Исходя из данной концепции, Вудс и Пойер принялись за работу, похожую, впрочем, на преднамеренное низвержение всех и всяческих принципов и традиций в самолётостроении.
Обычно процесс проектирования самолёта выглядит примерно так: вначале создается планер, затем на нём размещаются двигатели, бензо- и маслобаки, система охлаждения, шасси и т.п. В последнюю очередь устанавливаются вооружение и оборудование.
Если схематически представить процесс создания "Белл Модель 4", прообраза "Аэрокобры", то первым элементом, появившимся на чертеже, была ...пушка! 37-мм автоматическое орудие фирмы Америкен Армамент Корпорейшн, продемонстрированное в 1935 г. для специалистов Военно-воздушного корпуса армии США, как тогда назывались американские ВВС, произвело на Ларри Белла и его ведущих конструкторов огромное впечатление своей огневой мощью. Правда, общим мнением было, что оно слишком габаритное и тяжёлое для современных истребителей. Общим, но не Белла и Вудса. Они решили проблему гениально просто: если невозможно установить громоздкую пушку на обычный самолёт, то можно... установить необычный самолёт на пушку! Так, примерно, появился первый элемент конструкции.
В пользу применения крупнокалиберного орудия говорило многое: как исторический опыт (ещё в 1917 г. французские истребители СПАД XII одним выстрелом из установленной в развале цилиндров V-образного мотора короткоствольной 37-мм пушки вдребезги разносили любой самолёт противника), так и господствовавшая в тридцатые годы доктрина о доминирующей роли бомбардировочной авиации для США, защищённых океанскими просторами от атак вражеских бомбардировщиков. Истребителям отводились лишь вспомогательные роли перехватчиков и штурмовиков. Соответственно, основной упор делался на мощь оружия и скорость. Уж тут Белл в удовлетворении требованиям официальной доктрины оказался "святее папы римского" — конкуренты не решились пойти дальше установки 12.7-мм пулемётов, да и сами "заказчики" ни о чём большем даже не помышляли!
Задачей Вудса и Пойера стало удачное размещение орудия. И они её успешно решили: ствол расположили по оси самолёта и через полый вал редуктора вывели наружу.
Это достаточно известное для обычных 20-мм пушек решение в данном случае принесло осложнения: в развале цилиндров "тридцатисемимиллиметровка" не умещалась. Двигатель пришлось разместить за орудием, а мощность на винт передавать посредством удлинительного вала. В отношении собственного опыта конструкторы оказались разумными консерваторами: двигатель выбран был, естественно, хорошо знакомый по "летающему стенду" Аллисон V-1710,a система передачи через удлинительный вал была ранее отработана на "Эракуде".
Осталось "приискать" место для летчика. Вначале решили разместить его в традиционной манере за мотором. Однако в этом случае второй пункт (улучшенный обзор) вырождался в пародию: сидящий почти у киля пилот видел лишь нос да крылья собственного самолёта. У конструкторов и здесь не дрогнула рука — очередная "рокировка" перебросила мотор ещё дальше, за спину пилота, а передаточный вал удлинился ещё на несколько футов. Решение неожиданно оказалось весьма удачным: обзор из высокого, хорошо остеклённого фонаря оригинальной каплеобразной формы был близок к идеальному, а расположение двигателя вблизи центра масс давало заметное улучшение маневренных свойств. Отметим, что шесть лет спустя каплеобразный фонарь стал обязательным для всех истребителей!
Завершало картину необычное трёхколёсное шасси, использованное для удовлетворения третьего требования об улучшении взлётно-посадочных свойств. Применявшееся ещё до первой мировой войны повсеместно, а затем лишь на тяжёлых самолётах, оно имело многочисленные преимущества перед двухколёсным: более безопасные взлет и посадка (даже при сильном боковом ветре), возможность рулёжки с большими скоростями, лучший обзор и обслуживание благодаря горизонтальному положению фюзеляжа. С таким шасси можно садиться даже на слабо подготовленные либо вовсе раскисшие грунтовые ВПП, не боясь капотирования (опрокидывания самолёта через нос — наиболее частой аварии 30-х — 40-х годов).
Но за все достоинства приходится платить — в данном случае возрастанием веса шасси почти на четверть (64 кг), что для одномоторного истребителя весьма существенно.
Прибавили лишний вес конструкции и боковые автомобильные дверцы вместо лёгкого сдвижного фонаря, хотя удобства их и несомненны.
Тем не менее, в целом конструкция получилась перспективной: необычная компоновка обещала дополнительное улучшение манёвренности за счёт группировки наиболее тяжёлых агрегатов у центра масс, прекрасный обзор из вынесенной вперед кабины лётчика и впечатляющую мощь бортового оружия.
Кроме "Белл Модель 4", для конкурса был подготовлен и более "умеренный" проект "Белл Модель 3" (очевидно, для подстраховки). Он сохранил трёхколёсное шасси, но имел традиционную компоновку с передним расположением мотора. 25-мм пушка была установлена почти стандартно — в развале цилиндров мотора, хотя из-за большей, чем у "двадцатимиллиметровки", длины вращающий момент от мотора на винт пришлось передавать посредством небольшого 5-футового удлинительного вала.
Итоги конкурса превзошли все ожидания: Армия 18 мая 1937 г. одобрила оба проекта, хотя предпочтение было отдано "Модели 4". 7 октября 1937 г. Белл получил контракт на первый прототип самолёта под обозначением ХР-39, который должен был быть сдан в августе 1938 г.
Это была победа, хотя и весьма "локального" характера — с такими же результатами его прошли и конкуренты: Локхид с ХР-38, прообразом знаменитого "Лайтнинга", Северский с ХР-41 и его развитием Рипаблик Р-43, позднее превратившегося в "Тандерболт", а Кёртиссу удалось "протащить" даже две модели, ХР-37 и ХР-40, названного затем "Киттихауком" и выпущенного более чем 10 тыс. тиражём. Точки над "i" должны были поставить лётные испытания.
"Днём рождения" "Аэрокобры" можно считать, пожалуй, 6 апреля 1939 г. — в этот день самолёт, пилотируемый лётчиком-испытателем Джимми Тейлором, совершил свой первый полёт. Официально названный ХР-39{1}, серийный номер Армии США 38236{2}, самолёт был построен лишь к марту 1939 г., с опозданием на 9 месяцев. Пришлось делать "большой скачок" в догонку за конкурентами и деньгами армии: в нарушение всех правил, не проходя испытаний "дома", в Буффало, самолёт был немедленно разобран, погружен на корабль и перевезен в Райт- Филд, Огайо, в армейский испытательный центр. Согласно контракту, образец становился собственностью вооруженных сил (т.е. покупался ими) в день первого полёта на армейском полигоне!
ХР-39 выглядел несколько архаичнее элегантных серийных "аэрокобр": мощные боковые заборники воздуха (левый — для турбокомпрессора, правый — для масло- и водорадиаторов), торчащие, как слоновьи уши, резко нарушали плавность обводов. Силовая установка состояла из Аллисона V-1710-17 мощностью 1150 л.с. с турбокомпрессором В-5. Запас топлива составлял 200 американских галлонов (757 л), вооружение и бронирование отсутствовали вовсе.
В таком первозданном виде самолёт продемонстрировал исключительные лётные качества: развивал скорость 390 миль в час (628 км/ час), высоту 20 тыс. футов (6100 м) набирал всего за 5 минут. Достигнутые данные прочно осели в рекламных материалах, в которых предусмотрительно "забыли" указать полётный вес 2500 кг, практически на тонну-полторы меньший, чем у полностью оснащённых серийных машин.
Если указанные выше лётные данные соеденить в одном рекламном проспекте с пушкой 37 мм и сравнить с достижениями конкурентов (лучший из них, Кёртисс Р-40, "сподобился" лишь на 580 км/час и 12.7-мм пулемёты), то понятен ажиотаж с заказами, возникший вокруг "Аэрокобры".
Первой ставку на "детище" Белла сделала Армия США, заказав 27.04.39 г., ещё до окончания испытаний ХР-39. опытную серию из 13 машин, обозначенных YP-39'* (серийные номера от 40-27 до 40-39).
Налетав 59 часов в Райт-Филд, ХР-39 был передан в Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) для исследований в полномасштабной аэродинамической трубе в Лэнгли-Филд, Вирджиния. Предполагалось,что после улучшения аэродинамики он станет первым американским самолётом, преодолевшим 400-мильный барьер скорости в горизонтальном полете.
NACA выполнил исследования как всего самолёта, так и отдельных выступающих частей, после чего планер был возвращён на фирму Белл для доработки. В числе рекомендаций аэродинамиков было предложение о ликвидации боковых воздухозаборников.
Последнее подкреплялось мнением военных о необходимости снятия турбокомпрессоров с испытывавшихся истребителей: учитывая многочисленные неудачи с доводкой их на ХР-37, YP-37, ХР-38, ХР-39, а также желание Армии использовать истребители для непосредственной поддержки наземных войск, решено было отказаться от использования нагнетателей, компенсировав отсутствие их некоторым повышением высотности двигателей. Это решение было поворотным пунктом в истории развития "Аэрокобры" и стало фатальным как для неё, так и для её основного соперника "Киттихаука" — до конца дней своих оба были обречены на роли штурмовиков и истребителей для малых и средних высот, с недостаточной вертикальной манёвренностью и низким практическим потолком. В нём — одна из основных причин скверного мнения об "Аэрокобре" английских и американских лётчиков, но об этом позднее.
