Evolutiile avioanelor in luptele aeriene pe parcursul WWII, au generat permanent noi cerinte de imbunatire a performantelor motoarelor.
Primele versiuni ale motorului Rolls Royce Merlin, aveau un carburator cu flotor model SU, care si-a aratat deficientele constructive in luptele aeriene din Franta si apoi in batalia Angliei.
La manevre cu acceleratie negativa, benzina era transferata in amontele carburatorului, in loc sa ajunga la motor, iar la sarcini prelungite, flotorul se bloca pe deschis, inundand camera plutitorului. Motorul se ineca sau chiar se oprea in astfel de conditii, ducand la dezavantaje evidente in lupta.
Germanii, care aveau motoare cu injectie, nu intampinau aceste probleme si foloseau frecvent evolutii cu g negativ, in timp ce englezii trebuiau sa execute jumatate de tonou in plus pentrru a evita acceleratiile negative.
Problema nu a fost rezolvata de RR, ci de o tanara inginera, Beatrice ‘Tilly’ Shilling, printr-o solutie simpla: instalarea unui orificiu calibrat in carburator, denumit cu umor englezesc, orificiul domnisoarei Shilling.
A fost introdus rapid pe toate avioanele si a rezolvat partial dezavantajele fata de cele germane, in special fata de Messeschmitt Bf 109E, echipat cu motorul Daimler Benz DB 601.
Americanii au capturat in 1942 un Mitsubishi A6M Zero si pe parcursul testelor in zbor, au gasit aceeasi deficienta a carburatorului, ca si la motorul de pe Spitfire. In consecinta, pilotii americani au fost instruiti sa speculeze aceasta deficienta in luptele aeriene.
Solutia care a rezolvat aceasta problema a fost folosirea carburatoarelor cu injectie, dezvoltate de RR si Bendix Stromberg in SUA incepand cu 1943.
Schema principiu carburator cu injectie
Injectia directa a fost dezvoltata de Bosch pe motoarele Junkers Jumo 210, DB 601 si BMW 801. Tehnologia a fost transferata si japonezilor, fiind utilizata pe unele variante ale Mitsubishi Kinsei si Kasei.
Necesitatea unei puteri mai mari in conditiile de dogfight, a condus la dezvoltarea mai multor solutii tehnice specifice.
Cum americanii sunt specialisti in acronime, au folosit termenul WEP -War Emergency Power pentru regimul de functionare la puteri de peste 100% din cea normala, in situatii de urgenta, de obicei pe o perioada limitat de timp. Nemtii foloseau termenul Notleistung.
De obicei, puterea maxima normala era limitata de pozitia manetei de gaze, printr-o sarma de sigurantare. La o actionare mai in forta, sarma se rupea si motorul intra in regimul WEP.
Cresterea de putere putea fi realizata prin marirea presiunii compresorului – motorul Merlin in 1940, realiza prin aceasta metoda o putere de 1310 CP, cu 250 CP peste valoarea normala. Timpul de functionare era limitat la 5 minute.
Pentru a evita detonatia amestecului in cilindru la marirea gradului de compresie, s-a folosit injectia de apa, apa in amestec cu metanol.
Performante foarte bune s-au realizat pe Mustang P 51H, a carui putere WEP era de 2218 CP, cu 62% mai mare decat cea normala . In cazul F4U Corsair, cresterea a fost de 410 CP (17%).
MW-50 a fost sistemul de injectie apa metanol folosit de nemti. Imi place denumirea cu spritzung..
Methanol-Wassereinspritzung
Un amestec de 50/50 apa metanol este injectat in compresor pentru a limita detonatia si a raci compresorul si motorul. Apa produce prin evaporare un efect de micsorare a presiunii maxime in cilindru si evitarea detonatiei. In realitate proportia de apa este doar 49.5% , restul de 0.5% fiind un ulei anticoroziv. Aceste efecte permit cresterea gradului de comprimare a compresorului, ducand la cresteri de pana la 500 CP. Sistemul era eficace pana la inaltimi de 6000 m, dupa care cresterea puterii era de doar 4%. Timpul de utilizare era de maxim 10 minute.
GM-1 (Goring Mischung 1) a fost un sistem de injectie protoxid de azot folosit de Luftwaffe.
Efectul este de crestere a cantitatii de oxigen din amestecul de combustibil, imbunatatind performantele motoarelor la altitudini mari. Dezvoltat in 1940, a fost folosit initial pe Me 109 E/Z. Protoxidul de azot a fost initial stocat in butelii la presiune, mai tarziu fiind folosit lichefiat.
Era injectat la intrarea in compresor, simultan cu cresterea debitului de combustibil.
Injectia protoxid de azot (nitrous sau NOS)
Desi initial era destinat pentru toate avioanele Luftwaffe, a fost folosit mai mult pe interceptoarele de mare altitudini. Motorul JUMO 213, un V 12 inversat, montat pe Focke Wulf 152 TA (produse cca. 50 din ian. 1945)
folosea ambele sisteme MW 50 si GM 1.
Viteza maxima 755 km/h la altitudine maxima 13 000 m , folosind GM-1 si 560 km/h la nivelul marii cu MW 50.
FW 152 TA
Au existat si numeroase probleme legate de supapele de admisie si evacuare ale cilindrilor motoarelor cu piston. Pentru motoarele radiale este foarte dificila folosirea de patru supape pe cilindru, limitand astfel gradul de umplere cu amestec carburant si evacuarea eficienta.
In plus, supapele de evacuare sunt foarte solicitate termic.
Una din solutiile folosite, a fost supapa de evacuare umpluta cu sodiu, care asigura o racire mai buna.
Supapa de evacuare cu sodiu
Englezii au dezvoltat o solutie originala, motorul cu admisie si evacuare prin camasi mobile. Prin miscarea camasii mobile, sunt eliminate toate supapele si sistemele de actionare a lor.
Motoarele care au folosit acest sistem :
Bristol Hercules – radial cu 14 cilindri pe doua randuri, 38.7 l, 1356 CP, compresor mecanic.
Au fost fabricate 57 000 motoare.
Bristol Hercules
Halifax B III
Bristol Centaurus – motor derivat din Hercules cu 18 cilindri, putere de pana la 2600 CP, cilindree 53.6 l.
Au fost construite 2500 bucati.
Bristol Centaurus
Napier Sabre – motor H 24 (adica 24 cilindri montati sub forma de H), racit cu aer, putere de pana la 3500 CP. 37 l
A fost unul din cele mai puternice motoare cu piston. A propulsat celebrele Hawker Typhoon si Hawker Tempest .
Am lasat la urma cel mai puternic motor radial cu piston produs in serie mare :
Pratt&Whitney R 4360
Conform codificarii P&W, 4360 este cilindreea exprimata in inch cubi, deci 71 480 cm3. Numarul de cilindri este de 28, asezati in stea pe patru randuri.
Puterea este de 3500 CP . A echipat B 50 Superfortress, C 97 Stratofighter si celebrul H 4 Hercules.
Hughes H 4 Hercules Spruce Goose
in actualul display
Spruce goose, a fost cel mai mare hidroavion construit si totodata avionul cu cea mai mare anvergura – 97.74 m, fiind propulsat de 8 motoare P&W R 4360.
Desi a facut un singur zbor de 21 secunde la o inaltime de maxim 21 m, ramane o ciudata realizare, un proiect ce a fost stopat la terminarea razboiului.
Celebrul Howard Hughes, s-a aflat la mansa acestui urias avion, ce trebuia sa transporte 750 soldati complet echipati, construit din lemn de mesteacan sub forma de compozit realizat cu procedeul Duramold.
Hughes H 4 Spruce Goose
Si un final de Hollywood
Dupa WWII, suprematia motoarelor cu piston a luat sfarsit, fiind inlocuite de cele cu reactie sau turbopropulsoare.
O mare parte din tehnologiile dezvoltate atunci, au fost preluate cu succes in industria auto.
..dar sunetul si fumul scos raman in inimile pasionatilor.
eu unul salivez si cand trece pe deasupra orasului an2-ul cu stopitul vara contra tantarilor la razantul blocurilor?
sunetul Corsarului este atat de genial :)))
cam asa ceva https://www.youtube.com/watch?v=IBUKiKvl29Q&t=37s
In copilarie, fiind complet nestiutor despre influenta aerodinamicitatii in design, favoritul meu a fost Gloster Gladiator, pe care il descoperisem in colectia de surprize din pachetele de guma. Si cum preferintele timpurii se pastreaza mult timp, urmatorul favorit a fost AN 2(31 August 1947 – 2001), pe care il admiram pe aerodromul Clinceni.
Ca fapt divers, acesta a fost doar de curand, detronat de Lockheed C-130 Hercules(1954 – prezent), ca cel mai longeviv avion construit vreodata.
Pt. cei interesati de subiectul articolului, le recomand sa rasfoiasca colectia revistei „TOP GUN Special”, pe care din nefericire nu am gasit-o si in format digital(pdf).
Din pacate nu reusesc sa imi fac timp sa o scanez, lucru neplacut, deoarece multe exemplare de la atata rasfoit incep sa isi arate conditia.
nu am avut preferati in copilarie, am incercat sa ramin neutru. Howard Hughes insa, este idolul meu. Din pacate a fost facut de rahat intr-un fim Holywood, Aviatorul. Imi amintesc cum hala de fabricatie se vedeau scintei ca intr-un combinat siderurgic, Chestie absolut idioata avind in vedere ca avionul era din lemn.
Hollywood, ce sa-i faci, e plin de IT-isti care hack-uiesc servere superprotejate in 5 secunde. Cat am ras la Swordfish cand Hugh Jackman sparge criptari cat ai clipi cu pistolul la tampla, in timp ce o tanti il „inoportuna”. Scena e demna de o antologie a hilarului.
Un documentar care da o perspectiva asupra modului cum se realizau avioanele de lemn:
https://www.youtube.com/watch?v=id22nbzziIU
Hughes a fost un personaj fascinant. Pilot : record mondial de viteza cu Hughes-1 Racer , cel mai frumos racer, ( record batut in 2011 de YAK ul construit la Craiova https://vimeo.com/30833749 – ma laud si eu un pic), cel mai rapid tur la globului, cea mai rapida traversare a continentului american, 4 accidente aviatice cumplite.Ca inginer : primele avioane metalice cu nituri inecate, trenul retractabil sisteme de voleti si desigur Spruce Goose.Mare regizor si producator de filme. Foarte bogat si mare filantrop. Un mare cuceritor de femei, cam tot ce avea mai bun Hollywoodul.
Proprietar de linii aeriene -TWA si spre final proprietar de hoteluri si cazinouri in Las Vegas. Ce barbat !
Offtopic: ai cumva şi colecția revistei Ranger?
Ranger, am ratat-o, ceva similar dar bine documentata a fost DWJ, pe care o recomand oricui interesat de subiect.
https://www.okazii.ro/recomandate/revista-de-arme-dwj-anul-1-editie-in-limba-romana-vanatori-colectionari-a185664425
Nu sunt eu cel care vinde, e doar de exemplu. Daca reusesc sa le scanez am sa le pun la dispozitie pt articole aici, cu trimiterile de rigoare pt a nu fi acuzati de piraterie.
Personal,am vazut la vremea respectiva Ranger mai bun decat traducerea in romana a DWJ . Ranger era scris de entuziasti romani , DWJ era o traducere din germana .In cele 2-3 numere DWJ pe care le-am cumparat , traducerea era facuta de catre cineva care cunostea doar germana , fara sa cunosca si termenii tehnici specifici armureriei ( explicatia am primit-o mai tarziu, la un Expomil , de la un fost redactor ) .
Inafara de aceasta Ranger incepuse corect in opinia mea, adaptata la nivelul redus de cunoastere al armelor din Romania , specific acelor ani, cu articole de initiere , cu dictionar ilustrat de munitii etc.
DWJ se adresa unui public familiarizat cu domeniul, si mai mult, multe din armele recenzate erau arme foarte scumpe,sau inaccesibile interesatilor din tara din cauza regimului armelor local. Tragand linie , o revista scrisa corect, dar pentru alta tara .
top gun special,heavy metal magazine,metal hammer,surprizele turbo-fifa-lazer..am avut ce face in copilarie?
In ce ani se dadeau poze cu avioane la gumele de mestecat? Eu imi amintesc doar de gumele Turbo din anii 90.
E vorba de BI-BIP:
https://colectionaruldesurprize.wordpress.com/05-bi-bib_1-168/
Nr. 88 era GLOSTERUL GLADIATOR, atunci am ramas masca la nr.78, nu intelegeam ce e cu aripile lui.
Erata: Nr 79 HAWKER SEA-FURY
eu am prins lazer (tot turrcesti) cu tehnica militara inclusiv avioane.
multumesc Grigore, f interesant. Fostul meu profesor de motoare cu piston, nu stiu daca l-ai avut si tu, Stambuleanu, ar fi mindru de tine.
As completa cu un motor mai putin cunoscut, pe nedrept, spun eu, Gegenkolbenmotor, (Opposed Piston Opposed Cylinder ?) sorry, dar nu stiu cum sa-i zic pe romaneste. Vezi https://www.youtube.com/watch?v=rqq386N40iI
Un asemenea motor a echipat Junkers, a fost dezvoltat si de Napier, nu e totusi cel in H. https://de.wikipedia.org/wiki/Gegenkolbenmotor.
Se pare ca se-ncearca reinvierea acestui tip de motor pt auto, si ca tot suntem printre militari, si pt. tancuri.
Ar fi fost frumos daca ai fi spus citeva cuvinte si despre motorul de pe IAR 80, la care lucrase si Stambuleanu. Imi amintessc ca am avut proiect de an cu calculul arderii intr-un motor cu compresor si am fost socat cind am ajuns la concluzia ca, la un moment dat, temperatura amestecului din cilindru e negativa!?
De aseemenea, tot la capitolul amintiri, Stambuleanu ne punea, cind mergeam in practica la IRMA sa mingiiem piesele motorului As 82, care echipa Il 14 si care se intretinea la IRMA. Ne zicea ca e fin, rugozitate, racordari, ca un fund de copil, noi ne gindeam la cu totul alte cururi!
Poate urmeaza partea doua. As scrie eu dar acest blog nu prea imi mai e simpatic.
Daca te deranjeaza unii comentatori, ignora-i, daca e vorba de altceva, e pacat pt. ca cei care pierd suntem noi, cititorii nestiutori.
Grigore am o intrebare, asa numitul motor in H nu e cumva totuna cu motor boxer? eu cred ca asa l-am invatat la vremea lui.
Boxerul are un singur rand de cilindri opusi . Ca la VW broscuta sau celebrul Porsche.
Cel in H are doua randuri opuse, Este de fapt tot boxer dublu . Boxer are sensul de cilindri opusi.
Motorul de care vorbesti are doua pistoane opuse in acelasi cilindru.
Tehnic motorul menționat se numește în 2 timpi, cu pistoane opuse, cu baleiaj în echicurent, cu distribuția prin ferestre (sertare). Vârful dezvoltării acestui tip de motor poate fi considerat Napier Deltic.
nU mai tin minte cifrelel .. insa la „emmergy” trebe amintit si tempest cu motir Napier Sabre.. Closterman , in Marle Circ povestee ca o data, o singura data, a fots silit sa apoese pe butomul de „urgenta”. Si .. Tempestu s-a propulsat la cca 750 km/h (+50) , a scapat de cele 2 FW 190 din coada,,, a ajuns din urma un Me 109 H pe care l-a executa in viteza. In bviteza ca era „ocupat” sa il depaseasca!
E cunoscut ca francezii au fost cei mai viteji si au avut cel mai bun armament, insa, si mai important, au fost si buni scriitori. In definitiv istoria e scrisa de invingatori, isi poate cineva imagina o carte publicabila a unui pilot hitlerist!?
Copil fiind, intoxicat de propaganda rusa, romana comunista eram convins ca hitleristii erau, pe departe cei mai handicapati, cei mai prosti. In naivitatea mea chiar am intrebat profesorul de istorie, cum draq daca au fost atit de idioti, cum au reusit sa tina in sah o lume intreaga?
Vorba aia, fa fapte bune si vorbeste despre ele.
Nu a avut cine sa promoveze povestea lui Erich Hartmann. Cartea The Blond Knight of Germany de Trevor J. Constable and Raymond F. Toliver a fost acuzata ca incearca sa spele imaginea armatei germane. Spre deosebire de Michael Wittmann si Hans-Ulrich Rudel, nu s-a facut cunoscut ca un fanatic al sistemului ci ca un militar care isi face datoria. Era german si nu s-a rusinat de asta, in prizioneratul de 10 ani in Novocherkassk si apoi Diaterka.
Revista Lumea Aviatiei, i-a facut putin dreptate, la noi. Este impresionanta modestia lui si modul de a pregatii misiunea. Porecla de acasa era Bubi – Pustiul.
De fapt au fost carti publicate ale pilotilor nemti, iar eu ti-o recomand pe cea a lui Adolf Galland: Die Ersten und die Letzten. Jagdflieger im Zweiten Weltkrieg.
Si ca sa fac trecerea corecta de la pilotii germani catre topic: Bf-109 G10 cu motorul DB 605DM, ce muzica!
https://youtu.be/wUJW48s0dhU
Mda n uyma ca Clostermna si-0a castogat decoratiile zburand ptr RAF . Si referinat .. zbura poe un avion RAF, un Tempest si … si era wing commnader al unui gruo (wing) RAF! Fusese detasat la cererea extresa a RAF ,, aceptul sau a fots rau primit de de Gaulle
asta înseamnă să ai industrie și cercetare tehnică
Cum tot e week-end , un mod de a-l petrece frumos il vad recitind una din Bibliile aviatiei , si anume Marele Circ . Se gasesc multe detalii legate de functionarea diferitelor motoare de aviatie , functionare vazuta din carlinga .
Si de asemenea recomand articolul scris de Clostermann la zeci de ani dupa ce a fost acuzat de abandonarea capului de celula, maiorul Mouchotte , urmata de doborarea acestuia , in care arata cum s-a separat de acesta datorita functionarii defectuoase a motorului la suprasarcina .
Sunetul Yak-rilor deasupra Focsaniului in lupte simulate bate tot! 🙂
Fain articol!
Esti din Focsani ?
Nascut in Focsani, am locuit acolo pana in clasa a 4-a. Am bunicii si o casa acolo. 🙂
Când mai treci trimite un email . Are George adresa mea .
Salut tuturora!
Grigore, ai glumit când ai spus că YAK- ul e fabricat la Craiova?…eu știu că e făcut la AEROSTAR Bacău….
Nu am glumit de loc. La Aerostar se fabrica YAK 52, un trainer micut.
Asta cu recordul mondial de viteza a fost facut la Craiova . E vorba de o replica dupa YAK 3 , cu motor Pratt&Whitney de 1200 Cp. Nu au nici o legatura
Recordul a rezista pana in 2017 cand a fost batut de un Mustang celebru in SUA Voodoo
http://vintageaviationecho.com/voodoo-speed-record/
YAK ul 3 este un warbird
https://www.rumaniamilitary.ro/yak-ul-3u-construit-la-avioane-craiova-a-batut-recorduri-mondiale-de-viteza-la-clasa-sa-in-2011
Aha, mulțam de ,,dumireala”, chiar nu am știut, dar în articolul lui George am văzut că-i YAK3U sau YAK 11, YAK 3 vad pe Wiki că are botu’ ,, ascuțit”’….oricum fain!
Apropos, m-am ,, documentat” pe Wiki despre Yak-uri 1,3,7, 9 chiar nu știam că rușii au făcut avioane atât de ,,meseriase” după unii și în perioada WWll, deci se pare că mitul că avioanele rusești au fost concepute de inginerii germani după război e cam fals , din cate se vede știau să le fabrice și înainte de război și chiar cu brio 37000 bucăți pt YAK1 e ceva nu?
YAK 3 a fost dotat cu motor V 12 , foarte performant in WWII. Au luptat pe el si francezii de la escadrila Njemen Normandie si sunt eroi ai Frantei care au zburat pe avioane rusesti.
YAK 3U a fost fabricat intr-un numar mic, avand motor radial, dar fiindca s-a terminat razboiul, a fost transformat in trainerul YAK 11 care a fost si in dotarea noastra.
E unul la Muzeul Militar, care a fost relevat la Craiova si s-au construit replicile .
Il 2 Sturmovik a fost alaturi de CESSNA 172 cel mai fabricat din lume. Daca cauti pe net prima pagina e plina cu referiri la jocurile IL 2 , nu a fost chiar asa de necunoscut, cum de l-ai ratat ?
Superb motorul Bristol Hercules ! De asemenea divin sunetul AN-24/26/30 la decolare. O,tempora………
Pai tre’ sa recunosc, nu sunt un connosseur al aeronauticii, singurele informații pe care le am despre avioane in afara de cunoștințele generale de motoare termice sunt din ceva playere pe care le jucam acu vreo 18 ani si atunci eram pilot german de focke wulf, așa că am de studiat mult site-ul in cauza pt a ma consideră cât de cât un ,,initiat” cum sunteți voi?
Spre necazul meu, nici eu nu fac parte din categoria initiatilor, nici macar a cunoscatorilor.?
Just, nu de putine ori pasionatii au o cultura mai bogata intr-un anumit domeniu decit specialistii. Ca specialist esti, cum zic nemtii, Fachidiot, adica stii extrem de mult despre f. putin, nu vezi padurea din cauza copacilor.
Mai apare si o anumita sfiala, intr-un colectiv de proiectare, sa zicem avioane, fiecare e specializat intr-o directie si nu indrazneste sa intre pe domeniul alaturat stiind cit de complicat e, desi e cumva inrudit.
De ex. eu stiu f. putin despre armament, chiar daca am proiectat instalarea tunului si chiar daca sectia de armament era un etaj mai sus.
@ GRIGORE LEOVEANU
Poate prezentati si pasul intermediar: VRDK (Vozdushno-Reaktivny Dvigatel Kompressornyi), intre motorul cu piston si turbopropulsor care desi a aparut in timpul razboiului a fost un copil tarziu si prea bolnavicios pt. a conta. Revista TOP GUN il prezentase in 1999, dar foarte pe scurt.
https://wwiiafterwwii.files.wordpress.com/2017/08/mig13-3.gif?w=809
https://wwiiafterwwii.wordpress.com/2017/08/20/the-forgotten-mig-13/
Seara buna domnilor?!
week-end placut sa aveti camarazi…
Poate faceti un articol si despre isprava lui Howard Hughes cu Glomar Explorer si recuperarea a o parte din K129. Chestia merita cunoscuta.