Motores: Los radiales de Bristol

La historia de los motores radiales de Bristol va ligada, por supuesto, al ingeniero Sir Roy Fedden.

Alfred Roy Hubert Fedden empezó a diseñar su primer motor radial durante la Primera Guerra Mundial, dentro de la Cosmos Engineering.Un desarrollo más simplificado de este llevaría a la aparición, en 1918, del Júpiter, radial de nueve cilindros en una estrella.Para 1920, la Cosmos estaba en bancarrota al no poder hacer frente a los múltiples pedidos, y el Ministerio del Aire llegó a la conclusión de que sería interesante que fuese adquirida por la Bristol Aeroplane Company, para formar la entidad Bristol Engine Company.Por tanto Fedden, acompañado por su colaborador Leonard Butler, desembarcó entonces en la nueva compañía, llegando a convertirse en un afamado diseñador de motores aeronáuticos, creando durante los siguientes años una larga serie de motores radiales que se construyeron por decenas de miles, tanto en Gran Bretaña como bajo licencia en multitud de países, y que además sirvieron de base para el desarrollo, en varios de ellos, de motores más avanzados.

En esta serie de escritos quiero repasar al menos parte de la historia de sus modelos más destacados, divididos en dos grupos: los de válvulas de asiento y los de válvulas de camisa.Empezaremos por los primeros, por supuesto.

BRISTOL JÚPITER

Aunque este motor estaba ya anticuado al comenzar la década de los treinta, y los modelos que lo montaron y que llegaron a participar en la Segunda Guerra Mundial eran francamente obsoletos, su importancia creo que hace que merezca la pena que hablemos aunque sea brevemente de él.

Puesto en funcionamiento por primera vez el 29 de octubre de 1919, se trataba de un diseño relativamente convencional, con nueve cilindros en una sola estrella.Lo más novedoso era, para esa época y en ese tipo de motores, la adopción de cuatro válvulas por cilindro.

Rápidamente adquirió popularidad por su buen rendimiento y, sobre todo, por su fiabilidad, siendo utilizado tanto por modelos militares como civiles.Varios fabricantes de diferentes países lo fabricaron bajo licencia: Gnome-Rhône (como el 9A y sus variantes) en Francia, Siemens-Halske en Alemania, donde sirvió de base para los Sh 20, 21 y 22, y que desembocarían en el Bramo 323 Fafnir.En Italia, la Alfa-Romeo lo fabricó con licencia y luego lo desarrolló en el 126 RC35.En Japón, Nakajima lo construyó como Ha-1 Kotobuki.También fue producido en Polonia por PZL, en Checoslovaquia por Walter, o en la URSS, como el M-22 de Shvetsov.

La lista de los aparatos que los montaron es inmensa, así que os remito al listado que hay en el enlace de la Wikipedia que dejo abajo, en las fuentes.Como dice ahí, y que sirve para ver la importancia del motor, en el París Air Show de 1929, el 80% de los aparatos presentes en la exhibición llevaban el Júpiter o alguna de sus variantes.Cuando cesó la producción al año siguiente, se habían construido más de 7.000 ejemplares, una cantidad bastante respetable para un período "de paz".Para cuando estalló la Segunda Guerra Mundial, era un modelo totalmente anticuado, aunque seguía operando en aviones de segunda línea en multitud de países.Además, sirvió de base a Roy Fedden en el desarrollo de posteriores modelos que sí que tuvieron un papel más destacado en el conflicto.

Representativo de los modelos que usaron el Júpiter, aquí vemos un Handley-Page H.P.42, en concreto el matriculado G-AAUD "Hanno", con la librea de Imperial Airways.Poco después de estallar la Guerra, este venerable avión pasó a formar parte del 274º Sqn, hasta que el 19 de marzo de 1940 quedó destruido por una tormenta en el aeródromo de Witchurch, en Bristol.Los motores son Júpiter XIF de 490 hp sin carenados.Se destacan los largos escapes por encima de los planos, así como las primitivas hélices de madera de cuatro palas (realmente eran dos hélices bipalas unidas).Los H.P.42 tuvieron fama de aviones seguros y fiables.

BRISTOL MERCURY

Uno de los sistemas que se estaban poniendo de moda en los años veinte para conseguir aumentar las prestaciones a gran altura de los motores era el uso de compresores.Para 1925, Fedden tenía listo un nuevo diseño para incorporarle un pequeño compresor centrífugo de una sola velocidad.

Tomando como base el exitoso Júpiter, se preparó un motor más pequeño, a base de hacerle más corta la carrera de los pistones (de 190 mm en el júpiter a 165 mm en el Mercury), por lo que el cubicaje total pasaba de los 28,7 litros a 24,9 litros.Esto trajo consigo una pequeña reducción en el diámetro total del motor, pero sobre todo, lo que se pretendía era poder aumentar con ello el número de revoluciones del motor, de unas 2.200 rpm a alrededor de 2.750 rpm.Fue necesario, por tanto, incluir un mecanismo reductor en el engranaje de la hélice.Se consiguió con esto un ligero aumento de la potencia total, pero con la "ayuda" del compresor, un mejorado rendimiento en altura.Posteriores refinamientos irían elevando la potencia.

Aunque no de forma inmediata, el nuevo motor tuvo bastante éxito.Se construyó durante veinte años, de 1935 a 1945, en una gran cantidad de variantes, desde los primeros Mercury II de apenas 420 hp hasta los últimos Mercury 30 y 31 de más de 900 hp (el Mercury I fue un modelo experimental para carreras).La compañía Bristol fabricó más de 20.000 ejemplares, y al igual que el Júpiter, también se construyó bajo licencia en varios países: Suecia, Italia, Checoslovaquia y Finlandia.

Aunque se pretendía en un principio que el motor fuese usado por modelos de caza, por su menor peso y diámetro, acabó siendo usado por casi todo tipo de aviones.Quizá el momento cumbre de los Mercury llegó en 1934, cuando Lord Rothermere encargó a Bristol un avión bimotor para seis pasajeros de concepción moderna, para intentar competir en el pujante mercado de aviones de este tipo, casi monopolizado por los estadounidenses.Apareció así el Bristol Tipo 142, que acabaría convirtiéndose en el Blenheim.El modelo, bautizado como Britain First, era un esbelto y elegante bimotor equipado con dos Mercury VI-S2 de 650 hp, y en las pruebas realizadas en Martlesham Heath a comienzos de 1935 desarrolló una velocidad 80 km/h superior a la del Gloster Gladiator.

Dos imágenes de, al parecer, el único Bristol Blenheim Mk I que ha sido restaurado y que está en condiciones de vuelo.Realmente es un modelo "hibrido", ya que se trata de un Mk IV al que se le ha incorporado la sección delantera de un Mk I.Pero lo más interesante es que los motores, que por supuesto aún funcionan, son auténticos Bristol Mercury con más de 70 años.En la imagen de arriba le faltan algunos paneles en los bordes de ataque de las alas.En esa imagen se ven, en el borde interior del anillo del capó, las pequeñas entradas circulares de aire para los refrigeradores de aceite.

Pero los avances a nivel de la competencia eran muy rápidos, y para 1938 el Mercury comenzaba a estar falto de potencia para su empleo militar.Roy Fedden era uno de los que más insistieron al Ministerio del aire para importar gasolinas de 100 octanos procedentes de los EEUU.El Mercury XV, convenientemente modificado, fue el primer modelo de la serie en poder usarla, elevando su potencia algo por encima de los 900 hp.Su primer uso, en 1939, fue para los Blenheim Mk IV.

Muchos aviones famosos usaron los Mercury.Por citar algunos ejemplos: en Gran Bretaña, el referido Bristol Blenheim en casi todas sus versiones, los Blackburn Skua, Westland Lysander, Supermarine Sea Otter, Gloster Gladiator y varios modelos de la "saga" de los Hawker Hart, sobre todo en modelos de exportación.En otros países también tuvo bastante uso, como en Holanda, donde Fokker lo usó en los cazas D.XXI y G.I, o en Polonia con los cazas PZL P.11.La lista es mucho más amplia, por supuesto.

Aunque se usó durante toda la Guerra, claramente estaba superado para su uso en primera línea casi desde el comienzo del conflicto (recordemos que empezó su carrera en 1925).Como el Júpiter, su principal virtud, a falta de una gran potencia, fueron su fiabilidad y facilidad de mantenimiento, unidos a unas prestaciones más que aceptables hasta, digamos, finales de los treinta.

Fokker G.Ia con motores radiales Mercury VIII de 830 hp.El modelo G.Ib montaba los Pratt & Whitney R-1535, que entorpecían un poco la visión lateral del piloto debido a su mayor diámetro.

Características principales (Mercury VI-S):

Tipo: radial de 9 cilindros en una estrella refrigerado por aire.Alimentación por carburador (Claudel-Hobson).Compresor centrífugo de una velocidad y una etapa.Válvulas en cabeza, cuatro por cilindro, las de escape incluían sodio en su fabricación.Gasolina de 87 octanos.A partir del Mercury XV de 100 octanos.

Diámetro-carrera: 146 mm x 165 mm

Cubicaje: 24,9 litros

Peso: 438 kg en seco

Dimensiones: longitud, 1.194 mm; diámetro, 1.307 mm

Relación de compresión:  6 : 1

Potencias: 612 hp al despegue y 636 hp a 4.400 metros con 2.750 rpm

-Mercury XV con gasolina de 100 octanos: máximo 920 hp

-Mercury XXX: máximo 950 hp

BRISTOL PEGASUS

Poco después del nacimiento del Mercury, y aprovechando de nuevo la base del antiguo Júpiter, Roy Fedden diseñó una evolución lógica de este último, manteniendo las mismas dimensiones de diámetro-carrera y por lo tanto el mismo cubicaje (28,7 litros), en vez de reducirlo como en el caso del Mercury, pero al igual que en este, dotándolo de un compresor centrífugo para mejorar el rendimiento.También se le dotó de un sistema de reducción, al aumentar las revoluciones hasta las 2.600 aprox.

El nuevo motor, llamado Pegasus, funcionó por primer vez en 1932, y debido a su mayor tamaño (en relación al Mercury), se pensó que su utilización principal sería para aviones tipo bombarderos, donde el mayor diámetro, en principio, no era un gran problema.

De nuevo, se construyó en gran número de variantes, creciendo la potencia suministrada desde los primeros modelos de serie, los Pegasus III de 690 hp, hasta algo más de 1.000 hp de los últimos modelos.La principal modificación durante su desarrollo fue la incorporación, a partir del Pegasus XVIII, de un compresor de dos velocidades y gasolina de 100 octanos.Al igual que sus predecesores, se construyó en grandes cantidades, unos 32.000 en el Reino Unido, y también fue fabricado bajo licencia por PZL en Polonia, por Alfa-Romeo en Italia y por Walter en Checoslovaquia, además de ser exportado directamente a otros países.

Sus usuarios, en el Reino Unido, fueron muchísimos.Los más significativos quizá fueran los Short Sunderland, en sus primeras versiones, al igual que los Vickers Wellington.Otros modelos que lo usaron en alguna de sus variantes fueron los Fairey Swordfish, Handley-Page Hampden y Supermarine Walrus.En Polonia cabe destacar a los PZL P-23 Karas y P-37 Los.La lista es muy amplia, y como en los motores anteriores, recomiendo visitar el enlace de la Wikipedia para tener una idea de lo extendido de su uso.

Mecánicos realizando labores de mantenimiento en un Pegasus XVIII instalado en un Vickers Wellington del 37º Sqn de Feltwell, en mayo de 1940.Sólo las primeras versiones del Wellington llevaron este motor, ya que las posteriores usaron otros más potentes.Se aprecia claramente el anillo frontal, en cuyo interior está el colector de los escapes, así como el capó interior con aberturas que llevaban muchos Wellington equipados con el Pegasus.Se nota que el modelo es de principios del conflicto, ya que la pintura de camuflaje aún se extiende por los costados del fuselaje casi hasta el borde inferior.Posteriormente, el negro los cubriría casi por completo.

Para finales de 1940-principios de 1941 parecía que en el Reino Unido la disponibilidad en la entrega de los Pegasus iba a ser problemática, ya que por entonces la compañía Bristol estaba al límite de su capacidad de producción.Lo peor era que para esas fechas la potencia entregada por las últimas variantes, del orden de los 1.000 hp, empezaba a ser insuficiente para el nivel de prestaciones exigido.Significativos fueron los casos de los Sunderland y Wellington, que en sus versiones más avanzadas tuvieron que cambiar sus Pegasus por otros motores más potentes (Pratt & Whitney, Rolls-Royce u otros modelos de Bristol).

Y es que de nuevo, para la década de los cuarenta, este diseño de finales de los veinte pero basado en el ya muy antiguo Júpiter, no estaba en condiciones de servir en los aparatos de primera línea.A pesar de sus virtudes, que de nuevo eran su excelente fiabilidad y buen mantenimiento, los motores radiales de las nuevas generaciones, con más cilindros en doble estrella y más cubicaje, empezaban definitivamente a relegar a este clásico diseño.

Pero Roy Fedden y la Bristol ya tenían en marcha una nueva generación de motores en estrella, de diferentes tamaños para abarcar todos los posibles modelos de aviones, y con un sistema de válvulas muy diferente: las válvulas de camisa (o de manguito), que formarían una familia de motores en estrella que culminaría en uno de los mejores motores aeronáuticos de pistones construidos.Los dejaremos para siguientes entregas.

El mantenimiento de los motores de un avión grande puede ser complicado, por la altura a la que se encuentran del suelo.Si además, como en el caso de este Short Sunderland se encuentra en el agua, la cosa empeora, a pesar de los ingeniosos paneles abatibles justo a cada lado del motor, y el andamiaje que se podía colgar de ellos, como se aprecia por la postura del mecánico que está en él.Los Short Sunderland de las últimas versiones también tuvieron que sustituir sus Pegasus por modelos más potentes.

Características principales (Pegasus XVIII):

Tipo: radial de 9 cilindros en una estrella refrigerado por aire.Alimentación por carburador (Claudel-Hobson).Compresor centrífugo de una etapa y dos velocidades.Válvulas en cabeza, cuatro por cilindro, las de escape incluían sodio en su fabricación.Gasolina de 100 octanos.
Diámetro-carrera: 146 mm x 190 mm
Cubicaje: 28,7 litros
Peso: 504 kg en seco
Dimensiones: longitud, 1.549 mm; diámetro, 1.405 mm
Relación de compresión: 6,25 : 1
Potencias: 965 hp a 4.000 metros con 2.600 rpm (otras fuentes citan 1.065 hp)


Fuentes:

-Anatomía de los Aviones de la Segunda Guerra Mundial, de Paul Eden y Soph Moeng.Editorial Libsa.
-Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta.Varios tomos.
-https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Aeroplane_Company
-https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Jupiter
-https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Mercury
-https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Pegasus