Potenza di emergenza bellica: Scatenare il dominio tattico negli scenari di combattimento critici

Di Fouad Sabry

Cos'è l'alimentazione di emergenza di guerra

Il termine "alimentazione di emergenza di guerra" (WEP) si riferisce a un'impostazione dell'acceleratore inizialmente implementata su alcuni motori di aerei militari utilizzati dagli Stati Uniti Stati durante la seconda guerra mondiale. Era progettato per essere utilizzato in situazioni di emergenza ed era in grado di produrre più del cento per cento della potenza nominale standard del motore per un breve periodo di tempo, spesso circa cinque minuti. Anche se all'epoca non erano conosciuti come WEP, oggi vengono spesso chiamati WEP anche sistemi simili utilizzati da forze non statunitensi. Ad esempio, il sistema Notleistung della Luftwaffe tedesca e il sistema forsazh del VVS sovietico sono esempi di tali sistemi.

Come trarne vantaggio

(I) Approfondimenti, e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Alimentazione di emergenza bellica

Capitolo 2: Allison V-1710

Capitolo 3: Turbofan

Capitolo 4: Turbogetto

Capitolo 5: BMW 801

Capitolo 6: Postbruciatore

Capitolo 7: General Electric F110

Capitolo 8: General Electric F101

Capitolo 9: Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp

Capitolo 10: Rolls-Royce Dart

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sull'energia elettrica in caso di emergenza bellica.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che desiderano andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di emergenza bellica.

 

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 24 giu 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Potere di emergenza bellica

L'alimentazione di emergenza bellica, a volte nota come WEP, è un'impostazione dell'acceleratore disponibile su alcuni motori di aerei militari utilizzati dagli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale. È stato progettato per essere utilizzato in situazioni di emergenza ed era in grado di produrre più del cento percento della potenza nominale standard del motore per un breve periodo di tempo, spesso circa cinque minuti. Anche se all'epoca non erano conosciuti come WEP, sistemi simili che venivano impiegati da forze non statunitensi sono ora spesso indicati anche come WEP. Esempi di tali sistemi includono il sistema Notleistung utilizzato dalla Luftwaffe tedesca e il sistema forsazh utilizzato dalla VVS sovietica.

Ci sarebbe un arresto meccanico che limiterebbe la potenza massima tipica, come un filo che verrebbe posizionato sopra la fessura della leva dell'acceleratore. Tuttavia, se la spinta fosse stata più potente, il filo si sarebbe rotto, il che avrebbe consentito una potenza aggiuntiva. Il P-51H Mustang aveva una potenza nominale di 1.380 cavalli (1.030 kW) mentre era in servizio normale; tuttavia, il WEP era in grado di erogare fino a 2.218 cavalli (1.654 kW). Ciò ha migliorato la potenza del motore Merlin III a 1.310 cavalli (980 kW), con un guadagno di oltre 250 cavalli (190 kW). Ai piloti è stato richiesto di tenere un diario del loro utilizzo del boost di emergenza e sono stati avvertiti di non usarlo per più di cinque minuti di fila.

Il sistema di iniezione metanolo-acqua installato nell'MW 50 tedesco richiedeva un impianto idraulico aggiuntivo oltre a un serbatoio di stoccaggio, il che ha comportato un aumento del peso totale dell'aeromobile. Il caccia d'alta quota Focke-Wulf Ta 152H, che era uno dei pochi aerei tedeschi che potevano essere equipaggiati con entrambi i sistemi Notleistung, fu in grado di raggiungere una velocità di circa 470 miglia all'ora (756 chilometri all'ora) quando entrambi i sistemi furono utilizzati insieme per la prima volta. Si dice che Kurt Tank una volta lo eseguisse, usò entrambi i sistemi di propulsione contemporaneamente, per sfuggire a un volo di P-51D Mustang nell'aprile del 1945. Stava pilotando un prototipo Ta 152H motorizzato Junkers Jumo 213E che equipaggiava sia l'MW 50 che il GM-1.

La funzione WEP che è stata scoperta nel jet da combattimento MiG-21bis è stata quasi certamente la più impressionante. Era una misura di ripiego per contrastare i più avanzati e potenti caccia americani F-16 e F/A-18 fino a quando la prossima generazione di MiG-29 non fosse stata messa in servizio. Questa variante tardiva dell'aereo da combattimento leggero sovietico di base fu costruita come misura di ripiego.

Una versione migliorata del motore Tumansky R-25 è stata installata nel MiG-21bis, che ha mantenuto le impostazioni standard di 9.400 / 14.600 lbf (42 / 65 kN) di potenza normale e postcombustore dei precedenti propulsori R-13, D'altra parte, con un aumento di spinta di emergenza da una velocità eccessiva al 106% e un aumento del carburante postcombustore da una seconda pompa del carburante postcombustore,  il veicolo è stato in grado di.

Durante i periodi di guerra, l'utilizzo di questa capacità di spinta ha portato a una spinta massima di 21.900 Lbf (97,4 kN) per un periodo di due minuti.

Il MiG-21bis era in grado di raggiungere una velocità di salita di 50.000 piedi al minuto (254 metri al secondo) con un rapporto spinta-peso leggermente migliore di 1:1, in competizione con la capacità dell'F-16 in un combattimento aereo.

A causa del fatto che ogni secondo di spinta WEP era paragonabile a molti minuti di corsa senza di esso, l'uso della spinta WEP era limitato a un massimo di un minuto durante l'addestramento al combattimento aereo con il MiG-21bis. Questo è stato fatto per diminuire l'impatto sul motore sulle 800 ore di tempo trascorse tra una revisione e l'altra. L'R-25 produceva uno scarico a fiamma ossidrica lungo 16 piedi (5 metri) quando fu selezionato il WEP. Il nome regime diamante è stato dato all'impostazione della potenza di emergenza a causa dei sei o sette diamanti d'urto romboidali che erano visibili all'interno delle fiamme.

È possibile che i motori del jet da combattimento F-15 si accendano a una temperatura superiore di 22 gradi e circa il 2% in più di giri al minuto grazie all'interruttore Vmax. È fissato con un cavo di sicurezza. Il pilota riceveva un po' di spinta in più se premeva l'interruttore Vmax quando era impegnato in combattimento in quel momento. D'altra parte, i motori richiederebbero una manutenzione e una revisione completa.

Inoltre, le caratteristiche WEP sono utilizzate da diversi veicoli militari di superficie contemporanei. Lo United States Marine Corps Expeditionary Fighting Vehicle, che è stato messo fuori servizio nel 2011, era dotato di un motore diesel con 12 cilindri e 1.200 cavalli (890 kW) prodotto dal produttore tedesco MTU. È possibile aumentare il gruppo propulsore dell'EFV a 2.700 cavalli (2.000 kW) utilizzando il raffreddamento ad acqua di mare a circuito aperto quando il veicolo è in posizione di nuoto. Il motore MTU è in grado di azionare quattro enormi scarichi a getto d'acqua, che a loro volta accelerano l'effetto superficie del veicolo EFV a velocità fino a 35 nodi (65 chilometri all'ora). Questa impostazione di potenza di battaglia estrema è necessaria per il motore MTU.

Nonostante il fatto che i prototipi EFV mostrassero prestazioni rivoluzionarie sia a terra che in acqua, l'affidabilità dei loro propulsori massicciamente potenziati non ha mai soddisfatto gli esigenti standard militari e il veicolo non è mai stato messo in servizio dal Corpo dei Marines.

Iniezione d'acqua

MW50 tedesco, che è una combinazione di metanolo e acqua

Iniezione di protossido di azoto, spesso nota come GM 1 in tedesco

Forsazh è una parola russa.

Iniezione di propano

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Allison V-1710

Nel corso della seconda guerra mondiale, l'unico motore V-12 raffreddato a liquido che fu sviluppato negli Stati Uniti e messo in servizio fu il motore aeronautico Allison V-1710, progettato e prodotto dalla Allison Engine Company. C'erano versioni del Lockheed P-38 Lightning dotate di turbocompressori e queste versioni fornivano prestazioni eccezionali ad alta quota. Inoltre, i turbocompressori sono stati installati in caccia monomotore sperimentali e i risultati sono risultati comparabili.

Come risultato della preferenza dell'United States Army Air Corps (USAAC) per i turbocompressori all'inizio del programma di sviluppo per il V-1710, furono spesi meno sforzi per sviluppare compressori centrifughi ad azionamento meccanico adatti per il progetto Allison V-12. Ciò era dovuto al fatto che altri progetti di V-12 di nazioni amiche, come la britannica Rolls-Royce Merlin, stavano già utilizzando questi compressori.

In generale, quando erano richieste versioni del V-1710 con dimensioni più piccole o costi inferiori, avevano scarse prestazioni ad altitudini più elevate. Quando era turbocompresso, il V-1710, d'altra parte, forniva prestazioni eccezionali, in particolare nel P-38 Lightning, che era responsabile di una parte significativa dell'ampia produzione.

La divisione Allison della General Motors iniziò a lavorare su un motore raffreddato a glicole etilenico nel 1929 al fine di soddisfare un requisito della United States Air Force (USAAC) per un motore contemporaneo in grado di produrre 1.000 cavalli (750 kW) ed essere incorporato in una nuova generazione di bombardieri e caccia aerodinamici. Al fine di semplificare il processo di produzione, il nuovo progetto potrebbe essere equipaggiato con una varietà di sistemi di ingranaggi per eliche e compressori. Ciò consentirebbe a un'unica linea di produzione di produrre motori per un'ampia gamma di aerei, compresi bombardieri e caccia.

La United States Navy (USN) aveva l'intenzione di utilizzare il V-1710 nei dirigibili rigidi Akron e Macon; invece, entrambe queste navi erano dotate di motori Maybach VL II prodotti in Germania. Nel dicembre del 1932, la United States Air Force acquistò il suo primo velivolo V-1710. La Grande Depressione rallentò il processo di sviluppo, e la volta successiva che il motore fu messo alla prova fu il 14 dicembre 1936, quando fu testato nel banco di prova Consolidated XA-11A. Il 23 aprile 1937, il V-1710-C6 fu il primo motore di qualsiasi tipo a completare con successo il test di tipo USAAC di 150 ore utilizzando 1.000 cavalli (750 kW). Questo risultato è stato raggiunto dal motore. Successivamente, il motore è stato messo a disposizione dei produttori di aerei, che hanno scelto di utilizzarlo per equipaggiare il prototipo Curtiss XP-37. Era la forza trainante dietro il Lockheed P-38, il Bell P-39 e il Curtiss P-40, tutti costruiti per competere nella nuova competizione di inseguimento. In risposta ad una richiesta da parte degli agenti di approvvigionamento di materiale bellico nel Regno Unito di costruire il P-40 su licenza, la North American Aviation (NAA) suggerì invece un proprio progetto di velivolo migliorato, che avrebbe utilizzato il V-1710 nel loro NA-73.

Il V-1710 ha 12 cilindri con un alesaggio e una corsa di 5,5 x 6 pollici (139,7 x 152,4 mm) nel formato a V di 60°, ha una capacità di 1.710,6 pollici cubi (28,032 litri) rispetto al rapporto di compressione di 6,65:1.

Un singolo albero a camme in testa viene utilizzato per ogni bancata di cilindri nel treno valvole e ci sono quattro valvole impiegate per ogni cilindro.

General Motors ha abbracciato una filosofia di progettazione modulare per i propulsori degli aerei, che ha portato il design del motore a beneficiare della filosofia dell'azienda di produzione integrata e versatilità di installazione. Il motore è stato costruito attorno a una sezione di potenza fondamentale, che ha permesso di soddisfare una varietà di esigenze di installazione. Questi requisiti possono essere soddisfatti installando l'apposita sezione accessori nella parte posteriore del motore e un adeguato azionamento di potenza nella parte anteriore del motore. Se l'utente lo desidera, può essere utilizzato un turbocompressore.

Il P-39, il P-63 e il Douglas XB-42 Mixmaster erano tutti equipaggiati con il V-1710-E. Invece di avere un riduttore integrale, questi aerei avevano un albero di prolunga che azionava un riduttore e un'elica che erano posizionati in una posizione remota. I riduttori ad elica ad arco ravvicinato erano una caratteristica distintiva della serie V-1710-F e sono stati utilizzati da aerei come il P-38, il P-40, il P-51A e il North American P-82E.

L'estremità accessoria era dotata di un compressore azionato da un motore a una o due velocità che poteva avere un secondo stadio con o senza intercooler, i magneti di accensione e la tipica selezione di pompe dell'olio e del carburante, tutti determinati dai requisiti dell'applicazione. Le unità di uscita possono essere installate nella parte anteriore del motore e sono disponibili alcune opzioni distinte.