El motor más grande de Lycoming: 127litros y 5000 caballos

Lycoming es conocido por sus motores de cilindros opuestos que han montado y montan los principales aviones ligeros estadounidenses. Pero no querían quedarse motorizando aeronaves ligeras, e intentaron crear motores potentes para los aviones militares estadounidenses.

El Lycoming XR-7755 fue el motor alternativo de avión más grande y potente del mundo, al menos en el momento en el que fue construido. El XR-7755 fue la culminación de la experiencia de Lycoming en motores refrigerados por líquido. Concebido en 1943, estaba obsoleto cuando se puso en marcha por primera vez en 1946, la aparición de los turbo-hélices le había dejado fuera de juego: lograban la misma potencia con mucho menos peso y menos consumo, y con un combustible más barato. Pero tendría peor fortuna que el Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major, la mazorca de maíz de 28 cilindros en cuatro estrellas, que al menos vio servicio en algunos aviones de aerolínea, hasta la llegada de los reactores.

Desde 1933, Lycoming había trabajado para crear un motor de alta potencia para las Fuerzas Armadas de Estados Unidos, nicho que estaba ocupado y cubierto por Wright con sus Cyclone y Pratt and Whitney con sus Wasp, en cuanto a motores radiales. Su primer intento fue el O-1230 de 1.200 hp (895 kW), de 12 cilindros boxer, que quedó obsoleto para cuando se probó por primera vez en 1940, superado por los Allison o Merlin. El segundo intento de Lycoming fue el XH-2470 de 2.300 hp (1.715 kW), de 24 cilindros en H, algo así como dos motores del modelo anterior con un cigüeñal entre ellos. El motor parecía prometedor, pero su rendimiento se había visto superado por otros motores cuando el XH-2470 voló por primera vez en 1943.

Así las cosas, Lycoming se propuso no quedarse obsoleto nunca más, diseñando un motor para las necesidades futuras, con el motor un potente que cualquier otro y que pudiera satisfacer las necesidades de potencia de cualquier aeronave del futuro.

A mediados de 1943, Lycoming entabló conversaciones con personal de la Fuerza Aérea del Ejército de Estados Unidos (AAF) en Wright Field, Ohio. Para diciembre de 1943, el diseño conceptual del motor se había concretado como un motor refrigerado por líquido de gran cubicaje y alta compresión diseñado para una economía de combustible óptima y destinado a propulsar la próxima generación de aeronaves muy grandes. El motor experimental de Lycoming fue designado XR-7755 y recibió el código de artefacto experimental MX-434.

XR-7755-3

Clarence Wiegman encabezó el equipo de diseño. El motor parecía la unión de 9 motores de cuatro cilindros boxer Lycoming, como los usados en los aviones ligeros, posicionados radialmente con 40 grados de separación alrededor de un cigüeñal de acero forjado. Esto formaba un motor «radial» de 36 cilindros. El motor radial más grande consturido era de 4 estrellas y recibía el nombre de «mazorca de maíz» y tenía 28 cilindros.

Para optimizar el consumo de combustible, se diseñó con dos tipos de árboles de levas, cuyo uso podía alternarse en función de si se deseaba máxima potencia o potencia económica de crucero. Cuando se desplazaba el árbol de levas, el encendido de la bujía se cambiaba automáticamente. Cada uno de los 36 cilindros tenía una capacidad de algo más de 3.5 litros, esto hace un motor ¡de 127 litros!

El cigüeñal tenía cuatro muñones, cada uno espaciado a 180 grados. Y cada muñón estaba movido por una biela maestra, que a su vez recibía el movimiento de otras tres bieletas.
En la parte trasera del motor había un sobrealimentador mecánico de una sola etapa y una sola velocidad, que era seis veces la del cigüeñal. El sobrealimentador suministraba aire a nueve colectores de admisión, cada uno conectado al lado derecho de un banco de cilindros. El combustible se suministraba al cilindro a través de un carburador. Cada cilindro tenía un escape individual, y se había previsto el hueco para que el motor pudiera incorporar turbo.

Como el motor eran 9 motores acoplados, se podía configurar de tal manera que movieran un solo eje o bien dos ejes contrarrotatorios. La configuración que se probó fue la primera, aunque se construyeron ambas, e incluso se habla de una tercera, con inyectores en lugar de carburadores.

El motor daba 5000hp al despegue, y una potencia máxima continua de 4000 para crucero. El motor tenía 1.5m de diámetro y pesaba 2744kg.

El XR-7755 se puso probó en banco por primera vez en julio de 1946. En ese momento, se habían completado unas 10.000 horas de pruebas con un solo cilindro. La fábrica de Lycoming estaba ubicada cerca de una zona residencial. Según se informa, los productos enlatados de una tienda de comestibles cercana vibraban en los estantes mientras el XR-7755 se sometía a pruebas de alta potencia. Lycoming, un buen vecino, ¡fue a la tienda e instaló tiras en los bordes de los estantes para evitar que las latas se cayeran!

A la potencia de despegue, el consumo de combustible fue de 580 galones (2196 L) por hora. La bomba de refrigerante del motor bombeaba tanto líquido que podía haber llenado un bidón de 208 L cada 4,4 segundos. La bomba de aceite bombeaba 270 l/min a 6,9 bares. Lycoming tenía una opinión optimista sobre el motor y creía que era posible una potencia de 7.000hp.

La mayoría de las fuentes indican que se construyeron dos motores XR-7755: un XR-7755-1 con un eje y un XR-7755-3 con dos ejes para hélices contrarrotatorias. Ambos motores usaban carburadores. Hay algunos indicios, incluidos los recuerdos de quienes tenían familiares involucrados en el proyecto, de que se construyó un tercer motor: un XR-7755-5 con inyección de combustible. Según se informa, el -1 se sometió a una prueba de 50 horas, pero se desconocen los resultados. El -3 se entregó a la AAF en 1946, pero es poco probable que este motor haya sido sometido a muchas pruebas. No está claro qué pasó con el -5, o incluso si se completó. Cuando el XR-7755 estuvo terminado, el concepto de un avión más grande que el Convair B-36 Peacemaker había caído en desgracia, al igual que la idea de modificar el B-36 con motores de pistón más grandes. El B-36 se actualizaría con varios turborreactores, pasando a la configuración conocida como «6 empujando y 4 soplando».

No había ninguna aplicación para el XR-7755 en un mundo de posguerra en el que el rendimiento de los aviones turborreactores a alta velocidad, y de los turbohélices a baja velocidad, había superado con mucho el de los motores de pistón.

El motor, en la feria de la AAF

Una anomalía curiosa en la historia del XR-7755 es la aparición del motor en la Feria de las Fuerzas Aéreas del Ejército celebrada en Wright Field, Ohio, en octubre de 1945. Esto es anterior a la fecha de funcionamiento del motor y su supuesta entrega a la AAF. Sin embargo, el motor parece tener instalada una maqueta de sus ejes de hélice contrarrotativos. Parecería que el motor no está completo y fue enviado a 740 km desde la fábrica de Lycoming en Williamsport, Pensilvania, hasta Dayton, Ohio, para exhibirlo con otros tesoros inusuales de la guerra. Presumiblemente, el motor fue devuelto a Lycoming después de la exposición y posteriormente fue completado y probado en 1946.

El único XR-7755 que se conserva es el -3 y se encuentra en el Museo Nacional del Aire y el Espacio Smithsonian.

Muchos consideran que el XR-7755 es el motor de avión más grande jamás construido, al menos en occidente, pues IAM M-44 soviético (8.107 pulgadas cúbicas / 132,8 L) de 1933 y el Yakovlev M-501 (8.760 pulgadas cúbicas / 143,6 L) de 1952 eran motores más grandes.

Fuentes:

¿Un corsair cuatri-plaza y presurizado? No, un banco de ensayos

Hoy vamos a hablar de un avión raro y desconocido. Parece un F4U Corsair cuatriplaza (como si fuera una conversión a avión ejecutivo), pero se trata de un banco de ensayos volante, ¡con cabina presurizada! Se trata del Vought V-236.

Vought V-236

Mientras que el Vought V-326, construido en 1943, es un diseño completamente desconocido, el motor Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major probado en él es, francamente, legendario. Esta máquina se construyó para probar tanto el propio motor como el vuelo a gran altitud.

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[Podcast] Nacimiento y desarrollo de los cohetes

De la eolípila a los más modernos cohetes capaces de aterrizar por sí mismos para ser reutilizados, pasando por la época en la que se pensaba que los cohetes serían la panacea y que servirían para todo, ha habido un gran desarrollo en el mundo de la cohetería. Y por eso tenemos aquí a Rodrigo Borjabad, de Fly Wilco que tal vez le recordéis de otras colaboraciones, que —además de piloto— es ingeniero aeroespacial especializado, precisamente, en cohetes. ¿Nos acompañáis?

El podcast se puede encontrar en Amazon MusicApple PodcastGoogle PodcastIvooxSpotify. ¡Ah! y como Google Podcast desaparece, lo podéis encontrar ya en Youtube / Youtube Music.

P.D.: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utilizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast

Nuevas patentes de Safran dan pistas sobre lo que quieren para su rotor abierto RISE

Safran Aircraft Engines ha presentado una serie de solicitudes de patente que ofrecen una visión de las innovaciones que se están considerando para el motor de rotor abierto RISE (que se espera que consuma un 20% menos que los mejores motores actuales), desarrollado en colaboración con GE Aerospace a través de su empresa conjunta CFM International, en la que Safran se hace cargo de los sistemas de baja presión y del fan en el motor RISE, mientras que GE se encarga del sistema de alta presión.

El motor de rotor abierto viene a ser un turbo-fan de tan alto índide de derivación que se prescinde de su carenado exterior, quedando así una configuración que parece un híbrido entre turbofan y turbohélice Justo tras el fan se situa un disco de estator. Mientras que en los motores turbofan y turborreactores los discos de estator y de rotor se alternan en el compresor, para aumentar la presión del aire, en el RISE —además de en el compresor—, se encuentran en la zona del ventilador. Parece ser que las turbinas de estator ayudarían a «enderezar» el aire, reduciendo los torbellinos tras el estator y reduciendo las pérdidas.

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Rolls-Royce lanza el diseño del demostrador UltraFan para aviones de pasillo único.

Rolls-Royce ha confirmado que para mediados de este año espera congelar el diseño de una versión demostradora más pequeña de su motor, con tecnología geared-fan, UltraFan, y apunta directamente al mercado de los nuevos aviones de pasillo único, que se esperan como sustitutos de la serie A-320 y del B-737 para la década de 2030, o incluso para nuevas versiones de estos aparatos. Con ello, la compañía avanza hacia uno de los objetivos estratégicos anunciados por su CEO, Tufan Erginbilgic, a finales de 2023: volver con fuerza a un segmento que abandonó tras vender en 2012 su participación en el consorcio International Aero Engines a Pratt & Whitney.

Este nuevo demostrador está previsto que comience sus pruebas en tierra en 2028 y será la base de un motor de más de 30000 libras de empuje (~13600kg).

Este motor competirá en el rango de empuje con el Open Fan, el motor de rotor abierto en desarrollo por CFM (GE Aerospace + Safran) y contra una futura versión mejorada del PW1100G de Pratt & Whitney.

El nuevo UltraFan compacto se beneficiará de la tecnología geared turbofan desarrollada para el UltraFan original de 80000 libras de empuje —el cual se probó por primera vez en 2023—, de componentes diseñados para el Pearl 10X —motor para reactores ejecutivos basado en el núcleo Advance2—, así como de tecnologías desarrolladas dentro del proyecto europeo HEAVEN (Hydrogen Engine Architecture Virtually Engineered Novelly). El nuevo motor podrá alimentarse de keroseno, SAF o hidrógeno. Se espera una reducción del consumo del 20%.

Con el demostrador tecnológico se espera validar la reductora avanzada, un nuevo diseño de cámara de combustión y una turbina de presión intermedia optimizada. La segunda fase del proyecto Clean Aviation en Europa permitirá escalar estos avances hacia un motor a escala real.

Aunque Rolls-Royce ha evitado comentar directamente los informes sobre negociaciones con el gobierno británico para cofinanciar parte del costo estimado de 3900 millones de dólares del proyecto, un portavoz de la empresa señaló que representaba una oportunidad única para impulsar el crecimiento económico de Reino Unido. La empresa estima que este mercado podría aportar más de 100 mil millones de libras a la economía británica mediante empleos, exportaciones y actividad en la cadena de suministro. Rolls-Royce, que ya emplea a 21000 personas en el Reino Unido e invierte cerca de 800 millones de libras anuales en I+D, estima que este programa podría generar hasta 40000 empleos cualificados adicionales.

Vía Aviation Week