El Wright R-3350 Duplex-Cyclone es un motor de avión radial de dos hileras, sobrealimentado , refrigerado por aire, con 18 cilindros que desplazan casi 55 L. La potencia varió de 2200 a más de 3700 hp (1640 a 2760 kW), según el modelo. . Desarrollado antes de la Segunda Guerra Mundial , el diseño del R-3350 requirió mucho tiempo para madurar antes de finalmente ser utilizado para impulsar el Boeing B-29 Superfortress . Después de la guerra, el motor había madurado lo suficiente como para convertirse en un importante diseño de avión civil, especialmente en sus formas turbocompuestos , y se utilizó en los aviones Lockheed L-1049 Super Constellation en la década de 1990. El motor está ahora [ ¿cuándo?] comúnmente utilizado en los corredores de clase ilimitada Hawker Sea Fury y Grumman F8F Bearcat en las carreras aéreas de Reno . Su principal rival fue el Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , que se lanzó por primera vez unos siete años después de los inicios del Duplex-Cyclone.
Ciclón dúplex R-3350 | |
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Un Wright R-3350 exhibido en el Steven F. Udvar-Hazy Center , 2007 | |
Tipo | Motor radial |
origen nacional | Estados Unidos |
Fabricante | Aeronáutica Wright |
Primer intento | Mayo de 1937 |
Principales aplicaciones | Boeing B-29 Superfortress Douglas A-1 Skyraider Douglas DC-7 Lockheed Constellation Lockheed P-2 Neptune |
Desarrollado por | Wright R-1820 |
Diseño y desarrollo
En 1927, Wright Aeronautical presentó su famoso motor "Cyclone", que impulsó varios diseños en la década de 1930. Después de fusionarse con Curtiss para convertirse en Curtiss-Wright en 1929, se inició un esfuerzo para rediseñar el motor a la clase de 1000 caballos de fuerza (750 kW). El nuevo Wright R-1820 Cyclone 9 funcionó con éxito por primera vez en 1935 y se convirtió en uno de los motores de avión más utilizados en la década de 1930 y la Segunda Guerra Mundial, impulsando todos los ejemplos de primera línea (los modelos -C a -G) del B-17 Flying Fortress Aviones bombarderos pesados aliados que sirvieron en la guerra, cada motor asistido por un turbocompresor diseñado por General Electric para obtener la máxima potencia a grandes altitudes.
Por 1931 Pratt & Whitney habían comenzado un desarrollo de su igualmente famoso sola fila, la avispa diseño de nueve cilindros en un diseño más grande y mucho más potente de catorce cilindro de doble fila - la avispa gemela - de un casi idéntico desplazamiento 30 litros cifra, que fácilmente competiría con este ciclón más grande de una sola fila. En 1935, Wright siguió el ejemplo de P&W y desarrolló motores mucho más grandes basados en la mecánica del Cyclone. El resultado fueron dos diseños con una carrera algo más corta, un diseño de 14 cilindros de casi 43 litros de cilindrada que evolucionaría hacia el Twin Cyclone , y un diseño de 18 cilindros mucho más grande que se convirtió en el R-3350. Se experimentó con una versión más grande de dos filas de 22 cilindros, la R-4090 , como competidora del Pratt & Whitney Wasp Major de 71,5 litros de cilindrada, cuatro filas y 28 cilindros , pero no se produjo.
Con Pratt & Whitney comenzando el desarrollo de su propio radial de alto rendimiento, 18 cilindros y 46 litros de cilindrada, doble fila como el Double Wasp en 1937, los primeros motores prototipo R-3350 de Wright, con una cifra de cilindrada de casi 55 litros, fueron inicialmente corre en mayo del mismo año. El desarrollo continuo fue lento, tanto debido a la naturaleza compleja del motor como a que el R-2600 recibió mucha más atención. El R-3350 no voló hasta 1941, después de que el prototipo Douglas XB-19 fuera rediseñado a partir del Allison V-3420 para aceptar el R-3350.
Las cosas cambiaron drásticamente en 1940 con la introducción de un nuevo contrato por parte de USAAC para desarrollar un bombardero de largo alcance capaz de volar desde los EE. UU. A Alemania con una carga de bomba de 20.000 libras (9.000 kg). Aunque más pequeños que los diseños del Bomber D que llevaron al Douglas XB-19 , los nuevos diseños requerían aproximadamente la misma cantidad de energía. Cuando se devolvieron los diseños preliminares en el verano de 1940, tres de los cuatro diseños se basaron en el R-3350. De repente, el motor se vio como el futuro de la aviación militar y se iniciaron serios esfuerzos para poner el diseño en producción. En 1942 Chrysler inició la construcción de la planta Dodge Chicago y la nueva fábrica, diseñada por Albert Kahn , estaba en pleno funcionamiento a principios de 1944.
En 1943, estaba volando el último desarrollo del nuevo programa de bombarderos, el Boeing B-29 Superfortress. Los motores se mantuvieron temperamentales y mostraron una tendencia alarmante a que los cilindros traseros se sobrecalentaran, en parte debido al espacio mínimo entre los deflectores de los cilindros y el capó. Se introdujeron una serie de cambios en la línea de producción de Superfortress para proporcionar más enfriamiento a bajas velocidades, y la aeronave se apresuró a su uso operativo en el Pacífico en 1944. Esto resultó imprudente, ya que las primeras tácticas del B-29 de pesos máximos, cuando se combinaban con las altas temperaturas de los aeródromos tropicales donde estaban asentados los B-29, se produjeron problemas de sobrecalentamiento que no fueron completamente resueltos, y los motores tenían una tendencia adicional a tragarse sus propias válvulas. Debido al alto contenido de magnesio en la aleación del cárter potencialmente combustible, los incendios resultantes del motor, a veces ardiendo con una temperatura central cercana a los 5,600 ° F (3,100 ° C) [1] , eran a menudo tan intensos que el larguero principal podía quemarse en segundos. resultando en una falla catastrófica del ala. [2]
Las primeras versiones del R-3350 tenían carburadores, aunque la entrada del codo mal diseñada al sobrealimentador provocó serios problemas con la distribución de aire / combustible. Cerca del final de la Segunda Guerra Mundial, el sistema se cambió para usar inyección directa de gasolina donde el combustible se inyectaba directamente en la cámara de combustión. Esto mejoró la confiabilidad del motor. Después de la guerra, el motor fue rediseñado y se hizo popular para aviones grandes, especialmente Lockheed Constellation y Douglas DC-7 .
Después de la guerra, se desarrolló el sistema Turbo-Compound [3] para ofrecer una mejor eficiencia de combustible. En estas versiones, se insertaron tres turbinas de recuperación de energía (PRT) en la tubería de escape de cada grupo de seis cilindros y se conectaron al cigüeñal del motor mediante acoplamientos de fluido para entregar más potencia. Los PRT recuperaron alrededor del 20% de la energía de escape (alrededor de 450 caballos de fuerza (340 kW)) que de otro modo se habrían desperdiciado, pero redujeron la confiabilidad del motor (los mecánicos tendían a llamarlos turbinas de recuperación de piezas, ya que el aumento del calor de escape significaba un retorno de lo viejo). hábito de que el motor se coma las válvulas de escape). El consumo de combustible para el avión equipado con PRT fue casi el mismo que el de los antiguos Pratt y Whitney R-2800, mientras que producía más caballos de fuerza útiles. [4] A partir del 15 de octubre de 1957, un motor DA-3 / DA-4 costaba 88.200 dólares. [5]
En este punto, la confiabilidad había mejorado con el tiempo medio entre revisiones a 3500 horas y un consumo específico de combustible del orden de 0,4 lb / hp / hora (243 g / kWh, lo que le da una eficiencia de combustible del 34%). Motores en uso ahora [ ¿cuándo? ] están limitados a 52 inHg (180 kPa) de presión del colector , siendo 2.880 caballos de fuerza (2.150 kW) con combustible de 100/130 octanos (o 100LL) en lugar de 59.5 inHg (201 kPa) y 3.400 caballos de fuerza (2.500 kW) posibles con 115 / Combustibles de 145 octanos o mejores, que ya no están disponibles debido a que muchas de estas formulaciones son tóxicas.
Varios corredores en Reno Air Races usan R-3350. Las modificaciones en uno, Rare Bear , incluyen una caja de morro diseñada para una hélice de giro lento, tomada de un R-3350 utilizado en el Lockheed L-1649 Starliner , acoplado a la sección de potencia (cárter, manivela, pistones y cilindros) tomada de un R-3350 utilizado en el Douglas DC-7 . El sobrealimentador se toma de un R-3350 utilizado en el Lockheed EC-121 y el motor está equipado con inyección de óxido nitroso . La potencia nominal normal de un R-3350 original es de 2.800 caballos de fuerza (2.100 kW) a 2.600 rpm y 45 inHg (150 kPa) de presión del colector. Con estas modificaciones, el motor de Rare Bear produce 4.000 caballos de fuerza (3.000 kW) a 3.200 rpm y 80 inHg (270 kPa) de presión del colector, y 4.500 caballos de fuerza (3.400 kW) con inyección de óxido nitroso. [6]
Variantes
- R-3350-13
- 2200 shp (1640 kW)
- R-3350-23
- 2200 shp (1640 kW)
- R-3350-24W
- 2500 shp (1860 kW)
- R-3350-26W
- 2.800 shp (2.090 kW)
- R-3350-30W
- R-3350-30WA
- R-3350-32W
- 3.700 shp (2.760 kW)
- R-3350-34
- 3.400 shp (2.540 kW)
- R-3350-42WA
- 3.800 shp (2.830 kW)
- R-3350-53
- 2700 shp (2010 kW)
- R-3350-57
- 2200 shp (1640 kW)
- R-3350-85
- 2500 shp (1860 kW)
- R-3350-89A
- 3500 shp (2610 kW)
- R-3350-93W
- 3500 shp (2610 kW)
- 972TC18DA1
- Equivalente comercial al -30W sin inyección de agua
- 956C18CA1
- Comercial, similar al -26W
- 975C18CB1
- Comercial, similar al 956C18CA1
Aplicaciones
- Beechcraft XA-38 Grizzly
- Boeing B-29 Superfortress
- Boeing XC-97 Stratofreighter
- Boeing XPBB Sea Ranger
- Canadair CP-107 Argus
- Dominator B-32 consolidado
- Curtiss XBTC-2
- Curtiss XF14C
- Curtiss XP-62
- Douglas A-1 Skyraider
- Destructor Douglas BTD
- Douglas DC-7
- Douglas XB-19
- Douglas XB-31
- Vagón volador Fairchild C-119
- Fairchild AC-119
- Grumman F8F Bearcat
- Furia del mar Hawker
- Constelación de Lockheed
- Constelación Lockheed L-049
- Constelación Lockheed C-69
- Constelación Lockheed L-649
- Constelación Lockheed L-749
- Lockheed L-1049 Super Constellation
- Constelación Lockheed C-121
- Constelación Lockheed R7V-1
- Estrella de advertencia Lockheed EC-121
- Lockheed L-1649A Starliner
- Lockheed P-2 Neptune
- Lockheed XB-30
- Martin JRM Mars
- Martin XB-33 Super Merodeador
- Martin P5M Marlin
- Stroukoff YC-134
Motores en exhibición
- Wright R-3350-89 está en exhibición pública en el Museo Aeroespacial de California
- Wright R-3350 está en exhibición pública en Flyhistorisk Museum, Sola , cerca de Stavanger , Noruega
Especificaciones (R-3350-C18-BA)
Datos de Jane's . [7]
Características generales
- Tipo: motor radial de 18 cilindros y dos hileras
- Diámetro : 155,6 mm (6 1 ⁄ 8 in)
- Carrera : 65 ⁄ 16 pulg. (160,2 mm)
- Desplazamiento : 3347,9 en 3 (54,862 L)
- Longitud: 76,26 pulgadas (1.937 mm)
- Diámetro: 55,78 pulgadas (1417 mm)
- Peso seco : 2670 libras (1210 kg)
Componentes
- Tren de válvulas : Varilla de empuje, dos válvulas por cilindro
- Sobrealimentador : etapa única de dos velocidades
- Sistema de combustible: carburador de tiro descendente Chandler-Evans
- Tipo de combustible: 100/130 RON
- Sistema de aceite: cárter seco
- Sistema de refrigeración: refrigerado por aire
Actuación
- Potencia de salida: 2200 CV a 2800 rpm (despegue)
- Potencia específica : 0,66 CV / in³
- Relación de compresión : 6,85: 1
- Consumo específico de combustible : Despegue : 0,38 lb / shp / h (0,17 kg / shp / h; 0,23 kg / kW / h) [8]
- Relación potencia / peso : 0,82 hp / lb
Ver también
Desarrollo relacionado
- Familia Wright Cyclone
- Ciclón 7 de Wright R-1300
- Ciclón 9 de Wright R-1820
- Ciclón 14 Wright R-2600
Motores comparables
- BMW 802
- Bristol Centaurus
- Dobrynin VD-4K
- Gnome-Rhône 18L
- Nakajima Homare
- Pratt & Whitney R-4360
- Shvetsov ASh-73
Listas relacionadas
- Lista de motores de aviones
Referencias
Notas
- ^ Dreizin, Edward L .; Berman, Charles H. y Vicenzi, Edward P. (2000). "Modificaciones de fase condensada en la combustión de partículas de magnesio en el aire". Scripta Materialia . 122 (1–2): 30–42. CiteSeerX 10.1.1.488.2456 . doi : 10.1016 / S0010-2180 (00) 00101-2 .
- ^ "B-29". fighter-planes.com. Consultado el 15 de septiembre de 2011.
- ^ Gunston, 2006, p. 247.
- ^ "El motor turbocompuesto Wright R-3350". Aviación deportiva : 20 de abril de 2012.
- ^ American Aviation 4 de noviembre de 1957 p57
- ^ Air & Space / Smithsonian The Bear is Back Consultado el 24 de septiembre de 2011.
- ^ Jane de 1998, p. 318
- ^ Kaiser, Sascha; Donnerhack, Stefan; Lundbladh, Anders; Seitz, Arne (27 a 29 de julio de 2015). Un concepto de motor de ciclo compuesto con relación hecto-presión . Conferencia conjunta de propulsión AIAA / SAE / ASEE (51ª ed.). doi : 10.2514 / 6.2015-4028 .
Bibliografía
- Gunston, Bill. Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos: desde los pioneros hasta la actualidad . 5a edición, Stroud, Reino Unido: Sutton, 2006. ISBN 0-7509-4479-X
- Blanco, Graham. Motores de pistón de aviones aliados de la Segunda Guerra Mundial: Historia y desarrollo de los motores de pistón de aviones de primera línea producidos por Gran Bretaña y los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . Warrendale, Pensilvania: SAE International, 1995. ISBN 1-56091-655-9
- Aviones de combate de Jane de la Segunda Guerra Mundial . Londres. Ediciones Studio, 1998. ISBN 0-517-67964-7 .
enlaces externos
- Wright R-3350-57 Cyclone Fact Sheets del sitio web del Museo Nacional de la USAF
- Película de la década de 1940 sobre la producción de Chrysler de los radiales Duplex-Cyclone de Wright para la Superfortress