Le P-61 est un chasseur nocturne américain de la Seconde Guerre mondiale construit par Northrop Corporation. C'est un appareil de construction entièrement métallique, bimoteur, bipoutre, monoplan à aile médiane (ou moyenne), spécifiquement conçu pour la pénétration et la chasse nocturnes, utilisé par l'USAAF pendant la Seconde Guerre mondiale. Il fut le premier avion américain spécifiquement conçu comme chasseur de nuit équipé de radar.
Origines Dans les années précédant la Seconde Guerre mondiale, la Royal Air Force et la Luftwaffe travaillèrent à définir et mettre au point les théories et les doctrines d'utilisation de l'arme aérienne nocturne.
Mettre en œuvre des opérations aériennes nocturnes est un véritable défi du fait de leur complexité. Les différentes contraintes doivent être brièvement expliquées et évaluées afin de mieux saisir les bases du succès du P-61.
Les prémices du Black Widow En , avant l'entrée en guerre des États-Unis, l'officier correspondant de l'USAAC à Londres, le lieutenant-général , fut mis au courant des recherches britanniques sur le RADAR (RAdio Detection And Ranging), développement en cours depuis 1936 et qui joua un rôle essentiel dans la défense des îles Britanniques contre la Luftwaffe pendant la bataille d'Angleterre. Le général Emmons fut informé de l'existence d'un nouveau radar d'interception aéroporté, appareil autonome qui pouvait être installé dans un avion et permettait d'opérer en vol sans recourir à des stations au sol. En , la mission Tizard fit la promotion de la recherche britannique sur de nombreux sujets, dont les radars, en vue de produire des appareils aux États-Unis.
Simultanément, la commission d'achat britannique, en cours d'évaluation d'avions américains, déclara son besoin urgent d'un intercepteur rapide à haute altitude apte à engager les bombardiers de nuit allemands attaquant Londres. Cet avion devait pouvoir patrouiller toute la nuit au-dessus de la ville nécessitant de facto une autonomie minimum de huit heures et évidemment l'emport des premiers radars aéroportés. L'armement spécifié était disposé dans « de multiples tourelles ». Le Boulton Paul Defiant de la RAF avait démontré sa capacité à emporter un radar pour la chasse de nuit mais fut écarté en 1942 et les versions nocturnes du De Havilland Mosquito, excellentes du point de vue des performances, devaient être renforcées du point de vue de leur structure.
Le général Delos Carleton Emmons (en), observateur militaire américain à Londres retourna aux États-Unis avec les spécifications détaillées du chasseur de nuit britannique et son rapport précisait qu'un tel avion pouvait être produit par l'industrie aéronautique américaine. La commission Emmons développa les spécifications de base et les envoya, vers la fin de 1940, à l'Air Technical Service Command à Wrigth Field. Prenant en compte les deux plus grosses contraintes — la masse élevée du radar embarqué et la grande autonomie de huit heures (toutefois standard pour les chasseurs de l'époque). La commission, dont Jack Northrop était membre arriva à la conclusion que les contraintes de vitesse, d'altitude, de capacité d'emport en carburant et d'armement menaient à un grand avion multimoteur. Ces spécifications furent diffusées auprès de tous les concepteurs et avionneurs travaillant pour les Britanniques.
Dans l'intervalle, Vladimir H. Pavlecka, patron de la recherche chez Northrop, était présent à d'autres discussions à Wrigth Field. Le , le colonel Lawrence Craigie de l'ATSC l'appela pour lui expliquer certaines spécifications de l'USAAC mais lui précisa : « Ne prenez pas de notes, gardez ceci en mémoire et lancez-vous » (Davis & Menard, 4). Craigie ne dit rien sur le radar, alors ultra-secret, et le décrivit à Pavlecka en ces termes : « c'est un appareil permettant de localiser les avions ennemis dans le noir et qui a la capacité de voir et de distinguer les autres avions ». La mission, continua Craigie, consiste à « intercepter et détruire les avions ennemis en vol dans l'obscurité ou dans des conditions de faible visibilité ».
Pavlecka rencontra Jack Northrop le lendemain et lui fit part des spécifications de l'USAAC. Northrop compara ses notes avec les siennes, constata des similitudes entre les spécifications de l'USAAC et celles de la RAF et mit en commun le travail fait sur la demande britannique. Un mois déjà s'était écoulé, et la semaine suivante Northrop répondait à la proposition de l'USAAC.
Le , Northrop et Pavlecka rencontrèrent des officiers de l'Air Material Command à Wrigth Field pour leur présenter leur conception préliminaire. Le Douglas XA-26 était le seul concurrent pour ce chasseur de nuit ; la proposition de Northrop fut sélectionnée : Le Black Widow était né.
Les études préliminaires À la suite de l'accord de l'USAAC, Northrop commença le travail de conception détaillée, le premier à être conçu spécifiquement pour la chasse de nuit. Le résultat fut le plus grand et le plus efficace des chasseurs nocturnes américains de la Seconde Guerre mondiale.
La première étude de Northrop présentait un long fuselage-nacelle encadré de deux fuseaux-moteurs prolongés vers l'arrière en poutres destinées à recevoir les dérives et l'empennage horizontal, s'inspirant de fait du P-38 .
Les moteurs étaient des Pratt & Whitney R-2800-10 , moteurs en étoile à 18 cylindres donnant chevaux () chacun.
Le fuselage abritait un équipage de , le radar et une tourelle dorsale de quatre mitrailleuses lourdes Browning M2 de (calibre ) munies de canons « aviation » de (s) de long, plus quatre canons Hispano de dans le fuselage. L'appareil reposait sur un train d'atterrissage tricycle et des volets hypersustentateurs rétractables sur toute l'envergure, volets appelés « volets Zap » du nom de l'ingénieur Edward Zap travaillant chez Northrop. L'avion était gros, comme Northrop l'avait prévu. Bien que des bombardiers multi-moteurs plus lourds existaient, les dimensions du P-61 étaient inédites pour un chasseur.
Une longueur de près de ( et ), une envergure supérieure à () et une masse maximale en charge projetée de l'ordre de () étaient des caractéristiques sans précèdent pour un chasseur, rendant son rôle de chasseur difficilement concevable pour beaucoup.
Des changements au projet D'autres configurations furent étudiées avant les études détaillées. Parmi celles-ci, une variante avec un seul ensemble dérive-gouverne de direction mais elle fut écartée. Une autre variante prévoyait le positionnement des tourelles sur le dessous et le dessus du fuselage et l'embarquement d'un second mitrailleur.
À la fin de novembre 1940, Jack Northrop revint à la solution bi-dérive et à un équipage de . Pour atteindre les spécifications élevées de puissance de feu de l'USAAC, la tourelle ventrale fut abandonnée au profit de quatre canons Hispano M2 de montés dans les ailes. Le P-61 devint alors un des rares avions américains armés en standard de cette façon. Les autres furent le P-38, le F4U-1C (une sous-version peu produite du Corsair) et le bombardier en piqué A-36 Apache (une des premières versions du P-51 ). Bien que quelques F6F et quelques P-39 (renommés P-400) repris dans le cadre de la loi prêt-bail fussent également armés de quatre canons de , ce n'était pas un équipement standard.
La proposition 8A de Northrop (NS-8A) fut formellement présentée à l'Air Army Material Command de Wright Field le . Quelques ajustements plus tard, cette proposition rencontra l'assentiment de l'USAAC et Northrop reçut une commande le ; un contrat pour deux prototypes et deux maquettes de soufflerie, pour un montant de maximum, suivit le .
Par décision du DoD (Département de la Défense), la proposition NS-8A devint le projet XP-61.
Caractéristiques Il emportait un équipage de trois hommes : pilote, mitrailleur et opérateur radar. Il était armé de quatre canons Hispano M2 de , répartis en paire de chaque côté du fuselage, sous l'emplanture des ailes, et de quatre mitrailleuses Browning M2 de disposées horizontalement (les deux centrales légèrement surélevées) dans une tourelle dorsale télécommandée. La tourelle était pilotée par un calculateur de tir à gyroscope General Electric GE2CFR12A3 et pouvait être commandée par le mitrailleur ou par l'opérateur radar, chacun disposant des commandes de tir et d'un collimateur gyroscopique sur leurs sièges pivotants.
Les deux moteurs en étoile Pratt & Whitney R-2800-25S , montés chacun approximativement au sixième de l'envergure, étaient suralimentés par des compresseurs mécaniques double-étage à deux vitesses. Les logements de train d'atterrissage du train principal étaient situés sous les nacelles, juste derrière les moteurs. Le train principal se déployait vers l'avant et se repliait vers l'arrière, les compas de guidage étant dirigés vers l'avant. Chaque roue était tournée vers l'intérieur de la jambe du train d'atterrissage. Les portes de chaque train principal étaient en deux pièces de tailles égales, avec un joint de fermeture longitudinal, et articulées sur les bords extérieurs des logements du train.
Chaque capot-moteur et nacelle se prolonge vers l'arrière en une poutre qui se termine en une large dérive et une gouverne de direction en forme de triangle rectangle, le bord d'attaque de la dérive présente un angle de 37 degrés par rapport à la verticale. L'empennage horizontal est disposé entre les deux dérives et présente une corde, gouverne de profondeur comprise, approximativement égale aux trois-quarts de la corde de l'aile mesurée à l'emplanture. La gouverne de profondeur représente un tiers environ de la largeur de l'ensemble plan fixe-gouverne, vue du dessus, la gouverne de profondeur présente une forme rectangulaire. Le stabilisateur horizontal et la gouverne de profondeur sont assemblés de façon à être très aérodynamiques.
Les nacelles moteurs sont situées aux extrémités du caisson central de voilure, lequel présente un dièdre positif de quatre degrés et est prolongé par le reste de l'aile qui présente un dièdre de deux degrés. Le bord d'attaque de l'aile est droit et perpendiculaire à l'axe de l'avion. Le bord de fuite est droit et parallèle au bord d'attaque par rapport au caisson central puis présente une flèche de 15 degrés après la nacelle. Les prises d'air d'alimentation des moteurs se situent sur les bords d'attaque à quelques dizaines de centimètres de part et d'autre des nacelles moteurs. La forme de ces prises d'air est similaire à celle du F4U Corsair (rectangulaires avec les extrémités semi-circulaires) avec, à l'intérieur, de multiples aubages pour canaliser le flux d'air.
En plus des « Zap flaps », volets rétractables sur toute l'envergure, le contrôle de l'avion en roulis était confié à des destructeurs de portance d'approximativement () de long et de () de large chacun couplés à deux petits ailerons placés à l'extrémité du bord de fuite en bout d'aile. Ils sont situés à l'extérieur de chacun des fuseaux-moteurs. Leur fonctionnement est le suivant : le destructeur de portance ou spoileron situé dans l'aile se tourne vers la surface supérieure de l'aile, ce qui modifie le flux d'air et diminue la portance par réduction locale de la vitesse d'écoulement.
vignette|Vue du radar de nez