Miles M.52, el avión británico que pudo romper la barrera del sonido antes que el X-1

Visión artística del M.52, vía Wikipedia

En 1942, el Ministro del Aire y el Ministerio de Aviación se acercaron a Miles Aircraft con un contrato de alto secreto para un avión de investigación turborreactor diseñado para alcanzar velocidades supersónicas. El Miles M.52 fue diseñado para alcanzar una velocidad de 1000 mph a 36000 pies durante 1,5 minutos.

Durante los años 30 y cuarenta se había estado investigando una nueva forma de propulsión. La idea era dejar atrás las hélices y utilizar chorros de gases. Frank Whittle era el británico que trabajaba en el motor a reacción. En paralelo, Hans von Ohain en Alemania, Virgilio Leret en España y Secondo Campini en Italia, hacían lo propio.

Estos motores, al no llevar hélice, podrían volar mucho más rápido (la hélice limita la velocidad máxima que puede alcanzar una aeronave). Tan rápido que se esperaba que pudieran romper la barrera del sonido. Y para ello se diseñaría el M.52.

El diseño abría nuevos caminos en todas las áreas de la ingeniería aeronáutica. Las alas eran muy delgadas, de perfil bi convexo, y estaban diseñadas para quedar dentro del cono formado por las ondas de choque causadas por la puntiaguda nariz del avión.

Modelo de túnel de viento. Foto de Wikipedia

Para volar en régimen supersónico hay varias posibilidades, una es utilizar perfiles aerodinámicos, que se comportan horrorosamente mal en regímenes subsónicos. La otra, hacer volar un perfil subsónico. Y, justo detrás de una onda de choque, además de subir la presión y la temperatura, la velocidad del sonido vuelve a ser subsónica. Así que se pueden utilizar perfiles subsónicos siempre que vuelen dentro del cono formado por las ondas de choque. Por ese motivo los aviones supersónicos tienen alas muy cortas y con mucha flecha. Y morros muy puntiagudos. También por ese motivo se observan en las entradas de los motores conos o placas puntiagudas, para generar ondas de choque que ya pre-comprimen el aire, antes de entrar al propio compresor, y además baja su velocidad a régimen subsónico.

Maqueta de la cabina

El único tripulante iba alojado en el cono de morro, que a su vez actuaba de cápsula de evacuación, al ir unida al resto del fuselaje a través de una sección pirotécnica. Una vez separada del fuselaje, la cápsula descendería en paracaídas hasta una altitud segura. A partir de ahí el piloto debía abandonarla la cápsula en paracaídas por sus propios medios.

Motor W.2/700

El desarrollo del motor fue para Whittle. Utilizaría su W2/700 con poscombustión. Ese motor sería más tarde conocido comercialmente  como Rolls Royce Derwent.

El fuselaje se basó en la forma de las balas que las pruebas de disparo mostraron que viajaban a una velocidad supersónica. El ala tenía un borde de ataque parecido a una navaja, tan afilado que los mecánicos que se cortaban la apodaron Gillette

Dennis Bancroft, ingeniero aerodinámico de Miles
Maqueta a escala 1:1 del Miles M.52

Sin embargo, al final de la guerra, el Director de Investigación Científica, Sir Ben Lockspeiser, canceló el proyecto «… en vista de los peligros desconocidos cercanos a la velocidad del sonido… considerado imprudente proceder con los experimentos a gran escala». En realidad, a pesar del 90% del trabajo de diseño completado y con el 50% de la construcción terminada, el proyecto cayó en una medida de ahorro del Tesoro.

Los investigadores y diseñadores británicos lograron acercarse mucho a la barrera y bien podrían haber sido los primeros en romperla.

Gran Bretaña y EE. UU. llegaron a un acuerdo para intercambiar información y datos. Según Dennis Bancroft, jefe de aerodinámica de Miles, los ingenieros de la compañía estadounidense Bell Aircraft recibieron información detallada sobre el Miles M.52. Sin embargo, después de que los estadounidenses recibieron toda la información de los británicos, incumplieron el acuerdo. Los británicos no recibieron información a cambio. Parece ser que los diseños originales del empenaje del XS-1 eran convencionales, y finalmente se pasó al tipo de Miles, con todo el timón móvil.

Tras la cancelación del M.52, el Gobierno creó un nuevo programa que implicara «ausencia de peligro para los pilotos de prueba y economía de propósito». Se recortaban gastos, y se reducía el tamaño del vehículo, que pasaría a ser no tripulado y propulsado por cohetes, pasando a ser más un misil que una avión, o un avión no tripulado (UAV)

El Royal Aircraft Establishment fue responsable del desarrollo de un motor de cohete adecuado y a cargo del diseño de la aeronave estuvo Barnes Wallis de Vickers Armstrong, el padre de la bomba que rebota y la bomba sísmica Tallboy de 12000 libras.

Los UAV eran réplicas a escala 3/10 del M.52 y el primer lanzamiento del avión-cohete tuvo lugar el 8 de octubre de 1947.

Mosquito con un M.52 no tripulado en la panza. Foto de Wikipedia

Un De Havilland Mosquito de la RAF despegó el 8 de octubre de 1947, de St. Eval en Cornualles, con un avión-cohete en su panza. Pero su el motor explotó poco después del lanzamiento. Seis días después, Chuck Yeager rompió la barrera del sonido por primera vez en el Bell X-1, un avión que compartía muchas similitudes con el diseño británico. Después de la explosión del prototipo, y del éxito del XS-1, el Daily Express asumió la causa de defender la vuelta del programa M.52, pero fue en vano.

En octubre de 1948 se lanzó un segundo avión-cohete. Esta vez sí tuvo éxito y alcanzó Mach 1,38, (1.5 según otras fuentes) en un vuelo nivelado estable. Pero, en lugar de terminar su vuelo estrellándose contra el mar, como estaba previsto, el modelo ignoró los comandos de radio que se le enviaron y fue observado por última vez (en el radar) internándose en el Atlántico.

El toque final de ironía se produjo cuando se suspendieron incluso estas pruebas con cohetes, por «el alto costo y poco retorno». El dividendo total de esta inversión fue la información de que un modelo a pequeña escala del Miles M.52 había superado con éxito la barrera del sonido. Pero, el Reino Unido ya había perdido la oportunidad de ser la primera nación en lograr un vuelo supersónico pilotado.

Como era de esperar, las afirmaciones de la influencia británica en el icónico Bell X-1 son ampliamente disputadas en los EE. UU., y la historia generalmente la escriben los vencedores.

Tal vez con un poco más de financiación de este lado del Atlántico, el M.52 podría haber ganado la carrera por la barrera del sonido a Chuck Yeager y al X-1.

El avión

The Engineer recupera la descripción que hicieron del aparato n 1946, cuando por la cancelación del proyecto dejó de ser secreto. La reproducimos debajo.

Modelo a escala del M.52, The Engineer

A Miles Aircraft se le había encomendado la tarea de construir el M52 con motor turborreactor, que estaba destinado a volar a 1,000 mph y alcanzar una altura de 36,000 pies. Para lograr esto, los ingenieros de Miles idearon un diseño radicalmente distinto a todo lo que se conocía en la época.

Parecido a una bala alada, las dimensiones generales debían haber sido de 33 pies de largo y 27 pies de envergadura, siendo las alas algo más cortas que las de aviones de longitud similar.

Como un paso hacia la producción de una forma de ala que tenga una baja resistencia en el rango de velocidad supersónica y, sin embargo, permita un vuelo a baja velocidad con un buen control, Miles Aircraft Ltd diseñó un ala biconvexa, con bordes de ataque y de salida muy afilados.

Miles «Gillete», con alas y empenaje modificados

Este ala biconvexa se probó en un Miles Falcon estándar para demostrar la viabilidad del diseño a bajas velocidades. El motor, que huniera producido 17.000 HP en vuelo a toda velocidad, sería suministrada por Power Jets (Research and Development). Junto con el tanque de combustible y los controles de vuelo, el motor habría ocupado casi todo el fuselaje.

Miles Falcon Six con ala y emepane modificados, de perfil biconvexo, de madera

Se puede describir como una unidad de tres etapas, la primera etapa que consta de un motor a reacción ordinario con un compresor centrífugo. Los gases de este motor pasan a través de otro compresor,  trayendo un suministro adicional de aire, que se mezcla con la corriente principal. La mezcla luego pasa a través de un ‘athodyd’ (conducto aerotermodinámico), en el que se inyecta y quema el combustible, aumentando aún más la velocidad de los gases, que finalmente son expulsados por una tobera en la cola. El motor tiene 3.5 pies de diámetro y 23 pies de largo.

Con toda esa potencia a solo unos centímetros del piloto, así como las alturas extremas a las que operaría el M.52, no sorprende que se haya instalado un sistema de eyección. La cabina presurizada fue diseñada para ser separada por completo del fuselaje mediante la detonación de cargas de explosivo plástico en las estructuras tubulares que conectaban la cabina con el fuselaje. En teoría, la presión del aire obligaría a la cabina a alejarse del avión y un paracaídas lo ayudaría a descender gradualmente.

Una vez que la cabina había reducido la velocidad a una velocidad razonable y descendido a una altura designada, el piloto saltaría de la cápsula usando su propio paracaídas. Si todo iba bien, volvería a la Tierra en un avión completamente intacto. Aunque a velocidades tan elevadas que el aterrizaje suena casi tan aterrador como una eyección.

Para el tren de aterrizaje, se tuvieron que diseñar llantas y ruedas especiales, ya que la velocidad de toma probablemente habría sido de aproximadamente 170 mph, con una carrera de dos millas antes de detenerse. El peso total diseñado es de aproximadamente 8200 libras en el despegue, lo que da una carga alar de 58 libras por pie cuadrado.

Revista The Engineer, septiembre de 1946

Fuentes: como siempre, son varias las fuentes. Citamos las que parecen más estables. Avia Déjà Vu, Museum of Berkshire y The Engineer

[Vídeo] Escribiendo en el cielo con humo (1935)

Parece que últimamente ya no está de moda escribir en el cielo con humo, se llega a más gente a través de las redes sociales, ¡y algunos son capaces de disparar a los que escriben en el cielo por pensar que son chemtrails! Pero hubo una época que era el no-va-más. Y esta película de 1935 muestra los entresijos de cómo se hacía. Esperemos que disfrutéis de ella. Vía Archive org

[Podcast] Dra .Elizabeth “Elsie” Gregory MacGill, pionera en la ingeniería aeronáutica

Elisabeth Muriel Gregory MacGill

Elsie MacGill tenía una mente brillante y fue reconocida como una mujer destacada. Ni su género ni su discapacidad le impidieron usar sus talentos y servir a su comunidad y país.

Shirley Allen, aviadora de las Noventa y Nueve

La doctora McGill fue la primera en muchas cosas, primera ingeniera eléctrica de Canadá, y del mundo, primera máster y doctorada en aeronáutica, de USA y del mundo, primera ingeniera jefe de una compañía de aviones del mundo… ¡Y además contaron su historia en un comic, que se puede encontrar en este pdf a partir de la página 19, y han publicado dos biografías sobre ella!. Nosotros esperamos ser capaces de resumir su biografía en algo menos de una hora.

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pd: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast

Caproni Ca.161, récord de altitud de vuelo para aviones de pistón

No, este Caproni no lo vuela el prototipo de R2D2, sino el aviador Mario Pezzi

Cuanto más cerca se vuele de la tierra, más turbulento el vuelo. Eso, junto al más rápido-más alto-más lejos, hizo desde siempre querer llevar los vuelos a otras cotas… donde el oxígeno escasea y la presión atmosfética es baja, problemas que hay que solucionar tanto para el motor como para el piloto.

El Caproni Ca.161 nació precisamente para eso, para batir el récord de altitud. Hoy en día, y desde el primer avión de pasajeros presurizado, se opta por presurizar el fuselaje completo. Sin embargo la solución de diseño propuesta por Caproni era más sencilla y de menor peso, y en línea con otras soluciones de diseño de la época para aviones similares: presurizar tan solo el traje del piloto.

Compartimento presurizado para el piloto en el Ca.161 bis

Esta solución es sencilla, no es lo mismo crear todo una cisterna presurizada con alas que tan solo el espacio mínimo que va a ocupar el piloto, y además permite construir el avión con técnicas ligeras, baratas y normalizadas en la época. Una solución sencilla, de bajo coste y bajo peso.

Pezzi con su traje, sin la escafandra, para volar a alta altitud

Mario Pezzi, hermano del general Enrico Pezzi, nació el 9 de noviembre de 1898 en Fossano . Fue destinado en octubre de 1917 al Regimiento de Infantería 60, que en ese momento fue enviado al frente y en febrero de 1918 obtuvo el grado de subteniente.
En mayo de 1918 fue enviado a la Escuela de observadores de aviación y en septiembre asignado al escuadrón 134. En 1923 se transladaría al 1er Stormo de reconocimiento. Obtuvo la licencia de piloto de avión en enero de 1926.

Comandó el Departamento de Gran Altitud en Guidonia (Roma) desde junio de 1934. En 1936 fue destinado al 1er Centro Experimental; el 7 de mayo de 1937 conquistó el récord de altitud con 15.655 m a bordo del Ca.161. El 22 de octubre de 1938, con el mismo Ca.161 modificado (Ca.161bis) equipado con un motor Piaggio de doble compresor y cabina presurizada eleva el récord a 17.083 metros, todavía en vigor para aviones con motor de pistón. En esa ocasión fue condecorado con una medalla de oro al valor aeronáutico y ascendido a coronel.

Transferido al Comando de la Fuerza Aérea de África Oriental, estuvo al mando de la base Dire Daua y en 1941 fue nombrado Jefe de Estado Mayor de África Oriental. Fue hecho prisionero en Amba Alagi el 20 de mayo de 1941. Después del 8 de septiembre se trasladó al sur y en diciembre de 1943 asumió el mando de la Unidad Aérea que funcionó hasta febrero de 1945.

En septiembre de 1948 asumió el cargo de Director General del personal militar del Ejército del Aire. Desde junio de 1950 hasta febrero de 1955 fue jefe de Gabinete del Ministro y, posteriormente, Secretario General del Ejército del Aire. Murió en Roma el 26 de agosto de 1967.

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