El Miles M.52 fue un proyecto de avión de investigación supersónico propulsado por turborreactor diseñado en el Reino Unido a mediados de la década de 1940. En octubre de 1943, Miles Aircraft recibió un contrato para producir el avión de acuerdo con la Especificación E.24/43 del Ministerio del Aire. El programa era muy ambicioso para su época y tenía como objetivo producir un avión capaz de alcanzar una velocidad de al menos en vuelo nivelado, e implicaba una proporción muy alta de investigación aerodinámica de vanguardia y un trabajo de diseño innovador.
Hasta 1945, todo los trabajos del proyecto se llevaron a cabo con un alto nivel de secretismo. En febrero de 1946, el nuevo gobierno laborista de Clement Attlee puso fin al programa, aparentemente debido a razones presupuestarias, así como a la incredulidad de algunos funcionarios del ministerio con respecto a la practicidad de los aviones supersónicos. En septiembre de 1946, la existencia del proyecto M.52 se reveló al público general, lo que generó críticas por la decisión y solicitudes de una explicación oficial de por qué se había cancelado el mismo. El Ministerio de Abastecimiento decidió, de manera controvertida, investigar el diseño con seis configuraciones diferentes de alas y superficies de control, pero con una serie de maquetas a escala al 30 % no tripuladas propulsadas por cohetes, en lugar de un avión tripulado a escala real. El contrato se adjudicó a Vickers en lugar de a Miles. Los modelos fueron lanzados desde el aire desde un nodriza De Havilland Mosquito modificado.
Una maqueta con la configuración del M.52 de ala y superficies de control logró Mach 1,38 en vuelo nivelado transónico y supersónico controlado, un logro único en ese momento y que proporcionó "cierta validación de la aerodinámica del M.52 en la que se basó el modelo".https://doi.org/10.1017/S0001924000003602 "On the aerodynamics of the Miles M.52 (E.24/43) a historical perspective",Brinkworth,The Aeronautical Journal,p.154 Antes del vuelo ya se había tomado la decisión de finalizar el programa. También se cancelaron los trabajos en la versión con postcombustión del turborreactor Power Jets W.2/700, y Power Jets se incorporó al Establecimiento Nacional de Turbinas de Gas. Según altos funcionarios de Miles, el diseño y la investigación obtenidos del M.52 se compartieron con la compañía estadounidense Bell Aircraft, y que fueron aplicados a su propio Bell X-1, el avión experimental que rompió la barrera del sonido.
Desarrollo Antecedentes
Antes de la Segunda Guerra Mundial, la opinión generalizada en la mayor parte de la industria aeronáutica era que los vuelos tripulados a velocidades supersónicas eran casi imposibles, principalmente debido al problema aparentemente insuperable de la compresibilidad.Wood 1975, p. 27. Durante la década de 1930, pocos investigadores e ingenieros aeroespaciales optaron por explorar el campo de la dinámica de fluidos de alta velocidad; pioneros notables en esta área fueron el ingeniero aeroespacial alemán Adolf Busemann, el físico británico Sir Geoffrey Taylor y el diseñador de motores británico Sir Stanley Hooker.Wood 1975, pp. 27–28. Si bien Alemania prestó considerable atención a la exploración e implementación de las teorías de Busemann sobre el ala en flecha y su papel en la reducción de la resistencia durante el vuelo a alta velocidad, tanto el Reino Unido como Estados Unidos ignoraron en gran medida esta investigación. No fue hasta 1944 que la información sobre el Messerschmitt Me 163 propulsado por cohete y el Me 262 propulsado por reactores, ambos con alas en flecha, provocó que las actitudes sobre sus méritos comenzaran a cambiar. Para entonces, el Ministerio del Aire británico ya había lanzado su propio programa de investigación.Wood 1975, pp. 27–29.
En el otoño de 1943, el Ministerio del Aire emitió la Especificación E.24/43 solicitando un avión de investigación propulsado por un reactor capaz de volar a más de en vuelo nivelado (más del doble del récord de velocidad existente) y con la capacidad de ascender a en 1,5 minutos.Wood 1970, pp 28-29 El E.24/43 ha sido descrito como "el requisito oficial más visionario jamás emitido por un departamento gubernamental... una aventura completa hacia lo desconocido con técnicas de motor, estructura de avión y control más allá de cualquier cosa remotamente considerada antes".Wood 1975, p. 29. De hecho, la especificación sólo tenía como objetivo producir un avión británico que pudiera igualar el supuesto rendimiento de un avión alemán aparentemente existente: el requisito de 1000 mph (supersónico) había sido el resultado de una mala traducción de una comunicación interceptada, que informaba que la velocidad máxima era de 1000 km/h (subsónico). Se cree que este informe se refería al Messerschmitt Me 163A o al Me 262.
La compañía Miles Aircraft tuvo sus inicios en la década de 1920 y se hizo un nombre durante la década de 1930 produciendo gamas asequibles de aviones ligeros innovadores, siendo quizás los más conocidos los entrenadores Miles Magister y Miles Master; siendo usado un gran número de ambos modelos extensivamente por parte de la RAF en la formación de pilotos. Aunque los productos de la compañía eran aviones de tecnología relativamente baja,Brown 1970. Miles tenía una buena relación con el Ministerio del Aire y el Royal Aircraft Establishment (RAE), y había presentado varias propuestas de aviones avanzados en respuesta a las especificaciones del ministerio. Se invitó a Miles a emprender un proyecto ultrasecreto para cumplir con los requisitos de la Especificación E.24/43.Wood 1975, p. 29. Presuntamente, la decisión de involucrar a la empresa fue en parte para resolver una disputa sobre un contrato separado que supuestamente había sido mal manejado por el Ministerio de Producción Aeronáutica; Wood afirma que el ministro de Producción Aeronáutica, Sir Stafford Cripps, quedó impresionado por los diseños y el equipo de desarrollo de Miles y, por lo tanto, lo favoreció para que cubriera las especificaciones.
F.G. Miles, de Miles Aircraft, fue convocado al Ministerio de Producción Aeronáutica para reunirse con Ben Lockspeiser, director de investigación científica, que describió las dificultades y desafíos que implicaban el desarrollo de un avión de este tipo.Wood 1975, p. 29. El proyecto requirió el más alto nivel de secreto en todo momento, siendo Miles responsable del desarrollo y fabricación de la estructura del avión, mientras que la compañía Power Jets de Frank Whittle desarrolló y produjo un motor adecuado para equipar el avión. Para este proyecto, Miles cooperaría y recibiría asistencia del Royal Aircraft Establishment (RAE) en Farnborough y del Laboratorio Nacional de Física. El 8 de octubre de 1943, Miles recibió el visto bueno formal para proceder del mariscal del aire Ralph Sorley, e inmediatamente se dedicó a establecer las instalaciones seguras apropiadas para el proyecto.
Desarrollo inicial thumb|right|Una de las maquetas Vickers realizando pruebas en el túnel de viento supersónico en el Royal Aircraft Establishment (RAE), alrededor de 1946.
Ante las cantidades limitadas de información relevante procedente de las fuentes disponibles en las que basar el diseño del avión, Miles recurrió al campo de la balística.Wood 1975, p. 29. Razonó que, dado que las balas podían alcanzar velocidades supersónicas, probablemente estarían presentes entre sus formas propiedades aerodinámicas que permitirían que un avión fuera capaz de volverse supersónico. En particular, como resultado del estudio de estos datos de diseño, el avión tendría un morro cónico y alas muy delgadas con bordes de ataque afilados. Esto contrastaba con muchos de los primeros aviones a reacción, que tenían morros redondeados, alas gruesas y elevadores con bisagras, lo que daba como resultado que estos aviones tuvieran regiones locales de flujo supersónico (número de Mach crítico) con números de Mach de vuelo relativamente bajos; por lo tanto, eran menos adecuados para la investigación de altas velocidades subsónicas (en picados) que el anterior Supermarine Spitfire con sus alas más delgadas. En 1943, las pruebas del RAE realizadas con Spitfire demostraron que la resistencia era el factor principal que los aviones de alta velocidad debían abordar.Brown 1980, p. 36.
Otra adición crítica fue el uso de un estabilizador asistido, también conocido como cola móvil o cola volante, una clave para el control de vuelo supersónico que contrastaba con los elevadores tradicionales articulados a los planos de cola (estabilizadores horizontales). Las superficies de control convencionales se volvían ineficaces a las altas velocidades subsónicas que entonces alcanzaban los cazas en picado, debido a las fuerzas aerodinámicas causadas por la formación de ondas de choque en la bisagra y el movimiento hacia atrás del centro de presión, que en conjunto podían anular las fuerzas de control que el piloto podría aplicarle mecánicamente, dificultando la recuperación del picado.Brown 1970. Un impedimento importante para los primeros vuelos transónicos fue la inversión de control, el fenómeno que causaba que las acciones de vuelo (palanca, timón) cambiaran de dirección a alta velocidad; fue la causa de muchos accidentes y cuasi accidentes. Se requiere una cola totalmente volante para que los aviones sin alas delta pasen a través de la región transónica a velocidades supersónicas sin perder el control. El M.52 fue el primer ejemplo de esta solución.
Se iba a realizar una prueba de vuelo de una versión inicial del avión utilizando el último motor de Frank Whittle, el Power Jets W.2/700.Wood 1975, p. 30. Este motor, que se estimaba que era capaz de proporcionar 2000 lb de empuje, estaba diseñado para que sólo fuera capaz de proporcionar un rendimiento subsónico en vuelo nivelado, pero también para que cuando volara en un picado poco pronunciado, fuera capaz de realizar un vuelo transónico. Wood describió el motor como "notable porque incorporaba ideas muy adelantadas a su tiempo". Para que el M.52 alcanzara velocidades supersónicas sería necesaria una versión de mayor empuje del motor W.2/700.
El empuje adicional requerido para una versión totalmente supersónica del avión provendría de un mayor flujo de aire proveniente de un ventilador aumentador, que movería aire alrededor del motor a través de un conducto de derivación, y de la quema de combustible en el aire de derivación detrás del ventilador. Se estimó que estos cambios proporcionarían 1620 lb adicionales de empuje a 36 000 pies y 500 mph. Se creía que habría ganancias de empuje mucho mayores disponibles a velocidades superiores a las 500 mph.Wood 1975, p. 30.
El diseño del M.52 sufrió muchos cambios durante el desarrollo debido a la naturaleza incierta de la tarea. Al comité de supervisión le preocupaba que el ala biconvexa no proporcionara suficiente altitud para probar el avión en picado. La delgada ala podía haberse hecho más gruesa si hubiera sido necesario, o agregarse una sección para aumentar la envergadura de la misma. A medida que avanzaba el proyecto, un aumento en el peso total generó preocupaciones con relación a que la potencia fuera insuficiente; por tanto, se consideró la adopción de asistencia con cohetes o depósitos de combustible adicionales. Otra medida propuesta fue que el M.52 se adaptara para convertirse en un avión parásito, despegando a gran altura desde debajo de un gran bombardero que sirviera como nave nodriza.Wood 1975, p. 31. La velocidad de aterrizaje calculada de (comparable a los cazas modernos, pero alta para esa época), combinada con su relativamente pequeño ancho de vía del tren de aterrizaje era otra preocupación; sin embargo, esta disposición fue aceptada.Brown 1970, p. 272.
Diseño