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身内（因为整个发动机传动轴都必须埋藏在机翼内，这就放大了发动机冷却的问题。这个问题在后来长期难以解决，到设计XB…35的时候，诺斯罗普不得不作出了将全部发动机和传动轴尽可能的伸出机翼外的设计）。在后来的试飞中发现该型发动机推力过小无法产生足够的升力，因此将之更换为2台120马力的6缸富兰克林6AC264F2空冷发动机。作为一种技术验证机，N…1M项目小组的工程师们在设计最初方案时就考虑到了成本因素。N…1M可以在地面通过改变翼面夹角、发动机和翼梢下反来改变它的外形。这个弹性的设计使工程人员可以利用一个平台获得几种不同气动外形的测试数据，大大降低了成本。
N…1M飞翼机于1940年7月3日在加州贝克干湖（Baker Dry Lake）首飞，试飞员为万斯&；#183；布里斯。这次首飞既幸运又不幸，幸运的是飞机开始一直起不来，在高速滑跑的最后阶段，飞机的机轮被布满砾石的干湖床弹起来，意外地在空中飞行了数百码。不幸的是，随即布里斯就向地面控制台报告说飞机不能飞到比5英尺更高的地方！
由于动力不足和设计缺陷，这架飞机无法脱离地效影响，只能像气垫船一样在极低的高度飞行。诺斯罗普在看到他漂亮的飞翼低空滑过穆洛克干湖床的时候沮丧地说：“看起来我们的飞机最多只能升到20英尺。”而且由于无法维持一个稳定的攻角，飞机难以稳定。诺斯罗普聘请的专家顾问——西奥多&；#183；冯&；#183；卡门博士找到了解决方案。他建议调整升降副翼的后缘。在随后的1940年和1941年，N…1M进行了超过200次飞行以收集更多的数据。
当万斯&；#183；布里斯离开N…1M项目转而负责测试北美公司B…25轰炸机后，诺斯罗普公司的项目主管莫耶&；#183；W&；#183；斯蒂芬被调来测试N…1M。1941年11月，在试飞28次后，斯蒂芬报告说，当飞行中尝试操纵N…1M沿它的垂直轴运动时，飞机会出现振荡倾向——这种振荡被称为荷兰翻滚（Dutch roll）。它的表现是，飞机机翼在地平线和垂直方向之间的平面内沿一个圆形轨迹交替的上升和下降。1942年5月，约翰&；#183；米耶斯代替斯蒂文成为N…1M的试飞员，完成了N…1M最后半年的试飞工作。
尽管N…1M的准确的试飞周期难以确定，因为诺斯罗普公司和美国陆军航空队的关于它的档案都已经丢失，但我们仍然知道在最初的试飞后，N…1M又在加州穆洛克干湖和罗萨蒙德干湖进行了试飞，大约在1943年1月，它被一架C…47运输机从穆洛克基地拖到诺斯罗普公司所在地——加州霍索恩进行了它的最后一次飞行。
从一开始，N…1M就被诸多问题困扰，机体超重且动力不足，早期的利康明发动机根本无法为飞机提供足够的升力，虽然后期更换了富兰克林发动机，动力系统功率提高了近1倍，但仍嫌不足，而且发动机过热的毛病一直没有解决。尽管存在这么多问题，诺斯罗普仍然使美国陆军航空队司令阿诺德将军确信，N…1M作为一种成功的飞翼飞机的先驱足以昭示一个新时代的到来。实际情况是N…1M确实为诺斯罗普后来的一系列飞翼飞行器打下了技术基础。
1945年，诺斯罗普将N…1M交给空军，希望它有一天能够被展出。1946年7月12日，飞机被送到印地安那州弗里曼机场。一个多月后，N…1M被赠送给国家航空航天博物馆内（National Air and Space Museum），随后被安放在伊利诺斯州里奇公园内。1949年5月1日，N…1M飞机正式成为博物馆的收藏品，几年后以散件方式运至国家航空博物馆，修复后安置在华盛顿特区附近的马里兰州银山。1979年，一群志愿人员开始修复N…1M，1983年初，在它首飞四十年后，N…1M终于又重返蓝天。
战争需要飞翼轰炸机
1941年，德国人几乎占领了所有欧洲国家的首都，只剩下伦敦和莫斯科。一旦这两个首都也落入纳粹之手，美国就很可能要面对跨大西洋作战，因此美国陆军航空队急切地需要一种超级轰炸机，能够携带10000磅****从美国本土起飞轰炸德国。
1941年4月11日，美国陆军航空队发布了高空轰炸机的招标书，要求能携载10000磅（4536公斤）****，航程10000英里（16093公里）；25000英尺（7620米）高度最大速度450英里/小时（724公里/小时）；巡航速度275英里/小时（442公里/小时）；最大升限45000英尺（13716米）；25000英尺（7620米）高度最大航程12000英里（19311公里）。初步研制的邀请发到了波音公司和联合飞机公司手中。联合飞机公司最后夺标的方案就是著名的B…36洲际轰炸机。作为超远程轰炸机项目的一部分，诺斯罗普也在1941年5月27日接到了陆军航空队的邀请，进行飞翼轰炸机的先期研制工作，陆军航空队的要求是携带1吨****在25000英尺高度航程8000英里（12974公里）；巡航速度250英里/小时（402公里/小时）；最大升限12200米；最大载弹量10000磅（4536公斤），这些性能数据比高空轰炸机招标书的要求宽松得多。1941年8月，性能要求稍有提高的招标书送达诺斯罗普公司。
1941年9月，国防部副部长罗伯特&；#183；李维特、航空队司令H&；#183；H&；#183；阿诺德将军和奥利弗&；#183；P&；#183；埃科尔斯少将一行访问了诺斯罗普公司后，陆军航空队正式批准启动XB…35项目。诺斯罗普随后递交了XB…35的初步设计，这个带有高空飞行必须的加压驾驶舱并在携弹量指标上超标的方案让军方喜出望外。
1941年10月30日，双方签定了正式合同。合同内容要求诺斯罗普公司先向陆军航空队提供工程数据、风洞测试模型和1/3比例模型（也就是诺斯罗普公司的N…9M技术验证机）。11月22日，双方再次签定合同，陆军航空队订购了1架XB…35原型机，并保留订购第2架原型机的权力。1942年1月2日，第2架原型机的订购合同签署。按照合同规定的时间表，第1架XB…35必须在1943年11月交付，第2架应在1944年4月交付。
正式的设计工作在1942年初铺开，7月5日，在莱特空军基地，诺斯罗普公司制作的XB…35****部分和左翼部分的全尺寸木制模型通过了军方鉴定。1942年12月17日，陆军航空队订购了13架YB…35（注意，此时美国陆军航空队已经将XB…35改名为YB…35，这说明它已经从一个技术验证方案成为一个备选型号）以供测试。
为了XB…35项目，诺斯罗普公司首先建造了4架翼展60英尺的（18。3米，相当于XB…35的1/3）N…9M飞翼验证机以检验设计方案和可行性并训练飞行员。这4架验证机为金属和木材混合构造——****部分由钢管焊接而成；面板材料为金属和木板。4架N…9M被命名为N…9M1、N…9M2、N…9MA和N…9MB。它们最初安装了2台290马力梅纳斯科C65…4 6缸空冷发动机，每台发动机驱动一具两叶螺旋桨。发动机需要的冷却空气来自机翼前缘下方的进气口。N…9MB后来改装了2台400马力富兰克林空冷发动机。N…9M的乘员均为2人，两人座位都在一个整体式玻璃座舱罩下。起落架为可收起的前三点式起落架，由于2台发动机装在伸出机身的梁上，为了保持机身静止时的平衡，机身后部还装了一个小的尾轮。这4架飞机都是用陆军航空队提供的资金研制的（1943年初，陆军航空队订购了3架N…9M，到年中又追加了第4架），但它们都以民用飞机注册。N…9M进行了数以千计的试飞以收集对XB…35的研制至关重要的数据。这个方法使得诺斯罗普的工程师们缩短了XB…35的研制时间。在随后的3年时间里，试飞继续在穆洛克陆军航空队基地进行。
作为技术验证机，4架N…9M都命运多舛，N…9M1在1942年12月27日首飞，1943年5月19日在试飞中坠毁，飞行员遇难。N…9M2在1943年6月24日首飞，飞行中座舱盖脱落，但飞行员仍将飞机飞了回来。几乎所有N…9M的试飞都受到这样那样的机械故障的困扰，特别是梅纳斯科发动机的故障。作为验证机，出现故障也算正常，从某种角度讲，它们就是被用来制造、发现和排除故障的。最后一架N…9M（N…9MB）在1943年9月21日首飞，它从那些充满危险的试飞中幸存下来，在一批志愿者12年的努力下被修复，并在1994年11月11日重上蓝天，此时距离它首飞已经过去了45年。
从诺斯罗普公司建立直到研制XB…35前，诺斯罗普已经将12种无尾布局飞机送上了天。诺斯罗普的工程师们已经掌握了大量关于飞翼设计的经验并做过数以百计的风洞实验。军事航空史上第一次，飞翼成为了军事航空领域轰炸机设计的一个可能的选择。在担当轰炸机这个角色方面飞翼设计有5大优势：1。飞翼设计的低升阻比意味着实际使用中的XB…35在同等载荷下能飞的更远、更快、更经济；2。飞翼简单的构造降低了技术风险，建造成本也更低；3。重量分配更优。横向的间隔设计使载弹重量和飞机自身重量更均衡地分配在翼面上。如果需要的话还可以胜任货运任务。它消除了对过多的结构重量的需要，例如在传统气动外形的飞机上，由于主要的重量——座舱、发动机、弹舱/货舱都集中在机身上，需要使用很多沉重的结构件将这些重量分散到机翼上去；4。装卸货物更加方便，因为飞翼飞机的货物/****都被放置在横跨整个机翼的隔舱里，因此装卸更加方便；5。XB…35无论在进攻还是在防御战中其目标都比传统外形轰炸机更小。对比飞翼飞机和传统飞机的性能数据可以阐明这个问题——在同样的动力和载荷下，XB…35的速度比常规轰炸机快20％。
被抛弃的飞翼轰炸机
美国陆军航空队显然急需轰炸机，他们在与诺斯罗普公司签定购买13架YB…35飞机的同时，在1942年11月与诺斯罗普公司草签了一份200架B…35轰炸机（XB…35的生产型）的生产合同，尽管当时XB…35甚至连原型机都还没有，但战争局势的紧迫促使陆军航空队简化了和平时期的采购程序。1943年6月30日，该合同正式签署，合同规定第1架生产型B…35应于1945年6月交付。但诺斯罗普公司当时规模和设备都十分有限，根本无力支持B…35轰炸机的批量生产，为了实现飞翼之梦，诺斯罗普一方面扩大公司的生产能力，一方面忍痛将生产200架B…35轰炸机的合同转包给了马丁公司。1943年1月，新的轰炸机车间在诺斯罗普公司工厂群的边缘落成，XB…35原型机的部件制造工作也同时展开。而在之前的1942年底，诺斯罗普公司与格伦&；#183；L&；#183；马丁公司达成协议，由诺斯罗普公司制造XB…35和YB…35原型机，马丁公司在马里兰州巴尔的摩的工厂将负责量产（马丁公司在设计工作中扮演了非常重要的角色，它提供了XB…35设计方案的风洞和其他研究数据）。马丁公司此前有制造B…29轰炸机的经验，军方希望它将所有生产其他轰炸机的生产线都停下来，立即为转产B…35飞翼轰炸机做准备。但不幸的是，在1944年初，XB…35的研制进度远远落后于预定计划。N…9M飞机的测试结果显示，XB…35的航程很可能在1600英里（2575公里）上下，这要比航空队的要求低。此外，评估其最大速度为240英里/小时（386公里/小时），也比要求低。阿诺德将军开始置疑飞翼轰炸机项目中存在的大量问题。而在这期间，由于大量工程技术人员加入了飞翼轰