Hirth Motoren

En este apartado dedicado a los motores aeronáuticos he estado presentando hasta ahora, con alguna excepción, gran parte de los grandes motores que utilizaron los más famosos aviones de combate. Pero cualquier fuerza aérea necesita de todo tipo de aparatos, incluidos los mucho menos espectaculares aviones de entrenamiento básico, de enlace, de comunicaciones, etc, que pueden ser englobados como "de segunda línea", pero que realmente son tan importantes como los aparatos que luchaban en el frente. Y eran necesarios motores mucho más pequeños para ellos, así que vamos a ver de forma resumida al menos los de uno de estos fabricantes, la compañía alemana Hirth. Antes de continuar, hay que decir que hoy en día sigue existiendo la compañía, después de muchas vicisitudes y cambios de dueños, ya que su fundador, el ingeniero alemán Hellmuth Hirth falleció en 1938. Ahora tiene el nombre de Glöber-Hirthmotoren GmbH, y se sigue dedicando a la fabricación de motores aeronáuticos ligeros de dos tiempos, con cierto éxito además. El que se siga manteniendo el nombre del fundador de la compañía nos puede dar una idea de lo prestigiosos y bien considerados que fueron los diseños que realizó su fundador en la década de los treinta.

Nacido en 1886 en Heilbronn, Hellmuth Hirth fue un pionero de la aviación en Alemania. Su padre, que era ingeniero al igual que él, le mandó a los Estado Unidos con sólo 17 años a completar su aprendizaje en mecánica. Allí trabajó un poco en todo, desde compañías como Singer y Edison General Electric hasta haciendo de mecánico de coches y compitiendo con ellos. De regreso a Alemania en 1904 terminó sus estudios de ingeniería en Sttutgart, y en 1908 dirigía la sucursal de la compañía de su padre en Gran Bretaña. Al parecer allí leyó por primera vez el libro de Otto Lilienthal sobre el vuelo y entendió que su futuro estaba ligado a la aviación. A partir de entonces comenzó a relacionarse con los otros pioneros de la aviación del momento, a la vez que obtenía una de las primeras licencias oficiales como piloto en Alemania (nada menos que la Nº 79 el 27 de marzo de 1911). Antes de la Guerra se relacionó con personajes como von Zeppelin, Ernst Heinkel, Robert Bosch, Euler y Rumpler, alcanzando gran fama como piloto y logrando varios récords del momento en vuelos en altitud y en distancia. Durante la Primera Guerra Mundial voló como piloto (era uno delos llamados "Alter Adler", más o menos "águila vieja", como se conocía a los pilotos con licencia anterior a la Primera Guerra Mundial en Alemania) y alcanzó el grado de Leutnant, volando con el escuadrón de caza de Boelcke y ganando la Cruz de Hierro de segunda clase.

En 1920 funda su propia compañía, que tras varios cambios de nombre acabaría convirtiéndose en la Elektronmetall GmbH, con la intención de fabricar componentes para motores de aviación basados en las nuevas aleaciones de magnesio tipo Elektron, asociado con otras compañías del ramo. Más adelante, en 1927, Hirth decidió separar parte de la compañía para dedicarse en exclusiva a la fabricación de motores de aviación "ligeros", en vista a lo que parecía un renaciente mercado de aviones de turismo, fundando entonces la Hirth Motoren GmbH con sede en Zuffenhausen, en la zona norte de Sttutgart. Aunque Hirth llevaba ya varios años diseñando un tipo de motor ligero, no fue hasta 1931 cuando completó y comenzó a construir su primer modelo, el HM 60, que tuvo una buna aceptación y fue bastante utilizado en principio por aviones particulares de turismo y de las pujantes escuelas de vuelo que florecían por toda Alemania.

Que mejor forma de ilustrar los aviones equipados con motores Hirth que el propio avión de Hellmuth Hirth. Este Fieseler F5R le fue entregado por la compañía en febrero de 1934, inicialmente con la matrícula D-3085, que en 1937 se le cambió por D-EUJA, con la que aparece en la imagen. Se construyeron unos 50 ejemplares de este limpio y manejable monoplano, las primeras unidades equipadas con el HM 60 y las restantes con el HM 60R. Las motorizaciones se reflejaban en la nomenclatura del aparato: F5 para los primeros y F5R para los siguientes. Tras la muerte de Hellmuth Hirth el aparato pasó a ser propiedad de su hermano menor, el famoso piloto de planeadores Wolf Hirth. Pocos días antes de acabar la Guerra el avión fue trasladado desde Stuttgart hasta Suiza, siendo uno de los pocos F5R que sobrevivieron al conflicto (quizá sólo hubo otro más). En Suiza lo adquirió un particular, fue bastante remodelado y apareció con la matrícula HB-ELF. Tras pasar por varios propietarios, el aparato se estrelló el 26 de julio de 1968, quedando destruido.

Muy poco después se comenzó a construir el HM 504 (aquí ya se utilizaba la nueva nomenclatura que había impuesto el Ministerio del Aire Alemán para los fabricantes de motores, que asignaban un primer número para cada constructor. En el caso de Hirth, sus motores a partir de entonces comenzarían por el número "5"). De disposición similar al anterior HM 60, con el HM 504 se introdujo un tipo de cilindro "estándar" que serviría de base para casi todos los demás modelos del fabricante, así que antes de seguir, veamos un poco su estructura: se trataba de un motor de cuatro cilindros en línea invertidos refrigerados por aire, con un diámetro-carrera por cilindro de 105 mm x 115 mm, lo que daba un cubicaje de aproximadamente 1 litro por cilindro y por tanto un desplazamiento total de casi cuatro litros (3.980 cc). Además este cilindro era una especie de "bloque unitario básico", que traía incorporados los mecanismos para la sincronización de las válvulas. Más adelante esto propició que se pudiesen incorporar más cilindros al bloque, para pasar de modelos de cuatro a seis cilindros en línea sin demasiadas complicaciones, e incluso a los modelos de ocho y doce cilindros en V (con los lógicos cambios en los cigüeñales, etc), pero partiendo siempre del mismo cilindro básico. Esto también repercutió en la facilidad para encontrar repuestos de los diferentes motores Hirth, ya que gran parte de sus componentes eran idénticos independientemente del número de cilindros que montase, algo que agradecían los dueños de los aviones ligeros deportivos que los montaban. Con todo, quizá lo más destacado de estos motores era su cigüeñal, que en lugar de seguir la tendencia de construirlo de una sola pieza, estaba formado por diferentes partes unidas por pasadores y engranajes resistentes a la flexión y a la torsión, un diseño patentado por Hirth y que daba un excelente resultado para estos pequeños motores, y que además permitía su "ampliación" para adaptarlo a motores de más de cuatro cilindros.

Hirth utilizó desde el principio la disposición de cilindros invertidos por las considerables ventajas que ofrecía para estos motores aeronáuticos: al quedar los cilindros "hacia abajo" y el cárter en posición superior el eje de transmisión se situaba más alto mientras que la mayor parte del peso quedaba en la parte inferior, mejorando la estabilidad. Además al estar el eje de transmisión más alto con relación al suelo se podían acoplar hélices de mayor diámetro que aprovechasen mejor la potencia del motor sin tener que utilizar un tren de aterrizaje más elevado. Otras ventajas eran que el morro se podía diseñar con un perfil más adecuado para la visión frontal del piloto, además de situar los escapes directamente bajo el motor, librando de los humos de escape la carlinga. La principal desventaja de este tipo de motores solía ser el excesivo consumo de aceite (como en el caso del muy similar de Havilland Gipsy Mayor británico), pero en el caso de Hirth se resolvió con un sistema muy bien diseñado de cárter seco con bombas de aceite de barrido y de presión por puntos del fabricante Bosch, que asignaban la cantidad de aceite necesaria a cada punto de lubricación. La combinación del cigüeñal "flexible" y el sistema de lubricación hizo que el proceso de fabricación fuese complejo y nada barato, pero a cambio consiguieron un alto grado de fiabilidad de funcionamiento, lo que les daría su fama de motores de gran calidad.

Dos ejemplos de aviones clásicos equipados con los HM 504: a la izquierda un Bücker Bü 131B Jungmann con el letrero de "Lilly Marlene" utilizado por el II./JG 54 como aparato de enlace en el Frente Oriental en 1941, y a la derecha, un ejemplar del Arado Ar 79. Uno de estos aparatos Ar 79 convenientemente modificado para albergar más combustible realizó un épico vuelo de larga distancia en diciembre de 1938 recorriendo sin escalas los 6.303 km que separan Bengasi, en Libia, de Gaya, en la India. Un vuelo notable para un avión y un motor tan pequeños.

Por tanto a mediados de la década de los treinta, Hirth se había convertido en uno de los principales fabricantes de motores aeronáuticos alemanes, por supuesto siempre en el apartado de motores para aeroplanos ligeros. Pero el ya comentado sistema de construcción de sus motores llevó a que comenzase el montaje de motores algo mayores, que podían impulsar aviones de otros cometidos, algo importante en ese momento, cuando una cada vez más pujante Lufthansa y sobre todo la renacida Luftwaffe iban a necesitar multitud de variedad de motores para diferentes cometidos. Aparecieron los modelos de seis cilindros en línea, de ocho en V y hasta un doce cilindros en V, siempre buscando soluciones para los diferentes modelos de aviones que iban surgiendo. Pero el 1 de julio de 1938 en la ciudad de Karlsbad la carrera de Hirth acababa bruscamente con su prematura muerte a los 52 años, debida a problemas hepáticos relacionados con un accidente que sufrió en la Primera Guerra Mundial y que le dañó el hígado. Su compañía fue nacionalizada y pasó a depender directamente del Ministerio del Aire hasta que en 1941 se la "fusionó" con la compañía Heinkel, y a partir de entonces se desarrollarían en ella los primeros motores de turbina bajo la dirección del ingeniero Hans von Ohain, y aunque se siguieron construyendo algunos de los modelos de Hirth, para entonces las demandas de la Guerra habían cambiado las prioridades, y prácticamente sólo se fabricaban los motores destinados a aparatos de entrenamiento.

Es difícil saber la cantidad de motores construidos por la compañía, ya que apenas han quedado datos de ello, y lo que es peor, tampoco de la mayoría de los modelos que los usaron, lo que hace más complicado averiguar su número, pero viendo la lista de aparatos que los montaron (os la dejo más abajo junto con un resumen de los principales modelos de motores) nos podemos hacer una idea de que fueron varios miles.

-HM 60: lineal invertido de cuatro cilindros refrigerado por aire. Con un diámetro carrera de 102 mm x 110 mm tenía un cubicaje total de 3.596 cc, y en su primera versión entregaba 65 hp. Se construyó pronto una versión mejorada, el HM 60R que alcanzaba los 80 hp. Este primer motor de Hirth fue bastante popular, y lo montaron, entre otros, el Fieseler F5, el Klemm KL 25 en su versión -b VII, en los prototipos y versiones iniciales de los Klemm KL 35 y de los Bücker Bü 131. También se utilizó en algunos prototipos, como el Göppingen Gö 9.

-HM 504: con seguridad el motor fabricado en mayor cantidad (quizá unas 6.000 unidades) y el más utilizado, así que los detalles los dejo para las características finales. Sus principales usuarios fueron el Arado Ar 79, la producción principal del Bücker Bü 131 y los modelos iniciales del Bücker Bü 181. Asimismo fue el motor más utilizado en el Klemm KL 35. Fue además utilizado en menor medida por multitud de modelos deportivos, y su éxito llevó a que se construyera bajo licencia en Japón como el Hitachi Hatsukaze 11. Sólo de esta versión japonesa se construyeron más de 1.000 ejemplares.

-HM 506: modelo agrandado a seis cilindros en línea que alcanzaba los 160 hp de potencia máxima. Fue propuesto y llegó a instalarse en varios prototipos de la compañía Fieseler, así como en el malogrado bimotor Gotha Go 241. También se utilizó en los tres primeros ejemplares del Bücker Bü 133.

-HM 508: modelo de 8 cilindros en V invertida a 60º, básicamente dos HM 504 unidos en un sólo cigüeñal. Construido en varias versiones con potencias que iban desde los 200 hasta los 276 hp. Una vez más fue un modelo utilizado por varios prototipos que no llegaron a construirse en serie o sólo en pequeñas cantidades, como el hidroavión anfibio bimotor Weserflug We 271, el bimotor Gotha Go 146 y el entrenador monomotor Gotha Go 149. Se utilizó también en las primeras unidades del Messerschmitt Bf 108 Taifun y del modelo italiano Ambrosini S.7. Sus principales aplicaciones fueron de modelos que tampoco se construyeron en gran número, pero al menos alcanzaron series limitadas de fabricación, como el caso del transporte bimotor VIP de la Luftwaffe Siebel Fh 104 Hallore, el modelo italiano IMAM Ro.63 y el principal usuario del motor, el transporte de largo alcance y cuatro motores Heinkel He 116. Fue en este modelo donde alcanzó sus mayores éxitos con vuelos de muy largo alcance, desarrollándose una versión específica de bajo consumo de combustible para él, el HM 508H.

-HM 512: el modelo más grande de Hirth era este V 12 a 60º invertido resultante de la unión de dos bloques del HM 506, y que alcanzaba los 450 hp de máximo en su versión -B. En principio su desarrollo estaba orientado al Heinkel He 116, pero la muerte de Hirth y el cambio de necesidades de las autoridades alemanas debido al inicio de la Guerra llevaron a que este modelo de motor apenas fuese construido en unos pocos ejemplares, y aunque fue propuesto para varios modelos, como una de las versiones del Bf 108 Taifun, quizá el único aparato con el que llegó a volar fue con el prototipo del hidroavión anfibio Dornier Do 212.

-HM 501: versión del HM 506 de seis cilindros en línea construido específicamente para el pequeño hidroavión Arado Ar 231.

-HM 500: versión del HM 504 modernizada, aligerada y con algunos cambios para facilitar y abaratar su construcción que comenzó a fabricarse en 1938. Fue el modelo elegido para la construcción en serie del Bücker Bü 181 Bestmann, por lo que se construyeron varios miles de ejemplares que destacaron por su alto grado de fiabilidad y excelente relación potencia-consumo, lo que lo hacía ideal para estos aviones de entrenamiento.

Otro de los entrenadores clásicos de la Luftwaffe fue el Bücker Bü 181 Bestmann, que en sus versiones de serie principales, el -B y el -C montaba el HM 500, una versión simplificada en su construcción del HM 504 para poder fabricarlo en masa de forma más fácil y económica, aunque mantenía la misma potencia que su antecesor.

El principal usuario de los motores HM 508 de 8 cilindros en V fue el Heinkel He 116. Diseñado en principio para llevar dos motores HM 512 con el doble de potencia, esta versión de 12 cilindros en V no iba a estar terminada a tiempo, por lo que los hermanos Günter lo diseñaron con cuatro motores HM 508, que finalmente dieron tan buen resultado que todos los ejemplares construidos del He 116, unos 14, llevaron estos motores. La idea inicial del modelo era de un transporte de muy largo alcance para unir Alemania con Japón a través de la Meseta del Pamir, pero la Guerra truncó esta línea. Dos ejemplares se vendieron a Japón y volaron hasta el país asiático en un vuelo con varias escalas de unos 15.000 km. Otro ejemplar, posiblemente el prototipo V-3, se modificó con motores HM 508H de menor consumo para realizar vuelos récord de larga distancia, y el 30 de junio de 1938 logró una distancia de 9.942 km sin repostar. Finalmente varios ejemplares fueron modificados con morro acristalado, como el de la imagen, para servir de aparatos de reconocimiento de larga distancia por la Luftwaffe, pero tuvieron un papel muy limitado y acabaron en escuelas de vuelo o realizando vuelos fotográficos en la propia Alemania.

En la imagen de la izquierda vemos un HM 504 A-2 en el Fliegermuseum de Dubendorf, y a la derecha, un dibujo en sección del interior de un muy similar HM 500, donde podemos apreciar bien la disposición de cilindros "invertidos" en la parte inferior y el cigüeñal compuesto en la parte superior.

Características principales (Hirth HM 504 A-2):

-Tipo: lineal invertido de cuatro cilindros refrigerado por aire. Cárter seco con bombas de barrido y presión. Alimentación por carburador, gasolina de 80 octanos. Dos válvulas por cilindro de accionamiento por levas y empujadores. Encendido por magneto Bosch y doble bujía por cilindro.

-Diámetro-carrera: 105 mm x 115 mm

-Cubicaje: 3,98 litros.

-Pesos: 107 kg vacío, 124 kg equipado.

-Dimensiones: longitud 945 mm; ancho 520 mm; altura 780 mm

-Relación de compresión: 6,2 : 1

-Potencias:

-continua de crucero, 84 hp a nivel del mar con 2.360 rpm

-máxima a nivel del mar (30 minutos), 94 hp con 2.450 rpm

-máxima de emergencia a nivel del mar (5 minutos), 104 hp con 2.530 rpm

Fuentes:

-https://de.wikipedia.org/wiki/Hellmuth_Hirth

-https://de.wikipedia.org/wiki/Hirth_HM_60