Motor Junkers Jumo 218
Se diseñó una versión de 12 cilindros, el Jumo 218 , pero nunca se construyó.
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Motor Junkers Jumo 222
El Jumo 222 era un motor de avión de pistón en línea de banco múltiple de alta potencia alemán de Junkers , diseñado bajo la dirección de Ferdinand Brandner de Junkers Motorenwerke
Tal era el rendimiento proyectado del motor en comparación con los diseños contemporáneos que muchos desarrollos de los diseños de aviones con motor de pistón de la Luftwaffe en tiempos de guerra se basaron en él, al menos como una opción. Estos incluyeron todo el programa Bomber B , que buscaba reemplazar todos los bombarderos de la Luftwaffe existentes con un nuevo diseño bimotor que era más grande, más rápido y más armado que cualquier avión en su inventario.
El diseño no logró madurar incluso después de años de desarrollo intensivo y varios cambios de diseño importantes. El programa Bomber B fracasó junto con él, dejando a la Luftwaffe con diseños irremediablemente obsoletos durante la segunda mitad de la guerra. Solo se construyó una pequeña cantidad de 222, menos de 300. Nunca abandonaron la fase de prototipo , pero el diseño, sin embargo, continuó apareciendo en propuestas para nuevos diseños multimotor de la Luftwaffe mucho después de que la mayoría había perdido la esperanza de que alguna vez funcionara.
222
Diseño y desarrollo
El trabajo de diseño del Jumo 222 comenzó en 1937. El motor estaba configurado con seis bancos de cilindros en línea espaciados en ángulos iguales alrededor del cárter , cada banco con cuatro cilindros. El motor parecía un radial debido a la disposición; esto era evidente a partir de un dibujo transversal de la versión original, usando una biela maestra con cinco bielas adicionales pivoteadas desde el extremo fundido de la muñequilla de la biela maestra , como con una sola fila. radial. Pero el funcionamiento interno fue diseñado para funcionar más como un motor en V con cada par de bancos de cilindros adyacentes, cada uno con una cabeza de flujo cruzado , y estaba refrigerado por líquido como la mayoría de los cilindros en línea.
Mirando un Jumo 222 completo desde una vista "de frente", la media docena de bancos de cilindros estaban dispuestos en ángulos iguales de 60° entre sí, de modo que los bancos vecinos tenían sus lumbreras de escape (en los "60°, 180° y espacios de 300°") y los puertos de entrada (en los espacios de "0°, 120° y 240°") uno frente al otro, lo que da como resultado una "tubería" más simple desde el sobrealimentador montado en la parte trasera y da como resultado solo tres juegos de cabezales de escape. El trío de conjuntos de cabezales de escape probablemente habría estado presente en la parte inferior de la góndola del motor, y en los cuartos superiores a ambos lados (pareciendo los escapes para muchos motores de aviación "verticales" estilo V aliados) para el escape más corto posible enrutamiento de salida.
El diseño multibanco de cuatro cilindros de largo dio como resultado un motor más corto que el Jumo 211, aproximadamente 80 cm / 31,5 pulgadas , pero un diseño de góndola de sección transversal más grande. Al igual que el Ju 88, podría usar un radiador anular para enfriar los cilindros y el aceite del motor del 222. El Junkers Ju 288 tenía la intención de ocultar los radiadores detrás de rotores de conductos huecos con cada una de sus hélices de cuatro palas.
Cada cilindro tenía dos válvulas de admisión y una única válvula de escape refrigerada por sodio , una configuración de triple válvula heredada del primer motor de aviación V12 invertido de la serie Jumo, el Junkers Jumo 210 , un inyector de combustible de alta presión entre las tomas y dos válvulas de encendido. enchufes _ Con un diámetro y carrera de 135 mm (5,3 in) , el diseño original del motor Jumo 222A/B tenía una cilindrada de 46,4 L (2831,5 in³), en la misma clase de cilindrada general que el motor radial Double Wasp American de dieciocho cilindros refrigerado por aire de 1937-1940 origen. El modelo 222A/B se vio obligado a funcionar con una relación de compresión bastante baja de 6,5:1 . la misma proporción que utiliza el Jumo 211C V12 invertido producido en volumen de su firma. Tales relaciones de compresión comparativamente bajas eran las mejores posibles dados los combustibles de bajo octanaje disponibles en Alemania, pero al aumentar la velocidad del motor a 3200 rpm, el 222 entregó 1850 kW (2480 hp) en el despegue. La única característica decepcionante fue el sobrealimentador simple de una etapa y dos velocidades, pero incluso con esta limitación, el motor aún generaba 1641 kW (2201 hp) a 5000 m (16 000 pies) . El peso seco fue de 1.088 kg (2.399 lb) , sólo unos 17 kg (37 lb) más pesado que el Double Wasp enfriado por aire.
En comparación con el BMW 801 y el Daimler-Benz DB 605 contemporáneos , el 222 supuso un gran salto en cuanto a rendimiento. Tenía solo un desplazamiento ligeramente mayor que los 41,8 L (2550,8 in³) del 801 y aproximadamente un 25 % más que los 35,7 L (2178,5 in³) del 605, pero entregaba una potencia considerablemente mayor, 1850 kW (2480 hp) en comparación con los 1193 kW (1600 hp ). ) en el 801 y 1,119 kW (1,501 hp) en el 605. Eso representa 40 kW/L para el 222, mientras que solo 29 kW/L para el 801 y 31 kW/L para el 605. La relación potencia-peso relación fue de 1,7 kW/kg (1,04 hp/lb) para el 222, mientras que el 605 entregó 1,4 kW/kg (0,88 hp/lb) y el 801 1 kW/kg (0,60 hp/lb). El 222 también tenía dimensiones exteriores similares a las de estos motores más pequeños, 1,16 m (3,8 pies) de ancho en comparación con los 1,27 m (4,2 pies) del 801 y 2,4 m (7,9 pies) de largo en comparación con los 2,3 m (7,5 pies) del 605 . .
La comparación fue aún más favorable frente a otros motores de alta potencia en desarrollo. El engorroso DB 606 , el primer motor de "alto rendimiento" desarrollado en Alemania, constaba de dos DB 601 montados en una sola caja de engranajes de reducción en sus extremos delanteros, que entregaban 1.790 kW (2.400 hp) con un peso de 1515 kg (3340 lb) y tenía 2,1 m × 1,6 m × 1,1 m (83 pulgadas × 63 pulgadas × 43 pulgadas ) pies) de tamaño. Su problemático uso y deficiente diseño de instalación en el He 177A , único de Alemania aviones bombarderos pesados para ver la producción y el servicio de primera línea, llevó al Reichsmarschall Hermann Göring a etiquetarlos burlonamente a fines del verano de 1942 como "motores soldados juntos" . Por el contrario, el RLM estaba entusiasmado con las posibilidades de las características de diseño del Jumo 222, mucho más compacto, y la configuración del motor X , DB 604 de 24 cilindros , de peso y cilindrada similares a los del 222A pero con una potencia específica algo menor. El RLM basó todo su programa Bomber B en pares de estos motores, que entregarían un bombardero con la carga de guerra del He 177 e incluso mejor velocidad que el Ju 88., un diseño verdaderamente universal.
El primer motor prototipo funcionó el 24 de abril de 1939 y luego se probó en el aire en el soporte del motor de proa de un Ju 52 . La producción requería dos modelos principales, el 222A y el 222B , que diferían solo en la dirección en la que giraban, destinados a ser utilizados para motores de mano izquierda (ala de babor) y de mano derecha (ala de estribor) en diseños de dos motores. Sin embargo, las pruebas continuas fueron mal y Junkers finalmente decidió que era mejor detener el desarrollo de estos motores "Serie I" y pasar a una "Serie II" modificada. Los nuevos 222A-2 y B-2 funcionaban a rpm un poco más bajas pero tenían cilindros un poco más grandes de 140 mm/5,5 de diámetro (49,88 litros, 3043,86 in³) para el mismo rendimiento neto, mientras que el A-3 y el B-3 utilizaron un sobrealimentador diferente para un mejor rendimiento en altitudes más altas. Supuestamente, se instalaron un motor A-3 y B-3 cada uno en el noveno fuselaje del prototipo Junkers Ju 288 Archivado el 13 de abril de 2014 en Wayback Machine para pruebas de vuelo. Ambos modelos "mejorados" de las versiones Jumo 222A / B continuaron demostrando ser poco confiables y solo se instalaron experimentalmente.
A fines de 1941, Junkers decidió que el mejor curso de acción era realizar cambios más radicales en el diseño e introdujo los modelos 222C y 222D . Con un nuevo diámetro y carrera de 145 mm × 140 mm (5,7 pulg. × 5,5 pulg. ) , la cilindrada del motor aumentó por segunda vez, a 55,5 L (3386,8 pulg³ ), apenas un poco más grande que el Wright Duplex Cyclone American contemporáneo de 18 cilindros. motor radial refrigerado por aire, que en ese momento estaba teniendo sus propios problemas importantes solucionados, en parte por el uso de magnesio combustible -metal de aleación para su cárter. Volviendo a las 3200 rpm originales, los modelos Jumo 222 C/D podían generar poco menos de 2200 kW (3000 hp) cuando comenzaron a funcionar en el verano de 1942. Sin embargo, los problemas no se solucionaron y solo se construyeron unos pocos. El RLM había estado esperando durante tres años en este punto, y finalmente se rindió y todos los diseños basados en él buscaron motores alternativos. Más tarde ese año, también se dieron por vencidos y cancelaron todo el programa Bomber B por completo.
Junkers todavía no se dio por vencido. Usando el diseño original A/B de 46,4 litros de cilindrada, agregaron un nuevo sobrealimentador de dos etapas que incluye un trío de posenfriadores , uno por par de bancos de cilindros vecinos para uso a gran altitud, produciendo las series 222E y F. Aunque el rendimiento a nivel del mar no cambió, el motor pudo producir 1.439 kW (1.930 hp) a 9.000 m (30.000 pies) . En este punto, parecía que los problemas finalmente se estaban resolviendo, pero el bombardeo de las fábricas centrales de Junkers Motorenwerke en Dessau hizo que la producción fuera casi imposible. Un último intento de rendimiento a mayor altitud resultó en el 222G y H turboalimentados , construidos solo en la medida de unos pocos prototipos de banco de pruebas.
El Jumo 222 fue un fracaso masivo y muy costoso. Se construyeron 289 ejemplos de Jumo 222 en total, ninguno de los cuales estuvo en servicio activo. También sirvió para obstaculizar seriamente los diseños de motores de pistón de la Luftwaffe de 1940 a 1942, mientras que mucho personal dentro de las oficinas de desarrollo de tecnología operadas por el gobierno de la Luftwaffe (como la cadena de varios Erprobungsstelle del Oberst Edgar Petersen )instalaciones) y los departamentos de ingeniería corporativa de la aviación militar alemana esperaron a que el Jumo 222 finalmente comenzara a funcionar. Mientras tanto, todas las solicitudes de adaptaciones de cuatro motores en lugar de diseños bimotores con motor Jumo 222 fueron rechazadas porque se consideró que ejercería demasiada presión sobre la industria alemana de motores. Al final, no hubo nada que demostrar, y al final de la guerra, la Luftwaffe volaba versiones apenas actualizadas de sus diseños originales de antes de la guerra.
Variantes
Ninguna de las variantes de JuMo 222 logró el servicio operativo.
Jumo 222 A/B-1 = primera versión diámetro x carrera (135 × 135) = 46.380 cm³, 1.470 kW (1.970 hp) a 3200 min -1, sobrealimentador centrífugo de dos velocidades de una etapa, "prueba de servicio" A- Serie 0/B-0, probado en vuelo
Jumo 222 A / B-2 = variante ampliada secciones transversales de válvula más grandes diámetro x carrera (140 × 135) = 49880 cm³, 2500 hp a 2900 min -1, sobrealimentador centrífugo de dos velocidades de una sola etapa, serie cero, probado en vuelo
Jumo 222 A / B- = como A / B-2, pero sobrealimentador centrífugo mejorado, altitud de presión máxima: 6000 m, serie piloto, probado en vuelo
Jumo 222C/D = variante más ampliada diámetro x carrera (145 × 140) = 55 480 cm³, 3000 hp a 3200 min -1, altitud de presión máxima: 10 000 m, mediante modelos experimentales de la serie V diseñados en el ensamblaje
Jumo 222 E/F = , como A/B-1, con sobrealimentador centrífugo de dos velocidades y dos etapas y trío de posenfriadores, altitud de presión máxima: 9400 m, serie piloto, probado en vuelo
Jumo 222 turbo = , como A/B-3, con turbocompresor e intercooler, altitud máxima presión: 12.300 m, 2400 CV a 3200 min-1, solo banco de pruebas
Jumo 222 G / 225 = , versión proyectada y alargada con 6 × 6 = 36 cilindros diámetro x carrera (135 × 135) = 69570 cm³, 3500 hp a 3000 min -1 y velocidad de carga incrementable
La dirección de rotación del eje de la hélice se indicó con la letra: A, C y E giraron hacia la izquierda mientras que B, D y F giraron hacia la derecha. El cigüeñal, sin embargo, siempre giraba uniformemente hacia la derecha; la dirección de marcha de la hélice solo variaba en diferentes marchas.
Dado que el Junkers Jumo 222 tiene seis bancos de cilindros, es uno de los llamados motores Hexagon. Otros ejemplos de motores hexagonales son raros, por ejemplo, el Dobrynin VD-4K de 24 cilindros refrigerado por agua y el Curtiss H-1640 Chieftain de 12 cilindros refrigerado por aire . Análogamente, también había motores octagonales como el Bristol Hydra con ocho bancadas de cilindros.
Aplicaciones
Diseños de aeronaves destinados a ser propulsados por el Jumo 222 =
Dornier Do 435 (cuando ningún motor a reacción reemplazó al motor de pistón trasero)
Focke-Wulf Fw 300
Heinkel He 219 B & -C
Heinkel He 277 (como una alternativa posterior relacionada con Amerikabomber para instalar seis radiales BMW 801 , propuesta de desarrollo de finales de julio de 1943 únicamente)
Hütter Hü 211
Junkers Ju 288
Propuestas de prototipos diseñados para utilizar la potencia del motor Jumo 222:
Arado E.340 (222 gemelos, un competidor Bomber B )
Focke-Wulf Fw P.195 (seis/ocho Jumo 222, avión de transporte muy grande)
Especificaciones (Jumo 222A/B)
Vista frontal de un Jumo 222, con posenfriadores instalados
Características generales
Tipo: motor de avión en línea sobrealimentado refrigerado por líquido de 24 cilindros y 6 bancos
Diámetro = 135 mm
Carrera = 135 mm
Cilindrada = 46,5 L
Longitud = 2400 mm
Diámetro = 1160 mm
Peso seco = 1.088 kg
Componentes
Tren de válvula = dos válvulas de admisión y una válvula de escape refrigerada por sodio por cilindro
Sobrealimentador de tipo centrífugo de dos velocidades de una sola etapa
Sistema de combustible = inyección de combustible
Sistema de refrigeración = refrigerado por líquido
Actuación
Salida de potencia =
1.838 kW (2.465 hp) a 3.200 rpm para el despegue
Crucero de 1.397 kW (1.873 hp)
Potencia específica = 39,5 kW/L
Relación de compresión = 6,5:1
Consumo específico de combustible = 0,29 kg/(kW·h)
Relación potencia-peso = 1,69 kW/kg
