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Ciclón dúplex Wright R-3350

El Wright R-3350 Duplex-Cyclone es un motor de avión radial estadounidense de dos hileras, sobrealimentado , refrigerado por aire, con 18 cilindros y un desplazamiento de casi 3350 pulgadas cúbicas (54,9 L). La potencia oscilaba entre 2200 y 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 y todavía experimentaba problemas de confiabilidad cuando se usaba para impulsar el Boeing B-29 Superfortress .

Después de la guerra, el motor había madurado lo suficiente como para ser utilizado en muchos aviones civiles, especialmente en sus formas turbocompuestas , y se utilizó en los aviones Lockheed L-1049 Super Constellation hasta la década de 1950. Su principal rival fue el Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major 4.360 en 3 (71,4 L), 4.300 hp (3.200 kW) , que funcionó por primera vez unos siete años después del Duplex-Cyclone. El motor se usa comúnmente en los corredores de clase Hawker Sea Fury y Grumman F8F Bearcat Unlimited en Reno Air Races .

Diseño y desarrollo

En 1927, Wright Aeronautical presentó su 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 diseñar un motor en la clase de 1000 hp (750 kW). El nuevo Wright R-1820 Cyclone 9 funcionó por primera vez en 1935 y se convirtió en uno de los motores de avión más utilizados a finales de los años 1930 y principios de los 1940, impulsando el bombardero pesado Boeing B-17 Flying Fortress , el caza General Motors FM-2 Wildcat y el Douglas. Bombardero en picado SBD Dauntless , entre muchos otros.

En 1931, Pratt & Whitney había comenzado a desarrollar su motor Wasp de nueve cilindros de una sola fila en el R-1830 Twin Wasp de catorce cilindros y dos filas más grande y mucho más potente con una cilindrada similar de 1.800 en 3 (30 L) que Competiría fácilmente con el Cyclone de una sola fila. En 1935, Wright siguió el ejemplo de P&W y desarrolló motores más grandes basados ​​​​en el Cyclone. El resultado fueron dos diseños, un diseño de 14 cilindros de carrera corta de casi 2600 en 3 (43 L) de cilindrada que evolucionaría hasta convertirse en el Wright R-2600 Twin Cyclone , y un diseño mucho más grande de 18 cilindros que se convirtió en el R-3350. Se experimentó con una versión más grande de 22 cilindros y dos filas, el Wright R-4090 Cyclone 22 , como competidor del Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , de cuatro filas y 28 cilindros, con un desplazamiento de 4360 en 3 (71,4 L). pero no fue producido.

Con Pratt & Whitney iniciando el desarrollo de su propio motor radial de dos filas y 18 cilindros con cilindrada 2800 en 3 (46 L) como el R-2800 Double Wasp en 1937, los primeros motores prototipo R-3350 de Wright con 3350 en 3 (54,9 L) ) el desplazamiento se realizó en mayo del mismo año. El desarrollo fue lento debido a la complejidad y el R-2600 recibió prioridad de desarrollo. El R-3350 no voló hasta 1941, después de que el Douglas XB-19 fuera rediseñado para utilizar R-3350 en lugar de Allison V-3420 en línea.

Las cosas cambiaron drásticamente en 1940 con la introducción de un nuevo contrato por parte de la USAAC para desarrollar un bombardero de largo alcance capaz de volar de Estados Unidos a Alemania con 20.000 libras (9.100 kg) de bombas. Aunque más pequeños que los diseños del Bomber D que dieron lugar al Douglas XB-19, los nuevos diseños requerían la misma potencia. Cuando se presentaron cuatro diseños preliminares a mediados de 1940, tres de ellos utilizaban el R-3350. De repente, el desarrollo se convirtió en una prioridad y comenzaron serios esfuerzos para ponerlo en producción. En 1942, Chrysler comenzó a construir la planta Dodge Chicago , que estuvo lista a principios de 1944.

Motor radial turbocompuesto Wright R-3350. Se muestran dos turbinas de recuperación de gases de escape fuera del área de la carcasa del impulsor (superior (plateada) e inferior (palas rojas)) que están engranadas al cigüeñal.

En 1943, el nuevo Boeing B-29 Superfortress volaba con R-3350. Los motores permanecieron temperamentales y los cilindros traseros tendieron a sobrecalentarse, en parte debido a una holgura inadecuada entre los deflectores de los cilindros y el capó. Se introdujeron una serie de cambios para mejorar la refrigeración y el avión se puso en servicio rápidamente en el Pacífico en 1944. Esto resultó imprudente, ya que los primeros B-29 despegaban con pesos máximos, en las condiciones de alta temperatura de los B-29 tropicales. aeródromos, provocaron un sobrecalentamiento que no se solucionó del todo, y los motores también tenían tendencia a tragarse válvulas. Debido al alto contenido de magnesio en el cárter, los incendios del motor podrían arder con una temperatura central cercana a los 5600 °F (3090 °C) [2], lo que podría quemar el larguero principal en segundos, provocando una falla catastrófica. [3]

Los primeros R-3350 usaban carburadores , aunque la entrada del codo mal diseñada al sobrealimentador provocaba serios problemas con las mezclas de combustible y aire. Cerca del final de la Segunda Guerra Mundial, el sistema se cambió para utilizar inyección directa de gasolina, lo que mejoró la confiabilidad. Después de la guerra, el motor fue rediseñado y se hizo popular para aviones grandes, en particular el Lockheed Constellation y el Douglas DC-7 .

Después de la guerra, se desarrolló el sistema Turbo-Compound [4] para ofrecer una mejor eficiencia de combustible . En estas versiones, se insertaron tres turbinas de recuperación de potencia (PRT) en el escape de cada grupo de seis cilindros y se acoplaron al cigüeñal mediante acoplamientos hidráulicos para entregar más potencia. Los PRT recuperaron alrededor del 20% de la energía de escape (alrededor de 450 hp (340 kW)) que de otro modo se habría perdido, pero redujeron la confiabilidad del motor. Los mecánicos las apodaron turbinas de recuperación de piezas, ya que el aumento de calor de escape significaba un retorno al motor destruyendo las válvulas de escape. El consumo de combustible del avión equipado con PRT era casi el mismo que el del antiguo Pratt and Whitney R-2800, aunque producía más energía útil. [5] A partir del 15 de octubre de 1957, un motor DA-3/DA-4 costaba 88.200 dólares. [6]

En este punto, la confiabilidad había mejorado con un tiempo medio entre revisiones de 3500 horas y un consumo específico de combustible del orden de 0,4 lb/hp/hora (243 g/kWh, lo que da una eficiencia de combustible del 34%). Los motores en uso a partir de la década de 2020 están limitados a una presión del colector de 52 inHg (180 kPa) , lo que produce 2880 hp (2150 kW) con combustible de 100/130 octanos (o 100 LL) en lugar de 59,5 inHg (201 kPa) y 3400 hp (2500 kW) posible con 115/145, un combustible de mayor octanaje que ya no está disponible.

Varios corredores de Reno Air Races utilizan R-3350. Las modificaciones en uno, Rare Bear , incluyen una carcasa de nariz diseñada para una hélice de giro lento, tomada de un R-3350 usado en el Lockheed L-1649 Starliner , acoplada a la sección de potencia (cárter, cigüeñal, pistones y cilindros) tomada. de un R-3350 utilizado en el Douglas DC-7. El sobrealimentador procede de un R-3350 utilizado en el Lockheed EC-121 y el motor está equipado con inyección de óxido nitroso . La potencia nominal normal del R-3350 original era de 2800 hp (2100 kW) a 2600 rpm y 45 inHg (150 kPa) de presión en el colector. Con estas modificaciones, el motor de Rare Bear produce 4.000 hp (3.000 kW) a 3.200 rpm y 80 inHg (270 kPa) de presión en el colector, y 4.500 hp (3.400 kW) con inyección de óxido nitroso. [7]

Variantes

Motor radial Wright R-3350 Turbo-Compound instalado en la posición número cuatro en el ala de estribor de un Lockheed Super Constellation
R-3350-13
2200  caballos de fuerza (1640 kW)
R-3350-23
2200 caballos de fuerza (1640 kW)
R-3350-24W
2.500 caballos de fuerza (1.860 kW)
R-3350-26W
2.800 caballos de fuerza (2.090 kW)
R-3350-30W
R-3350-30WA
R-3350-32W
3.700 caballos de fuerza (2.760 kW)
R-3350-34
3.400 caballos de fuerza (2.540 kW)
R-3350-35A
2200 caballos de fuerza (1640 kW)
R-3350-41
Variante Silverplate con inyección de combustible [8]
R-3350-42WA
3.800 caballos de fuerza (2.830 kW)
R-3350-53
2.700 caballos de fuerza (2.010 kW)
R-3350-57
2200 caballos de fuerza (1640 kW)
R-3350-85
2.500 caballos de fuerza (1.860 kW)
R-3350-89A
3.500 caballos de fuerza (2.610 kW)
R-3350-93W
3.500 caballos de fuerza (2.610 kW)
972TC18DA1
Equivalente comercial al -30W sin inyección de agua
956C18CA1
Comercial, similar al -26W
975C18CB1
Comercial, similar al 956C18CA1

Aplicaciones

Motores en exhibición

Especificaciones (R-3350-C18-BA)

Un motor radial Wright R-3350, que muestra, de derecha a izquierda, el eje de la hélice, la caja de engranajes reductora, el magneto (plateado) con cableado, dos cilindros (trasero con biela), la carcasa del impulsor (y las salidas del tubo de inducción) y el carburador de inyección (negro). ; caja de cambios de accesorios separada en el extremo izquierdo

Datos de Jane's . [9]

Características generales

Componentes

Actuación

Ver también

Desarrollo relacionado

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

Notas

  1. ^ "RESUMEN DE ENVÍOS DE MOTORES WRIGHT 1920 - 1930" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 10 de octubre de 2021 . Consultado el 18 de septiembre de 2023 .
  2. ^ 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. Código Bib : 2000CoFl..122...30D. CiteSeerX 10.1.1.488.2456 . doi :10.1016/S0010-2180(00)00101-2. 
  3. ^ "B-29". aviones de combate.com. Consultado el 15 de septiembre de 2011.
  4. ^ Gunston 2006, pag. 247.
  5. ^ "El motor turbocompuesto Wright R-3350". Aviación deportiva : 20 de abril de 2012.
  6. ^ Aviación estadounidense 4 de noviembre de 1957 p57
  7. ^ "El oso ha vuelto". Revista Smithsonian Air & Space . Archivado desde el original el 23 de abril de 2022 . Consultado el 29 de agosto de 2022 .
  8. ^ Doyle pág.71
  9. ^ Jane's 1998, pag. 318
  10. ^ Káiser, 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

enlaces externos