Muchos aviones tenían motores refrigerados por agua, por lo que si el sistema de enfriamiento líquido se penetraba por una bala, sufrirían una fuga de agua. ¿Por qué las compañías de aviones durante la Segunda Guerra Mundial no hicieron que los motores de los aviones se enfriaran por aire desde el principio para evitar esto?

Answer 1

Esta es una pregunta que todavía se está debatiendo, así que me temo que no puedo proporcionar una respuesta definitiva. Ambos sistemas tenían grandes ventajas y desventajas que un buen equipo de ingeniería podría explotar para entregar aviones sobresalientes. Al mismo tiempo, un equipo mediocre podría ver su diseño paralizado por una refrigeración mal optimizada.

Los motores totalmente refrigerados por líquido podrían construirse con un perfil estrecho, motores como el DB 605 permitían aviones pequeños como el Bf.109 que tenía un fuselaje que no era mucho más ancho que un piloto. El as alemán Franz Stigler dijo que no pilotaste tanto un Bf.109 como lo usaste . Otra ventaja era que el enfriamiento líquido generalmente permitía más energía de reserva y generalmente manejaba un mejor impulso, lo que generalmente conduce a un rendimiento superior a gran altitud.

La mayoría de los motores en los que pensamos cuando decimos “enfriado por aire” no están completamente enfriados por aire, ya que la mayoría de los diseños enfriados por aire necesitaban un enfriador de aceite y, según el diseño y los parámetros de vuelo, los enfriadores de aceite podían transportar hasta el 57% de Los motores se calientan.

Y esos enfriadores de aceite pueden ser muy vulnerables al daño de combate. Tome el F6F Hellcat, por ejemplo, con su motor radial R-2800, el Hellcat fue el caza por excelencia refrigerado por aire.

Me encanta esta imagen porque no solo da una excelente vista de cómo se pliegan las alas, sino que también muestra la gran entrada para el gran enfriador de aceite del F6F, que ocupa la mayor parte del área debajo del motor y se extiende desde la cubierta delantera hasta el ala raíces Ese enfriador de aceite es notable porque estaba bien protegido contra el fuego que venía de arriba y de atrás, y esa ubicación es parte de la razón por la que el F6F tenía una merecida reputación de ser un luchador de perros duro.

Sin embargo, su reputación como nave de ataque no es tan ilustre. A pesar del hecho de que la gran mayoría de sus misiones de combate fueron contra objetivos aéreos, la mayoría de sus pérdidas provienen de incendios terrestres y los enfriadores de petróleo dañados aparecen a menudo en informes y memorias navales.

El FW-190 también es interesante para esta discusión porque durante gran parte de su carrera tuvo un BMW 801 radial que estaba refrigerado por aire. Y luego comenzando con el FW-190D fue a un motor refrigerado por líquido Junkers Jumo 213. Y, sin embargo, durante la guerra, el enfriador de aceite fue calificado como el área crítica número 2 que necesita protección, siendo el punto más crítico en el avión la cabeza de los pilotos; No te importa el piloto, solo su cabeza.

Answer 2

El primer Focke-Wulf tenía un motor radial refrigerado por aire.

Los motores refrigerados por aire tienen un diámetro grande, lo que permite una parte delantera más roma y más resistencia. Fueron preferidos para los aviones navales por la razón que mencionas: un disparo de la suerte no golpeará un radiador o una línea de refrigerante mientras estás sobre el océano, todavía a 100 millas o algo más de tu portador.

Los motores refrigerados por líquido son aerodinámicos, ya que sus cilindros están en línea, uno detrás del otro. Con la misma potencia, en igualdad de condiciones, una configuración enfriada por líquido hace que el avión sea más rápido debido a la menor resistencia.

Los motores refrigerados por aire también dependen (obviamente) solo del flujo de aire para enfriarlos, por lo que deben calentarse durante más tiempo con las aletas abiertas para garantizar un calentamiento uniforme. En situaciones de emergencia, podría calentarse con las aletas de la capota cerradas, pero con el riesgo de falla del motor y acortar el tiempo entre revisiones.

YouTube tiene algunos viejos videos de entrenamiento de la Segunda Guerra Mundial, y en algunos de ellos, especialmente uno que vi sobre el B-17, puedes ver cuánta atención prestan a la temperatura múltiple durante los preparativos de despegue.

Además, en un entorno desértico, donde la temperatura del aire es alta, las aeronaves con motores refrigerados por aire no pueden pasar mucho tiempo en tierra al ralentí.

Answer 3

La refrigeración es un problema difícil para el motor de un avión de esa potencia. Los fuegos artificiales, al menos los anteriores, tuvieron como 2 minutos desde el inicio hasta que tuvieron que estar en el aire, de lo contrario sus motores se sobrecalentarían.
Tratar de encontrar el equilibrio adecuado entre la resistencia del radiador y la efectividad del radiador ha sido una batalla que se libró hasta que lograron obtener algo de la maldita cosa en Mustangs posteriores.

Entonces, básicamente, la cosa es que hay mucho calor para salir del motor.

Pero los motores refrigerados por aire se usaron en la era de la Segunda Guerra Mundial. Para los luchadores, eso fue en el Pacífico. Lo cual tendría sentido, ya que siempre podrías intentar cojear a casa en Europa, o rescatar o estrellar tierra en algún lugar e intentar esconderte o algo así. No fue así en el Pacífico, donde fue devolver el culo a la isla / compañía aérea o ahogarse.

Por lo tanto, la fiabilidad adicional es una ventaja.

Una bonificación que, sin embargo, costó bastante. Lo cual es bastante obvio cuando miras los aviones del Pacífico desde los frentes.
Tenían radiales y eran enormes.

Los radiales podían permitirse tener aire de enfriamiento, porque había una gran cantidad de aire entrando al motor, y cada aire solo pasaba como 2 o 3 cilindros en el camino.
Si quisiera usar motores rectos o en forma de V, como lo hicieron la mayoría de los aviones de teatro europeos, el aire tendría que pasar más de 6 cilindros, aumentando progresivamente su temperatura. Por lo tanto, no solo la efectividad general del enfriamiento empeora, la diferencia entre la temperatura delantera y trasera empeora.

En cuanto a la razón de por qué no solo usar radiales entonces … es el tamaño. Y arrastre asociado. Los aviones propulsados ​​radiales tenían que tener una potencia mucho más alta para igualar el rendimiento de los aviones propulsados ​​V12. Consumo de combustible sufrido. Peso sufrido Range sufrió … Los compromisos no fueron lo suficientemente buenos para los combatientes europeos.

Answer 4

Otra consideración primordial es drag v racionalizado. Las unidades V-12 estaban alojadas cómodamente en el fuselaje, mientras que las grandes radiales eran una gran área plana que resistiría el movimiento hacia adelante. Aunque uno de los aviones con motor de pistón más rápido de todos los tiempos fue el Hawker Fury / Sea Fury, tenía un radial.

Además, aunque un radial induce más resistencia, son más ligeros. Por otro lado, un Spitfire (por ejemplo) fue rápido, pero el motor tenía un peso adicional en forma de refrigerante, mangueras, radiadores, etc.

La conclusión, en mi opinión, fue que en condiciones de guerra, los británicos teníamos un motor probado y probado, el RR Merlin, y los fabricantes de aviones presentaron diseños en torno a ese motor. Algunos aviones “llevaban” ambos tipos. El Handley Page Halifax tenía variantes con radiales Bristol o Merlins, el primero en respuesta a una posible escasez de Merlins para los combatientes.

Answer 5

Hay varias razones:

1. Los motores de pistón de aviación refrigerados por líquido durante ese período tuvieron sus ventajas, por ejemplo, su perfil es mucho más pequeño, por lo que, como resultado, con menos fuerza de arrastre, la aeronave puede volar más rápido;
2. Los motores enfriados por aire, en general, son simples, pero no necesariamente más fáciles de diseñar y fabricar. Por ejemplo, el requisito de materiales es mayor. Durante la Segunda Guerra Mundial, Alemania quedó a la zaga de Estados Unidos y el Reino Unido con respecto al motor de aviación refrigerado por aire.El primer modelo FW-190 utiliza el BMW 801 refrigerado por aire, pero los modelos posteriores, como el FW-190D, volvieron al líquido Daimler-Benz DB 603 motor enfriado;
3. La vulnerabilidad del sistema de refrigeración líquida no es tan significativa como pensaba. Al menos, para una situación de combate aire-aire. Durante la etapa media y posterior de la guerra, un luchador típico, con una explosión de 1 segundo, puede proyectar proyectiles de 8 kg para apuntar, eso es un golpe fuerte;

Pero para el papel de ataque terrestre, el caza con motor refrigerado por aire disfruta de esta ligera ventaja. Es por eso que cuando US Army Air Corp tenía P-51, P-47 cambió a roles de ataque grupal.

Answer 6

Lo hicieron. Los P-47, B-17 fueron enfriados por aire. Prácticamente todos los aviones de la Marina fueron refrigerados por aire. El subsecretario de Estado de Aire (sí, hubo uno) dijo que Estados Unidos nunca produjo un buen motor refrigerado por líquido durante toda la guerra. El P-51 tenía un líquido Allison enfriado y simplemente no estaba a la altura del tabaco. Pusieron el motor Rolls-Royce y se convirtió en el mejor luchador de Europa. También tenían tantos motores refrigerados por aire, el tanque Sherman M4 en los primeros tres modelos usaba motores de avión refrigerados por aire. 100 octanos y 50 wt de aceite. Vas a la guerra con lo que tienes.

Answer 7

Lo hicieron. Tanto los Aliados como Axis tenían motores radiales refrigerados por aire. B17, Thunderbolt (EE. UU.) Typhoon (británico), FW F190 (Alemania), Zero (Japón). Los motores en línea (refrigerados por agua) eran un poco más potentes libra por libra, pero eran más complejos de producir. Tanto Allied como Axis tenían aviones con cualquier tipo de motor. Los aviones con motor radial tienden a ser más resistentes a la batalla que los tipos en línea, pero eso puede ser simplemente el resultado de una menor complejidad.

Answer 8

Como Alan ya respondió, lo hicieron.

El punto de hacer que el motor enfriado por agua sea una sección transversal frontal más pequeña y, en consecuencia, un arrastre más bajo.

No puede hacer eso con un motor refrigerado por aire porque cuanto más a favor del viento vaya, el aire se calienta y esos cilindros no pueden disipar el calor correctamente.

Hubo varias soluciones a este problema, con éxito variable.

El motor de pistón más grande de EE. UU. Fue Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major y también el motor radial más grande refrigerado por aire que conozco.

Si lo compara con Rolls-Royce Merlin, notará que tienen casi el mismo poder específico, a pesar de que Wasp Major es mucho más grande y se beneficia de la economía de escala.

Ahora, comparemos la relación P / W de Merlin con la del BMW 801 de Focke-Wulf Fw 190.

Merlin tenía 1,58 kW / kg, BMW solo 1,13kW / kg.

Por lo tanto, el Merlin refrigerado por líquido tenía una densidad de potencia 40% mayor que BMW.

Y como todos sabemos, la alta relación potencia / peso es un factor extremadamente importante al diseñar cazas, además de una ventaja de una sección transversal frontal más pequeña.

Answer 9

En los primeros días de la Guerra del Pacífico, los portaaviones a veces eran comandados por hombres sin experiencia en Aviación Naval,
La mayoría de los aviones de la Armada de los EE. UU. Estaban equipados con motores refrigerados por aire y donde el atraque de un portaaviones tenía que hacerse sin un remolcador o dos, el capitán ordenaba que el avión se alineara a lo largo de la cubierta y operara los motores para usarlos como propulsores laterales,
Destruiría la vida útil del motor de estos motores enfriados por aire, ya que se sobrecalentaban y los comandantes de vuelo y los oficiales de ingeniería tendrían problemas con este maltrato y esta era una práctica que se detuvo, pero ilustra la importancia de tener tripulaciones especializadas incluso en la parte superior del Árbol de comando.

Answer 10

El problema con los motores refrigerados por aire era que tenían un área frontal grande que resultaba en un arrastre relativamente alto. La compensación general era que los motores radiales refrigerados por aire eran favorecidos donde la fiabilidad y la resistencia al daño eran una prioridad, especialmente en los bombarderos de combate terrestres y los aviones de transporte, pero los motores en línea refrigerados por líquido eran preferidos para el aire de mayor rendimiento. luchadores de superioridad (como el Spitfire y Bf109).

Los diseñadores del Fw-190 descubrieron que con un carenado ajustado bien diseñado, se podía obtener un enfriamiento lo suficientemente bueno sin una resistencia excesiva. Pero a largo plazo, los motores turborreactores ofrecían un mayor rendimiento que cualquier tipo de motor de pistón (aunque con un alto consumo de combustible).

Answer 11

El enfriamiento por agua ocupa menos espacio para el efecto de enfriamiento equivalente y, por lo tanto, crea menos resistencia.

Y si su motor fue penetrado por una bala, hay una posibilidad decente de que el motor haya fallado de todos modos, lo que sea que haya sido golpeado. O bien, el mismo estallido de fuego ventiló al piloto, o dañó las barras de control, o comenzó una fuga de combustible, o detonó un tanque de combustible, o cualquiera de las docenas de otras cosas que pondrían el avión fuera de acción.

Answer 12

Simple: porque no tenían el cerebro o sabían cómo sir Stanley Hooker, quien diseñó el supercargador de dos etapas para el Rolls Royce Merlin, que consideraba como su mejor trabajo. También completó el desarrollo del Bristol Olympus entre muchos otros logros. ¿Recuerdas el Vulcano y el Concorde?

El FW 190, por supuesto, tenía un radial enfriado por aire y Sir Stanley se refirió al diseño de 190 como fuerza bruta e ignorancia sangrienta. ¡Fue diseñado apropiadamente por Kurt Tank!