N.Y.R.B.A.LINE 的“海军准将”
P2Y
在生产海军准将的同时，麦克.拉顿的设计小组着手对 XPY 进行改进以符合海军的新要求。他们的努力结果是 XP2Y-1，预计航程 4,827 公里——几乎是 XPY-1 的两倍。海军认可了这个设计，并与联合签订了进一步细节设计和制造一架原型机的合同。为了进一步提高性能，联合在 XP2Y-1 机翼正上方的支架上增加了第 3 具发动机，此方案也曾计划应用在 XPY 上。新型水上飞机的尺寸与 XPY 差不多，具有全封闭座舱及下方短翼，下方短翼取代了 XPY 上用以支撑稳定浮筒的翼下支架。XP2Y-1 采用两具 575 马力的莱特旋风（Wright Cyclone）发动机，而不是 XPY 450 马力的普惠黄蜂（Pratt & Whitney Wasps）发动机。在审视了联合的充分论证性后，海军在距原型机首飞前的 9 个多月，1931 年 7 月 7 日就签订了 23 架飞机的生产合同。1932 年 3 月 26 日 XP2Y-1 以 3 发布局首飞，在确定了 3 发性能没有多大改善后，在试飞初期就拆除了第 3 具发动机。
XP2Y-1，下图是一开始的 3 发布局
美国海军没有押错宝。P2Y 被证明是一种卓越的巡逻机，树立了新的性能标准，并开创了二战中被列入标准的巡逻中队战术。P2Y 从海军退役后，交付的 47 架飞机中有 41 架仍在舰队和训练司令部中继续服役了 6 年之久。
美国海军的 P2Y 机队
卡特林娜的诞生
1932 年，正在 P2Y 交付时，海军发起了下一代水上巡逻机设计招标，特别强调性能包线要有很大的扩展。新飞机在以最大重量 11,340 千克、161 公里时速巡航时航程必须达到 4,827 公里，这将近 XPY-1 的两倍。联合公司受邀接收设计挑战，麦克.拉顿和他的工程小组自信凭借从 P2Y 获得的经验，及 P2Y 在实际使用创造的破纪录性能，他们有很大获胜的可能性。
联合的努力成果是一种全新设计的水上飞机，因有很大的创新性而申请到了专利（美国专利局在 1934 年 7 月 31 日向麦克.拉顿授予专利号 No.92912）。在对此方案作了初审后，海军在 1933 年 10 月 28 日与联合签订进一步研发及制造一架原型机的合同，并授予型号 XP3Y-1，这是 PBY 诞生前迈出的最后一步。
在这次设计中，联合的最主要竞争对手是道格拉斯公司。道格拉斯在生产多发飞机方面享有盛誉，此次提出的方案是 XP3D-1。道格拉斯比 XP3Y 提前 5 个月获得海军研制及生产一架原型机的合同，在时间上占了先机。但道格拉斯 XP3D-1 并不是全新设计，改进自为陆军设计的 YB-11 水陆两用轰炸机，而在此之前 YB-11 已经过 YO-44 和 YOA-5 两次设计更改，从未获得生产合同。XP3D-1 为上单翼布局，两具普惠 R-1830 发动机高置在机翼上方的支架上，与道格拉斯的民用海豚（Dolphin）水上飞机和海岸警卫队/海军的 RD 系列通用运输机有血缘关系。XP3D 尺寸比 XP3Y 略小，在爬升率、速度及航程等性能上也略差。1935 年 2 月 6 日 XP3D 首飞，比联合 XP3Y 提前了一个多月。
道格拉斯 XP3D-1，下图是其原准机 YB-11
联合 XP3Y 具有异常干净的空气动力外形，伞式半悬臂机翼通过支柱与船形机身连接，另外机身两侧还各有一对支柱与机翼相连以增加强度。设计巧妙的可收放翼下浮筒在收回后就变成了翼尖，大大降低了阻力。机翼为传统铝合金结构，后翼梁前的表面施以金属蒙皮，之后为织物蒙皮，副翼为金属结构织物蒙皮，悬臂式平尾为金属蒙皮，升降舵、方向舵施以织物蒙皮，在所有控制翼面上都配备调整片。
1935 年 4 月在安娜科斯提亚试飞航空站的 XP3Y-1
XP3Y 的自卫武器包括一挺安装在机鼻的 12.7 毫米白朗宁机枪，由投弹手操纵，以及机翼支柱后方的两挺腰部机枪，口径为 12.7 毫米或 7.62 毫米。攻击武器包括悬挂在机翼外侧挂架上的 45~450 千克炸弹，通过转换器也可挂载标准航空鱼雷。机鼻投弹瞄准窗口外部有百叶窗式护门保护，内采用先进的诺顿（Norden）MK XV投 弹瞄准具。机身内部分成 5 个水密舱，舱与舱之间有水密门，提高了抗沉性。机组编制为投弹手/机鼻机枪手、正副飞行员、领航员、无线电员、随机机械师和两个腰部机枪手。为了保障在前进基地执行长时间任务，机舱内还具有卧铺、厨房和食物储存设施。
XP3Y 船首机枪
XP3Y 和 XP3D 一样都被指定使用新型 825 马力普惠 XR-1830-58 双黄蜂（Twin Wasps）发动机，驱动汉密尔顿标准公司（Hamilton Standard）的变距 3 叶恒速螺旋桨。发动机安装在机翼上方全 NACA 整流外形且具备后缘调整片的发动机舱内。在两个发动机舱间的中央翼段内是容量 6,624 升的内部油箱。
XP3Y-1 的腰部机枪站
联合于 1933 年末开始在水牛城工厂制造原型机并持续到 1935 年初。为避免因尼亚加拉河水上飞机起降场结冰而导致的任何延误，公司决定还是将 XP3Y 用铁路运至诺福克航空站（NAS Norfolk），利用那里的海军设施进行组装，地面及飞行测试。
XP3Y 的试飞
XP3Y 在 1935 年 3 月初抵达诺福克，到 3 月中旬完成了必需的试飞前组装测试工作。3 月 21 日联合试飞员比尔.惠特利（Bill Wheatley）驾机首飞相当成功。工厂试飞在没有出现明显故障的情况下结束，3 月 28 日 XP3Y 被转交海军由军方在安娜科斯提亚试飞航空站进行初始试飞，期间遭遇故障，但没有一个造成试飞延误。4 月进行枪炮射击测试，5 月飞机返回诺福克进行粗暴水上起降测试，在 5 月 13 日的一次降落中飞机受损，但很快被修复继续试飞。
1935 年 5 月 15 日起飞中的 XP3Y-1，注意方向舵面积已经扩大，后缘成弧形，对比右图修改之前的状态