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 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 ser finalmente utilizado para propulsar 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 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 se utilizó por primera vez unos siete años después de los inicios 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 .
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 pesado. Avión bombardero que sirvió en la guerra, cada motor asistido por un turbocompresor diseñado por General Electric para una máxima potencia de salida a grandes altitudes.
En 1931, Pratt & Whitney había comenzado a desarrollar su igualmente famoso diseño Wasp de nueve cilindros de una sola fila en un diseño más grande y mucho más potente de catorce cilindros y dos filas, el R-1830 Twin Wasp , de un tamaño casi idéntico. Cifra de cilindrada de -litros, que fácilmente competiría con este Cyclone más grande y 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 y casi 43 litros 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 28 cilindros y cuatro filas de 71,5 litros de cilindrada , pero no se produjo. .
Con Pratt & Whitney iniciando el desarrollo de su propio motor radial de alto rendimiento de dos filas y 46 litros de cilindrada y 18 cilindros como el Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp en 1937, los primeros motores prototipo R-3350 de Wright, que a su vez tenían casi 55 cifra de cilindrada en litros, se ejecutaron inicialmente 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 la USAAC para desarrollar un bombardero de largo alcance capaz de volar de Estados Unidos a Alemania con una carga de bomba de 20.000 libras (9.000 kg). Aunque más pequeños que los diseños del Bomber D que dieron lugar 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 fue visto como el futuro de la aviación militar y se iniciaron serios esfuerzos para llevar el diseño a 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, el desarrollo definitivo del nuevo programa de bombarderos, el Boeing B-29 Superfortress, estaba volando. 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 del Superfortress para proporcionar más refrigeración a bajas velocidades, y el avión entró rápidamente en 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 tenían su base los B-29, se produjeron problemas de sobrecalentamiento que no se resolvieron del todo, y que 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 5600 °F (3100 °C) [2] ) eran a menudo tan intensos que el larguero principal podía quemarse en segundos. resultando en una falla catastrófica del ala. [3]
Las primeras versiones del R-3350 tenían carburadores, aunque la entrada del codo mal diseñada al sobrealimentador provocaba graves problemas con la distribución de combustible/aire. Cerca del final de la Segunda Guerra Mundial, el sistema se cambió para utilizar 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, 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 tubo de escape de cada grupo de seis cilindros y se acoplaron al cigüeñal del motor mediante acoplamientos hidráulicos para entregar más potencia. Los PRT recuperaron alrededor del 20% de la energía del escape (alrededor de 450 caballos de fuerza (340 kW)) que de otro modo se habría desperdiciado, pero redujeron la confiabilidad del motor (los mecánicos tendían a llamarlas turbinas de recuperación de piezas, ya que el aumento del calor del escape significaba un regreso de la antigua costumbre de que el motor destruya 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 genera 2880 caballos de fuerza (2150 kW) con combustible de 100/130 octanos (o 100 LL) en lugar de 59,5 inHg (201 kPa) y 3400 caballos de fuerza (2500). kW) posible con combustibles de 115/145 o mejores octanos, que ya no están disponibles porque tales formulaciones son extremadamente tóxicas debido al contenido extremadamente alto de tetraetilo de plomo de estas versiones de gas avgas .
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 de un R-3350 original es de 2800 caballos de fuerza (2100 kW) a 2600 rpm y 45 inHg (150 kPa) de presión en el colector. Con estas modificaciones, el motor de Rare Bear produce 4000 caballos de fuerza (3000 kW) a 3200 rpm y 80 inHg (270 kPa) de presión del colector, y 4500 caballos de fuerza (3400 kW) con inyección de óxido nitroso. [7]
Datos de Jane's . [9]
Desarrollo relacionado
Motores comparables
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