P-47D стал основной моделью Thunderbolt, которая была воспроизведена в крупной серии. Разработка модели началась еще в середине 1941 года, а первый заказ от USAAF на 850 экземпляров модели P-47D поступил в конце 1941 года. Но общее число произведенных самолетов этой модели оказалось гораздо большим.
Несмотря на проведенную реконструкцию, завод в Фармингдейле все равно не справлялся с выполнением всех заказов. Поэтому были выделены дополнительные средства на строительство четвертого цеха в Лонг Айленд. Но даже этих площадей было недостаточно для производства Thunderbolt в необходимых количествах. В ноябре 1941 года War Production Board передал Republic один из своих заводов в Эвансвиле, штат Индиана. Эти два завода смогли наконец удовлетворить потребность армии в новом самолете. Производство Р-47 в Эвансвиле началось только с модели D. Темпы производства стали непрерывно нарастать, но достаточно медленно, во многом из-за постоянных изменений в конструкции самолета.
Первые сошедшие с конвейера в Фармингдейле P-47D-1-RE очень немного отличались от предыдущей модели P-47C-5-RE. P-47D имел некоторые отличия в выхлопной системе турбокомпрессора, которая получила канал регулируемого сечения и дополнительные каналы для выхода отработавших газов. Для более равномерного и эффективного охлаждения двигателя на капоте были применены дополнительные створки. Была предусмотрена более обширная броневая защита пилота. Все эти изменения почти не изменили внешний вид самолета, и раннесерийные P-47D можно отличить от модели C только по серийным номерам.
31 января 1942 года завод Republic в Эвансвиле получил заказ еще на 1050 P-47D и в сентябре 1942 года с конвейера нового завода сошел первый P-47D (серийный номер 42-22250). Первые четыре самолета подготовки производства на заводе в Эвансвиле (серийные номера 42-22250:22253) сразу получили обозначение RP-47D и в боевых действиях участия не принимали. Первая серия P-47D производства завода в Эвансвиле обозначались P-47D-RA. Самолеты серии P-47D-RA были полностью идентичны Р-47С-2-RE. Всего было изготовлено 110 самолетов P-47D-RA и 105 машин P-47D-1-RE.
Отмененный армейский контракт с компанией Curtiss-Wright на производство P-60A в январе 1942 года был заменен на контракт на производство на заводе в Буффало модели Р-47D. Самолеты производства Curtiss-Wright получили обозначение P-47G. Первая поставка P-47G имела место в декабре 1942 года, причем первые 20 машин P-47G производства Curtiss (P-47G-CU) были аналогичны C-5-RE, а остальные были подобны ранним P-47D производства заводов Republic.
Параллельно с началом массового производства самолета с осени 1942 года продолжались работы над новыми моделями Thunderbolt. Работы шли по двум направлениям: усовершенствование уже существующей модели и создание новой модели на основе существующей. Результатом работ по первому направлению стали варианты P-47М, P-47N и опытные образцы XP-47E, ХР-47K и ХР-47L, а по второму - экспериментальные машины XP-47F, ХР-47Н, ХР-47J и XP-72. Более подробно о этих машинах будет рассказано ниже.
Первые сошедшие с конвейера в Фармингдейле P-47D серии D-1-RE очень немного отличались от предыдущей серии C-5-RE. P-47D имел некоторые отличия в выхлопной системе турбокомпрессора, которая получила канал регулируемого сечения и дополнительные каналы для выхода отработавших газов. Внешне D-1-RE отличался от более ранних версий наличием дополнительной пары створок системы охлаждения на капоте двигателя. Эти дополнительные створки значительно улучшили охлаждение двигателя R-2800-21, который ранее страдал от перегрева головок цилиндров. Была предусмотрена более обширная броневая защита пилота. Незначительные изменения претерпели топливная и кислородная системы. Всего изготовили 105 самолетов серии D-1-RE.
Как и на модели С, на всех ранних Р-47D имелась возможность установки под фюзеляжем только дополнительного топливного бака емкостью 200 американских галлонов, который увеличивал дальность полета самолета на высоте 25000 футов на 260 миль, т.е. до 658 миль (время полета 120 минут). Применялись те же типы баков, что и на модели С.
После поступления первых Р-47D-2 на Тихоокеанский ТВД, широкое применение самолета ограничивала недостаточная дальность полета. Поэтому самолеты оснащались 200 галлонными подфюзеляжными баками производства австралийского филиала компании Ford. Форма баков несколько отличалась от применявшихся на Европейском ТВД. Из-за характерной формы такой вариант бака получил прозвище "baby" - "младенец". Но такая подвеска оказывала сильное аэродинамическое сопротивление, что впоследствии привело к появлению новых вариантов баков.
Самолеты серии D-2 были идентичны D-1, за исключением другого кожуха турбокомпрессора. Оба завода Republic изготовили 645 самолетов серии D-2.
Следующая серия P-47D завода в Эвансвиле - D-3-RA была полностью аналогична D-2-RA.
Все ранние Thunderbolt модели D оснащались двигателем Pratt&Whitney R-2800-21. Начиная с серий D-4-RA и D-5-RE стали применять двигатель с системой впрыска водно-метаноловой смеси. Работа над такой системой началась в 1942 году и была завершена к началу 1943 года. На переборке сзади двигателя был размещен 57 л (15 амер. галлонов) бак с водно-метаноловой смесью. Топливопровод от бака шел непосредственно во впускной коллектор двигателя. Подаваемая в цилиндры смесь несколько снижала рабочую температуру газов, что позволяло дополнительно повысить давление наддува. Впрыск смеси увеличивал чрезвычайную кратковременную мощность двигателя на 15 процентов по сравнению с взлетной (т.е. до 2300 л.с.). Но наряду с увеличением мощности резко уменьшался ресурс двигателя, поэтому впрыск смеси разрешался в течение нескольких минут, после чего требовался 10:15 минутный перерыв. Кроме снижения ресурса еще одним недостатком системы стало увеличение взлетного веса самолета на 80 кг. Двигатели R-2800-21 оснащенные системой впрыска водно-метаноловой смеси обозначались R-2800-21W. Серии D-4-RA и D-5-RE оснащалась турбокомпрессором General Electric C-21 с увеличенной до 20000 об/мин частотой вращения. Воспользоваться всеми возможностями турбокомпрессора поначалу не удавалось из-за не до конца отлаженной системы охлаждения сжатого воздуха. Но в конце концов с проблемой удалось справиться как раз с помощью установки системы впрыска водно-метаноловй смеси.
Серия D-4-RA несколько отличалась от D-5-RE. Всего изготовили 300 самолетов D-3-RA и D-4-RA.
Начиная с серии P-47D-5-RE (D-11-RA) стали устанавливаться универсальные подфюзеляжные двухточечные скобы В-7 для подвески топливного бака или 227 кг (500 фунтов) бомбы. Кроме этого на P-47D-5-RE испытали подвеску под крыльями двух 568 литровых (150 американских галлонов) металлических подвесных баков производства фирмы Lockheed для истребителя Р-38. Такой вариант самолета с большой дальностью полета сначала предполагалось применять на Тихоокеанском театре военных действий. Для этого такие баки установили на 12 P-47D-5-RE.
Но затем от этой идеи отказались и такие баки использовались только при перегоне самолетов через Атлантику. Некоторые самолеты D-5-RE и последующих серий, предназначенные для Индокитайско-Бирманского ТВД поставлялись с усовершенствованным навигационным оборудованием и оснащались рамочной антенной RDF (Radio Direction Finding - радиопеленгация) радиополукомпаса, расположенной рядом с обычной антенной.
Следующая серия D-6-RE, построенная в количестве 350 самолетов, была идентична D-5-RE, но с некоторыми незначительными изменениями электрической системы.
С осени 1943 года на заводах в Фармингдейле и Эвансвиле начиная с серий D-10-RE и D-11-RA соответственно начал применяться новый двигатель с системой впрыска водно-метаноловой смеси Pratt&Whitney R-2800-63. От своих предшественников двигатель отличался усовершенствованной системой охлаждения и смазки.
Двигатель развивал взлетную мощность 2000 л.с. и комплектовался турбокомпрессором General Electric С-23LY с частотой вращения рабочего колеса 20000 об/мин. Впрыск смеси увеличивал чрезвычайную кратковременную мощность двигателя до 2300 л.с. при 2700 об/мин. Использовать водно-метаноловый форсаж допускалось в течение 15 минут. Увеличение мощности позволяло получить кратковременный прирост максимальной скорости машины 13 миль в час.
Применявшийся с серии С-1-RE гидравлический компенсатор закрылков был снят и имелись незначительные изменения системы охлаждения и смазки двигателя, а также несколько изменилась гидравлическая система.
Потребность USAAF в самолетах была очень велика и вскоре были заключены контракты АС-29279 на поставку 500 P-47D серии D-10 (RE и RA) и AC-24579 на поставу 400 P-47D серии D-11 (только RE). Если на сериях D-5-RE, D-6-RE, D-10-RE и D-4-RA пилот управлял интенсивностью впрыска водно-метаноловой смеси вручную, то, начиная с самолетов серии D-11-RE (D-11-RA), процедура была автоматизирована путем установки электрического насоса водно-метаноловой смеси. Впрыск смеси автоматически включался на последних 0,5 дюйма рабочего хода дроссельной заслонки.
Также выпускались комплекты системы впрыска водно-метаноловй смеси с автоматическим управлением для установки на самолеты ранних серий моделей C и D. Но если на оснащенных системой впрыска водно-метаноловй смеси с ручным управлением Р-47D переоборудование занимало мало времени, но для установки этой системы например на ранние серии C-2 и C-5 требовалось почти 200 человеко-часов работы.
Начиная с серий D-15-RE и D-15-RA стали устанавливаться в качестве стандартного оборудования подкрыльные пилоны В-10, которые позволяли нести под каждым крылом сбрасываемый топливный бак или 1000 фунтов бомбу в дополнение к подвеске под фюзеляжем. В связи с появлением новых подкрыльных баков была модернизирована система трубопроводов топливной системы. На Р-47 применялось два типа подвесных баков: стандартный металлический подкрыльный топливный бак US Army (разработан в США) емкостью 75 американских галлонов, и изготовленный из металла или из прессованной бумаги бак английской разработки (применялся как на Р-47, так и на Р-51) емкостью 108 американских галлонов. Баки второго типа применялись чаще, каждый такой бак увеличивал дальность полета Р-47 на 150 миль.
Кроме подвесных баков, увеличили до 305 американских галлонов внутренний запас топлива. Также появилась возможность варьирования калибра бомб. Максимальная бомбовая нагрузка увеличилась до 2500 фунтов и состояла из двух 1000 фунтов бомб под крыльями и одной 500 фунтов бомбы под фюзеляжем. С максимальной бомбовой нагрузкой иногда использовали установку только шести 12,7 мм пулеметов Colt-Browning M-2. Но при максимальной бомбовой нагрузке боекомплект каждого пулемета, как правило, уменьшали от 425 до 267 патронов. Как правило использовалась подвеска двух 1000 фунтов бомб или трех 500 фунтов бомб. Зачастую использовалась комбинированная подвеска из бомб и топливных баков.
Подкрыльные подвески первых образцов снижали максимальную скорость самолета на 45 миль в час, но придание поздним вариантам более обтекаемой формы снизило потерю скорости до 15 миль в час.
Максимальная дальность полета D-15-RE и D-15-RA с 2700 л (713 галлонов) бензина (1154,5 л внутреннего запаса топлива, 409 л (108 галлонов) подфюзеляжный бак и два 568 л (150 галлонов) подкрыльных бака) достигала 1800 миль при скорости 195 миль в час на высоте 10000 футов.
Ранние P-47C и D могли быть оснащены подобным образом в полевых условиях, но для модернизации требовалось большое количество человеко-часов работы технического персонала.
На серии D-16, произведенной в 283 экземплярах (серия D-15 была изготовлена в 653 экземплярах) появились некоторые изменения в топливной системе.
Начиная с P-47D-20-RE все самолеты оснащались так называемым "универсальным крылом" под которым можно было подвесить различные сбрасываемые баки или бомбы без какой-либо подготовки. На этой же серии был представлен двигатель Pratt&Whitney R-2800-59 с модернизированной системой зажигания General Electric и увеличенной до 2300 л.с. взлетной мощностью. На всех предыдущих Р-47 расположенные в крыльях пулеметы для предотвращения замерзания смазки при полетах на большой высоте имели электрический обогрев.
Начиная с серии D-20-RE для обогрева пулеметов в консоли крыла стала отводиться часть горячего сжатого воздуха от турбокомпрессора. Также была увеличена длина стойки хвостового колеса. Начиная с D-20-RE 42-25274 все последующие Thunderbolt на заводе не окрашивались и поставлялись заказчику естественного алюминиевого цвета. Всего оба завода Republic изготовили 487 самолетов серии D-20.
Начиная с D-20-RE все самолеты имели возможность подвески под каждым крылом ниже батареи пулеметов пакетов из трех труб М-8 типа "базука" для 114 мм (4,5 дюйма) ракет.
Двигатель Pratt&Whitney R-2800-59 на нормальных крейсерских режимах работы расходовал от 341 л до 492 л (от 90 до 130 галлонов) бензина в час и приблизительно 95 л (25 галлонов) требовалось для прогрева двигателя и взлета. В режиме боевой мощности расход топлива достигал 1041 л (275 галлонов) в час, а в режиме боевой чрезвычайной мощности - до 1192 л (315 галлонов). Топливная световая аварийная сигнализация, установленная в кабине пилота, срабатывала при остатке приблизительно 151 л (40 галлонов) топлива.
На самолетах серии D-21, почти идентичных D-20, появилась модернизированная система электрического обогрева кабины пилота. Всего было изготовлено 440 машин серии D-21.
Для более полного использования дополнительной мощности двигателя, начиная с серии D-22-RE вместо четырехлопастного пропеллера Curtiss Electric диаметром 3708,4 мм (12 футов 2 дюйма) стали применять четырехлопастный пропеллер изменяемого с помощью электропривода шага (диапазон от 23 до 56 градусов) увеличенного до 4010,025 мм (13 футов 1 7/8 дюйма) диаметра с широкими лопастями модели Hamilton Standard Hydromatic 24E50-65, который успешно прошел испытания на XP-47E. Установка нового пропеллера увеличила скороподъемность на 400 футов в минуту, время набора высоты 4500 м составляло 5,6 минуты, т.е. на 1,6 минуты меньше. Кроме того выросла на 3 км/час максимальная скорость на потолке полета. Но установка нового пропеллера привела к тому, что в ходе взлета и посадки между законцовками лопастей и землей оставался зазор всего 15 см (6 дюймов). Поэтому взлет и посадка стали требовать от пилотов Thunderbolt особой внимательности и осторожности. Помимо нового пропеллера на самолете применили новый регулятор давления турбокомпрессора А-23, а с 89-го самолета стал применяться усовершенствованный карбюратор. Благодаря новому пропеллеру самолеты серии D-22-RE оказались самыми скоростными Thunderbolt модели D - максимальная скорость на рабочем потолке двигателя достигала 701 км/час. Всего завод в Фармингдейле изготовил 850 самолетов серии D-22.
Аналогичные изменения появились в Эвансвиле на самолетах серии P-47D-23. Но в отличие от пропеллеров Hamilton Standard Hydromatic 24E50-65, применявшихся в Фармингдейле, самолеты в Эвансвиле оснащались четырехлопастными пропеллерами изменяемого с помощью электропривода шага Curtiss Electric C542S меньшего (3962,4 мм (13 футов)) диаметра. С пропеллером C542S Thunderbolt набирал высоту 4500 м только за 6,7 минуты. Кроме того новый пропеллер привел к снижению на 11 км/час максимальной скорости на потолке полета. Начиная с этого времени самолеты завода в Эвансвиле поставлялись с пропеллерами Curtiss Electric, а в Фармингдейле устанавливали пропеллеры Hamilton Standard, хотя иногда бывали и исключения. Всего в Эвансвиле изготовили 889 самолетов серии D-23.
Внешне пропеллеры Hamilton Standard Hydromatic 24E50-65 и Curtiss Electric C542S достаточно легко отличить по втулке воздушного винта: у C542S она имеет более заостренную форму.
Обе серии D-22-RE и D-23-RA оснащались быстро сбрасываемым фонарем кабины экипажа, который сбрасывался пилотом с помощью кольца. После выдергивания кольца фонарь откидывался назад и далее сбрасывался набегающим воздушным потоком. Был увеличен внутренний запас топлива и установлено более толстое пуленепробиваемое лобовое стекло.
