sábado, 17 de junio de 2017

DCXCVI - La Sobrepotencia en los motores a pistón (Parte 2 de 4)

-Otra solución alternativa a los sobrealimentadores de dos velocidades eran los que llevaban compresores de 1 o 2 escalones. Y además algunos, debido al tamaño y alto giro de los compresores, utilizaban intercambiadores de calor (Intercoolers) para enfriar el aire comprimido y caliente de la salida de la/s etapas y devolverle densidad antes de entrar en los cilindros.

"Rolls-Royce Merlin 61"

-Hay dos conceptos: en un motor militar el sobrealimentador y turbosobrealimentador se usa para obtener mayor potencia y en un avión de "alta performance civil" de Aviación General el turbosobrealimentador se utiliza para MANTENER la potencia con la altura. O sea que a nivel del mar están "domados" y el turbo va entrando en acción progresivamente a medida que el avión asciende pero con practicamente la misma potencia hasta llegar a la "altura crítica" en que empieza a perder potencia como en un motor atmosférico. Unos controles automáticos ayudan al piloto a efectuar los ajustes.

"Lycoming TSIO-541 turbosobrealimentado"
-Aditamentos como los sobrealimentadores o los turbosobrealimentadores son dispositivos de sobrepotencia. Complementados con mejoras como cámaras de combustión hemisféricas, cuatro válvulas por cilindro, sistemas de inyección de combustible, etc.

"Supermarine S-6 para el Trofeo Schneider. Además fué el ganador"

"Rolls-Royce R"

-Hubo momentos en que se obtenían grandes potencias con un motor casi básico con medios extraordinarios. Es el caso de los aviones del Trofeo Scheneider. En el año 1929 la Rolls Royce preparó el motor "R" para el avion Supermarine S-6. Sobrealimentado a limites extremos llegaba la presión de admisión (MAP) hasta 72'3 pulgadas de mercurio. Recordar que la atmósfera standard al nivel del mar es de 29´92 pulgadas de mercurio = 1013 milibares.

"Motor Fiat AS-6, de record"

-Este avión inglés tuvo un formidable rival en el Fiat MC-72 que llevaba un motor doble AS-6, sobrealimentado también, como adivinamos en la ilustración anterior.

-Pero no termina aquí la cosa, si hemos visto que hay un extremo de desarrollo mecánico, el del combustible utilizado no fué menor. El motor "R" de la Rolls-Royce, no consumía gasolina standard mas o menos mejor de la época sinó que era el cocktail siguiente: 78% de benzol, 22% de petroleo rumano y 2'5 cc por Galón Imperial de TEL (Tetraetilo de Plomo).


"MC-72 en el Museo de Vigna di Valle"
-El Motor Fiat AS-6 llegó tarde a la competición, pasados los años 1929-30. Pero lo que aquí nos interesa es que utilizaba el siguiente combustible: 55% de bencina, 22% de benzol, 23% de alcohol etilico y un 1'5 por mil de TEL.



-Retomando la evolución de los motores sobrealimentados "Merlin" de la Rolls-Royce, hay tres grupos militares definidos. El 1º puede ser el de los "Merlin" I, II, XII, 30, 45, 46 y alguno más posiblemente. Tienen un sobrealimentador de 1 escalón y de 1 velocidad.


-En el segundo grupo estarían los motores con un escalón y dos velocidades, como los "Merlin" de las series X y XX.





-En el 3er grupo y mayor, son los "Merlin" de 2 escalones, 2 velocidades e "intercooler" y aqui estarían los de las series 61, 64, 66, 69, 70, 76, 85, 100, 130, 140...,.

-Las series de "Merlin" 500 y 600 se consideran civiles. Cuando se deseó obtener más potencia, habiendo llegado los "Merlin" al limite de su desarrollo, se hicieron los "Griffon" motores de nueva planta.

-Todas las marcas importantes tuvieron un proceso parecido, cada modelo se planteaba con posibilidades de desarrollo pero llegado al limite se decidia por otro concepto con nuevo nombre. Esto, hasta la llegada de las turbinas.  

-En los siguientes capitulos sobre las Sobrepotencias se desarrollaran otras vertientes del tema. Sigue en las Partes 2 y 3.


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

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DCXCV - La Sobrepotencia en los motores a pistón (Parte 1 de 4)

-Las soluciones para conseguir más potencias en los motores de aviación llegaron progresivamente pero sin pausa a lo largo de los poco mas de 100 años que existe la aviación propulsada. La solución primaria ha sido siempre la de ir aumentando el tamaño del motor, con más cubicaje y más cilindros para repartir la "carga" de las carreras efectivas sobre el eje motor (cigüeñal).


-En el Pratt and Whitney R-4360, radial de cuatro estrellas o "rows", hay 28 cilindros. Si dividimos los 720º de las dos vueltas requeridas por el ciclo de 4T por el N de cilindros, tenemos un impulso sobre el cigüeñal cada 25'7142 grados de giro. (Ver capitulo DCLXXXVIII, para más temas referidos a este motor). Si este cubicaje estuviera reunido en un solo cilindro de enorme tamaño, el impulso seria brutal y el motor daría un brinco tremendo a cada dos vueltas. Aun con volante de inercia.
"Radial de 14 cilindros: 1 carrera efectiva cada 51'428 grados"
-No es lo mismo un motor de un sólo cilindro de gran tamaño con un impulso cada dos giros (4T) que otro con la misma cilindrada y 14 cilindros en que en cada dos giros ha dado 14 impulsos menores. La carga se reparte y las vibraciones disminuyen. Hacia el fin de la WWII hubo motores de 28, 36 y más cilindros. Poco más tarde llegaron las turbinas definitivamente para obtener altas potencias.

"El bonito Hispano Suiza V8 de la Primera Guerra Mundial"
-Podemos comprobar que los combustibles de principio del siglo XX no permitían relaciones de compresión superiores a 5:1 que limitaban la marcha de los motores por autoencendido o detonación. Tras la WWI ya se habían alcanzado relaciones de compresión de hasta 6'5:1. Y por la vía de la relación de compresión, con los nuevos combustibles y sobretodo con la aparición de los aditivos antidetonantes como el tetraetilo de plomo, llegamos a la WWII. Fué un camino para aumentar la potencia de un mismo diseño de motor.

"Reductoras epicicloidales para radiales, a la Izda. de  relación variable y a la derecha de 2:1"

"Reductora de satélites y planetarios -epìcicloidal- para radiales"


-Las reductoras de engranajes rectos eran mas sencillas y utilizadas en motores lineales, especialmente los grandes de 12 cilindros en V. Curiosamente se muestran las dos reductoras utilizadas en el Rolls-Royce Merlin para obtener giro normal y en sentido contrario, utilizado por ejemplo en los DH Mosquito para mejorar la estabilidad. Un motor giraba en un sentido y el otro en el contrario.

-Como se supone, con el aumento de cilindrada y tamaño del motor se obtienen mayores potencias, pero también a través de las revoluciones por minuto. Así que otro camino fué la inclusión de reductoras para la hélice, ya que ésta era la que tenía un limite en la eficiencia aerodinámica debido a la velocidad periférica de la punta de cada pala: la velocidad del sonido.


-En los radiales se usaban preferentemente los epicicloidales de satélites y planetarios. Rolls-Royce las utilizó en el inicio en sus motores "Eagle" y "Condor", pasando a las de engranajes superpuestos a partir de los "Kestrel".

"Sobrealimentador mecánico de un radial y tren de engranajes"

"La potencia absorvida por el sobrealimentador queda compensada con la mucho mayor entregada"

-La siguiente solución para obtener más potencia con el mismo motor era sobrealimentándolo. Por un lado para llenar mejor cada cilindro y otro compensar la pérdida de densidad del aire circundante con la altura, el ambiente normal de funcionamiento de los motores de aviación.


"A una altura de 5200 pies hemos perdido ya presión de admisión en el colector hasta 40'5 con gases a fondo. Pasando a Alta relación de giro, recuperamos presión de admisión y potencia"
-Los sobrealimentadores podían ser mecánicos girando a 10 veces más que el cigüeñal (aprox.) y podían tener una o dos velocidades de rotación. En los de dos velocidades la de Baja relación de giro se utilizaba desde el nivel del mar hasta un determinado nivel (diferente para cada motor). No se debía cambiar a Alta por debajo de los 7000 pies de nivel de vuelo en un R-2000 del Douglas C-54. A partir de esta mayor velocidad del sobrealimentador recuperamos la presión de admisión a 44 pulgadas de MAP, (Presión en el colector de admisión). El mecánico de a bordo debía cambiar de marcha a través de un embrague, como en los automóviles.

-Sigue en la Parte 2 de 4.  Capitulo con el mismo titulo.


ReF.-    (DCXCV)     RMV  /    "Los Motores Aeroespaciales, A-Z"   /  "Los Motores de Aviación, Alternativos"



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DCXCIV - Visita a la colección particular de "Mas Palegry", Francia.

-El dia 7 de Junio del 2017 hemos visitado la colección de aviones y material aéreo de "Mas Palegry". En medio de "vignobles" entre la frontera y Perpignan. La excursión ha sido organizada por la Asociacion EAE que son los antiguos alumnos de la Escuela de Formación de Aprendices y luego empleados de la Fábrica de Motores de Aviación "Elizalde" de Barcelona.



-Como se indica fué fundado por Charles Noetinger y su hijo Marc Noetinger es el que pretende relanzar esta pequeña colección privada. Recuerdo haberlo visitado en los 1970's.


"Magister a la entrada. Este árbol no estaba"

"Entre la visita primera y la actual ha crecido la vegetación"

"Foto del grupo de veteranos de la EAE"
-Charles, el padre de Marc, fué piloto militar en "L'Armée de l'Air" y voló muy especialmente en el  Republic F-84 "Thunderflash" de la foto. (aunque no es exactamente el que él piloteó).


"Intercambio de presentes. El presidente de la EAE, Roberto Ors lee la orla a Marc
 con la dedicatoria de un resumen de todos los motores de aeroespaciales
franceses, extraído de la A-Z"

"Marc relata la historia de las cámaras de fotografia al grupo de veteranos de la EAE)
"Maqueta de madera original del Mirage F-1" (Procedente de MD)

-Otro interesante aparato era un inglés DH "Vampire" con su motor DH "Goblin" junto a él. Tuve un interés especial en verificar la cabina del piloto pues es en realidad de madera con un forro exterior de chapa de aluminio. Las alas son metálicas. Construcción inaudita para la era de los "jets".




"Tres fotos relativas al DH Vampire"
"No falta parafernalia militar"

"Entrada de aire del Mystere IVA"

-Curiosamente, a primer golpe de vista nos parece un MiG-15. Vemos la "isla" para la cabina del piloto y la rueda de proa. También una luz y los objetivos de la "amefoto". Los pasos laterales dirigían el aire al motor Hispano-Suiza, derivado del RR "Nene" de compresor centrifugo.




-Junto a la entrada estaba un Max Holste "Broussard" desconjuntado para su transporte a "La Ferté Alais" donde pretenden ponerlo en vuelo. El "Broussard" ha sido la "mula" de trabajo de la aviación francesa. Es uno de mis favoritos. Este lleva el motor americano P&W R-985, Wasp Junior de 450 HP.


"Las dos estrellas de tres cilindros están muy juntas
porque el cigüeñal no tiene apoyo central"

"Vista posterior del Anzani de 6 Cilindros"
(Mutilado por falta de la magneto)
-Practicamente estaba el mismo material de entonces, excepto que Marc se presentó con una carretilla procedente de un almacén de reserva con nada menos que un Anzani de 6 cilindros, que no tuve más remedio que "tocar" y luego admirar.

"En plena discusión sobre el motor Anzani: Marc, Theo y 1/2 Ricardo"
-Me llamó la atención que el mando de las válvulas de admisión tuviera doble varilla y la de escape fuera normal. Las bujías eran mas actuales.


"Detalle de los mandos de válvulas"
-Terminó la visita del grupo observando una gran colección de maquetas. la mayoría hechas a mano por Charles, con materiales de fortuna.

"Una de las tres vitrinas con maquetas"
-Marc, antes de irnos y después de un intercambio de presentes me dió una confidencia: En su almacén de reserva tiene motores, entre ellos el que se instaló en un AeroCommander 680 para ensayos. De hecho fué un "retrofit" con vistas a ser ofrecido como conversión de aviones de pistón a turbofan. Son los motores Turbomeca "Astafan II", que apreciamos en la siguiente foto de la época. 


"AeroCommander convertido" (foto agrandada)
-Solo por ver este material tendré que volver.

ReF.:      (DCXCIV)      RMV   /  EAE  /  Mas Palegry-Marc Noetinger / Fundación Elizalde



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sábado, 3 de junio de 2017

DCXCIII - Exposición de Motores de Aviación en Pamplona (Navarra)

-Este mes de mayo, en Pamplona, el Aero Club de Navarra ha organizado una exposición de Maquetistmo Aeronautico y Motores de Aviación reales, éstos últimos gracias al coleccionista privado  Angel Oroz Ezcurra. Ya tenía yo noticias de ésta persona y de su pasión, pero ahora ha demostrado una vez más en público su destreza en mantener unos motores restaurados por él mismo y que ha sido una delicia fotografiarlos.

"Angel ante una de sus restauraciones" (de su Blog)
-La exposición se ha efectuado en el Centro Comercial "La Morea" en Cordovilla, Navarra. Entre la ciudad y el aeropuerto de Noain.



"Impresionante exposición"

-En primer plano, el motor de un PZL Antonov An-2, el  AI-62 con su hélice cuatripala. Impresiona ver el nivel de terminado de las restauraciones pues es mejor que el de un IRAN (Inspection and Repair As New) incluso que el de salida de fábrica. Observar detalles más de cerca.


-La panoplia de motores expuestos era la siguiente: Un Armstrong Siddeley Cheetah, un PW R-2000, una turbina generadora de aire Turbomeca Palouste de un helicóptero Djinn. Un Bristol Hercules. Un Walter 120. Un Curtiss-Wright Cyclone. Un Veedeneyev AI-14. Un M-11, un  Jacobs R-755. Un Walter M- de cilindros en linea invertidos.


"Pratt and Whitney R-2000"
-Para mi tiene especial cariño el R-2000 pues es el que tuve en el avion C-54 en el que estuve destinado durante dos años y medio en el Ala de Transporte 35 y en que tuve que hacer muchísimas intervenciones. Las magnetos llevaban levas compensadas.

"Un impecable A.S. Cheetah"
"El Turbomeca Palouste" (Ver salida de aire al rotor)
"El Bristol Hercules sin válvulas"

"Walter 120"
"Curtiss-Wright Cyclone"

"Walter de 4 cilindros invertidos"

"Jacobs R-755"
-Sean estas fopografias una pequeña muestra. Nos consta que Angel dispone de más motores en su taller en proceso de restauración.  Felicito al A.C. de Navarra y el C.C. La Morea que ha hecho posible este lujo de exposición.

ReF.:     (DCXCIII)      RMV   /  Fotos La Morea / Angels Parera y esposo / Angel Oroz, su Blog.






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