Prototype

Mitchells projekt bestod i at bygge et fly, der var opbygget som en hel-metals semi-monocoque. Dette vil sige en selvbærende konstruktion uden fortidens rør og lærred. Denne proces var mere fremstillings-tidskrævende, men gav bedre aerodynamik og dermed højere ydelser. Hawker valgte den gængse metode til deres Hurricane.
Kroppen lignede ret hurtigt den, som vi kender fra de serieproducerede Spitfires, men vingerne var endnu ret tykke med lige forkant. Det var på et senere tidspunkt at man besluttede at lave en endnu tyndere vinge i en "slim line" udgave med en tykkelse på 13% af corden (vingens bredde), hvilket medførte problemer med opbevaringspladsen til ammunition og plads til det optrækkelige understel. Problemet blev løst og samtidig opstod de kendte elliptiske vinger, med den bonus at den inducerede modstand var stærkt formindsket. Induceret modstand er den modstand, som dannes specielt omkring vingetipperne, idet luften på vingens underside, hvor der normalt er overtryk, løber op på oversiden, hvor der er undertryk - dette fænomen er også kendt som randhvirvler. Denne lave modstand gav senere modeller af Spit’en meget gode højdeflyvningsegenskaber, da disse blev brugt som interceptors og til foto rekognoscerings opgaver. Den utraditionelle løsning med elliptiske vinger var ingen tilfældighed, men en velovervejet konstruktion baseret på stor viden om aerodynamik. Faktisk havde Spit’en en højere maksimal hastighed (Vne) end den tyske Messerschmitt Me262 med pilformede vinger, som var verdens første operationelle jetjager i 1944. En LF Mk. IXE’s max. hastighed under dyk var mach 0,85 svarende til 960km/t i 6.600 meter. Faktisk skal man helt hen til den amerikanske F-86 Sabre, før man finder et fly, som tophastighedsmæsigt kan overgå Spitfiren.

Den nye motor, PV12, var en hel ny type, men med rødder i R25R’en. Den var ligeledes væskekølet og dette medførte problemer med at lave et effektivt kølesystem. Vand har et ret lavt kogepunkt, så det krævede store kølere at holde motortemperaturen nede. Dette problem løste man ved at benytte sig af en blanding af ætylen og glycol. Man fandt ud af at denne væske først kogte ved ca. 190° Cels. og at den kunne benyttes ved ganske små modifikationer på motorerne. Forsøg med at lave en køler, som kunne nedsænkes fra vingen blev kasseret. Til slut blev køleren placeret i et ret lille hus i og under styrbords vinge. Dette hus var aerodynamisk udformet således at luftens hastighed blev nedsat når luften blev ført ind i huset og igennem kølerelementet. Med en flap kunne man øge og mindske luftgennemstrømningen gennem køleren. Under bagbords vinge placeredes oliekøleren. Alt i alt kunne kølerarealet således mindskes med 50%. Denne løsning, som var stærkt fartafhængig, havde imidlertid den bagside at Spitfiren senere fik det problem, at den var meget lidt glad for at holde på jorden med motoren kørende i tomgang i længere tid inden start - temperaturen kunne blive meget høj.

Efter mange diskussioner om bevæbningen af Spit’en (og Hurricane) valgte Air Ministry endelig 8 styk Browning 0.303" maskingeværer, som blev fremstillet af Colt i USA. Disse delte ammunition med hærens standardgevær. Dette affødte flere problemer med vingerne for både Hawker og Supermarines projekter. Heldigvis lykkedes det Supermarine at bibeholde den optimale corde i hele vingens længde uden at tilføje forhøjninger eller ændre profilets tykkelse.

Ironisk nok var det en Sq. Leader fra Air Staff’s Operational Requirements Branch, som indirekte påførte Supermarine store problemer ved at være fortaler for 8-maskingeværsløsningen, der var så glad for hele Spitfire-projektet og fandt det så lovende, at han pressede på for at der skulle udstedes ordrer på Spitfires før prototypen nogensinde havde fløjet. Mange tekniske problemer med den nye motor, som i mellemtiden var blevet omdøbt til Merlin, var en stadig kilde til forsinkelser. I december 1935 fik Merlin’en imidlertid et midlertidigt luftdygtighedsbevis og blev endeligt installeret i prototypen. Den 6. marts 1936 fløj Spitfiren for første gang med "Mutt" Summers, Vickers testpilot, bag pinden. (Ifgl Jeffrey Quill, som var 1. test-pilot på Spitfire projektet blev 1. flyvning foretaget d. 6. marts og ikke den 5. som historien ellers siger.)

Den første flyvning gik godt og der var ingen fejl på flyet. Senere prøveflyvninger var skuffende; K5054 kunne ikke opnå den topfart på 560 km/t, som "R.J." (Mitchells kælenavn) havde regnet med; topfarten var kun 536 km/t. Problemet lå i propellen. Man forsøgte sig med forskellige propeller, men ingen af dem gav det ønskede resultat før at man afprøvede en propel, som var lavet af Supermarine selv. Da opnåede man en topfart af 556 km/t, hvilket R.J. mente "var tæt nok på."

Da prototypen udelukkende var samlet ved hjælp af undersænkede nitter, hvilket var tidskrævende, forsøgte man at simulere brug rundhovede nitter ved at lime halve ærter oven på de undersænkede nitter. Resultatet blev en væsentlig reduktion af flyet præstationer. Konklusionen blev at man på produktionsflyene brugte undersænkede nitter på de steder hvor det var kritisk for luftstrømningen hen over flyet, og der hvor det var ukritisk benyttede man normale rundhovede nitter.

Efter endte prøveflyvninger hos Supermarine blev K5054 overdraget til regeringen og Royal Air Force til de egentlige prøveflyvninger. Efter små ændringer af paneler i vingerne og større ændringer af krængeror var blevet foretaget af Supermarine, blev K5054 malet gråblå og igen overdraget til myndighederne, hvor de endelige maksimal-belastnings tests skulle foregå. Med en opdateret "Merlin C"-motor, som ydede 1.172 heste ved 3.000 o/min opnåede man bemærkelsesværdige resultater; 558 km/t i 16.800 fod - fra 0 til 15.000 fod på 5 minutter og 42 sekunder.

Flere småændringer kom til, og ordrer på de første 310 Spitfires blev placeret. Den første Spitfire, som blev operationel - K9789, ankom til Eskadrille nr. 19 på Duxford d. 4 august 1938. Bl.a. havde flyene fået en rundet hood (cockpit-hætte eller låg), hvilket gav piloten væsentligt bedre udsyn samt en panserforrude, som blev monteret uden på vindspejlet.

Til sidst skal det nævnes at hvad Mitchell betød for Spitfire's design og fødsel kom Joseph (Joe) Smith, Mitchells højre hånd, til at betyde for Spitfires overlevelse og videre udvikling. Joe Smith havde været med fra starten og trådte til da R.J. døde. Med sin indsigt i projektet og fornemmelser for hvad der var behov for begyndte han at arbejde med idéen om at tilpasse en Spitfire til den nye motor som Rolls-Royce arbejde med.  
 

 

 

Konstruktionstegning af Supermarine Spitfire.

Klik for større billede.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spitfire protypen - K5054 - i sin blågrå bemaling på Martlesham Heath, hvor de første rigtige prøveflyvninger hos Aircraft and Armament Experimental Establishment fandt sted. Bemærk de karakteristiske ellipse formede vinger og den 2-bladede propel, som først i starten af krigen blev forbedret.