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Poder de emergencia de guerra

La potencia de emergencia de guerra ( WEP ) es una configuración del acelerador que estuvo presente por primera vez en algunos motores de aviones militares estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial . Para su uso en situaciones de emergencia, producía más del 100% de la potencia nominal normal del motor durante un período de tiempo limitado, a menudo unos cinco minutos. [1] [2] Los sistemas similares utilizados por fuerzas no estadounidenses ahora también se denominan WEP, aunque es posible que no lo fueran en ese momento, como ocurre con los sistemas Notleistung de la Luftwaffe alemana y Forsazh del VVS soviético .

WEP en aviones de la Segunda Guerra Mundial

La potencia normal máxima estaría limitada por un tope mecánico, por ejemplo, un cable a través de la ranura de la palanca del acelerador. Un empujón más fuerte rompería el cable, permitiendo energía adicional. En servicio normal, el Mustang P-51H tenía una potencia de 1.380 hp (1.030 kW), pero WEP entregaría hasta 2.218 hp (1.654 kW), [3] un aumento del 61%. En el Mustang P-51D , el modelo más producido y utilizado durante la Segunda Guerra Mundial, el WEP aumentó la potencia del motor de 1.490 a 1.720 hp (1.110 a 1.280 kW). El Vought F4U Corsair , que originalmente no estaba equipado para WEP, luego contó con un aumento de potencia de hasta 410 hp (310 kW) (17%) cuando WEP estaba activado. [2] Los fabricantes utilizaron varios métodos para aumentar la potencia del motor, incluida la inyección de agua y la inyección de metanol-agua . Algunos motores anteriores simplemente permitían que el acelerador se abriera más de lo normal, permitiendo que fluyera más aire a través de la admisión . Todos los métodos WEP provocan tensiones en el motor mayores de lo habitual y corresponden a una vida útil reducida del motor. Para algunos aviones, como el P-51D, el uso de WEP requirió que el motor fuera inspeccionado para detectar daños antes de regresar al aire. [4] El uso total de 5 horas de WEP en el P-51D requirió una inspección completa del desmontaje del motor. [4]

Los aviones británicos y de la Commonwealth podrían aumentar la potencia aumentando la presión de sobrealimentación del sobrealimentador. [5] Esta modificación era común en el verano de 1940, con la amplia disponibilidad de combustible de 100 octanos . El aumento de la presión de sobrealimentación del sobrealimentador de 6 a 12 psi (41 a 83 kPa) [5] aumentó la potencia del motor Merlin III a 1310 hp (980 kW), un aumento de más de 250 caballos de fuerza (190 kW). Los pilotos tuvieron que registrar el uso del impulso de emergencia y se les recomendó no usarlo durante más de 5 minutos seguidos.

El sistema de inyección de agua y metanol alemán MW 50 requería tuberías adicionales, así como un tanque de almacenamiento, lo que aumentaba el peso total del avión. [6] Al igual que otras técnicas de impulso, MW 50 estaba restringida por la capacidad y la temperatura del motor y solo podía usarse por un tiempo limitado. El sistema de inyección de óxido nitroso del GM 1 , también utilizado por la Luftwaffe , proporcionaba beneficios de potencia extremos del 25 al 30 por ciento a gran altitud mediante la adición de gases oxidantes, pero requería enfriamiento en tierra y, al igual que el sistema de refuerzo MW 50, agregaba un peso significativo. [6] Uno de los pocos aviones alemanes que podría estar equipado con ambos sistemas Notleistung , el caza de gran altitud Focke-Wulf Ta 152 H de finales de la guerra, podría alcanzar una velocidad de aproximadamente 470 mph (756 km/h) con ambos sistemas utilizados. juntos. Según se informa, Kurt Tank hizo esto una vez, usando ambos sistemas de propulsión simultáneamente cuando volaba un prototipo Ta 152H con motor Junkers Jumo 213 E equipado con MW 50 y GM-1, para escapar de un vuelo de Mustangs P-51D en abril de 1945.

Tiempos modernos

MiG-21

Quizás la característica WEP más espectacular se encontró en el avión de combate MiG-21bis . Esta última variante del avión de combate ligero soviético estándar se construyó como una medida provisional para contrarrestar los cazas estadounidenses F-16 y F/A-18 más nuevos y potentes hasta que se pudiera introducir en servicio el MiG-29 de próxima generación .

El MiG-21bis recibió el motor Tumansky R-25 mejorado , que conservaba las configuraciones de potencia estándar normal y de postcombustión de 9,400 / 14,600 lbf (42 / 65 kN) de los motores R-13 anteriores, pero con un impulso de empuje de emergencia desde una sobrevelocidad al 106%. y mayor combustible del postquemador proveniente de una segunda bomba de combustible del postquemador. [7] El uso de esta función de impulso proporcionó 21.900 lbf (97,4 kN) de empuje durante 2 minutos como máximo en tiempos de guerra. Le dio al MiG-21bis una relación empuje-peso ligeramente superior a 1:1 y una velocidad de ascenso de 50.000 pies/min (254 m/s), igualando las capacidades del F-16 en un combate aéreo.

En las prácticas de combate aéreo con el MiG-21bis, el uso del empuje WEP se limitó a un minuto, para reducir el impacto en el motor, 800 horas entre revisiones, ya que cada segundo de WEP equivalía a varios minutos de funcionamiento sin él. Cuando se seleccionó WEP, el R-25 produjo un escape de soplete de 16 pies (5 m) de largo; los seis o siete "diamantes de choque " romboides brillantes visibles dentro de las llamas dieron al ajuste de energía de emergencia su nombre de "régimen de diamantes".

F-15C

El interruptor Vmax del avión de combate F-15 permite que los motores ardan 22 grados más y aproximadamente un 2 por ciento más de revoluciones por minuto. Está cerrado con cable de seguridad. Durante el combate, accionar el interruptor Vmax proporcionaría al piloto un poco más de empuje. Sin embargo, los motores luego necesitarían ser reparados y reconstruidos. [8]

WEP en vehículos de superficie

Algunos vehículos militares de superficie modernos también emplean funciones WEP. El vehículo de combate expedicionario del Cuerpo de Marines de EE. UU . (cancelado en 2011) llevaba un motor diésel de 12 cilindros y 1200 CV (890 kW) desarrollado por la empresa alemana MTU . Cuando el EFV está nadando, el motor se puede aumentar a 2700 hp (2000 kW) mediante el uso de un circuito abierto de refrigeración por agua de mar [9] . Esta configuración de potencia de guerra extrema permite que el motor MTU impulse cuatro enormes chorros de agua que impulsan el efecto de superficie del vehículo EFV a velocidades del mar que alcanzan los 35 nudos (65 km/h).

Aunque los prototipos del EFV demostraron un rendimiento revolucionario en agua y tierra, la confiabilidad de sus motores extremadamente potenciados nunca cumplió con los estrictos estándares militares y el vehículo no logró entrar en servicio en la Infantería de Marina.

Sistemas de impulso

Ver también

Referencias

  1. ^ "El vuelo del Mustang". Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2004 . Consultado el 28 de marzo de 2006 .
  2. ^ ab "Vought F4U Corsair". Aviones históricos .
  3. ^ Baugher, Joe (6 de septiembre de 1999). "Mustang P-51H norteamericano". Mustang P-51 norteamericano . Archivado desde el original el 29 de agosto de 2005 . Consultado el 28 de marzo de 2006 .
  4. ^ ab AAF Manual 51-127-3, Manual de entrenamiento de pilotos para el P-51 Mustang , USAAF, agosto de 1945, p.14.
  5. ^ ab "Rendimiento del huracán Mk1". Rendimiento de aviones de la Segunda Guerra Mundial . Consultado el 9 de noviembre de 2015 .
  6. ^ ab "El Daimler-Benz DB 605". La página de la Luftwaffe . Archivado desde el original el 2 de febrero de 2006 . Consultado el 4 de marzo de 2006 .
  7. ^ http://www.leteckemotory.cz/motory/r-25/
  8. ^ Temáticamente, Andrea. "El piloto de combate descompone todos los botones de la cabina de un F-15C". Ars Técnica . Consultado el 5 de diciembre de 2022 . De todos estos controles aquí, en realidad hay uno que tenemos prohibido usar y es el interruptor VMAX aquí abajo en la consola izquierda. Entonces, en realidad está cerrado con un cable de seguridad y está protegido, y es un interruptor que en realidad no podemos usar. Pero si lo usaras, si arrancaras el cable de seguridad, lo quitaras y lo encendieras, lo que haría es permitir que el motor se quemara 22 grados más, y te daría alrededor de un 2% más de revoluciones por minuto. Así que realmente te da un poco de empuje extra si lo necesitas en una situación de combate.
  9. ^ https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ADA524830.pdf