Motor Radial

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Continental radial, 1944

Pratt & Whitney R-1340 radial montado en Sikorsky H-19 helicóptero

C. M. Manly construido un refrigerado por agua de cinco cilindro de motor radial en 1901, una conversión de uno de Stephen Balzer giratorio de motores, para Langley de Aeródromos de la aeronave. El motor de Manly producía 39 kW (52 CV) a 950 rpm.

En 1903-1904 Jacob Ellehammer utilizó su experiencia en la construcción de motocicletas para construir el primer motor radial refrigerado por aire del mundo, un motor de tres cilindros que utilizó como base para un modelo más potente de cinco cilindros en 1907. Esto se instaló en su triplano e hizo una serie de saltos cortos de vuelo libre.

Otro de los primeros motores radiales fue el Anzani de tres cilindros, originalmente construido como una configuración de «ventilador» W3, uno de los cuales impulsaba el Blériot XI de Louis Blériot a través del Canal de la Mancha. Antes de 1914, Alessandro Anzani había desarrollado motores radiales que iban desde 3 cilindros (espaciados a 120° de distancia), lo suficientemente temprano como para haber sido utilizado en algunos ejemplos de fabricación francesa del famoso Blériot XI de la fábrica original de Blériot, hasta un enorme motor de 20 cilindros de 200 hp (150 kW), con sus cilindros dispuestos en cuatro filas de cinco cilindros cada uno.

La mayoría de los motores radiales son refrigerados por aire, pero uno de los motores radiales más exitosos (y el primer diseño «estacionario» producido para aviones de combate de la Primera Guerra Mundial) fue la serie Salmson 9Z de motores radiales refrigerados por agua de nueve cilindros que se produjeron en grandes cantidades durante la Primera Guerra Mundial. Georges Canton y Pierre Unné patentaron el diseño original del motor en 1909, ofreciéndolo a la compañía Salmson; el motor era a menudo conocido como Canton-Unné.

De 1909 a 1919, el motor radial fue eclipsado por su pariente cercano, el motor rotativo, que difería del llamado radial «estacionario» en que el cárter y los cilindros giraban con la hélice. Era similar en concepto al radial posterior, la principal diferencia era que la hélice estaba atornillada al motor y el cigüeñal al fuselaje. El problema de la refrigeración de los cilindros, un factor importante en los primeros radiales «estacionarios», se alivió al generar el motor su propio flujo de aire de refrigeración.

En la Primera Guerra Mundial, muchos aviones franceses y otros aliados volaron con motores rotativos Gnome, Le Rhône, Clerget y Bentley, los últimos ejemplos de los cuales alcanzaron los 250 hp (190 kW), aunque ninguno de los de más de 160 hp (120 kW) tuvo éxito. En 1917, el desarrollo de motores rotativos se estaba quedando atrás de los nuevos motores en línea y de tipo V, que en 1918 producían hasta 400 hp (300 kW), y alimentaban a casi todos los nuevos aviones de combate franceses y británicos.

La mayoría de los aviones alemanes de la época usaban motores en línea refrigerados por agua de 6 cilindros. Motorenfabrik Oberursel hizo copias con licencia de las centrales eléctricas rotativas Gnome y Le Rhône, y Siemens-Halske construyó sus propios diseños, incluido el Siemens-Halske Sh.III motor rotativo de once cilindros, que era inusual para el período en estar orientado a través de un tren de engranajes cónicos en el extremo posterior del cárter sin que el cigüeñal estuviera firmemente montado en el fuselaje del avión, de modo que los componentes internos de trabajo del motor (cigüeñal completamente interno «flotante» en los cojinetes del cárter, con sus bielas y pistones) se giraban en la dirección opuesta al cárter y los cilindros, que aún giraban como lo hacía la propia hélice, ya que todavía estaba firmemente sujeto a la parte delantera del cárter, como con rotaciones alemanas umlaufmotor.

Al final de la guerra, el motor rotativo había alcanzado los límites del diseño, particularmente en lo que respecta a la cantidad de combustible y aire que se podía introducir en los cilindros a través del cigüeñal hueco, mientras que los avances en metalurgia y refrigeración de cilindros finalmente permitieron que los motores radiales estacionarios reemplazaran a los motores rotativos. A principios de la década de 1920, Le Rhône convirtió varios de sus motores rotativos en motores radiales estacionarios.

Para 1918, las ventajas potenciales de los radiales refrigerados por aire sobre el motor en línea refrigerado por agua y el motor rotativo refrigerado por aire que había impulsado a los aviones de la Primera Guerra Mundial fueron apreciadas, pero no se realizaron. Los diseñadores británicos habían producido el ABC Dragonfly radial en 1917, pero no pudieron resolver los problemas de refrigeración, y no fue hasta la década de 1920 que Bristol y Armstrong Siddeley produjeron radiales refrigerados por aire confiables, como el Bristol Jupiter y el Armstrong Siddeley Jaguar.

En los Estados Unidos, el National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) señaló en 1920 que los radiales refrigerados por aire podían ofrecer un aumento en la relación potencia / peso y la confiabilidad; para 1921, la Armada de los Estados Unidos había anunciado que solo ordenaría aviones equipados con radiales refrigerados por aire y otras armas aéreas navales siguieron su ejemplo. El motor J-1 de Charles Lawrance fue desarrollado en 1922 con fondos de la Marina, y el uso de cilindros de aluminio con revestimientos de acero funcionó durante 300 horas sin precedentes, en un momento en que la resistencia de 50 horas era normal. A instancias del Ejército y la Marina, la Wright Aeronautical Corporation compró la compañía de Lawrance, y los motores posteriores se construyeron bajo el nombre Wright. Los motores radiales daban confianza a los pilotos de la Marina que realizaban vuelos de largo alcance sobre el agua.

El motor radial J-5 Whirlwind de 1925 de 225 hp (168 kW) de Wright fue ampliamente considerado como «el primer motor de avión verdaderamente confiable». Wright empleó a Giuseppe Mario Bellanca para diseñar un avión para exhibirlo, y el resultado fue el Wright-Bellanca WB-1, que voló por primera vez ese mismo año. El J-5 fue utilizado en muchos aviones avanzados de la época, incluido el Spirit of St.Louis de Charles Lindbergh, en el que realizó el primer vuelo transatlántico en solitario.

En 1925 se fundó la compañía estadounidense Pratt & Whitney, compitiendo con los motores radiales de Wright. Pratt & La oferta inicial de Whitney, el R-1340 Wasp, se probó ese mismo año, comenzando una línea de motores durante los siguientes 25 años que incluía el Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp de 14 cilindros y dos hileras. Se produjeron más avispas gemelas que cualquier otro motor de pistón de aviación en la historia de la aviación; se construyeron casi 175.000.

En el Reino Unido, la Bristol Aeroplane Company se concentraba en el desarrollo de radiales como los radiales Júpiter, Mercurio y Hércules de válvula de manguito. Alemania, Japón y la Unión Soviética comenzaron a construir versiones con licencia de los radiales de Whitney de Armstrong Siddeley, Bristol, Wright o Pratt & antes de producir sus propias versiones mejoradas. Francia continuó su desarrollo de varios motores rotativos, pero también produjo motores derivados de diseños Bristol, especialmente el Jupiter.

Aunque otras configuraciones de pistón y turbohélices se han hecho cargo de los aviones modernos impulsados por hélices, Rare Bear, que es un Grumman F8F Bearcat equipado con un motor radial Wright R-3350 Duplex-Cyclone, sigue siendo el avión propulsado por pistones más rápido.

125.334 del Pratt estadounidense de 18 cilindros y dos hileras & Whitney R-2800 Avispa Doble, con una cilindrada de 2.800 in3 (46 L) y entre 2.000 y 2.400 cv (1.500-1.800 kW), propulsaba el corsario monomotor americano Vought F4U, Grumman F6F Hellcat, Republic P-47 Thunderbolt, Martin B-26 Marauder bimotor, Douglas A-26 Invader, Northrop P-61 Black Widow, etc. El radial de doble hilera de 14 cilindros Avispa de cilindrada más pequeña (a 30 litros) de la misma empresa se utilizó como diseño principal del motor para el B-24 Liberator, el PBY Catalina y el Douglas C-47, cada uno de los diseños se encuentra entre los líderes de producción en números de producción históricos para cada tipo de diseño de fuselaje.

Los aviones de guerra estadounidenses de dos hileras radiales de la serie Wright Cyclone de los Estados Unidos: el Ciclón Doble de 14 cilindros y casi 43 litros de cilindrada propulsaba al monomotor Grumman TBF Avenger, al bimotor norteamericano B-25 Mitchell y a algunas versiones del Douglas A-20 Havoc, con el ciclón doble de casi 55 litros de cilindrada y 18 cilindros propulsando al cuatro motores Boeing B-29 Superfortress y otros.

La oficina de diseño soviética Shvetsov OKB-19 fue la única fuente de diseño para todos los motores radiales producidos en fábrica por el gobierno soviético utilizados en sus aviones de la Segunda Guerra Mundial, comenzando con el Shvetsov M-25 (basado en el diseño del estadounidense Wright Cyclone 9) y luego diseñando el radial de catorce cilindros Shvetsov ASh-82 de 41 litros de cilindrada para cazas, y el radial de dieciocho cilindros Shvetsov ASh-73 de 58 litros de cilindrada masivo en 1946,-el diseño radial de desplazamiento del OKB de Shvetsov durante la guerra fue el diseñado localmente, 8.desplazamiento de 6 litros Shvetsov M-11 radial de cinco cilindros.

Más de 28.000 de los BMW 801 de dos filas, de 14 cilindros y 42 litros de cilindrada, con entre 1.560 y 2.000 CV (1.540-1.970 CV, o 1.150-1.470 kW), propulsaban al Focke-Wulf Fw 190 Würger de un solo asiento y un solo motor alemán, y al Junkers Ju 88 de dos motores.

En Japón, la mayoría de los aviones eran propulsados por motores radiales refrigerados por aire, como el Mitsubishi Zuisei de 14 cilindros (11.903 unidades, por ejemplo, Kawasaki Ki-45), Mitsubishi Kinsei (12.228 unidades, por ejemplo, Aichi D3A), Mitsubishi Kasei (16.486 unidades, por ejemplo, Kawanishi H8K), Nakajima Sakae (30.233 unidades, por ejemplo, Mitsubishi A6M y Nakajima Ki-43), y Nakajima Homare de 18 cilindros (9.089 unidades, por ejemplo, Nakajima Ki-84). El Kawasaki Ki – 61 y el Yokosuka D4Y eran ejemplos raros de aviones japoneses con motor en línea refrigerado por líquido en ese momento, pero más tarde, también fueron rediseñados para adaptarse a motores radiales como el Kawasaki Ki-100 y el Yokosuka D4Y3.

En Gran Bretaña, Bristol produjo radiales con válvula de manguito y con válvula de asiento convencional: de los diseños de válvulas de manguito, más de 57.400 motores Hércules impulsaron el Vickers Wellington, el Short Stirling, el Handley Page Halifax y algunas versiones del Avro Lancaster, más de 8.000 de los pioneros Bristol Perseus con válvulas de manguito se utilizaron en varios tipos, y más de 2.500 de los radiales británicos de mayor desplazamiento de producción de la firma Bristol para usar válvulas de manguito, el Bristol Centaurus se utilizaron para alimentar el Hawker Tempest II y el Sea Fury. Los radiales con válvulas de asiento de la misma empresa incluidos: alrededor de 32.000 ejemplares de Bristol Pegasus utilizados en el Short Sunderland, Handley Page Hampden y Fairey Swordfish y más de 20.000 ejemplares de Mercurio de nueve cilindros de origen de la empresa de 1925 se utilizaron para alimentar el Westland Lysander, Bristol Blenheim y Blackburn Skua.

TanksEdit

M4 cutaway. El motor radial está en el compartimiento trasero

En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, cuando se dio cuenta de la necesidad de vehículos blindados, los diseñadores se enfrentaron al problema de cómo alimentar los vehículos y recurrieron al uso de motores de avión, entre ellos los tipos radiales. Los motores radiales de avión proporcionaban mayores relaciones potencia-peso y eran más confiables que los motores de vehículos en línea convencionales disponibles en ese momento. Sin embargo, esta dependencia tenía un inconveniente: si los motores se montaban verticalmente, como en el M3 Lee y el M4 Sherman, su diámetro comparativamente grande le daba al tanque una silueta más alta que los diseños que usaban motores en línea.

El Continental R-670, un motor aeronáutico radial de 7 cilindros que voló por primera vez en 1931, se convirtió en un motor de tanque ampliamente utilizado, instalado en el Automóvil de combate M1, el Tanque Ligero M2, el M3 Stuart, el M3 Lee y el Búfalo acuático LVT-2.

El Guiberson T-1020, un motor aeronáutico diesel radial de 9 cilindros, se utilizó en el M1A1E1, mientras que el Continental R975 entró en servicio en el M4 Sherman, el M7 Priest, el cazacarros M18 Hellcat y el obús autopropulsado M44.

radialsEdit moderno

Motor radial de avión de cuatro tiempos Scarlett mini 5

Una serie de empresas continúan construyendo radiales hoy en día. Vedeneyev produce el radial M-14P de 360-450 HP (270-340 kW) utilizado en aviones acrobáticos Yakovlev y Sukhoi. El M-14P también es utilizado por constructores de aviones construidos en casa, como el Culp Special, el Culp Sopwith Pup, el Pitts S12 «Monster» y el Murphy «Moose». los motores de 7 cilindros de 110 hp (82 kW) y 9 cilindros de 150 hp (110 kW) están disponibles en Rotec Aerosport de Australia. HCI Aviation ofrece el R180 de 5 cilindros (75 CV (56 kW)) y el R220 de 7 cilindros (110 cv (82 kW)), disponibles «listos para volar» y como kit de fabricación propia. Verner Motor de la República Checa fabrica varios motores radiales con una potencia de 25 a 150 CV (19 a 112 kW). Motores radiales en miniatura para modelos de aviones están disponibles en O. S. Motores, Saito Seisakusho de Japón y Shijiazhuang de China, y Evolución (diseñada por Wolfgang Seidel de Alemania y fabricada en la India) y Tecnología en los Estados Unidos.

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