Convair XP-81 i Bell XP-83

Wyśrubowane osiągi postawiły przed konstruktorami zainteresowanych wytwórni lotniczych bardzo trudne zadanie. Tak wysoką prędkość maksymalną i pułap mógł zapewnić tylko napęd odrzutowy. Jednak ówczesne, mocno jeszcze niedoskonałe turbinowe silniki odrzutowe miały bardzo duże zużycie paliwa, co utrudniało osiągnięcie tak wielkiego zasięgu. Konieczny był ogromny wewnętrzny zapas paliwa, co znacznie zwiększało wymiary i masę samolotu, pogarszając jego manewrowość. Dylemat ten rozwiązano w odmienny sposób, w każdym z trzech samolotów, skonstruowanych w odpowiedzi na wymagania USAAF. Konstruktorzy firmy North American, uznając za najważniejszy dla myśliwca eskortowego zasięg, zaprojektowali dwukadłubowy samolot napędzany silnikami tłokowymi, oparty na konstrukcji ich niezwykle udanego jednosilnikowego myśliwca P-51 Mustang (P-82 Twin Mustang). Konstruktorzy firmy Bell zdecydowali się na napęd dwoma turbinowymi silnikami odrzutowymi, tworząc znacznie powiększoną wersję rozwojową ich pierwszego myśliwca odrzutowego P-59A Aircomet (XP-83). Natomiast konstruktorzy firmy Convair zaproponowali nowatorskie, wprawdzie bardziej skomplikowane technicznie, ale zarazem kompromisowe rozwiązanie – samolot napędzany jednym turbinowym silnikiem odrzutowym i jednym turbośmigłowym (XP-81). Taki kombinowany zespół napędowy zdawał się mieć istotną przewagę nad napędem czysto odrzutowym. Silnik odrzutowy zapewniał duży, dodatkowy ciąg zwiększający osiągi, w tym zwłaszcza prędkość maksymalną i prędkość wznoszenia podczas startu, pościgu i walki powietrznej. Z kolei silnik turbośmigłowy, dzięki mniejszemu jednostkowemu zużyciu paliwa, pozwalał osiągnąć większy zasięg przy prędkości przelotowej, porównywalny z napędem tłokowym. Z tego powodu koncepcja mieszanego napędu silnikami odrzutowym i turbośmigłowym (lub tłokowym) zyskiwała sobie wówczas dużą popularność – na przykład na zlecenie Sił Morskich Stanów Zjednoczonych powstawały tłokowo-odrzutowe samoloty myśliwskie bazowania pokładowego Curtiss XF15C i Ryan XFR, a potem także odrzutowo-turbośmigłowy Ryan XF2R. Taki układ napędowy miał też jednak swoje wady, z których najważniejszą było znaczące skomplikowanie konstrukcji i obsługi samolotu, mającego dwie różne jednostki napędowe.

Samolot Convair XP-81
W firmie Convair do prac nad przyszłym myśliwcem eskortowym XP-81 przystąpił zespół pod kierunkiem inżyniera Charlesa R. „Jacka” Irvina, szefa biura konstrukcyjnego dawnych zakładów Vultee w Downey w Kalifornii. Warto w tym miejscu wyjaśnić pewną sprawę. Otóż firma Vultee Aircraft Inc. wykupiła znaczny (34%) pakiet akcji firmy Consolidated Aircraft Corp. już w listopadzie 1941 r. Formalne połączenie obu firm pod nazwą Consolidated Vultee Aircraft Corp. nastąpiło jednak dopiero w marcu 1943 r., po zatwierdzeniu fuzji przez walne zgromadzenie akcjonariuszy. Od czerwca 1943 r. nowa firma była znana (początkowo tylko w obiegu wewnętrznym) pod skróconą nazwą Convair, choć oficjalnie nazwa ta została zatwierdzona i zarejestrowana jako znak handlowy dopiero w 1954 r. W wyniku fuzji i następującej po niej reorganizacji struktury koncernu, głównym ośrodkiem projektowym i produkcyjnym zostały dawne zakłady Consolidated w San Diego. Natomiast biuro konstrukcyjne dawnych zakładów Vultee w Downey (po fuzji znanych jako Vultee Field Division) zostało zlikwidowane, a XP-81 był ostatnim skonstruowanym tam samolotem. Z tego powodu, mimo że formalnie powstał już pod marką Convair, XP-81 czasami jest uznawany za ostatni (i przy okazji: jedyny dwusilnikowy) samolot zaprojektowany i zbudowany w firmie Vultee.

Samolot, noszący oznaczenie firmowe Model 102, był dużym wolnonośnym dolnopłatem o całkowicie metalowej półskorupowej konstrukcji. W przedniej części kadłuba miał być umieszczony silnik turbośmigłowy General Electric TG-100 (oznaczenie wojskowe XT31), napędzający przez przekładnię redukcyjną czterołopatowe śmigło firmy Aeroproducts o średnicy 3,66 m, natomiast w tylnej części kadłuba turbinowy silnik odrzutowy General Electric I-40 (oznaczenie wojskowe XJ33) – oba znajdujące się wówczas jeszcze w fazie opracowywania (szerzej na ten temat zobacz w ramce na podkolorowaniu). Powietrze do silnika turbośmigłowego wpadało przez wąską szczelinę między kołpakiem śmigła a osłoną silnika, a do turbinowego silnika odrzutowego przez dwa wloty znajdujące się na kadłubie, nad skrzydłami. Wylot spalin z silnika turbośmigłowego umieszczono pod kadłubem. Za silnikiem turbośmigłowym znajdowała się ciśnieniowa kabina pilota, zakryta dwuczęściową kroplową osłoną z nieruchomym wiatrochronem z płaską przednią szybą pancerną i odsuwaną do tyłu owiewką. Kabinę wyposażono w fotel wyrzucany, rozwinięty z fotela opracowanego dla myśliwca XP-54. Za kabiną umieszczono trzy zbiorniki paliwa o łącznej pojemności 2846 l (752 galonów). Oba silniki pracowały na tym samym rodzaju paliwa. Jednodźwigarowe skrzydła o trapezowym obrysie i wyraźnym wzniosie miały profil laminarny i były wyposażone w klapy szczelinowe i lotki na całej długości krawędzi spływu. Usterzenie było klasyczne, wolnonośne, także o trapezowym obrysie. Statecznik pionowy przechodził płynnie w płetwę aerodynamiczną na kadłubie. Trójkołowe podwozie z kołem przednim było chowane elektrycznie – koła główne do wnęk w skrzydłach, w kierunku do kadłuba, a koło przednie do wnęki w kadłubie pod kabiną pilota, w kierunku do tyłu. Planowane uzbrojenie miało się składać z sześciu wielkokalibrowych karabinów maszynowych Browning M2 kalibru 12,7 mm lub sześciu działek T31 kalibru 20 mm, ewentualnie ich dowolnej kombinacji. Umieszczone miały one być po trzy w każdym skrzydle, poza okręgiem śmigła. Pod skrzydłami przewidziano możliwość podwieszania dwóch bomb o masie do 726 kg każda lub dwóch dodatkowych zbiorników paliwa o pojemności po 1355 l (358 galonów). Dzięki nim łączny maksymalny zapas paliwa miał wynieść 5556 l (1468 galonów).