В конце 1920-х годов молодой конструктор Джон Нортроп увлекся технически рискованной идеей создания самолета, полностью лишенного фюзеляжа и хвостового оперения. Продольную устойчивость и балансировку такого аппарата обеспечивала аэродинамическая компоновка самого крыла, в свободном объеме которого можно было разместить двигатели и полезную нагрузку. Основными преимуществами такой машины перед традиционными самолетами была меньшая масса конструкции и низкое аэродинамическое сопротивление, что увеличивало ее скорость и дальность полета. Красота такой аэродинамической схемы, получившей название «летающее крыло», настолько вдохновила конструктора, что он начал не только прорабатывать компоновки такого самолета, но и экспериментировать на моделях. Одна из них, сделанная из бумаги, дерева и ткани, массой 85 г с размахом крыла 840 мм до сих пор хранится в Национальном аэрокосмическом музее в Вашингтоне.
Свой первый самолет, близкий к схеме «летающее крыло», Нортроп спроектировал в 1928 г. Он назвал его Avion Model 1 Flying Wing. Размах крыла машины составлял 9,252 м, длина – 6,227 м, высота – 1,524 м. Она имела цельнометаллическую конструкцию с работающей обшивкой, которая крепилась к силовому набору с помощью потайной клепки. Такая конструкция обеспечила приличный выигрыш в массе, а по жесткости и прочности превосходила традиционные в те годы смешанные деревянно-металлические конструкции. Мотоустановка самолета состояла из 90-сильного двигателя Menasco А-4, который стоял в носовой части аппарата и при помощи длинного вала соединялся с двухлопастным толкающим винтом. Нортропу не удалось полностью соблюсти концепцию «летающего крыла». Из центроплана вперед выдавался обтекатель двигателя, но главное – для обеспечения продольной балансировки и управляемости, а также путевой устойчивости самолет потребовалось оснастить небольшим хвостовым оперением, вынесенным на двух балках.
Первый полет Flying Wing совершил 10 мая 1929 г. под управлением известного летчика Эдди Белланда. Испытания машины показали, что она достаточно устойчива и легко управляема. В ходе доводки в конструкцию вносили изменения. Наиболее существенными стали новая мотоустановка с 95-сильным двигателем Cirrus и тянущим винтом, а также увеличение экипажа до двух человек.
В 1930 г. финансовые проблемы вынудили Нортропа прекратить работу над этим аппаратом и заняться самолетами традиционных схем. Однако он твердо верил, что будущее авиации принадлежит «летающему крылу». В сентябре 1939 г. была организована фирма Northrop Aircraft Inc., и ее основатель посвятил всего себя реализации заветной мечты. Убежденность Джона Нортропа привлекла к сотрудничеству с ним известного ученого-аэродинамика Теодора фон Кармана, в то время преподавателя аэродинамики Калифорнийского технологического института, и одного из самых талантливых его студентов Уильяма Сеарса. С их приходом фирма заработала как четко отлаженный механизм. Нортроп осуществлял общее руководство и занимался эскизным проектированием, Карман делал необходимые расчеты, а Сеарс воплощал идеи в чертежи.
Машина N-1M (Northrop 1 Model) была уже чистым «летающим крылом». Нортроп рассматривал его как пилотируемую модель пассажирского самолета или среднего бомбардировщика. Крыло было оснащено элевонами, имело симметричный профиль и отогнутые вниз на 5' законцовки, повышавшие путевую устойчивость. На них размещались аэродинамические тормоза. Внутри крыла установили два двигателя мощностью по 65 л.е., которые вращали толкающие винты. Чтобы предотвратить касание винтами земли при взлете и посадке, к трехстоечному шасси с носовым колесом добавили четвертую хвостовую опору в обтекателе.
Постройке машины предшествовали исследования продувочных моделей в аэродинамических трубах и математические расчеты. При проектировании самолета Нортроп, хорошо представлявший объем возможных переделок и, соответственно, финансовых расходов, предусмотрел возможность изменения конфигурации крыла без переделки конструкции. Перед очередным полетом на N-1M можно было в определенных пределах увеличить или уменьшить стреловидность консолей крыла, угол их поперечного «V» и углы отклонения законцовок. Можно было также смещать центровку самолета за счет передвижения груза в центроплане.
В июле 1940 г. постройку N-1M завершили. Самолет перевезли на авиабазу Мю- рок, где на дне высохшего озера Роджерс начали его летные испытания. Поднять машину в воздух поручили летчику- испытателю Вэнсу Бризу. Первый полет N-1M произошел независимо от желания пилота. 3 июля во время скоростной пробежки машина попала носовым колесом в выбоину и подпрыгнула. Пролетев несколько сотен метров на высоте 6 м, N-1M благополучно опустился на землю. Однако радость по поводу неожиданного успеха была недолгой. В последующих полетах Бриз пытался поднять самолет выше, но его усилия оказались тщетными. Наблюдая за происходящим, Нортроп печально заметил: «Похоже, что у нас получился самолет с 20-футовым потолком».
N-1M летал подобно экраноплану. Опираясь на воздушную подушку, он легко скользил над земной поверхностью, и летчику казалось, что он едет по пустыне на автомобиле. За это сходство машину окрестили «джипом». И только после установки более мощных 117-сильных моторов самолет смог совершить полноценный полет с набором высоты.
Первые полеты выявили серьезную проблему с охлаждением упрятанных в крыло моторов. Ситуация улучшилась только после установки специальных дефлекторов, направлявших воздушный поток прямо на их цилиндры.
Всего в процессе испытаний было совершено около 200 полетов, в ходе которых удалось исследовать более 30 различных конфигураций самолета. Производился также поиск наилучших способов управления машиной. Основными органами управления были элевоны. Для изменения тангажа их отклоняли одновременно, а для изменения крена – раздельно. Для управления по курсу использовали воздушные тормоза – чтобы довернуть самолет в ту или иную сторону, задействовали тормоз на соответствующей законцовке. Вклад самих отогнутых закон- цовок в путевую устойчивость оказался столь незначительным, что в 1941 г. крыло выпрямили, а воздушные тормоза выполнили в виде раскрывающихся щитков.
Максимальная высота полета N-1М оказалась недостаточной для проверки его штопорных характеристик без опасений за жизнь летчика, и пришлось затаскивать самолет на большую высоту на буксире, как планер. Это позволило провести необходимые испытания, которые показали, что N-1М обладает вполне удовлетворительными штопорными характеристиками.
11 апреля 1941 г. был объявлен конкурс на разработку тяжелого бомбардировщика который мог бы долететь с территории США до Германии или Японии. Компания Нортропа уже занималась созданием большого «летающего крыла» военного назначения, и 27 мая этот проект, имевший внутреннее обозначение NS-9, выдвинули на конкурс. Свои предложения также представили фирмы Consolidated, Boeing и Douglas
