay thử nghiệm của Rolls Royce bay thử nó. Các kỹ sư Rolls-Royce nhanh chóng nhận ra rằng nếu trang bị chiếc Mustang bằng động cơ Merlin 61 sẽ cải tiến tính năng bay đáng kể, và bắt đầu cải tiến năm chiếc máy bay thành kiểu Mustang X. Quan chức Bộ Hàng Không là Sir W.R. Freeman đã vận động hành lang một cách ầm ỉ cho những chiếc Mustang gắn động cơ Merlin, nhấn mạnh đến việc chuyển hai trong số năm chiếc Mustang X thử nghiệm cho Carl Spaatz để thử nghiệm và đánh giá bởi Không lực 8 Hoa Kỳ tại Anh Quốc.[5]
Việc cải thiện tính năng bay ở tầm cao thật đáng ngạc nhiên: chiếc Mustang X số hiệu AM208 đạt tốc độ 697 km/h (433 mph) ở độ cao 22.000 ft và chiếc số hiệu AL975 thử nghiệm ở trần bay tuyệt đối 40.600 ft.[6] Sau cuộc vận động hành lang kéo dài ở cấp cao nhất, Hoa Kỳ bắt đầu sản xuất những chiếc Mustang do North American thiết kế trang bị động cơ Packard Merlin V-1650 thay cho kiểu động cơ Allison, từ đầu năm 1943. Việc phối hợp khung P-51 và động cơ Merlin sinh ra các phiên bản P-51B và P-51C, Kiểu B (NA-102) được sản xuất tại Inglewood, California, và kiểu C (NA-103) tại một nhà máy mới ở Dallas, Texas, được đưa vào hoạt động từ mùa Hè năm 1943. Không quân Hoàng gia Anh đặt tên cho những kiểu này là Mustang III. Trong các thử nghiệm tính năng bay, chiếc P-51B đạt được tốc độ 709,70 km/h (441 mph) (chính xác hai-phần-ba tốc độ siêu âm) ở độ cao 25.000 ft (7.600 m), và tầm bay được kéo dài sau đó bằng cách sử dụng các thùng nhiên liệu phụ vứt được, cho phép chiếc Mustang gắn động cơ Merlin được dùng như là máy bay tiêm kích hộ tống ném bom.
Những chiếc phiên bản P-51B và C bắt đầu đến Anh vào tháng 8 và tháng 10 năm 1943. Chúng được trang bị cho 15 Không đoàn Tiêm kích thuộc Không lực 8 và Không lực 9 tại Anh, Không lực 12 và Không lực 15 tại Italy (phần phía Nam của Italy do lực lượng Đồng Minh kiểm soát vào cuối năm 1943). Ngoài ra chúng còn được bố trí đến Mặt trận Trung Hoa-Miến Điện-Ấn Độ.
Các chiến lược gia Đồng Minh nhanh chóng khai thác chiếc máy bay tiêm kích tầm xa thành máy bay tiêm kích hộ tống ném bom. Chính là phần lớn dựa vào P-51 mà các cuộc ném bom ban ngày sâu vào lãnh thổ Đức có thể thực hiện mà không bị ngăn trở do thiệt hại máy bay ném bom vào cuối năm 1943.
Một số chiếc P-51B và P-51C được trang bị để thực hiện trinh sát hình ảnh và được đặt tên là F-6C.
Một trong những số ít lời than phiền về chiếc máy bay trang bị động cơ Merlin là một tầm nhìn về phía sau kém. Đây là một vấn đề chung trong đa số các thiết kế máy bay tiêm kích thời đó, vốn chỉ được người Anh nhận ra sau Trận chiến Anh Quốc, chứng tỏ giá trị của một tầm nhìn toàn cảnh. Nhằm cải thiện tầm nhìn ít nhất là một phần nào đó, người Anh đã cải tiến ngoài mặt trận một số chiếc Mustang với nóc buồng lái dạng “chậu cá” được gọi là "nóc Malcolm". Sau đó tất cả những chiếc Mk III cùng với một số máy bay P-51B/C Mỹ được trang bị kiểu nóc buồng lái Malcolm này.
Một giải pháp tốt hơn cho vấn đề này là nóc buồng lái dạng "giọt nước" hay "bọt nước". Nguyên được phát triển như là một phần của kế hoạch Miles M.20, những nóc buồng lái mới này đang trong quá trình thích nghi cho đa số các thiết kế Anh Quốc, sau này xuất hiện trên các phiên bản đời sau của Spitfire, Typhoon và Tempest. North American áp dụng trên nhiều chiếc nguyên mẫu NA-106 với nóc buồng lái dạng giọt nước, cắt bớt phần thân phía trên sau buồng lái để cho phép nhìn trực tiếp về phía sau. Điều này đã dẫn đến việc sản xuất phiên bản P-51D (NA-109), được xem là phiên bản Mustang cuối cùng.
Một quan niệm sai lầm chung, cho là việc cắt bớt phần thân phía trên sau buồng lái để gắn nóc buồng lái dạng giọt nước đã làm giảm độ ổn định, nên cần phải bổ sung thêm một vây đuôi phía trước gốc cánh đuôi đứng. Thực ra, cả các phiên bản B và C trước đây và phiên bản D/K sau đó cũng chịu những vấn đề về điều khiển ở tốc độ chậm có thể đưa đến việc "lộn vòng" bất chợt không cố ý ở một số điều kiện nào đó về tốc độ, góc tấn, tổng trọng lượng và trọng tâm máy bay. Nhiều báo cáo về tai nạn của những chiếc P-51B và C đã nêu lên việc các cánh ổn định ngang bị xé ra khi cơ động. Một báo cáo đã viết:
"Trừ khi có một vây đuôi được gắn trên những chiếc máy bay P-51B, P-51C và P-51D, một cú lộn vòng bất chợt có thể xảy ra khi dự tính lộn vòng chậm. Cánh ổn định ngang sẽ không chịu được các hiệu ứng của cú lộn vòng này. Để ngăn chặn sự tái diễn việc này, cánh ổn định ngang cần được gia cố như trong tài liệu kỹ thuật T.O. 01-60J-18 ngày 8 tháng 4 năm 1944 và phải gắn thêm một vây đuôi. Các bộ vây đuôi đang được sản xuất cho các hoạt động ở nước ngoài"
Trong khi một số máy bay hiện có không được gắn phần sống lưng mở rộng, Nhiều chiếc, đến một lúc nào đó khi được bảo trì hay tân trang, sẽ được gắn một cánh đuôi đứng cao hơn, vốn cũng sẽ tăng cường sự ổn định hướng tương tự. Cũng vậy, các mẫu máy bay dân sự sau này thường có thiết bị radio mới và nhẹ hơn, không mang theo đạn và các thùng nhiên liệu vứt được, các khẩu súng và vỏ giáp được tháo bỏ, và thùng nhiên liệu trong thân được tháo bỏ hay trống rỗng, nên có trọng lượng nhẹ hơn nhiều và làm giảm nhu cầu phải gắn sống lưng.
Cùng với các cải tiến khác, vũ khí trang bị đượ bổ sung thêm hai súng máy M2 nâng lên tổng cộng thành sáu khẩu. Cặp súng máy trong cùng có thể mang 400 viên đạn mỗi khẩu, và các khẩu còn lại có 270 viên, nên tổng số đạn mang được là 1.880 viên. Trên những chiếc P-51 trước đây, những khẩu súng máy M2 được gắn chéo góc dẫn đến những lời than phiền thường xuyên bị kẹt đạn trong khi cơ động chiến đấu. Cách bố trí mới cho phép gắn những khẩu súng máy M2 theo kiểu thông thường chữa được hầu hết vấn đề kẹt đạn. Khẩu súng máy Browning 0,50 inch, cho dù không bắn ra đầu đạn nổ, có tính năng đường đạn xuất sắc và cho thấy đủ để chống lại những chiếc máy bay tiêm kích Focke-Wulf Fw 190 và Messerschmitt Bf 109 vốn là đối thủ chính của Không lực Mỹ vào lúc ấy. Những phiên bản sau còn được trang bị đế rocket dưới cánh cho phép mang đến mười rocket mỗi máy bay.
Chiếc P-51D trở thành phiên bản Mustang được sản xuất rộng rãi nhất. Một phiên bản của P-51D sản xuất tại Dallas được đặt tên là P-51K, được trang bị kiểu cánh quạt do Aeroproducts sản xuất thay thế cho kiểu cánh quạt Hamilton Standard, cũng như có nóc buồng lái kiểu khác lớn hơn và nhiều thay đổi nhỏ. Cánh quạt rỗng kiểu Aeroproducts tỏ ra không được tin cậy khi nó rung rất nguy hiểm ở công suất động cơ tối đa do những vấn đề trong sản xuất và sau đó được thay thế bằng loại cánh quạt Hamilton Standard. Các phiên bản trinh sát hình ảnh của P-51D và P-51K được đặt tên tương ứng là F-6D và F-6K. Không quân Hoàng gia Anh đặt tên Mustang IV cho phiên bản D và Mustang IVA cho phiên bản K.
Những chiếc P-51D/K bắt đầu đến Châu Âu vào giữa năm 1944 và nhanh chóng trở thành máy bay tiêm kích chủ lực của Không lực Mỹ tại chiến trường này. Nó được sản xuất với số lượng nhiều nhất trong tất cả các phiên bản Mustang. Tuy nhiên, cho đến cuối chiếc tranh, vẫn còn có khoảng phân nữa những máy bay Mustang hoạt động là phiên bản B hay C.
Trong giai đoạn 1945 - 1948, những chiếc P-51D còn được chế tạo theo giấy phép nhượng quyền tại Australia bởi Commonwealth Aircraft Corporation.
Không lực Lục quân Hoa Kỳ đã đặt ra yêu cầu về những khung máy bay được chế tạo đáp ứng tiêu chuẩn gia tốc 8,33 G (82 m/s²), một hệ số tải cao hơn so với tiêu chuẩn 5,33 G (52 m/s²) được người Anh sử dụng cho những máy bay tiêm kích của họ. Giảm hệ số tải xuống 5,33 G yêu cầu phải giảm bớt trọng lượng máy bay, và được cả Không lực Mỹ lẫn Không quân Hoàng gia quan tâm đến vì khả năng nâng cao tính năng bay.
Vào năm 1943, North American đưa ra đề nghị tái thiết kế phiên bản P-51D thành kiểu NA-105, và được Không lực Mỹ chấp thuận. Các cải tiến bao gồm thay đổi nắp động cơ, bộ càng đáp đơn giản hơn có bánh nhỏ hơn và phanh đĩa, và một nóc buồng lái lớn hơn. Tên gọi XP-51F được đặ cho những chiếc nguyên mẫu trang bị động cơ V-1650 (một số nhỏ chiếc XP-51F được chuyển sang Anh dưới tên gọi Mustang V) và tên XP-51G cho những chiếc trang bị động cơ Merlin 145M cho thuê-cho mượn ngược từ Anh.
Một chiếc nguyên mẫu hạng nhẹ thứ ba trang bị động cơ Allison V-1710-119 được bổ sung vào chương trình phát triển. Chiếc máy bay này được đặt tên là XP-51J. Vì động cơ không được phát triển đúng mức, chiếc XP-51J được cho Allison mượn để phát triển động cơ. Không có chiếc Mustang "hạng nhẹ" thử nghiệm nào được đưa vào sản xuất.
Chiếc P-51H (NA-126) là phiên bản Mustang sản xuất cuối cùng, tích hợp các kinh nghiệm thu thập được trong việc phát triển những kiểu XP-51F và XP-51G. Chiếc máy bay này, cùng với những khác biệt nhỏ để thành kiểu NA-129, xuất hiện quá trễ để tham gia Thế Chiến II, nhưng là phát triển đỉnh cao của chiếc Mustang như là một trong những máy bay tiêm kích động cơ piston được sản xuất và tham gia hoạt động.
Chiếc P-51H sử dụng động cơ mới V-1650-9, một phiên bản của kiểu Merlin bao gồm bộ điều khiển siêu tăng áp tự động Simmon và phun nước, cho phép ở chế độ khẩn cấp chiến đấu có công suất đến 2.218 mã lực (1.500 kW). Những khác biệt so với phiên bản P-51D bao gồm thân được kéo dài và gia tăng chiều cao vây đuôi, giúp làm giảm đáng kể khuynh hướng lộn vòng. Nóc buồng lái tương tự như cuả P-51D, trên một vị trí của phi công được nâng cao hơn đôi chút. Việc tiếp cận để bảo trì súng đạn cũng được cải thiện. Với khung máy bay mới nhẹ hơn nhiều, công suất mạnh hơn và bộ tản nhiệt thon thả, Chiếc P-51H trở thành một trong những máy bay tiêm kích cánh quạt nhanh nhất, có thể đạt 784 km/h (487 dặm mỗi giờ hay Mach 0.74) ở độ cao 7.600 m (25.000 ft).
Chiếc P-51H được thiết kế để bổ sung cho chiếc P-47N như là máy bay chủ yếu trong việc xâm chiếm Nhật Bản với 2.000 chiếc được đặt hàng để sản xuất tại Inglewood. Chỉ mới có 555 chiếc được giao hàng khi chiến tranh kết thúc. Các đơn đặt hàng khác, vốn đã được dự toán, bị hủy bỏ. Do việc sản xuất bị cắt giảm, các phiên bản khác của P-51H với nhiều phiên bản của kiểu động cơ Merlin chỉ được sản xuất với số lượng ít hay bị loại bỏ. Chúng bao gồm kiểu P-51L, tương tự như kiểu P-51H nhưng trang bị động cơ V-1650-11 Merlin 2.270 mã lực, vốn chưa bao giờ được chế tạo; và phiên bản chế tạo tại Dallas của nó, chiếc P-51M hoặc NA-124 trang bị động cơ V-1650-9A Merlin không có hệ thống phun nước và do đó có công suất tối đa yếu hơn, chỉ có một chiếc số hiệu 45-11743 được chế tạo trong số 1.629 chiếc được đặt hàng ban đầu.
Mặc dù một số P-51H được giao đến các đơn vị hoạt động, chúng không tham gia hoạt động chiến sự trong Thế Chiến II, và trong những năm sau đó, hầu hết được bố trí tại các đơn vị trừ bị. Một chiếc được cung cấp cho Không quân Hoàng gia Anh để thử nghiệm và đánh giá. Chiếc máy bay số hiệu 44-64192 được đặt tên là BuNo 09064 và được Hải quân Mỹ sử dụng để thử nghiệm thiết kế các kiểu cánh vượt âm thanh, rồi sau đó trả về cho Không lực Vệ binh Quốc gia vào năm 1952. Chiếc P-51H đã không được sử dụng trong chiến đấu ở Chiến tranh Triều Tiên cho dù nó có các đặc tính điều khiển được cải thiện, vì những chiếc P-51D đang có sẵn với số lượng lớn và đã chứng minh được độ tin cậy.
Nhiều đặc tính khí động học tiên tiến của P-51 (bao gồm kiểu cánh mỏng) được áp dụng cho thế hệ máy bay tiêm kích động cơ phản lực tiếp theo của North American, chiếc FJ Fury của Hải quân và chiếc F-86 Sabre của Không quân. Cánh, thân và nóc buồng lái của phiên bản cánh ngang đầu tiên của chiếc Fury (kiểu FJ-1) và nguyên mẫu sơ thảo không được chế tạo của chiếc P-86/F-86 rất giống như của chiếc Mustang trước khi chiếc máy bay được cải biến với thiết kế kiểu cánh xuôi.
Tại Hội nghị Casablanca, phe Đồng Minh đã đề ra kế hoạch Phối hợp Tấn công Ném bom (CBO) liên tục không ngừng nghỉ do Không quân Hoàng gia Anh thực hiện vào ban đêm và bởi Không lực Mỹ vào ban ngày. Học thuyết ném bom Hoa Kỳ trước chiến tranh cho rằng những đội hình lớn của những máy bay ném bom hạng nặng bay ở tầm cao có khả năng tự bảo vệ chúng trước các máy bay tiêm kích đánh chặn đối phương và chỉ cần máy bay tiêm kích hộ tống ở mức tối thiểu, cho nên việc ném bom chính xác ban ngày bằng thiết bị ngắm ném bom Norden sẽ có hiệu quả.
Cả Không quân Hoàng gia Anh và Không quân Đức đều đã từng cố gắng thực hiện ném bom ngày và đều phải bỏ dỡ, tin rằng những tiến bộ gần đây trong các kiểu máy bay tiêm kích một động cơ đã làm cho những chiếc máy bay ném bom nhiều động cơ trở nên mong manh, đi ngược lại học thuyết của Giulio Douhet. Không quân Hoàng gia Anh đã lo ngại về việc này vào giữa những năm 1930 và đã quyết định thành lập lực lượng toàn máy bay ném bom đêm, nhưng sau đó bắt đầu các hoạt động ném bom ngày. Người Đức đã cho ném bom rộng rãi vào ban ngày trong quá trình Trận chiến Anh Quốc nhằm chuẩn bị cho một cuộc xâm chiếm có thể có, nhưng do tốc độ tổn thất cao, Không quân Đức không lâu sau phải chuyển sang ném bom đêm. Bộ Chỉ huy Ném bom (Anh Quốc) cũng làm như vậy trong những vụ oanh tạc vào nước Đức.
Các nỗ lực ban đầu của Không lực Mỹ chưa thể rút ra kết luận gì do quy mô hạn chế của chúng. Đến tháng 6 năm 1943 Hội đồng Tham mưu trưởng đề ra Chiến dịch Pointblank nhằm tiêu diệt Không quân Đức trước khi đổ bộ lên Châu Âu, đưa kế hoạch ném bom phối hợp CBO và hoạt động. Lực lượng máy bay ném bom hạng nặng của Không lực 8 thực hiện một loạt các cuộc không kích thâm nhập sâu trong lãnh thổ nước Đức bên ngoài tầm hoạt động của những máy bay tiêm kích hộ tống hiện có. Phản ứng của các máy bay tiêm kích Đức thật ác liệt và những máy bay ném bom bị tổn thất nặng; lên đến 20% trong cuộc ném bom lần thứ hai xuống các nhà máy sản xuất vòng bi tại Schweinfurt vào ngày 14 tháng 10 năm 1943. Tổn thất cao làm cho không thể tiếp tục thực hiện các cuộc không kích tầm xa như vậy mà không có máy bay tiêm kích theo hộ tống đầy đủ.
Chiếc máy bay tiêm kích hai động cơ Lockheed P-38 Lightning vốn có tầm bay đủ xa để hộ tống những chiếc máy bay ném bom, nhưng chúng chỉ hiện diện với số lượng rất hạn chế tại Mặt trận Châu Âu, do việc bảo trì kiểu động cơ Allison gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là do phẩm chất xăng tại Châu Âu. Do những chiếc P-38 được sử dụng rộng rãi tại Mặt trận Thái Bình Dương và có nhu cầu rất lớn, nơi mà kiểu máy bay hai động cơ chứng tỏ tính sống còn trong những phi vụ tầm xa "trên mặt nước", hầu như tất cả các đơn vị sử dụng P-38 tại Châu Âu đều chuyển sang sử dụng P-51 vào năm 1944. Chiếc máy bay tiêm kích Republic P-47 Thunderbolt cũng có khả năng đối đầu Không quân Đức với ít nhiều lợi thế, nhưng cho đến lúc đó chưa có đủ tầm bay xa. Chiếc Mustang đã giúp thay đổi được tất cả những điều đó. Nhìn chung, chiếc Mustang ít nhất cũng đơn giản như những chiếc máy bay tiêm kích khác cùng thời. Nó sử dụng một động cơ thuộc loại quen thuộc, tin cậy, và có đủ chỗ bên trong cho một trữ lượng nhiên liệu lớn. Với các thùng nhiên liệu phụ bên ngoài, nó có thể bay kèm theo những chiếc máy bay ném bom suốt quãng đường đến Đức rồi quay trở về.
Đã có một số máy bay tiêm kích P-51 dành cho Không lực 8 và Không lực 9 vào mùa Đông 1943-1944, và khi Chiến dịch Pointblank được tái tục vào năm 1944, tình huống đã thay đổi một cách ngoạn mục. Chiếc P-51 trở thành một công cụ hoàn hảo trong nhiệm vụ hộ tống máy bay ném bom suốt quãng đường bay đến mục tiêu và quay trở về, do đó bổ sung cho những chiếc P-47 có số lượng nhiều hơn cho đến khi có đủ số máy bay Mustang. Không lực 8 lập tức bắt đầu chuyển đổi các liên đội tiêm kích của họ sang sử dụng Mustang, trước tiên là hoán đổi các liên đội P-47 mới đến cho các liên đội thuộc Không lực 9 đang sử dụng P-51, rồi dần chuyển đổi các liên đội Thunderbolt và Lightning của họ. Cho đến cuối năm 1944, 14 trong số 15 liên đội tiêm kích của Không lực 8 đã sử dụng Mustang.
Các phi công Không quân Đức thường cố né tránh các máy bay tiêm kích Mỹ bằng cách tấn công hằng loạt với số lượng lớn phía trước những chiếc máy bay ném bom, tấn công một lần lướt qua, rồi cắt rời cuộc tấn công, không cho những chiếc máy bay tiêm kích có nhiều thời gian để phản ứng. Trong khi không thể hoàn toàn né tránh những chiếc máy bay tiêm kích hộ tống (thể hiện nơi tổn thất rất cao của Đức vào mùa Xuân năm 1944), mối đe dọa tấn công hàng loạt, và sau này kiểu tấn công "đại đội hàng ngang" (đội hình tám chiếc) Sturmgruppe Fw 190 có vỏ bọc thép chắc chắn, đưa đến việc phải khẩn cấp tấn công Không quân Đức ở bất cứ nơi đâu có thể gặp chúng. Chiếc P-51, đặc biệt với việc phát minh ra bộ ngắm súng K-14 và việc phát triển "Trường Clobber" để huấn luyện phi công tiêm kích ngay tại mặt trận vào mùa Thu năm 1944, là những yếu tố quyết định cho cuộc phản công của phe Đồng Minh chống lại Jagdverbände.
Bắt đầu từ cuối tháng 2 năm 1944, Không lực 8 khởi sự tấn công bắn phá các sân bay Đức một cách có hệ thống, được lựa chọn theo tần suất và cường độ trong suốt mùa Xuân, nhằm mục đích đặt được ưu thế trên không bên trên chiến trường Normandy. Một cách tổng quát những phi vụ này được thực hiện bởi những đơn vị quay về sau các phi vụ hộ tống, nhưng bắt đầu từ tháng 3 nhiều nhóm được giao các nhiệm vụ tấn công sân bay thay vì hộ tống ném bom. Vào ngày 15 tháng 4 Không lực 8 bắt đầu chiến dịch Jackpot, tấn công các sân bay chuyên biệt của lực lượng tiêm kích Không quân Đức, và đến ngày 21 tháng 5 các cuộc tấn công này được mở rộng bao gồm hệ thống đường sắt, đầu máy tàu hỏa và kho tàng được Đức sử dụng để vận chuyển tiếp liệu và lực lượng trong các phi vụ đặt tên là "Chattanooga".[7] Chiếc P-51 cũng nổi trội trong những phi vụ này, cho dù tổn thất có cao hơn khi tấn công mặt đất so với vai trò chiến đấu không chiến, một phần là do sự mong manh của hệ thống tản nhiệt của chiếc Mustang đối với hỏa lực súng nhỏ mặt đất. Giống như những máy bay tiêm kích khác cùng sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng, chỉ cần một viên đạn duy nhất là có thể bắn thủng hệ thống tản nhiệt của chiếc Mustang.
Ưu thế áp đảo về số lượng của những máy bay tiêm kích Không lực Lục quân Hoa Kỳ, đặc tính bay xuất sắc của chiếc P-51 và trình độ của phi công đã làm lụn bại Không quân Đức. Kết quả là mối đe dọa tiêm kích đánh chặn cho những máy bay ném bom Mỹ, và sau đó là Anh, đã giảm đi đáng kể vào mùa Hè năm 1944.
P-51 cũng hoạt động xứng đáng chống lại các tên lửa và máy bay phản lực tiên tiến của đối phương. Một chiếc P-51B/C với nhiên liệu có chỉ số octane cao sẽ đủ nhanh để tấn công những quả bom bay V-1 được phóng về phía London. Chiếc máy bay đánh chặn tên lửa Me 163 Komet và máy bay tiêm kích phản lực Me 262 được cho là nhanh hơn chiếc P-51, nhưng không phải là không thể bị tấn công được. Chuck Yeager, lái một chiếc P-51D, là một trong những phi công Hoa Kỳ đầu tiên đã bắn rơi một chiếc Me 262 khi ông bất ngờ tấn công nó khi nó đang chuẩn bị hạ cánh.
Tất cả các liên đội tiêm kích của Không lực 8, Không lực 9 và Không lực 15, ngoại trừ ba liên đội, đều đã sử dụng một kiểu máy bay khác trước khi chuyển sang sử dụng Mustang, và đã ghi được khoảng 4.950 chiến công không chiến (khoảng phân nữa của tất cả các chiến công của Không Lực Mỹ tại Mặt trận Châu Âu) và 4.131 chiếc máy bay tiêu diệt được trên mặt đất. Số máy bay tổn thất là vào khoảng 840 chiếc. Một trong những liên đội này, Liên đội Tiêm kích 4 thuộc Không lực 8 là đơn vị có thành tích cao nhất tại Châu Âu với 1.016 máy bay địch bị tiêu diệt, 550 chiếc trong không chiến và 466 chiếc trên mặt đất.[8] Trong không chiến, những đơn vị P-51 có thành tích cao nhất (tất cả đều chỉ bay Mustang) là Liên đội Tiêm kích 357 thuộc Không lực 8 với 595 chiến công không chiến, và Liên đội Tiêm kích 354 thuộc Không lực 9 với 701 chiến công, là những đơn vị có chiến công không chiến cao nhất của mọi kiểu máy bay. Martin Bowman báo cáo rằng Mustang tại Mặt trận Châu Âu đã thực hiện 213.873 phi vụ và bị tổn thất 2.520 máy bay do mọi nguyên nhân.
Những chiếc P-51 được bố trí đến Viễn Đông trễ hơn trong năm 1944, hoạt động trong cả vai trò hỗ trợ gần mặt đất và hộ tống ném bom.
Tiếp theo sau Thế Chiến II, Không lực Lục quân Hoa Kỳ cũng cố lại lực lượng chiến đấu thời chiến của họ, và chọn chiếc P-51 như là kiểu máy bay tiêm kích trang bị động cơ piston "tiêu chuẩn" trong khi những kiểu khác như P-38 Lightning và P-47 Thunderbolt được rút khỏi phục vụ hay được giao những vai trò hạn chế. Tuy nhiên, khi có nhiều kiểu máy bay tiêm kích phản lực tiên tiến như P-80 Shooting Star và P-84 Thunderjet được đưa ra sử dụng, chiếc P-51 cũng được đưa xuống vai trò thứ yếu.
Vào năm 1947, Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược của Không quân Hoa Kỳ mới thành lập đã sử dụng những chiếc Mustang chung với các kiểu F-6 Mustang và F-82 Twin Mustang, do khả năng về tầm bay xa của chúng. Đến năm 1948, tên gọi P-51 (P: pursuit/tấn công) được thay đổi thành F-51 (F: fighter/tiêm kích) và tên gọi F dành cho máy bay trinh sát hình ảnh bị loại bỏ do cách đặt tên mới áp dụng cho Không quân Mỹ. Những máy bay còn hoạt động trong Không quân Hoa kỳ và Không lực Vệ Binh Quốc gia (ANG) khi thay đổi hệ thống tên gọi bao gồm: F-51B, F-51D, F-51K, RF-51D (trước đây là F-6D), RF-51K (trước đây là F-6K) và TRF-51D (phiên bản huấn luyện hai chỗ ngồi của F-6D). Chúng được sử dụng từ năm 1946 đến năm 1951. Đến năm 1950, cho dù Mustang tiếp tục phục vụ trong Không quân Hoa Kỳ và nhiều nước khác sau chiến tranh, đa số những chiếc Mustang của Không quân Mỹ được xem là dư thừa và được chuyển do Không quân Dự bị và Không lực Vệ Binh Quốc gia (ANG).
Trong Chiến tranh Triều Tiên, chiếc F-51 cho dù đã là một kiểu máy bay tiêm kích lạc hậu, đã được sử dụng như là máy bay ném bom chiến thuật và máy bay trinh sát. Do cấu trúc nhẹ hơn và khan hiếm phụ tùng thay thế, phiên bản F-51H mới và nhanh hơn đã không được đưa ra sử dụng tại Triều Tiên. Do chiếc máy bay được sử dụng trong vai trò tấn công mặt đất, tính năng bay đã không được chú trọng cho bằng tải trọng chiến đấu.
Lúc bắt đầu Chiến tranh Triều Tiên, một lần nữa chiếc Mustang lại tỏ ra hữu dụng. Do kiểu máy bay F-51D sẵn có đang hoạt động và sẵn có trong dự trữ, một số lượng lớn đã được chuyên chở bằng các tàu sân bay sang khu vực chiến sự để được Không quân Cộng hòa Triều Tiên và Không quân Mỹ sử dụng. Thay vì dùng chúng như là máy bay tiêm kích đánh chặn hay máy bay tiêm kích "thuần túy", chiếc F-51 lại được giao vai trò tấn công mặt đất, trang bị rocket và bom. Sau cuộc tấn công từ phía Bắc Triều Tiên, các đơn vị Không quân Mỹ bị buộc phải hoạt động từ các căn cứ ở Nhật Bản, và những chiếc F-51D đã có thể tấn công các mục tiêu tại Triều Tiên mà những chiếc máy bay tiêm kích phản lực F-80 Shooting Star đã không thể với tới. Mối lo ngại chủ yếu đối với nó là sự mong manh của hệ thống tản nhiệt khi phải chịu tổn thất cao do hỏa lực từ mặt đất. Những chiếc Mustang tiếp tục hoạt động cùng các đơn vị tiêm kích-ném bom của Không quân Mỹ, Không quân Cộng hòa Triều Tiên, Không quân Nam Phi (SAAF) và Không quân Hoàng gia Australia (RAAF) trong các phi vụ can thiệp và hỗ trợ gần mặt đất cho đến khi chúng hầu hết được thay thế bởi kiểu máy bay tiêm kích-ném bom phản lực Republic F-84 và Grumman Panther vào năm 1953. Không quân Nam Phi tiếp tục sử dụng 95 chiếc Mustang của họ tại Triều Tiên, nhưng bị thiệt hại nhiều chiếc cho đến năm 1952.
Những chiếc F-51 phục vụ cùng Không quân Trừ bị Hoa Kỳ và Không lực Vệ binh Quốc gia trong suốt những năm 1950. Chiếc Mustang Không quân cuối cùng P-51D-30-NA mang số hiệu 44-74936, được rút khỏi hoạt động của Không lực Vệ binh Quốc gia West Virginia vào năm 1957, và nó hiện đang được trưng bày tại Bảo tàng Quốc gia Không quân Hoa Kỳ ở Dayton, Ohio. Tuy nhiên, nó lại được sơn như là chiếc P-51D-15-NA mang số hiệu 44-15174.[9]
Việc rút những chiếc máy bay tiêm kích Mustang cuối cùng ra khỏi hoạt động của Không quân Hoa Kỳ đã đẩy hàng trăm chiếc P-51 ra thị trường máy bay dân sự. Quyền sở hữu thiết kế những chiếc Mustang giờ đây đã được North American bán cho Cavalier Aircraft Corporation, vốn đang nỗ lực tiếp thị nó ra thị trường Mỹ và nước ngoài. Vào năm 1967 và một lần nữa vào năm 1972, Không quân Mỹ đã mua lại nhiều lô máy bay Mustang tái chế từ Cavalier, đa số được gửi đến không lực của nhiều nước tại Nam Mỹ và Châu Á tham gia vào Chương trình Trợ giúp Quân sự (MAP). Những chiếc máy bay này được sản xuất từ những khung máy bay F-51D nguyên thủy sẵn có nhưng được trang bị động cơ V-1650-7, thiết bị radio mới, cánh đuôi đứng kiểu của phiên bản F-51H, và cánh chắc chắn hơn có thể mang sáu súng máy 0,50 inch và tám đế dưới cánh có thể mang hai bom 1000 lb và sáu rocket 5 inch. Chúng đều có nóc buồng lái nguyên thủy của chiếc F-51D, nhưng có thêm một chỗ ngồi phía sau phi công dành cho quan sát viên. Một chiếc Mustang huấn luyện trang bị hai bộ điều khiển bay mang tên TF-51D (số hiệu 67-14866) với nóc buồng lái mở rộng và chỉ có bốn súng trên cánh. Mặc dù những chiếc Mustang tái chế này được dự định để bán cho các nước Nam Mỹ và Châu Á trong chương trình viện trợ quân sự (MAP), nó được giao cho Không quân Hoa Kỳ với đầy đủ phù hiệu Mỹ. Tuy nhiên, chúng được mang loạt số hiệu mới (67-14862/14866, 67-22579/22582 và 72-1526/1541).[10]
Công việc sử dụng chiếc F-51 trong quân đội Mỹ cuối cùng là vào năm 1968, khi Lục quân Hoa Kỳ sử dụng một chiếc F-51D cũ (số hiệu 44-72990) như một máy bay săn đuổi trong đề án phát triển chiếc máy bay trực thăng vũ trang Lockheed YAH-56 Cheyenne. Chiếc máy bay này hoạt động thành công đến mức Lục quân đặt mua hai chiếc F-51D từ Cavalier vào năm 1968 để sử dụng tại Fort Rucker như những máy bay săn đuổi; chúng được mang số hiệu 68-15795 và 65-15796, có thùng nhiên liệu phụ ở đầu cánh và không vũ trang. Sau khi kết thúc chương trình phát triển Cheyenne, hai chiếc máy bay săn đuổi được sử dụng cho các dự án khác. Một chiếc (số hiệu 68-15795) được trang bị súng không giật 106 mm nhằm thử nghiệm giá trị của kiểu vũ khí này để tấn công các mục tiêu công sự vững chắc trên mặt đất.[11]
Chiếc F-51 được không quân nhiều nước sử dụng, là tiếp tục là kiểu máy bay tiêm kích có hiệu quả đến tận giữa những năm 1980 với các không lực nhỏ, và chiếc cuối cùng được Không quân Cộng hòa Dominico cho nghỉ hưu vào năm 1984.[12]
Chiếc P-51 Mustang được giữ lại phục vụ cho hơn 30 không quân các nước khác sau Thế Chiến II; chiếc cuối cùng được cho nghỉ hưu vào đầu những năm 1980.
Argentina
Úc.jpg)
.svg){kind=small}
Bolivia
Canada
Trung Hoa dân quốc
Cuba
Cộng hòa Dominican
El Salvador
Pháp
Haiti
Honduras.svg){kind=small}
Indonesia
Israel
Ý.svg){kind=small}
Nhật Bản