En dépit de son nom, le Twin Mustang était loin d’être constitué de deux Mustang réunis par leur aile centrale. Il n’en reste pas moins vrai que North American gagna du temps et économisa de l’argent en reprenant l’installation moteur et d’autres éléments du P-51 pour fabriquer un chasseur d’escorte biplace bimoteur. L’USAAF avait besoin d’un tel appareil pour accompagner ses B-29 dans leurs missions contre le japon à la fin de la deuxième guerre mondiale. Ce concept du jumelage de deux appareils n’était pas nouveau car la Luftwaffe avaient déjà pensé à jumeler deux Bf.109 pour en faire le Zwilling.
Trois prototypes furent commandés : deux sous le nom de XP-82, avec deux moteurs Packard MerlinV-1650-23/25 et un sous le nom de XP-82A, avec un Allison V-1710-119. Tous trois volèrent en 1945, le premier le 6 juillet. Un contrat portant sur 500 P-82B fut annulé après la construction des 20 premiers, qui furent livrés au début de 1946.
En octobre 1946, l’USAF signa un autre contrat portant sur 100 exemplaires du F-82E (identiques au P-82B) pour être déployés au sein du StrategicAir Command en qualité de chasseurs d’escorte pour les B-50. Livrés en 1948, ils furent les derniers chasseurs de jour à moteur à pistons à être incorporés dans des unités de l’USAF. Ils furent retirés dès 1950.
L’USAF a eu, par la suite, besoin d’un appareil pour remplacer le Northrop P-61 Black Widow sans attendre la mise au point des chasseurs de nuit à réaction. Elle demanda à North American d’adapter le Twin Mustang pour des missions de nuit et des missions tous temps. On installa donc un radar d’interception dans une nacelle sous l’aile centrale, et un opérateur radar à la place du copilote. En 1946, deux P82B furent modifiés en un P-82C équipé d’un radar SCR720 et un P-62D équipé d’un radar APS-4.
Après ces prototypes, North American construisit 100 F-82F à radar AN-APG-28 et 60 F-82G à radar SCR 720C. Les deux modèles étaient propulsés par des moteurs V-1710143/146 de 1 600 ch et armés de six mitrailleuses Browning. Neuf escadrons tous temps du USAF Air Defence Command furent équipés de chasseurs de nuit Twin Mustang, et reçurent leur baptême du feu en Corée. Les 14 F-82H étaient des modèles F et G hivernisés pour être utilisés en Alaska.
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