El Jumo 222 era un motor de avión de pistón en línea de múltiples bancos de alta potencia de Junkers , diseñado bajo la dirección de Ferdinand Brandner de Junkers Motorenwerke .
Jumo 222 | |
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Jumo 222E conservado, con postenfriadores instalados | |
Tipo | Motor aeronáutico de pistón en línea de banco múltiple |
Fabricante | Junkers |
Primer intento | 1939 |
Principales aplicaciones | Junkers Ju 288 Focke-Wulf Fw 191 |
Número construido | 289 |
Tal fue el rendimiento proyectado del motor en comparación con los diseños contemporáneos que muchos desarrollos de los diseños de aviones con motor de pistón de la Luftwaffe en tiempos de guerra se basaron en él, al menos como una opción. Estos incluyeron todo el programa Bomber B , que buscaba reemplazar todos los bombarderos de la Luftwaffe existentes con un nuevo diseño de bimotor que era más grande, más rápido y más armado que cualquier avión en su inventario.
El diseño no logró madurar incluso después de años de desarrollo intensivo y varios cambios importantes en el diseño. El programa Bomber B fracasó junto con él, dejando a la Luftwaffe con diseños irremediablemente obsoletos durante la segunda mitad de la guerra. Solo se construyó una pequeña cantidad de 222, menos de 300. Nunca abandonaron la fase de prototipo , pero el diseño, sin embargo, siguió apareciendo en las propuestas de nuevos diseños multimotor de la Luftwaffe mucho después de que la mayoría hubiera perdido la esperanza de que alguna vez funcionaría.
Diseño y desarrollo
El trabajo de diseño en el Jumo 222 comenzó en 1937. El motor se configuró con seis bancos de cilindros en línea espaciados en ángulos iguales alrededor del cárter , cada banco con cuatro cilindros. El motor parecía un radial debido a la disposición; esto era evidente en un dibujo de la sección transversal de la versión original, usando una biela maestra con cinco bielas adicionales pivotadas desde la fundición del extremo de la muñequilla de la biela maestra , como con una sola fila radial. Pero el funcionamiento interno se diseñó para funcionar más como un motor en V con cada par adyacente de bancos de cilindros, cada uno con un cabezal de flujo cruzado , y estaba refrigerado por líquido como la mayoría de las líneas.
Al observar un Jumo 222 completo desde una vista de "morro", la media docena de bancos de cilindros se dispusieron en ángulos iguales de 60 ° entre sí, de modo que los bancos vecinos tenían sus puertos de escape (en los "60 °, 180 ° y Espacios de 300 ° ") y puertos de admisión (en los espacios de" 0 °, 120 ° y 240 ° ") uno frente al otro, lo que resulta en una" plomería "más simple desde el sobrealimentador montado en la parte trasera y da como resultado solo tres juegos de colectores de escape. El trío de juegos de colectores de escape probablemente habría estado presente en la parte inferior de la góndola de un motor y en los cuartos superiores a cada lado (que parecen los escapes de muchos motores de aviación de estilo V "verticales" de los Allied ) para obtener el escape más corto posible enrutamiento de salida.
El diseño multibanco de cuatro cilindros de largo resultó en un motor más corto que el Jumo 211, en aproximadamente 80 cm / 31 pulgadas, [1] pero un diseño de góndola de sección transversal más grande. Al igual que el Ju 88, podría usar un radiador anular para enfriar los cilindros y el aceite de motor del 222. El Junkers Ju 288 tenía la intención de ocultar los radiadores detrás de los hilanderos de conductos huecos con cada una de sus hélices de cuatro palas .
Cada cilindro tenía dos válvulas de admisión y una única válvula de escape refrigerada por sodio , una configuración de triple válvula heredada del primer motor de aviación V12 invertido de la serie Jumo, el Junkers Jumo 210 [2] , un inyector de combustible de alta presión entre las tomas. y dos bujías . Con un diámetro y carrera de 135 mm (5,3 pulg.), El diseño original del motor Jumo 222A / B tenía una cilindrada de 46,4 L (2831,5 pulg³), en la misma clase de desplazamiento general que el Double Wasp American radial de dieciocho cilindros refrigerado por aire de 1937-1940 origen. El modelo 222A / B se vio obligado a funcionar a una relación de compresión bastante baja de 6,5: 1 , la misma relación que utiliza el Jumo 211C invertido-V12 producido en volumen de su empresa. Estas relaciones de compresión comparativamente bajas eran las mejores posibles dados los combustibles de bajo octanaje disponibles en Alemania, pero al aumentar la velocidad del motor a 3.200 rpm, el 222 entregaba 1.850 kW (2.500 hp) en el despegue. La única característica decepcionante fue el sobrealimentador simple de una sola etapa y dos velocidades, pero incluso con esta limitación, el motor aún generaba 1.641 kW (2.200 hp) a 5.000 m (16.400 pies). El peso seco fue de 1.088 kg (2.399 lb), solo unos 17 kg (39 lb) más pesado que el Double Wasp refrigerado por aire.
Comparado con el actual BMW 801 y Daimler-Benz DB 605 , el 222 supuso un gran salto en rendimiento. Tenía un desplazamiento ligeramente mayor que los 41,8 L del 801 (2.550,8 pulg³), y aproximadamente un 25% más que los 35,7 L del 605 (2.178,5 pulg³), pero entregaba considerablemente más potencia, 1.850 kW (2.500 CV) en comparación con 1.193 kW (1.600 CV). ) en el 801 y 1.119 kW (1.500 hp) en el 605. Eso representa 40 kW / L para el 222, mientras que solo 29 kW / L para el 801 y 31 kW / L para el 605. La relación potencia-peso La relación fue de 1.7 kW / kg (1.04 hp / lb) para el 222, mientras que el 605 entregó 1.4 kW / kg (0.88 hp / lb) y el 801 de 1 kW / kg (0.60 hp / lb). El 222 también tenía dimensiones exteriores similares a las de estos motores más pequeños, 1,16 m (3,81 pies) de ancho en comparación con 1,27 m (4,17 pies) del 801, y 2,4 m (7,9 pies) de largo en comparación con 2,3 m (7,5 pies) del 605. .
La comparación fue aún más favorable con otros motores de alta potencia en desarrollo. El engorroso DB 606 , el primer motor de "alto rendimiento" desarrollado en Alemania, constaba de dos DB 601 montados en una sola caja de engranajes reductores en sus extremos frontales, que entregaban 1.790 kW (2.400 hp) con un peso de 1.515 kg (3.340 lb) y tenía un tamaño de 2,1 x 1,6 x 1,1 m (6,9 x 5,2 x 3,6 pies). Su uso problemático y el diseño deficiente de la instalación en el He 177A , el único bombardero pesado de Alemania para ver producción y servicio de primera línea, llevaron al Reichsmarschall Hermann Göring a etiquetarlos burlonamente a fines del verano de 1942 como "motores soldados" . [3] Por el contrario, el RLM estaba entusiasmado con las posibilidades de las características de diseño del Jumo 222, mucho más compacto, y la configuración del motor X , 24 cilindros DB 604 , de peso y cilindrada similares al 222A pero con una potencia específica algo menor. El RLM basó todo su programa Bomber B en pares de estos motores, que entregarían un bombardero con la carga de guerra del He 177 e incluso mejor velocidad que el Ju 88 , un diseño verdaderamente universal.
El primer motor prototipo se ejecutó el 24 de abril de 1939 y más tarde se probó en aire en el soporte del motor de morro de un Ju 52 . La producción requería dos modelos primarios, el 222A y el 222B , que solo se diferenciaban en la dirección en la que giraban, destinados a ser utilizados para motores de mano izquierda (ala de babor) y derecha (ala de estribor) en diseños de dos motores. Sin embargo, las pruebas continuas fueron mal y Junkers finalmente decidió que era mejor detener el desarrollo de estos motores de la "Serie I" y pasar a una "Serie II" modificada. Los nuevos 222A-2 y B-2 funcionaron a rpm ligeramente más lentas, pero tenían cilindros un poco más grandes de 140 mm / 5,5 de diámetro (49,88 litros, 3043,86 in³) para el mismo rendimiento neto, mientras que los A-3 y B-3 utilizaron un sobrealimentador diferente para un mejor rendimiento a mayores altitudes. Un motor A-3 y B-3 fueron supuestamente instalados en el noveno prototipo de fuselaje del Junkers Ju 288 para pruebas de vuelo. [4] Ambos modelos "mejorados" de las versiones Jumo 222A / B continuaron demostrando ser poco confiables y se instalaron solo experimentalmente.
A finales de 1941, Junkers decidió que el mejor curso de acción era realizar cambios más radicales en el diseño e introdujo los modelos 222C y 222D . Con un nuevo diámetro y carrera de 145x140 mm (5.7x5.5 in), la cilindrada del motor aumentó por segunda vez, a 55.5 L (3386.8 in³), un poco más grande que el Wright Duplex Cyclone American de 18 cilindros refrigerado por aire. motor radial, que en ese momento estaba teniendo sus propios problemas importantes resueltos, en parte por el uso de metal de aleación de magnesio combustible para su cárter. De vuelta a las 3200 rpm originales, los modelos Jumo 222 C / D podían entregar poco menos de 2200 kW (3000 hp) cuando comenzaron a funcionar en el verano de 1942. Sin embargo, los problemas no se solucionaron y solo se construyeron unos pocos. El RLM había estado esperando durante tres años en este punto, y finalmente se rindió y todos los diseños basados en él buscaron motores alternativos. Más tarde ese año, también se dieron por vencidos y cancelaron todo el programa Bomber B por completo.
Junkers todavía no se rindió. Usando el diseño original 46,4 litros de desplazamiento A / B, se agregaron un nuevo compresor de dos etapas que incluye un trío de postenfriadores , uno por cada par de bancos de cilindros vecino para el uso a gran altitud, la producción de los 222E y F -series. Aunque el rendimiento al nivel del mar se mantuvo sin cambios, el motor fue capaz de producir 1.439 kW (1.930 hp) a 9.000 m (29.530 pies). En este punto, parecía que los problemas finalmente se estaban resolviendo, pero el bombardeo de las fábricas centrales de Junkers Motorenwerke en Dessau hizo que la producción fuera casi imposible. Un último intento de rendimiento en altitudes aún mayores dio como resultado los 222G y H turboalimentados , construidos solo en la medida de unos pocos prototipos de banco de pruebas.
El Jumo 222 fue un fracaso masivo y muy costoso. Se construyeron 289 ejemplos de Jumo 222 en total, ninguno de los cuales vio servicio activo. También sirvió para obstaculizar seriamente los diseños de motores de pistón de la Luftwaffe de 1940 a 1942, mientras que muchos miembros del personal de las oficinas de desarrollo de tecnología operadas por el gobierno de la Luftwaffe (como la cadena de varias instalaciones Erprobungsstelle del Oberst Edgar Petersen ) y los departamentos de ingeniería corporativa de aviación militar alemana esperaban el Jumo 222 para finalmente comenzar a trabajar. Mientras tanto, todos los pedidos de adaptaciones de cuatro motores en lugar de diseños propulsados por Jumo 222 de dos motores fueron rechazados porque se consideró que ejercerían demasiada presión sobre la industria de motores alemana. Al final, no hubo nada que mostrar, y al final de la guerra, la Luftwaffe estaba volando versiones apenas actualizadas de sus diseños originales de antes de la guerra.
Variantes
Ninguna de las variantes de JuMo 222 logró el servicio operativo.
- Jumo 222 A / B-1: primera versión diámetro x carrera (135 × 135) = 46,380 cm³, 1470 kW (2000 hp) a 3200 min -1, compresor centrífugo de dos velocidades de una etapa, "prueba de servicio" A- Serie 0 / B-0, probada en vuelo
- Jumo 222 A / B-2: variante ampliada secciones transversales de válvula más grandes diámetro x carrera (140 × 135) = 49880 cm³, 2500 hp a 2900 min -1, sobrealimentador centrífugo de dos velocidades de una etapa, serie cero, probado en vuelo
- Jumo 222 A / B-3: como A / B-2, pero sobrealimentador centrífugo mejorado, altitud de presión máxima: 6000 m, serie piloto, probado en vuelo
- Jumo 222C / D: variante más ampliada diámetro x carrera (145 × 140) = 55,480 cm³, 3000 hp a 3200 min -1, altitud de presión máxima: 10,000 m, por modelos experimentales diseñados de la serie V en el ensamblaje
- Jumo 222 E / F:, como A / B-1, con sobrealimentador centrífugo de dos velocidades y dos velocidades y trío de posenfriadores, altitud de presión máxima: 9400 m, serie piloto, probado en vuelo
- Jumo 222 turbo:, como A / B-3, con turbocompresor e intercooling, altitud de presión máxima: 12,300 m, 2400 hp a 3200 min -1, solo banco de pruebas
- Jumo 222 G / 225: versión alargada y proyectada con 6 × 6 = 36 cilindros diámetro x carrera (135 × 135) = 69570 cm³, 3500 hp a 3000 min -1, y velocidad de carga aumentable
La dirección de rotación del eje de la hélice estaba indicada por la letra: A, C y E giraban a la izquierda mientras B, D y F giraban a la derecha. Sin embargo, el cigüeñal siempre corría uniformemente hacia la derecha; la dirección de funcionamiento de la hélice sólo se variaba en diferentes marchas.
Dado que el Junkers Jumo 222 tiene seis bancos de cilindros, es uno de los llamados motores Hexagon. Otros ejemplos de motores hexagonales son raros, por ejemplo, el Dobrynin VD-4K de 24 cilindros refrigerado por agua y el Curtiss H-1640 Chieftain de 12 cilindros refrigerado por aire. De manera análoga, también había motores octágono como el Bristol Hydra con bancadas de ocho cilindros.
Aplicaciones
- Diseños de aeronaves destinados a ser propulsados por el Jumo 222:
- Dornier Do 435 (cuando ningún motor a reacción reemplazó el motor de pistón trasero)
- Focke-Wulf Fw 300
- Heinkel He 219 B & -C
- Heinkel He 277 (como una alternativa posterior relacionada con Amerikabomber a la instalación de seis radiales BMW 801 , solo propuesta de desarrollo de finales de julio de 1943 )
- Hütter Hü 211
- Junkers Ju 288
- Propuestas de prototipos diseñadas para utilizar la potencia del motor Jumo 222:
- Arado E.340 (gemelos 222, un competidor de Bomber B )
- Focke-Wulf Fw P.195 (seis / ocho Jumo 222, aviones de transporte muy grandes)
Especificaciones (Jumo 222A / B)
Características generales
- Tipo: motor de avión en línea sobrealimentado, refrigerado por líquido, de 6 bancos y 24 cilindros
- Diámetro : 135 mm (5,3 pulgadas)
- Carrera : 135 mm (5,3 pulgadas)
- Desplazamiento : 46,5 L (2.830 in³)
- Longitud: 2.400 mm (94,5 pulgadas)
- Diámetro: 1160 mm (45,7 pulgadas)
- Peso en seco : 1.088 kg (2.399 lb)
Componentes
- Tren de válvulas : dos válvulas de admisión y unaválvula de escape refrigerada por sodio por cilindro
- Sobrealimentador : sobrealimentador de tipo centrífugo de dos velocidades y una etapa
- Sistema de combustible: inyección de combustible
- Sistema de refrigeración: refrigerado por líquido
Actuación
- Salida de potencia:
- 1.838 kW (2.465 CV) a 3.200 rpm para el despegue
- 1.397 kW (1.870 CV) de crucero
- Potencia específica : 39,5 kW / L (0,87 CV / in³)
- Relación de compresión : 6,5: 1
- Consumo específico de combustible : 0,29 kg / (kW · h) (0,477 lb / (hp · h))
- Relación potencia / peso : 1,69 kW / kg (1,03 hp / lb)
Ver también
Motores comparables
- Armstrong Siddeley Deerhound
- Armstrong Siddeley Hyena
- BMW 803
- Dobrynin VD-4K
- Lycoming R-7755
- Sable napier
- Wright R-2160 Tornado
Listas relacionadas
- Lista de motores de aviones
- Lista de motores de aviones de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial
Referencias
- ^ Comparación de Ju 88A y Ju 288 con motores Jumo 211 y 222
- ^ "Revista de vuelo, 9 de septiembre de 1937" . flightglobal.com . Archivo de Flightglobal. 9 de septiembre de 1937. p. 265 . Consultado el 15 de marzo de 2017 .
En la reciente reunión internacional en Zúrich, varias de las exitosas máquinas alemanas fueron equipadas con el nuevo motor de gasolina Junkers 210 ... Se proporcionan tres válvulas por cilindro, dos entradas y un escape, operadas por varillas de empuje y balancines de un solo árbol de levas.
- ^ Griehl, Manfred; Dressel, Joachim (1998). Heinkel He 177 - 277 - 274 . Shrewsbury, Reino Unido: Airlife Publishing. pag. 52. ISBN 1-85310-364-0.
- ^ Zoeller, Horst. "La página de inicio de Hugo Junkers - Motores Junkers - Jumo 222" . www.hugojunkers.bplaced.net . La página de inicio de Hugo Junkers . Consultado el 27 de diciembre de 2013 .
Bibliografía
- Bingham, Victor (1998). Principales motores aerodinámicos de pistón de la Segunda Guerra Mundial . Shrewsbury, Reino Unido: Airlife Publishing. ISBN 1-84037-012-2.
- Christopher, John (2013). La carrera por los X-Planes de Hitler: la misión británica de 1945 para capturar la tecnología secreta de la Luftwaffe . Stroud, Reino Unido: History Press. ISBN 978-0-7524-6457-2.
- Gunston, Bill (2006). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos: desde los pioneros hasta la actualidad (5ª ed.). Stroud, Reino Unido: Sutton. ISBN 0-7509-4479-X.
- Kay, Antony (2004). Aviones y motores Junkers 1913–1945 . Londres: Putnam Aeronautical Books. ISBN 0-85177-985-9.
enlaces externos
- Motores Junkers - Jumo 222
- Informe británico sobre tiempos de guerra de EngineHistory.org sobre el Jumo 222
- enginehistory.org Animación basada en CAD del tren de válvulas del Jumo 222