Motores: BMW 801
BMW 801
Pensando en su utilización para futuros aviones de bombardeo y transporte, el RLM financió en 1935 el desarrollo de nuevos motores radiales que pudiesen sustituir donde fuese necesario al Bramo 323 y al BMW 132.Estas dos compañías presentaron sus propuestas: el Bramo 329 y el BMW 139.Pero tras la compra de Bramo por parte de BMW todos los esfuerzos se centraron en el BMW 139, abandonando el proyecto de Bramo.El BMW 139 era un desarrollo del anterior modelo 132, pero con dos estrellas en lugar de la única de nueve de éste.En pleno proceso de fabricación del motor entra en escena el diseñador jefe de la compañía Focke-Wulf, el ingeniero Kurt Waldemar Tank.
Y es que en el otoño de 1937 el RLM presentó un requerimiento para un caza que sirviera como refuerzo, o como sustituto llegado el caso, para el Messerschmitt Bf 109, que por aquel entonces estaba entrando en servicio en gran escala.Tank presentó algunos diseños "ortodoxos" basados en motores refrigerados por líquido, pero el RLM no demostró mucho interés hasta que propuso un modelo más innovador equipado con el radial BMW 139.Para el RLM se trataba de una buena oportunidad para conseguir un caza sin sobrecargar las ya abultadas listas de producción de los Daimler-Benz de la serie 600, prioritarios para el Bf 109 y Bf 110 entre otros.Posiblemente la existencia del más famoso avión de la Focke-Wulf, el nuevo caza 190, se deba al motor de BMW.
Por aquellos años la mayoría de diseñadores europeos (no todos, por supuesto) pensaban que para un caza era mejor un motor en línea refrigerado por líquido, que redujese al máximo la superficie frontal del avión.Otros países o al menos algunos servicios de éstos opinaban lo contrario.El motor radial también tenía sus ventajas: mayor protección para el piloto, capacidad de absorber mejor los daños en combate, un mantenimiento relativamente más sencillo, generalmente un peso menor, etc.
El equipo de diseño encabezado por Tank (entre los que destacaba el ingeniero Rudolf Blaser) configuraron un pequeño caza con el nuevo motor en una instalación muy limpia, e intentando reducir la superficie frontal diseñaron un capó motor muy estrecho con un gran buje entubado y álabes tras la hélice para forzar la refrigeración.Pero el asunto no funcionaba: tras el vuelo de pruebas del primer prototipo el 1 de junio de 1939 a cargo del piloto de pruebas de Focke-Wulf, el Flugkapitän Hans Sander, la temperatura de la cabina alcanzó los 55º C, y Sander lo describió como "sentarse con ambos pies dentro de un brasero".
Comenzaron entonces las recriminaciones: Focke-Wulf echaba la culpa a los fabricantes del motor, mientras que BMW acusaba a Tank de no haber diseñado una refrigeración adecuada.
Pero BMW ya había empezado el desarrollo de un nuevo motor de 14 cilindros en doble estrella muy compacto y prometedor, el 801, y convencieron tanto a Tank como al RLM para que les permitiera abandonar el 139 en favor de éste.
El Focke-Wulf Fw 190V1, primer prototipo (D-OPZE), con el motor BMW 139.Es destacable el gran buje entubado, así como otras diferencias con los Fw 190 posteriores, como el ala de corta envergadura, la pequeña rueda de cola o la cabina alga más adelantada.El BMW 139 tenía gravísimos problemas de refrigeración, y sólo los dos primeros prototipos llevaron los bujes entubados.
BMW diseñó el 801 desde el principio con un sistema de álabes de aleación de magnesio para la refrigeración forzada del motor, con diez aspas en origen, aumentado a doce posteriormente.Estas giraban 1,72 veces en relación al cigüeñal, y 3,17 veces en relación a la hélice.En parada y hasta unos 270 km/h este sistema "robaba" unos 70 hp de potencia al motor, pero por encima de esa velocidad consumía poco energía directa de éste.
Intentando reducir también el arrastre provocado por las necesarias entradas de aire para el refrigerador de aceite, se diseñó un ingenioso sistema para éste, integrado en un anillo blindado en el frontal del capó motor, y que recibía el aire de los álabes a través de unos conductos.
BMW 801 en aparente perfecto estado de conservación en el BMW Museum.Se aprecian claramente los álabes de refrigeración y los escapes.
Otro aspecto destacable del motor era el sistema mecánico-eléctrico-hidráulico kommandogerät de gestión unificada del motor operado por el piloto desde la palanca del acelerador.Controlaba las revoluciones del motor, el flujo de inyección de combustible, la riqueza de la mezcla, la sincronización del encendido y el funcionamiento del compresor.También se podía alterar el paso de la hélice sin modificar las otras funciones.Todo se hacía automáticamente desde el mando del acelerador, permitiendo al piloto, una vez entrenado en este sistema, concentrarse más adecuadamente en el combate.
También desde el principio el motor contó con un sistema de alimentación por bomba inyectora, evitando los problemas de los carburadores.Sin embargo, contrariamente a las nuevas tendencias que incluían tres ó cuatro válvulas por cilindro, el motor se mantuvo con una válvula de admisión y otra de escape con accionamiento por varillas de empuje.Las de escape estaban fabricadas con sodio para mejorar su refrigeración.El sistema de sobrealimentación era de compresor centrífugo accionado por el cigüeñal, de una etapa y dos velocidades.Con el tiempo se intentó mejorar para aumentar las prestaciones a gran altura, pero los proyectos no llegaron a materializarse.
Todo el conjunto de motor y accesorios (compresor, magnetos, filtros, lubricación, bombas, etc) se preparó en un montaje que sería, con algunas variantes, común para los diferentes modelos de aviones donde se pudiese utilizar el motor, facilitando su instalación en éstos, por lo que no es extraño que todos los modelos equipados con este motor ofrecieran un aspecto muy similar de sus carenados vistos desde el exterior.
Volviendo al Fw 190, que como he dicho posiblemente debió su existencia al motor radial, también es cierto que estuvo a punto de ser desechado por los fallos del propio motor.En marzo de 1941 se formó en Reclin el Erprobungsstaffel 190, en principio con seis Fw 190A-0 de pre-producción, para desarrollar y hacer operativo el nuevo caza.Un grupo de 30 técnicos estarían dedicados a ello.De entre estos destacaron dos, que posiblemente salvaran el proyecto del nuevo caza: el experto mecánico de motores en su vida civil el Oblt Otto Behrens, que estaría al mando de la staffel, y el Oblt Karl Borris, Oficial técnico que había sido trasladado allí desde la II./JG 26.
Y es que los problemas con la refrigeración causaban una gran serie de fallos bastante graves: el anillo blindado del refrigerador de aceite llegaba a romperse, el cilindro inferior de la fila posterior se sobrecalentaba y se gripaba, los conductos del circuito de aceite y de combustible se rompían, provocando peligrosas fugas.Con este panorama, es normal que los pilotos de prueba, cuando conseguían despegar con éxito, apenas se atrevieranan a perder de vista la pista de aterrizaje, y daban pasadas de un lado al otro del aeródromo, en palabras de esos mismos pilotos "echando humo y apestando como abejas con sus traseros en llamas".
Pero tanto Beherns como Borris estaban convencidos de las magníficas cualidades del conjunto avión-motor, y en los cuatro meses siguientes no dejaban de proponer modificaciones, y los viajes entre Bremen, sede de la Focke-Wulf, y Rechlin por parte de Tank y su equipo fueron constantes.Aún así, el RLM nombró una comisión para revisar la viabilidad del proyecto, pero la fe absoluta de los implicados en él hizo que se descartara la recomendación de la comisión, que quería cancelar el proyecto definitivamente.
Y tras continuas modificaciones, sobre todo en le referente al flujo de aire en el interior del motor, poco a poco el nuevo BMW empezó a dar todo su potencial.La primera versión plenamente operativa fue la -C, que ofrecía unos 1.540 hp al despegue, y que prácticamente sólo usaron los primeros Fw 190A-1 y A-2.
Un año después de formarse en Rechlin la primera unidad de pruebas del Fw 190, aparecían, en marzo de 1942, los primeros Fw 190A-3 en el Frente del Oeste.Equipados con el mejorado y revisado BMW 801D, que en sus primeras variantes ofrecía 1.700 hp al despegue, iba a proporcionar a las unidades de las JG 26 y JG2 unos meses de superioridad casi total.Más aún cuando a mediados del verano apareció el Fw 190A-4, con el BMW 801D-2 que ofrecía la posibilidad de utilizar el incrementador de potencia MW50, que inyectaba una mezcla de agua-metanol que durante cortos períodos le confería al motor una potencia de 2.100 hp, además de estar adaptado para poder usar gasolina de hasta 100 octanos.
El MW50 daba más potencia, pero tenía varios inconvenientes: era necesario utilizar un tanque de almacenamiento y una serie de tuberías para inyectar la mezcla en el compresor, por lo que aumentaba algo el peso del avión y su complejidad.Lo peor era que aunque sólo se usase en un par de períodos de unos 10 minutos como máximo en cada vuelo, provocaba micro-ranuras en las cabezas de los cilindros, acortando la vida útil del motor.Mas efectivo, o al menos no tan dañino, era la posibilidad de usar el llamado sistema C3, que inyectaba combustible directamente al compresor.Sin embargo, en los últimos meses de la Guerra, la gran escasez de combustible obligó a seguir utilizando el MW50.
Con todo, el rendimiento decaía bastante por encima de los 6.000 metros de altura, por lo que se intentó desarrollar turbosobrecompresores para mejorar sus prestaciones a muy alta cota, pero las variantes propuestas apenas si llegaron a fabricarse.
No sólo el Fw 190 utilizó el nuevo motor.Una vez bien puesto a punto, se convirtió en uno de los motores más usados por la Luftwaffe, tanto para versiones de cazas como para bombarderos y transportes.Algunos de los modelos que lo usaron fueron estos:
-Arado Ar 232 (prototipos bimotores V1 y V2)
-Blohm & Voss Bv 141B
-Blohm & Voss Bv 144
-Dornier Do 217 (E, J, K)
-Focke-Wulf Fw 191
-Junkers Ju 88 (B, C, R, S, y primeros modelos G)
-Junkers Ju 188 E
-Junkers Ju 290
-Junkers Ju 390
-Messerschmitt Me 264 (V2 y V3)
Otros modelos lo usaron en al menos alguna versión de pruebas o desarrollo, como los Junkers Ju 288 y 388.Incluso un Messerschmitt Bf 109 llegó a montarlo.
En resumen, el BMW 801, con más de 28.000 unidades construidas, fue el motor radial más producido en Alemania en el período de la Segunda Guerra Mundial.Tras los problemas iniciales, típicos de cualquier nuevo diseño, se convirtió en un motor excelente, con ciertas características avanzadas (inyección de combustible, sistemas de refrigeración, el kommandogerät), y otras no tanto, como el uso de dos válvulas por cilindro.Al correr de la Guerra, su principal desventaja fue la merma de rendimiento a gran altura, y la mayoría de los intentos de desarrollo del motor se centraron en ello, buscando sistema de sobrealimentación más avanzados de múltiples etapas, que sin embargo apenas pasaron de la fase de prototipos o de pocas unidades construidas.La evolución de los motores en línea de sus rivales (Daimler-Benz y Jumo) fue superior en ese aspecto, como prueba el hecho de que el valedor principal del motor, el Fw 190, utilizara en sus últimas versiones (Fw 190D y Ta 152-153), algunos de estos motores.
Como otros diseños alemanes durante la Guerra (ya sea de motores o de cualquier tipo de armamento), el 801 vio mermado su desarrollo por las necesidades de concentrar la producción y los recursos cada vez más escasos en versiones probadas y eficaces en principio, pero debido a ello apenas pudieron evolucionar como era debido, ventaja de la que si dispusieron sus enemigos.
Características principales:
-Tipo: radial de catorce cilindros en doble estrella con refrigeración forzada por aire.Compresor centrífugo mecánico de una etapa y dos velocidades.Alimentación por bomba inyectora Deckel.Dos válvulas por cilindro.Gasolina (modelo D) de 100 octanos, grado mínimo 96 octanos.
-Diámetro-carrera: 156 mm x 156 mm
-Cubicaje: 41,8 litros.
-Relación de compresión: (D) 7,22 : 1
-Peso: (C) vacío, 1.012 kg.
-Dimensiones: longitud, 2.006 mm; diámetro, 1.290 mm
-Potencias: (D)
-1.700 hp al despegue con 2.700 rpm.
-1.440 hp a 5.700 metros con 2.700 rpm
-2.100 hp en potencia de combate con MW50
Fuentes:
-Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta, Tomo 3: "Grandes Aviones del Mundo": Focke-Wulf Fw 190, pág. 526-533.
-Aviones en Combate, Ases y Leyendas.Nº6: "Los Ases del Fw 190 en el Frente Oeste".Osprey Aviation-Ediciones del Prado.
-https://aviationshoppe.com/bmw-801-radial-aircraft-engine-p-217.html
-https://en.wikipedia.org/wiki/BMW_801
-http://www.wwiiaircraftperformance.org/fw190/fw190a4.html
-http://almadeherrero.blogspot.com.es/2009/10/motor-en-estrella-bmw-801.html
Siempre me he preguntado porque los alemanes no hicieron ingeniería inversa de los motores aliados.
ResponderEliminarPor ejemplo el R-2800 resolvía los problemas de altura con el uso de los turbocompresores de doble etapa, que hubieran podido adaptarse perfectamente.
Alucinante;me pregunté lo mismo hace unos meses y reflexioné: " La raza superior no puede fijarse en naciones inferiores donde se mezclan las razas( más alla del racismo anglosajón -yankee)". Un saludo Cesar.
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