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为夜间作战设计的第一架美国夜间战斗机——XP-61，有中型轰炸机那么大，装两台2，000马力普拉特-惠特尼R-2800-10”黄蜂”发动机，有装在尾撑上的双方向舵以及前三点起落架。中央机舱有机头雷达、驾驶舱（驾驶舱内还有一个坐在飞行员后上方的雷达员）和末端的射击员舱。可伸缩的副翼使襟翼有可能延伸至机翼后线的全长，军械由装在机身下突出部分的共带600发炮弹的4门20毫米机炮和装在顶部遥控操纵炮塔内的共带1，600发子弹的4挺12.7毫米机枪组成。这4挺机枪象机炮一样通常由飞行员向前射击，但射击员也能开锁、瞄准，作为飞机上半球活动防卸武器。
       生产型P-61飞机，首批是45架P-61A-1，于1943年10月开始出现，这45架飞机与试验机一样装R-2800-10“黄蜂”发动机，而一批155架P-61A-5NO则装军用应急功率为2，040马力的R-2800-65发动机。只有头37架P-61A-1飞机有顶部炮塔，因它引起了机尾抖振，在后来的飞机上被去掉了。1944年7月开始接收450架P-61B飞机。该型飞机翼下可挂4枚725公斤炸弹，或容量为625公升或1，140公升的副油箱。炮塔在头200架（P-61B-1到P-61B-10）上去掉了，但在抖振问题解决后，在其余的飞机（P-61B-15到P-61B-20）又装上了。
　　1944年7月7日，“黑寡妇”飞机在南太平洋作了第一次厮杀，在那里，它代替了P-70飞机，到年底，已成为所有航空队夜间战斗机中队的标准装备。它们比以前的飞机要好的多，但是仍然需要更大的速度和更高的升限，于是便计划搞象P-38M和P-61C那样更快的飞机。
　　P-61C飞机于1945年7月出现，装军用应急功率为2，800马力的R-2800-73涡轮增压发动机。在对日作战胜利结束生产前，完成了41架。两架改装了R-2800-77发动机的P-61A飞机编号改为XP-61D，除了新型的涡轮增压器外，这两种型号是相似的。
　　1945年初，两架装R-2800-65“黄蜂”发动机的P-61B飞机改装成XP-61E原型机。这是一种装雷达的远程昼间战斗机，为使机身较小，较流线型，撤掉了炮塔。两名乘员坐在机身油箱前的水泡式座舱盖下，除了通常的4门20毫米机腹机炮外，还增加了4挺12.7毫米机头机枪。这种型号在战时没有投入生产，然而在1946年制造了36架F-15A侦察型飞机。
　　在大战的最后一年，“黑寡妇”飞机名附其实地作为陆军航空队标准夜间战斗机。到那时，第二次世界大战结束后，功成名就的“黑寡妇”夜间重型战斗机逐渐地退出了空战舞台，但它的设计思路以及许多新的技术成果，被用在后来的飞机设计上。
　　二战后，美国没有向其他国家出售过P-61战斗机。二战结束后，随着历史的变迁，目前世界上仅存有两架，一架在美国的俄亥俄州空军博物馆，另一架在中国的北京航空馆（今北京航空航天大学航空馆）。

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