Chiếc P-47 Thunderbolt là sản phẩm của hai người nhập cư người Gruzia, Alexander de Seversky và Alexander Kartveli, đã rời bỏ quê hương của họ nhằm trốn thoát chính quyền Xô Viết.

P-43 Lancer / XP-47B

Năm 1939, hãng Republic Aviation thiết kế một kiểu trình diễn AP-4 trang bị động cơ bố trí hình tròn Pratt & Whitney R-1830 với một bộ turbo tăng áp gắn dưới bụng. Kết quả là chiếc P-43 Lancer ra đời nhưng chỉ được sản xuất hạn chế, nên Republic tiếp tục làm việc trên một kiểu cải tiến P-44 Rocket với một động cơ mạnh mẽ hơn, cũng như trên một kiểu máy bay tiêm kích đặt tên là AP-10. Chiếc sau này là một chiếc máy bay nhẹ trang bị động cơ làm mát bằng nước Allison V-1710 V-12 và trang bị vũ khí là một cặp súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 in). Không lực Lục quân Hoa Kỳ hậu thuẫn cho kế hoạch này và đặt tên cho nó là XP-47.

Khi chiến tranh tại châu Âu leo thang vào mùa xuân năm 1940, Không lực Mỹ và Republic kết luận rằng cả XP-44 và XP-47 đều yếu kém hơn so với những máy bay tiêm kích của Đức. Republic đã cố gắng không thành công trong việc cải tiến kiểu thiết kế XP-47A đề nghị. Alexander Kartveli sau đó tiến đến ý tưởng một chiếc máy bay tiêm kích hoàn toàn mới lớn hơn nhiều và đề nghị cho Không lực Mỹ vào tháng 6 năm 1940. Không lực đã đặt hàng một chiếc nguyên mẫu vào tháng 9 và đặt tên là XP-47B. Kiểu XP-47A, vốn trở nên không có điểm nào chung với thiết kế mới, được hủy bỏ.

Chiếc XP-47B có cấu trúc toàn bằng kim loại (ngoại trừ các bề mặt điều khiển trên đuôi được phủ vải) và cánh dạng elip. Buồng lái khá rộng rãi và ghế ngồi của phi công rất thoải mái, giống như một "ghế bành" như một phi công sau này mô tả. Phi công cũng được cung cấp mọi tiện nghi, bao gồm buồng lái được điều hòa không khí. Nóc buồng lái được mở lên trên. Các thùng nhiên liệu tự hàn kín chính và phụ được bố trí bên dưới buồng lái, cung cấp tổng cộng trữ lượng nhiên liệu là 1.155 L (305 US gallon).

Động lực được cung cấp bởi một động cơ Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp 18-xy lanh bố trí hình tròn thành hai hàng, làm mát bằng không khí, cung cấp công suất 2.000 mã lực (1.500 kW) và xoay một bộ cánh quạt Curtiss Electric bốn cánh có tốc độ không đổi đường kính 3,7 m (146 in). Việc mất một chiếc nguyên mẫu AP-4 do lỗi cháy động cơ đã khiến phải chấm dứt những thử nghiệm của Kartveli về một kiểu nắp máy bó chặt, nên động cơ được đặt trong nắp lớn mở ra phía trước có dạng "đai cổ ngựa". Nắp máy sẽ hút không khí làm mát cho động cơ, các bộ tản nhiệt dầu động cơ bên phải và bên trái, và tản nhiệt làm mát khí nạp của bộ turbo siêu tăng áp. Khí xả của động cơ được dẫn qua một cặp ống xả chạy dọc theo buồng lái đến vận hành bộ turbo tăng áp đặt ở cuối thân khoảng giữa buồng lái và đuôi máy bay. Ở công suất động cơ tối đa, các ống xả đỏ rực ở đầu trước và turbin quay ở tốc độ 60.000 vòng mỗi phút. Hệ thống turbo siêu tăng áp cùng các ống xả làm cho chiếc XP-47B có thân sâu, và cánh được gắn vào thân ở vị trí tương đối cao. Đây là cả một vấn đề vì đòi hỏi bộ càng đáp dài tạo đủ khoảng sáng cho bộ cánh quạt. Để giảm kích thước và trọng lượng của bộ càng đáp dài, nó được gắn một cơ chế tài tình có thể kéo dài ra thêm 23 cm (9 in) khi hạ cánh.

XP-47B là một máy bay rất lớn vào thời đó với trọng lượng rỗng lên đến 4.490 kg (9.900 lb), hoặc 65% nặng hơn chiếc YP-43. Kartveli được cho là đã nhận xét: "Nó sẽ là một con khủng long, nhưng là một con khủng long có sự cân xứng tốt."[2] Trang bị vũ khí bao gồm tám khẩu súng máy 0,50 in, bốn khẩu trên mỗi cánh. Các khẩu súng được xếp thành tầng để được nạp đạn từ những hộp tiếp đạn xếp cạnh nhau, mỗi hộp chứa 350 viên đạn. Cho dù người Anh đã sở hữu những chiếc máy bay tiêm kích có tám súng máy như Hurricane và Spitfire, chúng sử dụng những súng máy có cỡ nòng nhỏ hơn 7,7 mm (0,303 in).

Chiếc XP-47B bay chuyến bay đầu tiên ngày 6 tháng 5 năm 1941 do phi công Lowry P. Brabham cầm lái. Mặc dù còn có những vấn đề nhỏ, ví dụ như có khói trong buồng lái mà sau đó được biết là do rò rỉ dầu, chiếc máy bay tỏ ra khá ấn tượng trong những thử nghiệm đầu tiên. Nó sau đó bị mất trong một tai nạn vào tháng 8 năm 1942.

P-47B / P-47C / XP-47E / XP-47F

Chiếc XP-47B đem đến cho Không lực Lục quân Hoa Kỳ vừa mới thành lập lý do cho cả lạc quan lẫn e ngại. Trong khi nó có tính năng bay và trang bị vũ khí tốt, chiếc XP-47B vẫn còn có những vấn đề khi hoạt động.

Kích thước và sức mạnh đáng kể của nó là một thách thức khi cất cánh vì đòi hỏi đường băng dài hơn. Có những vấn đề với nóc buồng lái bị kẹt, với các khẩu súng, với hệ thống nhiên liệu, và với việc lắp đặt động cơ. Ở độ cao, hệ thống đánh lửa bị chạm mạch, và áp lực đặt lên các bề mặt kiểm soát máy bay trở nên không chấp nhận được, làm cho các cánh tà bị khóa chặt. Các bề mặt kiểm soát bay được phủ vải cũng có xu hướng bị nứt rách ở độ cao do không khí bị nhốt ở giữa chúng.

Republic tiếp cận các vấn đề trên, đưa ra một nóc buồng lái dạng trượt có thể bật ra trong trường hợp khẩn cấp, một hệ thống đánh lửa dưới áp lực, và các bề mặt kiểm soát bay mới toàn bằng kim loại. Trong khi các kỹ sư nhiệt tình làm việc cho con "khủng long" của họ có thể bay tốt, Không lực đặt hàng 171 chiếc P-47B. Một chiếc P-47B nguyên mẫu được giao hàng vào tháng 12 năm 1941, và một chiếc nguyên mẫu sản xuất tiếp nối theo vào tháng 3 năm 1942, và chiếc sản xuất hằng loạt đầu tiên vào tháng 5. Republic tiếp tục cải tiến thiết kế trong khi chiếc P-47B được sản xuất, và cho dù tất cả những chiếc P-47B đều có nóc buồng lái dạng trượt và một bộ điều hòa turbo siêu tăng áp General Electric mới dành cho động cơ R-2800-21, những tính năng như các bề mặt kiểm soát bay toàn kim loại không phải là tiêu chuẩn ngay từ đầu. Một cải tiến độc đáo cho chiếc P-47B là cột ăn-ten radio phía sau buồng lái được gắn xiên về phía trước nhằm giữ cho chiều dài nguyên thủy của dây ăn-ten không đổi cho dù có kiểu nóc buồng lái dạng trượt.

Chiếc P-47B không chỉ dẫn đến sự phát triển chiếc P-47C nhưng còn đến một số phiên bản "chiếc một". Một chiếc phiên bản trinh sát hình ảnh duy nhất được chế tạo và đặt tên là RP-47B. Vào tháng 9 năm 1942, chiếc P-47B thứ 171 và là chiếc cuối cùng (số hiệu 41-6065) cũng được sử dụng dưới tên gọi XP-47E như là một nền tảng thử nghiệm nhằm đánh giá kiểu động cơ R-2800-59, một kiểu buồng lái có điều áp với nóc lật, và sau này là một kiểu cánh quạt mới Hamilton Standard. Những kế hoạch cho sản xuất bị hủy bỏ sau khi có sự nhấn mạnh đến các chiến dịch ở tầm thấp tại châu Âu.[3] Một chiếc P-47B khác sau này được gắn kiểu cánh laminar flow mới nhằm tìm kiếm tính năng bay tốt hơn và được đặt tên là XP-47F.