Motores Radiales de ¿22 cilindros? en dos estrellas (II)

 HITACHI/NAKAJIMA Ha-51

 Con este motor se pretendía alcanzar una potencia elevada pero sin aumentar excesivamente el área frontal ni tener problemas de refrigeración al usar demasiadas filas de cilindros. 
 La solución que se buscó fue la de usar las dos filas de once cilindros, al igual que vimos en el anterior diseño del Mitsubishi Ha-50, pero como ahora veremos, en el caso que nos ocupa lo hicieron con cilindros sustancialmente más pequeños.

 Fue muy a finales de 1942, ya en diciembre, cuando el Ejército Imperial emitió una solicitud para un nuevo motor que superase ampliamente en potencia a los modelos más poderosos entonces en servicio, que rondaban los 1.900-2.000 hp, por lo que se pretendía que el nuevo alcanzase de inicio al menos los 2.500 hp. Hay cierta controversia sobre si las empresas que participaron fueron Nakajima e Hitachi y resultó ganadora Hitachi, o sencillamente se le entregó el proyecto a Hitachi pero recibiendo la necesaria asistencia técnica de Nakajima, ya que aunque la empresa en esos momentos conocida como Hitachi Aircraft Company, que en realidad era la resultante de la fusión en 1939 de la propia Hitachi Manufacturing Company y la Gasuden (Tokio Gasu Denki Kogyo KK) ya había construido anteriormente motores radiales, se había ceñido a modelos de pequeña ó mediana potencia con nueve cilindros en una sola fila y con 500 hp como máximo, por lo que fabricar un gran motor de 22 cilindros en dos filas era un paso muy considerable para esta compañía, y quizá no tanto para Nakajima, que como sabemos construía por entonces modelos de 18 cilindros en dos filas, como el Homare.
 Lo cierto es que el desarrollo del motor se llevó a cabo en la planta de la compañía Hitachi en la ciudad de Tachikawa, en Tokio, y que el Ejército Imperial le adjudicó la denominación conjunta de Ha-51, aunque la Armada Imperial en ningún momento se llegó a interesar en el modelo.

 Se diseñó con dos filas de once cilindros que tenían un diámetro-carrera de 130 x 150, es decir, el mismo que los del Nakajima Homare, para un total de 43,8 litros de cilindrada. Montaba dos válvulas por cilindro, en su caso con una inclinación de sólo 62º (frente a los 78º del Homare) seguramente en un intento de poder agrupar al máximo los cilindros manteniendo el menor radio posible y por tanto reduciendo el área frontal. Comparado con el diseño ya visto del Mitsubishi Ha-50, el Hitachi Ha-51 tenía unos cilindros más pequeños (130 x 150 vs 150 x 170) para un cubicaje total unos 23 litros menos que el Mitsubishi, y consiguiendo con ello un diámetro total de 1.260 mm frente a los 1.450 del Ha-51, aunque todo ello al coste, por supuesto, de una menor potencia.
 La alimentación era por carburador, y montaba en la parte posterior un compresor de accionamiento mecánico de una etapa y dos velocidades. Se instaló un sistema de refrigeración forzada por medio de un ventilador en la parte frontal, que al parecer era similar al utilizado en el Nakajima Homare.

 Es posible que se encargaran hasta cuatro ejemplares, iniciándose la construcción del primero de ellos en marzo de 1944, siendo quizá tres los ejemplares terminados. Las primeras pruebas ofrecieron un nivel de potencia aceptable del orden de los 2.400 hp, pero el motor estaba aún muy "verde" y los fallos fueron numerosos: un alto consumo de aceite y problemas de gripado en los cojinetes de los muñones del cigüeñal, fallos en el rodamiento del impulsor del compresor y su la consiguiente rotura de éste, y problemas también en los engranajes del ventilador, que llevaron a que no pasase la primera prueba oficial de 100 horas de funcionamiento.

 Como para otros tantos proyectos japoneses, sencillamente no quedaban ni tiempo ni recursos para llevarlo a término, menos aún cuando el 24 de abril de 1945 la fábrica de Hitachi en Tachikawa fue bombardeada, llevando a la conclusión del programa. Posteriormente los estadounidenses a finales de 1945 encontraron en los restos de la fábrica tres motores incompletos ó semi-destruidos y piezas para un cuarto ejemplar. A uno de esos tres motores le faltaba el grupo del compresor, y al parecer se dio orden de reconstruirlo para probarlo, pero no hay información sobre si se llevó a cabo. Lo cierto es que poco después todos los ejemplares y piezas de estos motores fueron desguazados y no quedó nada de ellos.

No hay muchas imágenes de los Ha-51, así que éstas son las mismas que podéis ver en la página de oldmachinepress. La imagen de la izquierda nos enseña el motor completo de costado, donde se hace evidente lo abigarrado del conjunto, con los cilindros muy apretados. Destaca también el ventilador de refrigeración forzada justo detrás del eje de la hélice. En la imagen de la derecha vemos a un soldado estadounidense observando uno de los motores recuperados en la planta de la compañía Hitachi en Tachikawa. Se dice que se ordenó terminar de ensamblar este ejemplar, al que le falta al menos el grupo del compresor y algunos otros accesorios. Está montado en una bancada y lo vemos por la parte posterior, destacando en la parte superior los puertos de entrada y de salida de los cilindros, bastante juntos entre sí y ambos dirigidos hacia la parte posterior del motor.



WRIGHT R-4090 CYCLONE 22

 A pesar de tratarse de un motor desarrollado en un país del bando ganador y por una empresa de renombre y prestigio en la Historia de la Aviación, el Cyclone 22 es uno de los motores más enigmáticos de la época, ya que de forma un tanto sorprendente apenas existe información sobre él, incluso teniendo en cuenta que se trató de sólo tres ejemplares construidos como prototipos. Se dice que la documentación original del motor se rescató literalmente de los contenedores de basura por antiguos empleados de la compañía, ya que ésta lo tiró todo cuando cerró su división de motores años después. Más sombría es la sospecha de que en realidad la Wright Aeronautical nunca tuvo verdadera intención de construir este motor, y que lo utilizó para sacar fondos de distintas ramas de las Fuerzas Armadas, tanto de la Us Navy como de la USAAC/USAAF.

 El caso es que la fuerte competencia con la Pratt & Whitney sería la que en teoría llevaría a que se fabricase este motor, ya que aunque a primeros de la década de 1940 la Wright se había hecho con suculentos contratos de fabricación para su R-3350 Duplex Cyclone al ser la planta motriz elegida para motorizar a Boeing B-29 Superfortress, lo cual era un megaproyecto a largo plazo, la demanda futura pediría mayores potencias, y aquí es donde la P&W se les adelantó con el programa X-Wasp, que acabaría representado en el R-4360 Wasp Major de 28 cilindros en cuatro estrellas y que arrancaría con una potencia del orden de los 3.000 hp para ir subiendo conforme se desarrollara el modelo.

 Para cuando a finales de 1940 P&W anunció que suspendía todos los trabajos de estudio de motores de válvulas de manguito para centrarse en el R-4360, la Wright iba muy atrasada en el aspecto del estudio del flujo de aire necesario para la refrigeración de un motor tan largo, por lo que, quizá según de comenta, de forma un poco improvisada, decidieron "olvidarse" de los problemas de refrigeración ideando un motor con los pistones de idéntico diámetro-carrera que el R-3350 Duplex Cyclone (155,6 x 160,3 mm) pero pasando de nueve a once cilindros por estrella, para un total de 22 cilindros en doble estrella y un cubicaje de 67,06 litros. El peso en seco del motor alcanzaría los 1.470 kg, y el diámetro sería de 1,500 mm. La alimentación era por carburador, con compresor de una etapa y dos velocidades. Tenía dos válvulas por cilindro de accionamiento por varillas de empuje y balancines. La potencia máxima de despegue prevista era de 3.000 hp a 2.800 rpm, con una potencia sostenida de 2.400 hp a 2.600 rpm, cifras de potencia que se esperaban aumentar con el desarrollo del modelo.

 La historia de la gestación del motor es bastante turbia y enrevesada, habiéndose recuperado en su momento telegramas y cartas contradictorias entre la Wright y las distintas ramas de la Fuerzas Armadas. El caso es que para finales de 1942 el modelo estaba muy retrasado, y con una compañía que tenía por entonces gravísimos problemas de fiabilidad con el R-3350 Duplex Cyclone que eran totalmente prioritarios para el programa del B-29, unido a que seguía intentando poner en funcionamiento el R-2160 Tornado (uno de los fracasados motores del Proyecto Hyper) dejó poco tiempo para el desarrollo del Cyclone 22, que acabó languideciendo y siendo olvidado poco a poco. Que se sepa, ningún fabricante de aviones llegó a plantearse un diseño que incorporase este futuro motor.

 Con todo, llegaron a construirse quizá hasta tres ejemplares, dos prototipos básicos XR-4090-1 con eje para una sola hélice, y un prototipo XR-4090-3 con un doble eje coaxial para hélices contrarrotativas. Incluso es casi seguro que se llegó a entregar uno de ellos, ya que en 1958 aún aparecía en los registros uno de los dos XR-4090-1 en el inventario de motores de la Fuerza Aérea, pero posteriormente se le perdió la pista, ya que lo más probable es que fuese desguazado, al igual que los otros dos ejemplares en su momento.
 Lamentablemente, como ha podido ver, apenas hay fechas de referencia ni datos exactos del modelo, ni de terminación ni de pruebas, ya que los documentos sobre él se "perdieron". 

Uno de los prototipos del R-4090, al que le falta todo el conjunto delantero de engranajes reductores, por lo que deja ver parte del interior, como el cárter de acero forjado con los 22 cilindros alrededor. Cada cabeza de cilindro tenía nada menos que 2,52 m² de superficie de aletas de refrigeración, tan apretadas que apenas se distinguen.

El Cyclone 22 visto de costado, ahora con aparentemente todos sus accesorios. Los tubos negros son los de admisión que van desde el compresor hasta los cilindros, mientras los de color claro son los de escape, que están cortados justo antes del compresor y del conjunto de accesorios trasero.

Si se amplía la imagen podéis ver como en la última línea de la página de la izquierda (la nº4) aparece el Wright XR-4090-1, continuando con unos detalles más del modelo en la primera línea de la página de la derecha (la nº5). Esto es un extracto del inventario de motores del Museo de las Fuerzas Aéreas en la Base de Wrigth-Patterson, en Dayton (Ohio), realizado por Robert Casari en 1958, y que parece demostrar que al menos un Cyclone 22 se entregó a las Fuerzas Aéreas, aunque posteriormente lo más probable es que se desguazara en una "limpieza" de inventario en los años sesenta.





Fuentes:

 

Comentarios

Entradas populares de este blog

Clásicos en detalle: Messerschmitt Bf 109E

Motores: BMW 801

Motores: Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp