viernes, 21 de abril de 2017

DCLXXXIX - Los últimos motores de gran potencia a pistón.

-Si exceptuamos algunos motores ingleses en "H" de Napier (Sabre y Nomad) y los Rolls-Royce en "V-12" (Griffon), en "X" y otras figuras (Vulture, Eagle, Exe-Boreas, Pennine...) o los Bristol Centaurus, se buscaba superar los 2000 HP de los grandes V-12 hacia los 3000 y hasta 5000 HP, la solución se encontró en los radiales de 2, 4, y hasta 6 estrellas (o "rows"), llamados "poligonales". Y algunos, por su forma "hexagonales".

"Motor Le-Rhone rotativo de 28 cils y WWI" (foto Musee Safran)
-Pero el agrupar varios motores radiales en uno no fué un invento forzado de ultima hora. Ya en la Primera Guerra Mundial se hizo un Le-Rhone de 28 cilindros radial rotativo en cuatro estrellas de siete cilindros. En 1918 quedó en prototipo pues aunque dió 320 CV el efecto de par además de que en las maniobras de vuelo tuvo un efecto brutal debido a la rigidez giroscópica que creaba y la precesión consecuente al intentar cambiar la dirección del avión.

"El 32 cilindros de F. Forest"
-Tampoco cabe considerar que fué un producto original pues ya entre 1888 y 1903 el francés Ferdinand Forest propuso motores radiales rotativos de 8, 20, 24 y 32 cilindros tal como se muestra en la figura anterior, se trata de un motor de cuatro radiales unidos de ocho cilindros cada uno.

"Junkers Jumo 222 de 24 cilindros"  (PeT)
-Desde los anteriores proyectos hasta la realización práctica de alguno de este tipo de motores, llegamos a la Segunda Guerra Mundial en que los V12 llegaron a un limite de 2000 HP o poco más. La casa alemana Junkers hizo el Jumo 222 (foto), el 223, el 224 y el 225 (36 cilindros). La Argus tenía el motor As-5 de 24 cilindros en 6 bloques de cuatro cilindros cada uno, enfriados por liquido. 

"Argus As-5"
-Otros motores alemanes de esos tiempos fueron los FKFS, que hizo tres modelos: los Typ A, Typ B y Typ D. De hecho cada uno se trataba de la unión de cuatro motores V12 de la marca Hirth HM-512.


-Los norteamericanos hicieron el conocido Pratt and Whitney R-4360 (el de mayor éxito sin duda de este tipo de motores) tratado en este blog a menudo y en especial en el capitulo anterior. 

"Pratt and Whitney R-4360"  (AEHS)
-En EEUU hubo el mayor de todos, construido por la Lycoming, el R-7750, para 5000 HP y que tuvo un final canalla. 

"El Lycoming R-7750 tenia 36 cilindros en 9 hileras radiales de cuatro cilindros"
-Destinado al bombardero estratégico B-36 de la Convair, por intereses políticos fué desestimado en favor del P&W R-4360, que resultaron de potencia insuficiente para éste gran avión. 

"B-36 con 6 motores P&W R-4360 y 4 turboreactores J-47"
-Por ello hubo que añadir cuatro turboreactores dos a dos en los extremos de las alas. Fué una solución de compromiso. El posible ingreso de Lycoming en el grupo de los grandes fabricantes quedó truncado. Pero Lycoming ha sido el más importante en la pequeña y media potencia para la Aviación General, hasta hoy, en pleno siglo XXI.


"Motor Mathis de 42 cilindros en banco de ensayos"
-Pasamos a Francia donde hay otra historia interesante. Emile Mathis era un fabricante de motores que a pesar de ofrecer una amplia gama de potencia no llegó a cuajar entre las grandes de ese pais. Hizo unos grandes motores de éste tipo que relatamos, el "Vesta" que era un motor de 42 cilindros en seis estrellas de siete cilindros y 2500 CV al que sucedió el "Vega" de más cubicaje y la misma arquitectura pero con 5000 CV.  Resultó que ante la embestida alemana del año 1939, Emile escondió el motor y documentos en unas cuevas de los montes Pirineos.





"M-253K"
-Finalmente pasamos a la Unión Soviética y en la WWII. Bessonov  hizo su motor M-300 de 36 cilindros y 3000 CV, en el año 1941. No obstante los más conocidos de ese país fueron los Dobrynin M-250, -251 y -253 de 24 cilindros en  cuatro estrellas de 6 cilindros.


"Zvezda M-503, por el lado del compresor"   (PeT)
-También en Rusia se hicieron, hasta hace poco, los "Zvezda" que aun siendo destinados a la marina, hubo algún proyecto de utilizarlos en aviación, en concreto del M-503. Como referencia el M-501, Diesel, tenía 42 cilindros (7 x 6).

-Llegados a este punto y con  el final de la WWII y con los motores de pistón llegados a su limite, empezó el reinado de las turbinas: Los Turbohélices y los Turborreactores.


ReF.:    (DCLXXXIX)         RMV   /  AEHS  /  " Los Motores Aeroespaciales, A-Z"


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jueves, 20 de abril de 2017

DCLXXXVIII - Ventana abierta para la comprensión del P&W R-4360 (Parte 1 de 2)

-He observado que aparte algunos R-2800 los motores más utilizados en grandes aviones de transporte militar, bombardero y aerolínea en los años 1950's eran principalmente los Wright R-3350 y los P&W R-4360. Los Wright incluso en aviones de combate monomotores, pero en aviación civil estaban en los Lockheed "Constellation", en el DC-7 "Seven Seas", etc.  Los Pratt and Whitney R-4360 estaban en los C-97, C-124, en los B-36, etc.

"Cigüeñales de estrella simple y doble"

-El R-3350 era un doble estrella de 18 cilindros que podía disponer además de unas turbinas de recuperación de la energía perdida por los tubos de escape para "sumarla" al cigüeñal mecanicamente, eran los "Turbo Compound". Su arquitectura era relativamente sencilla pues se trataba de la unión de dos motores radiales formando una Doble Estrella o sea Doble Row. La pieza principal, el cigüeñal tenía dos codos, a 180º a fin de ir repartiendo alternativamente los encendidos.

"Cilindros al "trebolillo" en Espiral o Helicoide del R-4360" (Museo Kalamazoo)
-Pero para el Autor de este Blog, a pesar de muchas horas invertidas en la comprensión del R-4360 no llegaba a ver la solución, hasta que ha llegado a mis manos un documento de la Academia de la USAF de la Base de la Fuerza Aérea de Albrook (AFB = Air Force Base) en la Zona del Canal, en Panamá, dedicada a la instrucción de personal militar de los países Aliados de América Latina. Los motores se iban complicando al tiempo que se les exigía más potencia. Se pasó de la Doble estrella a cuatro y seis unidas.

"Sección con vistas al cigüeñal de cuatro codos"
-Hubo muchos motores, más de los que suponemos, de éste estilo, pero la mayoría con cilindros alineados y formando bloques que a su vez daban una aspecto "Hexagonal" o "Poligonal" según las hileras y composición. 

-A modo de ejemplos hubo el Lycoming XR-7750 de 36 cilindros (9 hileras de cuatro cilindros).
-Los Jumo 222 de 24 cilindros, los 223, los 224 y 225, éste de 36 cilindros, (9x4).
-La Argus alemana hizo el As-5 de 24 cilindros (6x4).
-La Mathis francesa con los "Vesta" y "Vega"de 42 cilindros (7x6).
-Los Zvezda rusos como el M-501, M-503, de 36 cilindros (6x6).
-Los Dobrynin rusos también M-250, 251 y 253 de 24 cilindros (6x4).
-El Bessonov ruso M-300 de 36 cilindros (9x4).
-FKFS alemanes, Typ A, B y D (4xV12)
-Los Armstrong Siddeley "Hyena" de 15 cilindros (3x5) y "Deerhound" de 28 (7x4)

....etc........Todavía hay algunos más, pero esto es para otro capitulo de éste Blog.

"El R-4360, desde otro ángulo"
-En las fotos del motor P&W R-4360 vemos claramente la disposición de los cilindros en espiral, lo que facilita -con los deflectores adecuados- el enfriamiento de todos los cilindros por el aire que entra por la boca frontal.

"Claramente, los cilindros están en espiral"
-Los anteriores motores mencionados tienen los cilindros en fila  longitudinal en el sentido de la marcha y algunos enfriados por liquido.

"Numeración en un R-3350. El #1 está a las 12:00 hrs."
-En los de doble estrella, ambas están intercaladas de manera que ofrecen una sola área frontal, esto se complica en el de cuatro estrellas R-4360 que los coloca en espiral formando un canal por donde entra el aire que es dirigido mediante deflectores alrededor de cada cilindro pasando al canal de aire del otro lado.  Ver primera foto de este capitulo.
"Numeración de los cilindros en el P&W R-4360"
-La numeración de los cilindros, visto el motor desde atrás, es en el sentido del reloj pero dando a cada estrella una letra: A, B, C y D y el número correlativo. (A1, B1, C1, D1, A2, B2....). La estrella A es la trasera, siendo las B, C y D hacia adelante. A este motor se le denomina con el apodo de "Mazorca" por su aspecto. En Italia "Pannocchia", que es lo mismo.

"Extraña inclinación de los cuatro codos del cigüeñal a 192 6/7 º en lugar de 180º"
-Y aquí empezaba mi rompecabezas: el CIGÜEÑAL. No podía ser uno con 4 codos a 180º porque no tendría un funcionamiento regular. Esperaba hacer mis cálculos sobre un cigüeñal con codos a 180º, pero resulta que al estar los cilindros colocados en espiral alrededor del cárter central, se van solapando con el ángulo geométrico que es de: 360º : 28 cils. = 12'8571º o lo que es lo mismo 12 y 6/7º. Como el encendido se producirá saltando de una estrella a otra, serán los 180º + 12 y 6/7º. Pues es mejor colocar los codos del cigüeñal a éste ángulo 180+12 y 6/7 = 192 y 6/7º.

"Orden de Encendido en el R-4360"
-Es decir, que la solución estaba en la construcción atípica del cigüeñal. Hay el mismo ángulo entre el codo de la estrella A a la B. De la B a la C. De la C a la D.  Pero.... NO  de la D a la A de nuevo. O sea que sigo estando liado como al principio. Porque son 141'429 º solamente.

"Convair B-36 Peacemaker  (Pacificador?)"

"Los cuatro R-4360 del ala izquierda del gran hidroavión de Howard Hughes"   (PeT)


ReF.:      (DCLXXXVIII)       RMV   /   AFB Albrook  Juan Alejandro Parodi


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miércoles, 19 de abril de 2017

DCLXXXVII - "QECA" ó "Quick Engine Change Assembly"

-El "QECA" es un concepto racional en el Mantenimiento de Aviones y en concreto el del Grupo Motor. Se trata de formar un conjunto con el motor, bancada, accesorios, capotaje e instalaciones justo hasta donde conecta con la "Chapa cortafuegos" (Firewall) de la célula o estructura del propio avión. Menos la Hélice, que iba aparte, no estaba incluida en éste concepto. Por motivos de transporte y manejo.

"Practicamente la zona amarilla es la QECA" (Batalla de Inglaterra)

"Sujeción superior de la bancada y empalmes" (Museo Evergreen)
-Todos los conectores y empalmes eléctricos se encuentran reunidos en un sólo punto en el "firewall" así como los conductos de combustible, aceite e hidráulico, aire comprimido, etc, también reunidos en un punto de fácil acceso. Lo mismo con los mandos para el motor: acelerador, control de mezcla, de paso de la hélice, calefacción de aire al motor, etc. Todo ello permite un cambio de motor muy rápido tanto en un aerodromo provisional avanzado (on the Field) durante un conflicto militar, como en una base aérea (1er nivel), lejos de los Centros de Mantenimiento de 2º o 3er nivel.

"Llegada de un motor de Me-110 al Museo de Paris,
 un QECA de DB-603A sin los capots laterales y superiores" (foto Autor)
-Aquí entraba el Mecánico de Aviación de Linea que tenía que hacer un juicio certero sobre la decisión de "echar abajo" un motor por un fallo cuya reparación estaba fuera de su alcance técnico o de medios. Como un médico de familia, diagnostica en función de sus amplios conocimientos generales y sobre el motor en concreto, pero la intervención quirúrgica se efectuará en los hospitales y clínicas, o en éste caso la reparación se llevará a cabo por los especialistas de los niveles mencionados (2º y 3er) que son las Maestranzas, incluso la fábrica del material.

"Es esencial un buen diagnóstico por el Mecánico de Aviación" (CPP-43221)
-Pocos conocen la historia de la primera vez - mejor dicho, del primer avión-  que utilizó este sistema: fué en un avión militar el Messerchsmitt Me-109, que además el QECA incluía el armamento cañón entre los bloques de los cilindros o las dos ametralladoras sincronizadas encima del motor. Para el cambio, el Mecánico debía sacar unos pocos registros -"tapas de visita"-, desconectar un sólo conector múltiple de circuitos los eléctricos, los de fluidos y los mandos. Y "Soltar" los pernos de sujeción de la bancada a la estructura para separar el motor del avión. Con la ayuda de una eslinga y una grúa, el trabajo era relativamente fácil.

"El sistema QECA se fué incorporando a todos los aviones"
-Esta idea fué aceptada en las Fuerzas Aéreas de los EEUU en 1943 sobre un bombardero B-24 Liberator quedando demostrado que el cambio se efectuaba en la mitad del tiempo. Se eliminaba el "transvase" de accesorios del motor dañado al nuevo motor, sus tuberías, instalaciones, deflectores, protectores, "silentblocs" y un largo etc. Cosa que se efectuaba una vez bajado el motor, a nivel del suelo, quedando el área como un campamento indio.

"Los compartimentos de motores llamados a veces, barquillas, nacelas o góndolas"
-Con el sistema "QECA", el motor venía probado en banco, sus accesorios también, No precisaba puestas a punto. Sólo un "Pre-Oiling" o engrase previo de cebado antes de la puesta en marcha para evitar daños. Cosa que se efectuaba con un simple contenedor de aceite presurizado o una pequeña bomba manual.

"Bello diseño de un grupo motopropulsor y bien definido QECA" (Ceac-17)
-Después de esta experiencia, ya todos los aviones se diseñaron con la posibilidad de efectuar los "QECA", durante el resto de la Segunda Guerra Mundial y después en los grandes aviones de las Aerolineas. Los principales constructores de aviones, de acuerdo con los de motores hicieron los QECA. En Inglaterra se llamaron "POWER EGGS" (Huevos de potencia) y así lo hicieron  tanto la Bristol como la Rolls-Royce.


"Muy parecidos los Power Eggs del Azor o de un Noratlas francés"
-Los motores de "Hercules" de la Bristol, aparecen iguales incluso cuando se instalan en aviones extranjeros como fué en nuestro caso el CASA 207 "Azor". Ocurrió lo mismo con los motores de la Rolls-Royce "Merlin" de igual apariencia en un "Lancaster" inglés que en el  CASA-2111 "Pedro", que adaptó estos motores a su versión del famoso Heinkel He-111.

"Casa-Heinkel con Merlins de RR" (Pintura Juan Abellan y del archivo de RMV)


ReF.:     (DCLXXXVII)      RMV  /  Academia del Canal  / Juan Abellan / Ceac-RMV



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miércoles, 12 de abril de 2017

DCLXXXVI - Los "Otros" motores americanos de la WWII

-Durante la Segunda Guerra Mundial hubieron tres principales fabricantes de motores norteamericanos para los aviones de combate, transporte, cazas y bombarderos: La Wright, la Pratt and Whitney y la Allison. Las dos primeras con radiales enfriados por aire.

"Boeing B-17" (Foto de "The Collings Found) (PeT)
-Pero en el esfuerzo de guerra se implicó a otras compañias, preferentemente de automoción, en la construcción de motores para los fabricantes de estructuras Boeing, Douglas, Grumman, Consolidated, Republic, Curtiss, North-American, Lockheed, etc..  Asi, tenemos que la Ford, Chrysler-Dodge, Buick y Chevrolet de la GM, Nash-Kelvinator como las principales. Otras muchas hicieron partes, componentes y accesorios. Y la Packard, Chevrolet y Ford hicieron los Merlin ingleses para los P-51 Mustang y Lancaster canadienses.

"Motor Buick" (Arch. RMV)
-La Buick y la Chevrolet son divisiones de la General Motors y en aquel tiempo hicieron los motores bajo licencia de Pratt & Whitney: R-1830, R-2000 y R-2800 que llevaron los B-24, C-47 principalmente.

"Dodge R-3350 para B-29"  (Arch. J.A.)



-La Dodge era una División de Chrysler e hizo los Wright R-3350 para el B-29 y el R-1820 para el B-17.

-La Ford fabricó el motor de la P&W Double Wasp R-2800 que se montaron en algunos B-24 Liberator, B-26 Marauder y C-46 de la Curtiss.

"Radial Nash-Kelvinator" (A-Z)
"Anuncio de Nash durante la WWII" (A-Z)
-Los motores construidos en la Nash-Kelvinator era licenciados por la Pratt & Whitney, el modelo R-2800. También hizo hélices.

-Otro tema eran los motores ingleses de la Rolls-Royce, el Merlin en concreto que hicieron  la Packard, la Continental y la Ford.



ReF.:     (DCLXXXVI)        RMV   /  "Los Motores Aeroespaciales, A-Z" / AEHS



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