Motores: Nakajima Homare

Para 1940, la empresa Nakajima tenía en marcha varios proyectos de motores radiales de mayor rendimiento, con vista a su implantación en una nueva generación de aparatos que sustituyeran en pocos años a los modelos con los que Japón iba a comenzar la Guerra.En esos momentos estaban en producción las primeras versiones del Sakae, y aunque el motor se pudiese desarrollar algo más (como así fue), estaba claro que su potencia iba a estar limitada por su pequeña cilindrada.

Se trabajaba principalmente en dos diseños: uno, como el Sakae, de catorce cilindros en dos estrellas, pero con un cubicaje mucho mayor.Este proyecto, dirigido por el ingeniero Kiyoshi Tanaka se plasmó en el Nakajima Mamoru de casi 45 litros de volumen y 1.870 hp de potencia máxima al despegue, convirtiéndose en uno de los motores de catorce cilindros radiales más grandes que se han construido (el Wright R-2600 Twin Cyclone cubicaba 42,7 litros, y el B.M.W. 801 se quedaba en 41,8 litros, por poner dos ejemplos).Sin embargo, tras largas pruebas y ensayos, sólo se construyeron unos 200 ejemplares, ya que nunca llegó a superar los problemas de fiabilidad.La mayor parte fueron a equipar a la primera versión del Nakajima B6N Tenzan, que posteriormente hubo de cambiar al más fiable Mitsubishi Kasei.

El otro proyecto, dirigido por el ingeniero Ryoichi Nakagawa, era un modelo de 18 cilindros en doble estrella.Se utilizó el mismo tamaño de cilindros y la misma carrera de estos que los que montaba el Sakae (130 mm x 150 mm), por lo que resultó uno de los motores de 18 cilindros en doble estrella con más pequeña cilindrada, "sólo" 32 litros de capacidad.Su diseño, muy compacto, llevó consigo que su diámetro total fuese sólo de 1.180 mm (el Pratt & Whitney R-2800 tenía 1.342 mm de diámetro, y el Bristol Centaurus llegaba a los 1.405 mm, por citar dos motores de 18 cilindros).Esto eran unos escasos 30 mm más que el Sakae, con la conveniente ventaja, por tanto, de una reducida área frontal.Los 18 pequeños cilindros, con su corta carrera, permitían un elevado régimen de revoluciones, lo que hacía a su vez incrementar la potencia de salida.Mantenía el sistema de carburador y dos válvulas por cilindro, e incorporaba un compresor de dos velocidades con inyección de agua metanol para aumentar la potencia y prevenir los problemas de autoencendido a pleno régimen de giro, que como hemos dicho, era relativamente rápido, alcanzando las 3.000 rpm.

Nakajima Homare 21 instalado en un Kawanishi N1K2-J, y expuesto en el Museo Smithsonian.

Pero este mismo compacto y ajustado diseño, con unas tolerancias en ajustes y calidades de materiales muy exigentes, era un problema grave en esos momentos.Aunque en 1941 se probó el primer prototipo, no fue hasta 1943 en que empezó la producción de los primeros modelos, que tuvieron una fiabilidad escasa, debido sobre todo a la mala calidad de los metales en su fabricación, de los propios desajustes en su montaje y, una vez en servicio, de mantenimiento deficiente y de la mala calidad de la gasolina exigida para su funcionamiento, de 90 octanos.El compresor fue también una causa frecuente de problemas, con la pérdida de presión de funcionamiento y la consecuente disminución de prestaciones.

Se fabricaron tres versiones principales: el -11, -12 y las más importante, el modelo -21, en el que se habían corregido, dentro de lo posible, muchos de sus problemas.Este modelo -21 fue sin duda uno de los motores más importantes de los que dispuso Japón en una cantidad considerable en los últimos meses del conflicto, dando, cuando estaba bien montado, un buen rendimiento.Quizá el principal usuario fue el Nakajima Ki-84 Hayate, un excelente caza cuando todo funcionaba correctamente, que no era siempre.Otros modelos que lo montaron, en sus diferentes variantes de la Marina y el Ejército, fueron el Kawanishi N1K-J, el Nakajima C6N, el Yokosuka P1Y y el Aichi B7A.
Hubo también varios modelos de desarrollo, enfocados en su mayoría a aumentar las prestaciones en grandes altitudes, pero se fabricaron en muy escaso número, o sólo como prototipos.El bombardero pesado cuatrimotor Nakajima G8N llevaba el modelo Homare 24 dotado con turbocompresores Hitachi, pero se fabricaron en escaso número.La práctica destrucción de la fábrica de Nakajima en Musashi por parte de los B-29 contribuyó a que el número total fabricado fuese sólo de unos 8.700-9.000 ejemplares.

Montaje de un Homare en el primer prototipo del Kawanishi N1K1-J.

Dos imágenes del Nakajima Ki-84 Hayate.En la de arriba se ve uno de los ejemplares de preserie en los talleres de Tachikawa en agosto de 1943, y monta probablemente uno de las primeras versiones, el -11 o el -12.El modelo de abajo es una versión posterior.Se pueden apreciar las diferencias en los escapes: el de arriba lleva colectores comunes, y el modelo de serie de abajo los ha sustituido por escapes individuales en los costados.

Los prototipos del Nakajima G8N Renzan montaron una variante del Homare, el modelo 24 dotado de turbocompresores Hitachi 92 para intentar mejorar las características a gran altura.

Características principales (Modelo 21, NK9H de la Marina):

-Tipo: radial de 18 cilindros en doble estrella refrigerado por aire, compresor centrífugo mecánico de una etapa y dos velocidades, con inyección de agua-metanol.Alimentación por carburador, dos válvulas por cilindro.Gasolina de 90 octanos.

-Diámetro-carrera: 130 mm x 150 mm

-Cubicaje: 32 litros

-Peso: 830 kg en vacío

-Dimensiones: longitud, 1.778 mm; diámetro, 1.182 mm

-Relación de compresión: 7 : 1

-Potencias:
-máximo al despegue: 1.990 hp con 3.000 rpm
-máximo a 1.750 metros: 1.860 hp con 3.000 rpm
-máximo a 6.096 metros: 1.620 hp con 3.000 rpm


Fuentes:

-Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta, Tomo 11. "Grandes Aviones del Mundo": Nakajima Ki-84 Hayate, pág. 2.805-2.811
-https://en.wikipedia.org/wiki/Nakajima_Homare
-http://pwencycl.kgbudge.com/H/o/Homare_aircraft_engine.htm
-https://forum.valka.cz/topic/view/84202/NK9H-Homare-21
-https://en.wikipedia.org/wiki/Nakajima_Mamoru
-http://www.wwiivehicles.com/japan/aircraft/bomber/nakajima-g8n-renzan-rita-bomber.asp
-http://les-avions-de-legende.e-monsite.com/pages/les-chasseurs/les-chasseurs-japonais/nakajima-ki-84-hayate.html
-http://worldwarwings.com/nakajima-ki-84-best-japanese-fighter-wwii-power-take-american-plane/