Пикирование
Истребители «Мустанг» с двигателями Allison имели ограничение на скорость пикирования 812 км/ч по прибору. В пикировании самолеты вели себя уверенно, лишь незначительно теряя в устойчивости. Среди всех американских истребителей того периода, «Мустанги» обладали наилучшими характеристиками в этом режиме полета. Это определялось хорошей аэродинамикой машины, современным двигателем и эффективностью винта с тремя узкими лопастями. Максимальная скорость вращения двигателя в пике достигала 3120 об./мин. Для выхода из пике не требовалось прикладывать значительных усилий к рулям, не требовалось и изменять положение триммеров на руле высоты. Отмечалось несколько случаев разрушения самолета в воздухе из-за слишком резкого выхода из пике.
«Мустанги» с двигателями Merlin были заметно тяжелее и оснащались винтами с четырьмя широкими лопастями. Поэтому у Р-51В и Р-51С при пикировании заметно ухудшалась устойчивость. Нагрузка на педали падала, и, если пилот не действовал рулем направления, то самолет начинал крутить бочку и сваливался в неконтролируемый штопор. В этой ситуации несколько самолетов потеряли хвостовое оперение.
Ранние P-51D отличались еще большей рыскучестью в пикировании. После того, как перед хвостовым оперением установили дополнительный стабилизатор и изменили балансировку руля направления, устойчивость самолета заметно улучшилась.
Некоторые пилоты Р-51В/С умело пользовались особенностями «Мустангов» во время воздушного боя. Входя в бочку во время пикирования, пилотам удавалось оторваться от севшего на хвост противника.
На самолетах Р-51В, D и К имелся дополнительный бензобак, расположенный за креслом пилота. Из-за бака самолет еще сильнее терял устойчивость по курсу, особенно когда баки были почти полными. Центр тяжести смещался слишком сильно к хвосту. Нестабильность была особенно опасна в пикировании. Ослабленная нагрузка на рули приводила к тому, что неопытные пилоты часто слишком резко выводили машину из пике. При этом из-за перегрузок разрушались крылья. В такую ситуацию попадали даже опытные пилоты, которые прежде летали на старых модификациях «Мустанга». Чтобы исключить возможность таких происшествий к штурвалу прикрепили утяжелитель массой 5,5 кг (12 фунтов). В результате удалось добиться приемлемой устойчивости в том случае, если в баке за креслом пилота было не более 133 л (35 галлонов) топлива.
Поскольку конструкцию самолета пришлось усилить, поздние P-51D были заметно тяжелее машин первых производственных серий. С полным баком самолет имел допустимый предел перегрузок 6,3 g, а перегрузка на разрушение составляла 9,5 g. Максимальную скорость пикирования ограничили 813 км/ч по прибору на высоте до 2750 м и 867 км/ч (0,81 М) на высоте 10650 м. Допустимые обороты двигателя в пикировании ограничивались величиной 3300 об./мин. Оптимальная скорость пикирования для Р-5ID лежала в пределах 0,72...0,74 М. При пикировании самолет имел тенденцию сваливаться на нос, и тенденция эта была пропорциональна скорости пикирования. Последовательность действий при выходе из пике предусматривала уменьшение оборотов двигателя и плавного перевода машины в горизонтальный полет, насколько это позволяла высота. Пользоваться триммером руля высоты при этом было не нужно.
В июле 1944 года на базе в Райт-Филде пилоты-испытатели оценивали поведение в пикировании «Мустанга», оснащенного двигателем «Merlin». Было проведено несколько пикирований с высоты 10650 м. На опытном самолете был установлен махометр. Задачей испытаний было оценить влияние воздушных потоков на рули и выяснить опасность вибрации при скоростях более 0,74 М. Первые полеты выявили серьезные нарушения устойчивости машины уже при скорости 0,75 М. В испытаниях участвовали трое пилотов. Самолет разгоняли до скорости 0,77, 0,79, 0,81 и 0,83 М (974 км/ч). С ростом скорости устойчивость самолета ухудшалась, но он все же слушался рулей. При скорости 0,83 М появилась столь сильная вибрация, что самолет после посадки пришлось списать как не подлежащий ремонту. Многие несущие узлы машины обнаружили явные признаки усталости металла.
При скоростях выше 724 км/ч по прибору Р-51 с двигателем Merlin имел тенденцию к «галопированию», подобную «галопированию» гидропланов. Причиной явления была матерчатая обшивка рулей. Пузырение ткани имитировало осцилляцию рулей высоты. Чтобы устранить это явление на самолетах P-51D-30 установили цельнометаллические рули. Новые рули получали также самолеты, направленные в ремонт. Но с новыми рулями самолет стал еще сильнее сваливаться на нос при пикировании. После того, как угол горизонтального оперения уменьшили с 1,5 гр до 1гр, устойчивость самолета улучшилась.
