Strata to taka, że zęby bolą – Jak zmarnotrawić pieniądze i czas na przykładzie Milesa M.52

Obiecałem Wam powrót braci Miles na scenę, więc pora się wywiązać – zwłaszcza, że Milesowie z małej, garażowej wytwórni samolotów szkolnych, przedstawili maszynę, która mogła zmienić bieg historii, gdyby tylko im nie przeszkadzać.

Nie policzę, ile razy na tych łamach Imperium Brytyjskie gubiło kulki, gdy prawie wszystkie miało już w garści. Katowałem Was tymi wyliczeniami tyle razy, że odeślę tylko do jednego przykładu, a stamtąd dacie już sobie radę sami. Faktem jest, że od tragicznej w skutkach rywalizacji sterowców R100 i R101 w 1930 roku, niewiele zmieniło się w głowach lordów odpowiedzialnych za produkcję lotniczą – kiedy już-zaraz włożone pieniądze i czas miały zaprocentować, ktoś przychodził i wywracał stół, by kazać służbie to posprzątać i zacząć układankę od początku. W tym odcinku puzzle dotyczą eksperymentalnego samolotu naddźwiękowego, który miał później przeistoczyć się w myśliwiec o niedoścignionych osiągach.

Specyfikacja E.24/43 – pod tym zestawem wymogów krył się klucz do nowego samolotu. Po ukośniku jest rok jej wystosowania, czyli 1943, średnio-późna druga wojna światowa. „E” pochodzi od słowa „experimental”, pierwszy numer oznacza jedynie kolejność w danym roku, więc interesująco robi się dopiero po zerknięciu w dokumenty: E.24 dotyczyła samolotu odrzutowego zdolnego osiągnąć 1 000 imperialnych mil na godzinę (1 609 km/h) i osiągnąć wysokość 36 tysięcy stóp (11 km nad poziomem morza) w 90 sekund. Zasadniczo, ktoś nakreślił zadanie dla pocisku balistycznego o napędzie rakietowym, bo to daje wznoszenie ze średnią prędkością 8 km na minutę. Wahadłowiec STS osiągał taki pułap (40 lat później!) mniej więcej w minutę, ale robił to z pomocą ciągu, który mógłby wynieść w kosmos blok mieszkalny.

Odetchnijmy i rozłóżmy te odklejone od rzeczywistości wymagania na czynniki pierwsze. Był 1943 rok, więc standardem był późny Spitfire pędzony Griffonem, w nurkowaniu osiągający nawet 760 km/h. W tych warunkach spotykał się on już, niechcący i dość gwałtownie, z problemami aerodynamicznymi wynikającymi ze zbliżania się do prędkości dźwięku, do tego w stosunkowo gęstym powietrzu (bo to nurkowanie po coś było). Strugi powietrza okalające płatowiec przestawały układać się harmonijnie, co powodowało wibracje, zaburzało skuteczność sterów (słynne „control reversal”, zgłaszane przez pilotów – jakoby przy dużych prędkościach w nurkowaniu ster wysokości zaczął działać „na odwrót” i odpychanie drążka od siebie powodowałoby podnoszenie nosa, miast go opuszczać), a ostatecznie potrafiło roznieść samolot na strzępy w wyniku flatteru. To stąd wzięła się mityczna „bariera dźwięku”, która miała piętrzyć się niczym ściana przed samolotem, by nie pozwolić nieprzygotowanym maszynom przezwyciężyć prędkości Ma = 1. Częściowo temat ten poruszał wspaniały brytyjski film The Sound Barrier (w Jueseju znany jako Breaking the Sound Barrier, bo nawet 70 lat temu osoby decyzyjne uznawały Amerykanów za kretynów), który gorąco polecam, choć z racji czasu powstania, scenarzysta nie miał pełnego obrazu problemów aerodynamicznych występujących w pobliżu prędkości dźwięku. Są za to wspaniałe zdjęcia ówczesnych topowych maszyn ze stajni de Havillanda – pre-wypadkowego DH.106 Cometa 1 i eksperymentalnego, bezogonowego DH.108 Swallow.

W tym samym czasie, Imperium szykowało też innego czempiona, jakim był, wywodzący się z modelu Typhoon, Hawker Tempest, słynny z późniejszego doganiania pocisków manewrujących Fi 103 (V-1) i strącania ich przez fizyczne puknięcie wrażego latadła skrzydłem o skrzydło i wywrócenie go w locie, by straciło sterowność i orientację w przestrzeni. Nieźle, jak na samolot tłokowy, który ścigał maszynę pędzoną przez silnik pulsacyjny. Tak, czy siak, Tempest w swych późniejszych iteracjach osiągał na wysokości 5 tysięcy metrów prędkości rzędu 700 km/h, ale robił to dopiero pod koniec wojny, a my wciąż siedzimy mentalnie w 1943 roku.

Niezależnie więc, czy weźmiemy nurkującego i furkoczącego lotkami Spitfire’a, czy późniejszego Tempesta, do przekroczenia prędkości dźwięku brakowało jeszcze sporo i ciut-ciut. Tym bardziej, założenia specyfikacji E.24/43 wydawały się wręcz szalone. Nie takie jednak przeciwności pokonywali odpowiednio zmotywowani ludzie.

Tymi ludźmi mieli być bracia Miles, Frederick George i George Herbert, pierwszy zwany po prostu Milesem, a drugi Georgem. Tak wygodniej. Wybór padł na nich, gdyż ówczesny minister produkcji lotniczej, Sir Stafford Cripps, był oczarowany całkowicie niekonwencjonalnym podejściem obu braci do opracowywania nowych i zupełnie awangardowych projektów, które mogły w przyszłości zaprocentować zupełnie nowym rodzajem maszyny. Na szczęście, był on bardziej sprzyjający niż jego poprzednik, który raptem rok wcześniej nałożył na wytwórnię karę za badania nad Libellulą bez zlecenia ze strony ministerstwa.

Projekt ów otrzymał oznaczenie Miles M.52 i został okraszony klauzulą ścisłej tajności. Miles i brat otrzymali dość obfity budżet i wsparcie ze strony Royal Aircraft Establishment w Farnborough, gdzie miała również powstawać gotowa maszyna bojowa. Silnikiem zajmował się sam Frank Whittle, który za wysiłki nad stworzeniem silnika turbinowego pod szyldem swej wytwórni Power Jets dostał później tytuł szlachecki.

Maszyna musiała być szybka, toteż potrzebowała odpowiedniego kształtu. Zazwyczaj do tej pory, samoloty w dużej mierze nawiązywały swymi kształtami do natury, zwykle naśladując ptaki. Matka Gaja nie wymyśliła jednak ptaka, który choćby w nurkowaniu przekroczył prędkość dźwięku (byłby pieczysty), toteż Milesowie skierowali kroki ku inspiracji wynalazkami człowieka, które zdołały już przekroczyć mityczną barierę. Pierwszym ludzkim wynalazkiem w historii, który osiągnął Ma = 1 był bat, zwany również biczem (jego końcówka wydaje charakterystyczny strzał – to nic innego jak grom dźwiękowy), ale akurat jego byłoby trudno przerobić na samolot. Łatwiejszy był nowszy pomysł – inspiracja kulą karabinu maszynowego. Wystarczyło wziąć na tapet obrys pocisku, powiększyć go, wyposażyć w skrzydła, wloty i wyloty silnika, a także kokpit, stateczniki i stery, a teoretycznie osiągaliśmy kształt samolotu, który mógł podróżować znacznie szybciej od dźwięku. Tak też zrobiono.

Skrzydła umocowano w połowie wysokości kadłuba; były cienkie i zasadniczo eliptyczne, jak w Spitfire’rze, ale przycięte przy końcówkach, do tego o dwuwypukłym profilu. Poniższy rysunek pokazuje, czym ów profil różnił się od wykorzystywanych wówczas w lotnictwie:

Na tym etapie prac, inżynierowie pracowali kompletnie na ślepo – takie skrzydło nie zostało jeszcze nigdy przetestowane w locie. Teoretycznie dawało wysoką stabilność przy dużych prędkościach, ale przy małych mogło produkować niewystarczającą ilość siły nośnej, by samolot wystartował lub wylądował bezpiecznie. Nie pozostało więc nic innego, jak wypróbować ten pomysł w locie – zabudowując dokładnie taki płat na istniejącym Milesie M.3 Falconie:

Gillette-Falcon (nazwa została przejęta oczywiście od producenta ostrzy) pierwszy raz wzniósł się w powietrze 11 sierpnia 1944 roku, w niecały rok od rozpoczęcia prac nad M.52. Stwierdzono, że maszyna jest sterowna nawet przy niskich prędkościach, ale że przyziemienie na wąsko rozstawionym podwoziu głównym może być wyzwaniem.

Skoro samo skrzydło zostało sprawdzone w praktyce, wystarczyło zbudować cały samolot, oblatać i sprawdzić, jak się zachowa. Przy okazji powstał tunel aerodynamiczny, w którym testowano różne konfiguracje projektowanego samolotu – a stało się to w tak daleko idącej konspiracji, że Milesowie odlewali nawet swoją stal, z której ów tunel powstał.

Ostateczny projekt był taki: kadłub miał być cylindryczny mieć szerokość 1,52 metra i zawierać zasadniczo jedynie silnik (na początku Whittle/Power Jets W.2, ten sam, co w Glosterze E.28/39) i otaczający go 900-litrowy zbiornik paliwa. Kokpit został umiejscowiony w nosie, miał kształt nieco zbliżony do późniejszych modułów załogowych w lotach kosmicznych. Był oczywiście ciśnieniowy i należycie przeszklony, ale ze względu na konieczność ograniczenia przekroju samolotu (większy przekrój = większe opory), a więc i jego szerokości, miejsca w środku było tylko na pojedynczego, pół-leżącego pilota, o ile był na wdechu i akurat nie jadł śniadania. W razie „W”, na małej wysokości pilot mógł wyskoczyć w tradycyjny sposób, odrzucając przeszkloną owiewkę i gramoląc się na zewnątrz (powodzenia z ominięciem wlotu powietrza do silnika, który był zaraz za kokpitem, a także skrzydeł o profilu żyletki), a wyżej sytuacja była nieco bardziej skomplikowana: cały kokpit zostałby odrzucony naprzód przy użyciu ładunków wybuchowych, po czym zawisłby pod niewielkim spadochronem hamującym i dopiero wtedy wytarmoszony pilot wyskoczyłby i skorzystał z osobistego spadochronu. Skomplikowane, ale piloci doświadczalni byli w tamtym czasie przygotowani na… pewne poświęcenia.

Silnik musiał przyjąć pewne modyfikacje, by zwiększyć ciąg z niecałych 8 do nieco ponad 10 kN, planowano więc montaż dodatkowego wentylatora za silnikiem, dając W.2/700 (w odróżnieniu od wcześniejszej wersji 500) dość osobliwą konstrukcję – był to silnik zarówno o sprężarce odśrodkowej, jak i osiowej. Kiedy napisałem o silniku Convaira 990, że obecność wentylatora w jego zadzie spowodowana była faktem, że jeszcze nikt nie wiedział, jak będzie lepiej i efektywniej, nie wiedziałem, że ten problem istniał od samego zarania odrzutowego lotnictwa (nie dotyczy motorjeta od Coandy, ale o tym innym razem, bo utoniemy w dygresjach). Jednocześnie, przewidziano również dopalanie, które miało wspomóc silnik w generowaniu ciągu i pozwolić mu przyspieszyć z bazowych 800 km/h prędkości przelotowej do zleconych w specyfikacji 1 600 km/h.

Milesowie chcieli uprościć swój projekt, choćby na czas oblotu i programu prób w locie, poprzez eliminację ciężkiego i skomplikowanego chowanego podwozia, na rzecz prostej płozy. Jednocześnie przewidywano zrzucanie M.52 spod Lancastera, który robiłby za samolot-matkę. Ministerstwo odrzuciło ten pomysł, chcąc, by M.52 był od początku samolotem jak najbliższym ostatecznej specyfikacji i mógł być w miarę prosto przebudowany w gotowy do walki myśliwiec.

Prace postępowały, choć wojna zdążyła się skończyć. Wiadomo było od razu, że taki samolot może przydać się niezależnie od sytuacji na świecie, toteż prace kontynuowano przez cały 1945 rok. Początkiem 1946 prototyp gotowy był w 90%, zabezpieczono materiały i finansowanie na zbudowanie trzech maszyn, planowano też wyposażyć je w inny rodzaj napędu – silnik odrzutowy o sprężarce osiowej Rolls-Royce AJ.65 (późniejszy, doskonały Avon), a także w silnik rakietowy na paliwo ciekłe. Bracia Miles byli przekonani, że do lata 1946 roku uda się dokonać oblotu M.52.

Wszyscy obeznani w imperialnych historiach zapewne już czują dreszcz na plecach – coś za gładko sprawy idą. No i szły, aż do lutego 1946 roku, gdy bez żadnego ostrzeżenia dyrekcja sekcji eksperymentalnej RAE ogłosiła, że prace nad naddźwiękowym samolotem myśliwskim mają zostać natychmiast wstrzymane i że budżet został cofnięty. Miles wspominał później, że kiedy otrzymał te wieści, przesiedział kilka godzin przy biurku w całkowitej ciszy, niezdolny by przekazać informację swym pracownikom, którzy w tajemnicy przepracowali nad M.52 ponad trzy lata. Mało tego, kilka tygodni wcześniej, podczas spotkania z ministerstwem, wszyscy przedstawiciele strony rządowej byli wręcz huraoptymistyczni względem postępu prac i projektu jako takiego. Sir Ben Lockspeiser, który nadzorował postępy ze strony ministerialnej, przekazał Milesowi jedynie, że ze względu na późną godzinę nie będzie rozwodził się o przyczynach przez telefon, ale z powodu zakończenia wojny zmieniły się okoliczności i nadszedł czas cięcia kosztów. Poza tym, w opinii Lockspeisera (której nigdy wcześniej nie wygłosił w obecności Milesów, a projekt trwał trzy lata), samoloty ogólnie miały być niezdolne do lotu naddźwiękowego jeszcze przez wiele lat, o ile byłyby w ogóle. Przyszłość miała leżeć w bezzałogowych modelach latających do badań i w równie bezzałogowych pociskach rakietowych ziemia-powietrze, które miały zastąpić samoloty myśliwskie. 9 lutego Frank Whittle zrezygnował z pracy w Power Jets, ze względu na głęboką niezgodę z polityką ministerstwa.

W obliczu tego rozczarowania, zezłomowano elementy powstających M.52, a także wzorniki elementów kadłuba i modele, pozostawiając jedynie najbardziej kompletny, pierwszy egzemplarz. Miles zaproponował, by chociaż spróbować oblatać M.52 z pomocą przechwyconego w czasie wojny niemieckiego silnika rakietowego i bezzałogowego systemu sterowania. I na to ministerstwo się nie zgodziło. Mało tego, specyfikacja E.24/43 i projekt M.52 wciąż były opatrzone klauzulą ścisłej tajności, więc ani obywatele Wielkiej Brytanii, ani nawet specjaliści branżowi, nie mieli pojęcia o istnieniu maszyny i o tym, że Imperium właśnie na swoje osobiste życzenie postradało szansę nie tylko na prymat w powojennych badaniach nad lotami naddźwiękowymi, ale i na pierwszy myśliwiec tego rodzaju.

Miles próbował zainteresować opinię publiczną tematem M.52, ale ministerstwo nie zgadzało się na ujawnienie projektu. Latem 1946 roku, Lockspeiser wygłosił przemówienie na konferencji dotyczącej lotów z dużymi prędkościami, w którym zawarł swoją opinię, że samoloty naddźwiękowe to pieśń odległej przyszłości i że błędem jest myśleć, że taka maszyna jest tuż za rogiem. Za bezpieczniejsze podejście uznał eksperymenty na modelach, by nie ryzykować życia pilotów, którzy mogliby zginąć w czasie lotów próbnych.

Tuż po tej konferencji, ministerstwo ugięło się na tyle, by pozwolić Milesowi ogłosić światu istnienie M.52. Prasa łyknęła haczyk i zaczęła molestować Izbę Lordów, która z kolei odsyłała dziennikarzy do ministerstwa lotnictwa, a ono z kolei przekierowywało pytania do ministerstwa zaopatrzenia, które po prostu nabrało wody w usta. Po kilku dniach wystosowano oświadczenie, że M.52 to niegdyś perspektywiczny, ale aktualnie martwy projekt i że bezpieczniej będzie jednak skupić się na modelach bezzałogowych.

Dość powiedzieć, że prasa zrobiła dokładnie to, na co liczył Miles – zjadła Lockspeisera na śniadanie. Sir Ben został ogłoszony mordercą brytyjskiego samolotu naddźwiękowego i krytykowany za to do końca jego dni. Społeczność lotnicza skrzyknęła się jak Imperium długie i szerokie, stając w kolejce do testowania M.52. Miles dostał nawet propozycję od niemieckiego jeńca wojennego, który podczas wojny oblatywał samoloty Messerschmitta, by pozwolić mu wziąć udział w programie prób M.52, argumentując, że w ten sposób nie narażanoby brytyjskich pilotów. Ostatecznie, zgody ze strony ministerstwa nie było, więc M.52 trafił na złom, a jego dokumentacja do archiwum. Właściwie to nie, trafiła w jeszcze jedno miejsce, co było zasadniczo policzkiem w twarz dla ekipy Milesa – została przekazana Amerykanom, którzy natychmiast zaczęli ją wertować, z zamiarem wykorzystania.

Nie był to jednak ostatni akt tej tragedii. Badaniami nad samolotem Milesa żywotnie zainteresowany był inżynier Vickersa, znany moim czytelnikom skądinąd Barnes Wallis i niestety, nie było to zdrowe zainteresowanie. Wallis miał swoje pomysły na loty naddźwiękowe i skupiały się one na dużym skosie skrzydła i zmiennej geometrii płatowca, co Lockspeiser podchwycił jak michę miodu, bo bał się, że stosunkowo prosty i cienki płat M.52 zwyczajnie nie wytrzyma trudów lotu z prędkościami naddźwiękowymi. Faktem jest, że w tamtym czasie nie było jeszcze dość danych, by móc potwierdzić, że zarówno skrzydło skośne, jak i krótkie i względnie proste, niezależnie od siebie nadają się do lotów naddźwiękowych, a wyposażone w nie maszyny będą mieć jedynie inne własności aerodynamiczne.

Wallis doradził wówczas Lockspeiserowi, by zakończyć projekt M.52 i skupić się na jego autorskim pomyśle. W ten sposób Wallis otrzymał finansowanie projektu Swallow, z zastrzeżeniem, że ma również zająć się sprawdzeniem, czy Milesowie mieli rację z projektem M.52 – tak na wszelki wypadek.

Skoro ministerstwo uparło się, by doświadczenia naddźwiękowe zdobywać na modelach, sprokurowano niewielki model oparty o dokumentację M.52, wyposażony w niewielki silnik rakietowy. W zaledwie 15 miesięcy ekipa Wallisa przygotowała zarówno model, jak i samolot-matkę, który miał wynieść go na wysokość zrzutu i posłać w drogę.

8 października 1947 roku specjalnie przygotowany de Havilland Mosquito wyniósł model M.52 na wysokość 11 kilometrów i odrzucił go. Zgodnie z planem, model miał osiągnąć prędkość Ma 1.3 w około 70 sekund, a potem spaść do wody, po drodze przekazując dane telemetryczne drogą radiową. Upadek do wody się udał, ale niestety w kawałkach – awaria silnika rakietowego spowodowała eksplozję tuż po jego uruchomieniu, w wyniku czego model został rozniesiony na strzępy. W niecały tydzień później, 14 października 1947 roku, spod statku-matki, jakim był Boeing B-29, zrzucony został Bell X-1, rakietowy samolot eksperymentalny o kształcie podejrzanie zbliżonym do Milesa M.52, przekraczając prędkość dźwięku z Chuckiem Yeagerem na pokładzie.

Awantura w brytyjskiej prasie odbijała się echem jeszcze długo. Rok później, ekipa Wallisa zbudowała inny model, który tym razem zadziałał jak powinien. 10 października 1948 roku osiągnięto na nim prędkość równą Ma 1.38, potwierdzając słuszność pomysłu braci Miles i jeszcze bardziej pogrążając reputację Lockspeisera. Brytyjska prasa dosłownie żądała, by przywrócić finansowanie dla projektu M.52, ale poza brakiem politycznej woli, było już za późno. Pociąg odjechał (do Francji, a nie był to ostatni raz, ale o tym przy innej okazji).

Jeśliby podliczyć koszty, jakie RAE poniosło na badania z wykorzystaniem modeli (nie licząc dwóch lat opóźnienia), finansowania wystarczyłoby, aby M.52 odbył pierwszy lot latem 1946 roku, a dalej sprawy mogły potoczyć się już swoim biegiem. W 1970 roku Bristol i Rolls-Royce wydały wspólny raport, w którym zawarto stwierdzenie, że przy wykorzystaniu nowoczesnych (wówczas) środków, można bezsprzecznie stwierdzić, że M.52 był projektem zaprojektowanym zgodnie ze sztuką i cała idea była wiarygodna – można było być praktycznie pewnym, że gdyby doszło do oblotu i testów, samolot spełniłby pokładane w nim nadzieje.

Karma dosięgnęła też Barnesa Wallisa: M.52 został chcąc-nie chcąc walidowany przez jego własne próby na modelach. Jednocześnie Wallis nie miał szczęścia ze swoim Swallow – paradoksalnie, to jego pomysł na samolot sterowany bez użycia lotek był niemożliwy do urzeczywistnienia jeszcze przez kilka dekad. Być może dziś, z wykorzystaniem fly-by-wire, ten pomysł mógłby zagrać, ale nie ma chętnego, by to sprawdzić. Lotki i stery sprawdzają się dobrze, podobnie jak skrzydła pasmowe i wektorowany ciąg, które wespół wyparły z użytku skrzydło o zmiennej geometrii.

Ostatecznie próby na X-1 i późniejszym X-3 Stiletto pokazały, że krótkie i cienkie, ale solidnie obciążone skrzydło, jest w stanie unieść naddźwiękowy myśliwiec, ale taki samolot będzie raczej szybki w linii prostej i nieszczególnie zwrotny, co nie przeszkodziło mu się sprzedać, choć w dużej mierze dzięki górze łapówek.