Motores: Pratt & Whitney Hornet
PRATT & WHITNEY R-1690 HORNET
Habían pasado poco más de dos meses desde que el ocho de abril de 1926 Pratt & Whitney entregase a la Us Navy su primer motor R-1340 Wasp de producción cuando puso en funcionamiento el que por entonces sería su modelo inmediatamente superior en tamaño, el R-1690 Hornet.
En la imagen de la derecha podemos apreciar el eje para la hélice que sale del cono de engranajes reductores, así como las varillas de accionamiento de las válvulas y el anillo de ignición para las bujías de la parte delantera de los cilindros.
Uno de los Sikorsky S-42 Clipper, al parecer en una imagen tras amerizar en Hawái en 1935. No consigo leer el nombre individual del aparato, ni el número de serie. Los tres primeros ejemplares de los S-42 montaron los R-1690 S5D1-G de 700 hp, pero los últimos diez ejemplares montaron los S1E-G de 800 hp. Los motores como el Hornet sirvieron para dar confianza a las incipientes aerolíneas que comenzaban a realizar vuelos de larga distancia, como la Pan-Am, y contribuyeron al desarrollo de la Aviación en su época dorada.
Y es que la casi recién fundada compañía de motores aeronáuticos, presidida por Frederick Brant Rentschler, con George J. Mead como vicepresidente y Andrew Van Dean Willgoos como Jefe de Diseño, había empezado muy fuerte, primero con el éxito rotundo de su primer Wasp, y ahora buscando más mercado, civil ó militar, con un modelo más grande.
En esencia el nuevo Hornet básicamente un Wasp agrandado, pero esto, que pudiera parecer una simpleza, era mucho más complicado, ya que evidentemente cambian todas las dinámicas y pueden empezar a aparecer problemas relacionados sencillamente con el tamaño. Para el nuevo Hornet se eligió la misma configuración de nueve cilindros en una sola estrella, pero el diámetro-carrera pasó de los 146 mm x 146 mm del Wasp a los 155,6 mm x 161,9 mm del Hornet, por lo que la cilindrada subió de 22,02 litros a los 27,7 litros.
Por lo demás mantenía el mismo esquema básico del Wasp, con una biela maestra sólida que permitía más revoluciones que las fabricadas en dos piezas, cárter de aluminio forjado, cigüeñal de dos piezas, alimentación por carburador, doble válvula de gran tamaño por cilindro (las de escape con sodio para mejor refrigeración), compresor centrífugo incorporado en la parte posterior junto al resto de accesorios, cuerpo de los cilindros con aletas de refrigeración integradas hechas de acero forjado, doble magneto y doble bujía por cilindro para el encendido, etc.
Los primeros modelos del Hornet estuvieron limitados en potencia por el uso de gasolinas de muy bajo octanaje (entre 70 y 73 octanos), por lo que la relación de compresión era de 5.0 : 1, las rpm se quedaban en 1.900 y la potencia máxima entre los 500 y los 525 hp, Con todo, cuando en agosto de 1928 entró en servicio con la Us Navy el nuevo Martin T4M equipado con el Hornet -24 de 525 hp se convirtió en el primer torpedero embarcado realmente práctico para operaciones desde portaaviones.
Con el tiempo se fueron incorporando mejores combustibles, y los modelos de mitad y finales de producción utilizaban gasolinas de hasta 87 octanos, que le proporcionaban relaciones de compresión de hasta 6.5 : 1, llegar a las 2.275 rpm y alcanzar una potencia del orden de los 1.000 hp.
El Hornet ocupó un lugar destacado en la primera mitad de la década de los treinta como un motor fiable y potente tanto para operadores militares como civiles, y alcanzó bastante éxito en un momento en el que las cifras de producción no eran demasiado elevadas por los efectos de la Gran Depresión. En el enlace de la Wikipedia que les dejo más abajo viene una lista de usuarios que lo montaron, destacando modelos tan conocidos los Lockheed Lodestar en varias de sus variantes, el Martin BM, casi todas las variantes de los hidroaviones Sikorsky S-42 y S-43, y algunas versiones del Vought O2U Corsair, por citar algunos, aunque la lista es bastante larga.
Pero el éxito del Hornet no se limitó a los EEUU, ya que en Italia la compañía Fiat lo construyó bajo licencia como A.59 R.C., y más importante aún, a Alemania se importaron varios motores que llegaron a propulsar algunas variantes de los Junkers W34, Ju 52/3m, Ju 86 e incluso al primer prototipo, el V1, del Focke-Wulf Fw 200 Condor. Además la compañía BMW también se hizo con los derechos para su fabricación bajo licencia el 3 de enero de 1928 y lo empezó a construir como BMW Hornet, y en 1933 comenzó la producción en gran escala del BMW 132, que era básicamente un Hornet adaptado a los métodos de fabricación de BMW y a los requisitos de sus clientes civiles y militares. El 132 tuvo gran éxito, llegando a fabricarse unos 21.000 ejemplares.
En cuanto al Hornet, aunque fue un motor popular y sin duda importante en el desarrollo de la Aviación en su momento, pronto empezó a estar algo desfasado y "fuera de sitio" por su tamaño, diámetro, peso y potencia entregada. Además, aunque en principio se impuso a su supuesto mayor rival de la competencia, el Wright R-1750 Cyclone, que sólo se fabricó de 1927 a 1930, esta compañía reaccionó rápidamente y en 1930 comenzó a fabricar el R-1820 Cyclone, también de nueve cilindros en una fila, algo mayor en cilindrada pero con un diámetro un poco más pequeño, y que acabaría siendo un gran éxito durante décadas.
Estos motivos y la puesta en escena de nuevos y más modernos motores de la propia compañía P&W llevaron a que la producción del Hornet fuera disminuyendo paulatinamente hasta su cese de producción en 1942, cuando se habían construido 2.944 ejemplares.
El Hornet tuvo un buen número de versiones, manteniendo en todas ellas el mismo cubicaje de 27,7 litros... menos en su variante Hornet B, del que hablaremos a continuación.
PRATT & WHITNEY R-1860 HORNET B
Poco después de ponerse en marcha el primer R-1690 ya se pensó en una versión -B ampliada en cilindrada. El diámetro pasó a 158,8 mm y la carrera a los 171,4 mm, lo que le confería un cubicaje total de 30,54 litros. El esquema técnico era casi idéntico al de versión más pequeña, pero había que tener en cuenta que el aumento del diámetro-carrera no sólo aumentó la cilindrada, sino también las dimensiones y el peso: el diámetro pasó de 1.408 mm a los 1.446 mm, y el peso de los 360 kg a los 376 kg (ambas medidas referidas a las versiones iniciales de ambos motores). Con la gasolina de 73 octanos disponible cuando se certificó el primer motor en 1929, la relación de compresión era de 5,0 : 1 y la potencia de 575 hp, que eran entre 50 y 75 hp más de potencia que las versiones iniciales de los Hornet de 27,7 litros con gasolinas de similar octanaje. Por supuesto, se pensaba subir la potencia en modelos más avanzados y cuando estuviesen disponibles gasolinas de mayor octanaje.
Pero el aumento del tamaño de los cilindros tenía otros problemas añadidos: las trayectorias térmicas de estos cilindros eran necesariamente mayores, lo que los hacía más difíciles de refrigerar. La unión de cilindros peor refrigerados y combustible de bajo octanaje hizo que el Hornet B fuese propenso a detonar. Peor aún, con el tiempo los motores fueron presentando vibraciones y torsiones en varios de los componentes esenciales más forzados, por lo que casi desde que empezó su comercialización no fue un motor popular. Los modelos civiles, que posteriormente usaron gasolina de 87 octanos, que redujo los problemas de detonación, quedaron limitados en cualquier caso a los 575 hp, mientras que algunos modelos militares la subieron poco más, hasta los 600 hp.
La compañía pensó que el Hornet B, y en general los motores con cilindros tan grandes, eran un callejón tecnológico sin salida, por lo que en adelante ninguno de sus motores tendría cilindros con un diámetro superior a los 146 mm (el que tenía el R-1340 Wasp), por lo que comenzó el desarrollo de motores de mayor número de cilindros más pequeños dispuestos en dos filas. Cuando en 1932 puso en funcionamiento por primera vez el R-1830 Twin Wasp de catorce cilindros en dos filas, con prácticamente la misma cilindrada del Hornet B de nueve cilindros en una fila (29,9 litros del Twin Wasp frente a 30,54 del Hornet B), resultó en un motor con menos vibraciones, mucho más suave debido a la carrera corta de sus cilindros que reducía la vibración por reciprocidad, que redundaba en menor fatiga para los materiales (y de paso para la tripulación). La carrera corta permitía un mayor número de rpm, y por ello un mayor nivel de potencia. Además el Twin Wasp tenía un diámetro total con sus pequeños pistones de 1.220 mm frente a los 1.446 del Hornet B. Como remate, el Twin Wasp comenzó su carrera con una potencia del orden de los 800 hp, que se irían incrementando paulatinamente, mientras que los problemas del Hornet B lo dejaron relegado a los 575-600 hp.
Hay que decir que aunque P&W abandonó los motores con cilindros de gran tamaño y recorrido, su gran rival de entonces, la Wright, si que persistió en su desarrollo, en buena parte porque sus sistema de mecanizado de las aletas de refrigeración de las cabezas de los cilindros era por entonces superior al de P&W, permitiéndoles construir culatas con un área de refrigeración mucho mayor. Transcurridos unos años, las mejoras en los materiales, el combustible y los procesos de construcción, así como en los accesorios de los motores, llevaron al R-1820 Cyclone de nueve cilindros a alcanzar potencias del orden de los 1.500 hp al despegue y 1.225 hp mantenidos.
Pero P&W apostó por el Twin Wasp, y en general por los motores de más cilindros pequeños dispuestos en dos filas, aunque eran más más complicados y caros que los de una sola fila como el Hornet. En el caso del Twin Wasp no podemos decir que se equivocase, ya que fue el motor de pistón aeronáutico más construido de la Historia sobrepasando los 173.000 ejemplares (!!).
Mientras, el Hornet B ni siquiera pudo alcanzar la fama que también se había ganado el Hornet más pequeño, y su producción de detuvo en 1934 cuando se habían fabricado solo 446 ejemplares.
La imagen, típica de la época, muestra uno de estos ejemplares con 18 bailarinas (no se ven todas) de la famosa compañía de los hermanos Fanchon and Marco subidas en el ala, con el avión engalanado con coronas de flores. Fíjense en que los motores delanteros tienen hélices de dos palas, mientras que los traseros las tienen de tres palas. Los motores traseros nunca funcionaron debidamente por problemas de refrigeración y porque el flujo de aire turbulento procedente de los motores delanteros que llegaba hasta sus hélices los hacía casi ineficientes.
Características principales, R-1690 Hornet S1E-G:
-Tipo: radial de nueve cilindros en una estrella refrigerado por aire. Alimentación por carburador Stromberg de doble cuerpo. Compresor mecánico centrífugo de una etapa y una velocidad. Dos válvulas por cilindro de accionamiento por varillas de empuje. Gasolina de 87 octanos.
-Diámetro-carrera: 155,6 mm x 161,9 mm
-Cubicaje: 27,7 litros.
-Pesos: 484 kg en seco.
-Dimensiones: diámetro 1,382 mm; longitud 1,254 mm
-Relación de compresión: 6,5 : 1
-Potencia: 800 hp con 2,275 rpm a 1,675 metros de altura.
Características principales, R-1860 Hornet B (R-1860-11)
-Tipo: radial de nueve cilindros en una estrella refrigerado por aire. Alimentación por carburador. Compresor mecánico centrífugo de una etapa y una velocidad. Dos válvulas por cilindro de accionamiento por varillas de empuje. Gasolina de 87 octanos.
-Diámetro-carrera: 158,8 mm x 171,4 mm
-Cubicaje: 30,54 litros.
-Pesos: 446 kg en seco.
-Dimensiones: diámetro 1.446 mm; longitud 1.137 mm
-Relación de compresión: 6,0 : 1
-Potencia: 575 hp con 1.950 rpm
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