В проекте существовал вариант F4F-4A с мотоустановкой по типу F4F-3A с двигателем R-1830-90, но даже опытный образец его не был построен. Другие варианты дошли до воплощения в металле. На одном самолёте испытывали закрылки большого размаха с электроприводом. Полёты завершились аварией, когда закрылки вышли асимметрично.
На другом «Уайлдкэте» опробовали оригинальную концепцию ломающегося крыла. Законцовки закреплялись с расчётом на заведомое разрушение соединений при определённой нагрузке. Предполагалось, что при большой перегрузке законцовки отвалятся, а оставшаяся часть крыла за счёт уменьшения плеча момента станет испытывать меньшую нагрузку. Это позволит сделать собственно крыло облегчённым.
Для испытаний подготовили самолёт с крылом уменьшенного до 10,98 м размаха. После того как отлетят две законцовки по 1,07 м, он должен был стать еще меньше — 8,85 м. Полёты прошли успешно; всё отламывалось, как нужно.
Но опасения столкнуться с асимметричным разрушением крыла вынудили отказаться от этой идеи.
В 1942 г. F4F-4 использовали в экспериментах по буксировке истребителя за бомбардировщиком, проводившихся на аэродроме «Нэйвел эйркрафт фэктори» в Филадельфии. Таким образом пытались увеличить дальность полёта истребителя, в первую очередь для перегонки по воздуху. Бомбардировщик должен был тащить за собой машину с выключенным двигателем. В конце маршрута истребитель запускал мотор и отцеплялся, самостоятельно совершая посадку. «Уайлдкэт» выбрали потому, что у него шаг винта изменялся электроприводом, а стало быть, работал и без мотора — от аккумулятора.
Чтобы буксировочный трос не попал в винт, крепление смонтировали не по оси самолёта, а под крылом у переднего лонжерона. Асимметрию тяги пилот истребителя парировал триммером руля направления.
В мае 1942 г. «Уайлдкэт», пилотируемый разными лётчиками, совершил несколько полётов на буксире у двухмоторного BD-1 (под этим обозначением флот эксплуатировал бомбардировщики А-20). 6 мая два истребителя тянула за собой «Летающая крепость». Она прошла по треугольнику, находясь в воздухе 8 ч. Проблем у пилотов истребителей не было. Большую часть времени они провели, почитывая книжки для развлечения. Посадка также прошла благополучно. Несмотря на успешные испытания, реально на фронте буксировку истребителей не применяли.
F4F-7
F4F-7 являлся специализированным дальним фоторазведчиком. Его проектирование начали весной 1941 г. За основу взяли истребитель F4F-4, но крыло выполнили нескладывающимся. Внутри крыла, из которого убрали вооружение, находились интегральные топливные баки ёмкостью 2100 л. Это с лихвой восполнило потерю за счёт демонтажа заднего бака в фюзеляже, заменённого плановым фотоаппаратом. Общий запас горючего достиг 2594 л; его хватало на 24 ч полёта в крейсерском режиме. Максимальная расчётная дальность равнялась 5950 км. Чтобы лётчик мог выдержать такую нагрузку, в помощь ему установили автопилот.
Машина получилась очень тяжёлой. Пришлось убрать всю броню. Внешне это выразилось в появлении округлого козырька кабины без бронестекла. Но и при этом взлётный вес равнялся 4690 кг — почти на тонну тяжелее серийного истребителя. Взлететь при наличии достаточно длинной площадки было можно, а вот садиться, не выработав горючее, — явно опасно, шасси могло разрушиться. Поэтому предусмотрели слив бензина в воздухе. Магистрали из баков вывели в хвост под руль направления.
В опытный образец разведчика переделали один из серийных истребителей F4F-4. Первый полёт он совершил 30 декабря 1941 г. Через две недели машину отправили в Анакостию на официальные испытания, завершившиеся успешно.
«Грумман» получила заказ на выпуск 100 дальних разведчиков. Однако как F4F-7 собрали всего 21 машину. Остальные выпустили как F4F-3 в тренировочном варианте.
Один из разведчиков, пилотируемый лейтенант-коммандером Э. Джексоном, в 1942 г. совершил беспосадочный перелёт из Нью-Йорка в Лос-Анджелес. Более 3000 миль он преодолел за 11 ч. Время было военное, поэтому перелёт проводили в тайне и результат официально не регистрировался.
Несколько разведчиков F4F-7 перебросили на Гуадалканал, где они летали только с береговых аэродромов.
FM-1 И FM-2
В июне 1942 г. завод фирмы «Грумман» начал подготовку к серийному производству нового истребителя F6F-3 «Хеллкэт». Эта перспективная машина была объявлена приоритетной. Для наращивания её выпуска требовалось освободить цеха от другой продукции. Но «уайлдкэты» были ещё нужны американскому флоту для небольших эскортных авианосцев, с короткой палубы которых не могли взлетать более современные машины. Решили найти другого производителя, который продолжил бы выпуск F4F по лицензии. В качестве такового выступила фирма «Истерн моторс», являвшаяся частью корпорации «Дженерал моторс». Она располагала пятью заводами на Восточном побережье США. После начала войны с Японией их задействовали для производства запасных частей к самолётам.
В начале 1942 г. военные провели несколько совещаний с участием представителей «Грумман» и «Дженерал моторс». В результате 18 апреля было заключено соглашение о лицензионном производстве F4F-4 под обозначением FM-1. «Грумман» передала «Истерн моторс» документацию, её инженеры занялись приспосабливанием имеющихся мощностей под выпуск истребителей, а автомобилестроителей отправили на стажировку в Бетпейдж. К середине 1942 г. все пять заводов прошли реконструкцию и приступили к изготовлению деталей и узлов. Окончательную сборку истребителей вели на предприятии в Линдене. Из Бетпейджа доставили один самолёт, собранный не на заклёпках, а на быстроразъёмных соединениях PK, а также десять полных комплектов узлов и агрегатов. На них тренировались сборщики.
31 августа в Линдене выпустили первую машину, собранную из привозных узлов. Она поднялась в воздух на следующий день, 1 сентября. Первоначально FM-1 нёс вооружение по типу F4F-4 — шесть пулемётов с запасом по 240 патронов на ствол. Но поскольку ещё 14 июня 1942 г. Бюро аэронавтики флота внесло изменение в требования, предусмотрев возвращение к четырём пулемётам с увеличенным боезапасом, это новшество ввели, начиная с 11-й серийной машины.
К концу года «Истерн моторс» сдала 21 истребитель. Дальше выпуск стал быстро нарастать. По мере этого «Грумман» начала сворачивать производство «уайлдкэтов» у себя. К концу 1943 г. «Истерн моторс» оказалась единственным поставщиком самолётов этого типа. Всего там изготовили 909 FM-1.
Затем завод перешёл на строительство самолётов FM-2. История возникновения этой модификации такова. В процессе серийного производства истребителей семейства F4F взлётный вес постоянно возрастал. Соответственно, лётные данные машины ухудшались. Конструкторы фирмы «Грумман» сделали попытку создать облегчённый вариант с тогда ещё опытным мотором R-1820-56 с одноступенчатым двухскоростным нагнетателем, развивавшим на взлёте мощность 1350 л.с. Этот 9-цилиндровый двигатель давал лишних 150 л.с. при уменьшении веса примерно на 100 кг. Снижение веса и рост тяги совместно должны были обеспечить улучшение характеристик.
Мотор укрыли плотно прилегающим округлым капотом. Выступающий воздухозаборник карбюратора убрали, разместив его под капотом. Юбку капота заменили двумя широкими выходными регулирующими створками. Переделали выхлопную систему: место коллектора заняли отдельные патрубки реактивного типа, выводившиеся группами в специальные щели за капотом. Две щели располагались по бортам и ещё две — внизу, между колёсами. Маслорадиаторы переместили: ранее они находились под корневой частью крыла, а теперь — под капотом мотора по бокам.
Американцы не пытались использовать винт большего диаметра — этому препятствовал малый просвет от кончиков лопастей до земли. Увеличить высоту стоек шасси было трудно, короткий истребитель и так стоял с очень большим наклоном. Это лишало пилота обзора на взлёте и посадке, он смотрел в маленькие окошки в полу. Для мощного мотора «Пратт-Уитни» пропеллер был маловат, его эффективность падала за счёт того, что приходилось обдувать широкий бочкообразный фюзеляж. Но решение проблемы выглядело столь сложным, что её предпочли попросту проигнорировать.
Для снижения веса вернулись к вооружению из четырёх пулемётов с боезапасом по 430 патронов на ствол. В результате всех усилий конструкторам «Грумман» удалось сэкономить примерно 240 кг, облегчив истребитель до 2516 кг.
Американский флот заказал два опытных образца под обозначением XF4F-8. Первый из них поднялся в воздух 8 ноября 1942 г.; его пилотировал С. Конверс. После заводских испытаний в следующем месяце машину перегнали в Анакостию.
Испытания показали, что скорость увеличилась незначительно, зато возросли скороподъёмность, потолок и дальность, значительно улучшилась манёвренность. Но поперечная устойчивость ухудшилась — воздействовал возросший крутящий момент винта. Поэтому на втором экземпляре смонтировали увеличенное по высоте вертикальное оперение. Вторая машина в Анакостию не отправлялась, фирма «Грумман» использовала её для доводки мотоустановки.
Первоначально оба XF4F-8 оборудовались щелевыми закрылками, но довольно быстро вернулись к стандартной конструкции серийного «Уайлдкэта».
В начале 1943 г. испытания завершились и новую модификацию запустили в серийное производство на фирме «Истерн моторс» как FM-2. Серийные истребители несколько отличались от опытных образцов. На них стояли моторы R-1820-56 или R-1820-56A, на части машин последних серий — R-1820-56W или R-1820-56WA, оснащённые системой впрыска воды на форсированных режимах. Винт «Кэртис электрик» заменили на «Гамильтон стандард» с гидроприводом. Топливный бак был один, ёмкостью 444 л. С 2401-й машины его объём увеличили до 478 л. При этом, как и ранее, предусматривалась и подвеска двух каплевидных сбрасываемых баков по 220 л. С ними дальность полёта составляла 2170 км. Стойку радиоантенны разместили вертикально, а не с наклоном вперёд, как ранее. Оперение выполнялось по образцу второго экземпляра XF4F-8.