Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major

El Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major es un motor de aviación radial de pistón de cuatro filas y 28 cilindros, de fabricación estadounidense , diseñado y construido durante la Segunda Guerra Mundial . Con 4362,5 pulgadas cúbicas (71,5 L) , es el motor de pistón de aviación de mayor cilindrada producido en serie en Estados Unidos, y con 4300 hp (3200 kW), el más potente. El prototipo se puso en marcha por primera vez el 28 de abril de 1941, ^{[ 1 ]} y los motores de producción estándar comenzaron a funcionar en 1944. Fue el último de la familia Wasp de Pratt & Whitney y la culminación de la tecnología de motores de pistón de su fabricante .     

La guerra terminó antes de que pudiera impulsar aviones en combate. Impulsó muchos de los aviones de última generación con motores de pistón grandes antes de los turborreactores , pero fue reemplazado por turbohélices de potencia equivalente (y superior) (como el Allison T56 ).

Su principal rival era el Wright R-3350 Duplex-Cyclone , de doble fila, 18 cilindros, casi 3.350 pulgadas cúbicas (54,9 litros) de cilindrada y hasta 3.700 hp (2.800 kW) , que se puso en marcha por primera vez unos siete años antes (mayo de 1937).     

El R-4360 era un motor radial de 28 cilindros y cuatro filas refrigerado por aire. Cada fila de siete cilindros refrigerados por aire tenía un ligero desplazamiento angular con respecto a la anterior, formando una disposición semihelicoidal para facilitar la refrigeración efectiva del flujo de aire de las filas de cilindros posteriores, lo que inspiró el apodo de "mazorca de maíz" del motor. ^{[ 2 ]} Un sobrealimentador mecánico con una relación de engranajes de 6,374:1 a la velocidad del motor proporcionaba inducción forzada, mientras que la hélice tenía una relación de engranajes de 0,375:1 para que las puntas no alcanzaran velocidades supersónicas ineficientes.

El primer prototipo R-4360 se ensambló utilizando una carcasa de nariz y un engranaje reductor H-3130 modificados, un sobrealimentador y un carburador Bendix PT-13 de la serie R-2800 “B”, y bielas del R-2180. Se probó con éxito el 28 de abril de 1941. ^{[ 1 ]} Las primeras pruebas en vuelo se realizaron poco después. Un Vultee Vengeance modificado, designado V-85, sirvió como banco de pruebas, y el R-4360 realizó su primer vuelo el 25 de abril de 1942. ^{[ 3 ]}

El motor representó un desafío tecnológico y fue el primer producto de la nueva planta de Pratt and Whitney cerca de Kansas City, Missouri . ^{[ 4 ]} La configuración de cuatro filas presentaba graves problemas térmicos que reducían la fiabilidad, con un régimen de mantenimiento intensivo que implicaba el reemplazo frecuente de cilindros. Se requerían grandes aletas de refrigeración, lo que disminuía la eficiencia aerodinámica, exigiendo una mayor potencia del motor cuando las necesidades de refrigeración eran mayores. Debido en gran parte a los requisitos de mantenimiento del R-4360, todos los aviones equipados con él eran costosos de operar y sufrían una menor disponibilidad. Su aplicación comercial en el Boeing Stratocruiser no era rentable sin subsidio gubernamental. ^{[ 5 ]} El abandono del Stratocruiser fue casi inmediato cuando se dispuso de aviones a reacción, mientras que aviones con motores más pequeños, como el Lockheed Constellation y el Douglas DC-6, permanecieron en servicio hasta bien entrada la era de los reactores.

La cilindrada del motor era de 4362,5 pulgadas cúbicas (71,5 L) , de ahí la denominación del modelo. Los modelos iniciales desarrollaban 3000 hp (2200 kW) , y los modelos posteriores 3500 hp (2600 kW) . Un modelo que utilizaba dos turbocompresores grandes además del compresor entregaba 4300 caballos de fuerza (3200 kW) . Los motores pesaban entre 3482 y 3870 libras (1579 y 1755 kg) , lo que daba una relación potencia-peso de 1,11 hp/lb (1,82 kW/kg) .            

Los aviones Wasp Major se fabricaron entre 1944 y 1955; se construyeron 18.697 unidades.

Un motor derivado, el Pratt & Whitney R-2180-E Twin Wasp E , era esencialmente el R-4360 "cortado por la mitad". Tenía dos filas de siete cilindros cada una y se utilizó en el avión de pasajeros Saab 90 Scandia de la posguerra . ^{[ 6 ]}

La siguiente es una lista representativa de variantes del R-4360. Las potencias nominales variaban según el modelo, la instalación, el sistema de sobrealimentación y los límites operativos. Los datos provienen de la Aircraft Engine Historical Society, del libro de Graham White, "R-4360: Pratt & Whitney's Major Miracle", y de un índice de variantes de Pratt & Whitney, salvo que se indique lo contrario. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• Wasp Major B3 – 3.500 hp (2.600 kW)  
• Wasp Major B6 – 3.500 hp (2.600 kW)  
• R-4360-4 - 3000 caballos de fuerza (2200 kW)  
• R-4360-10 – 3.000 hp (2.200 kW) ; motor de dos etapas y doble rotación para el Boeing XF8B.  
• R-4360-17 – 3.000 hp (2.200 kW) ; motor fueraborda XB-35/YB-35.  
• R-4360-19 – Motor Republic XP-72 con sobrealimentador auxiliar remoto.
• R-4360-20 - 3500 caballos de fuerza (2600 kW)  
• R-4360-21 – 3.000 hp (2.200 kW) ; motor intraborda XB-35/YB-35.  
• R-4360-25 - 3000 caballos de fuerza (2200 kW)  
• R-4360-35 – 3.500 hp (2.600 kW) ; motor del Boeing B-50.  
• R-4360-41 - 3500 caballos de fuerza (2600 kW)  
• R-4360-43 VDT : motor tractor tipo VDT de 4300 hp (3200 kW) para el YB-50C/B-54. Un B-50 modificado, redesignado B-50C, fue probado en vuelo con una góndola VDT en 1947. ^{[ 9 ]}  
• R-4360-45 – 3.000 hp (2.200 kW) ; motor fueraborda de rotación simple XB-35/YB-35.  
• R-4360-47 – 3.000 hp (2.200 kW) ; motor intraborda de rotación simple XB-35/YB-35.  
• R-4360-51 VDT – 4300 hp (3200 kW) ; destinado al B-36C, pero el programa fue cancelado antes de las entregas a la Fuerza Aérea. ^{[ 9 ]}  
• R-4360-55 VDT : desarrollo de un motor VDT de baja compresión de 4300 hp (3200 kW) para el B-36C. Su instalación de triple turbocompresor para gran altitud utilizaba dos turbocompresores CHM-2 en paralelo y un CH-8 en serie, y demostró la potencia nominal normal a una altitud simulada de 50 000 pies (15 000 m) . ^{[ 9 ]}    
• R-4360-53 - 3.800 caballos de fuerza (2.800 kW)  
• R-4360-57 VDT : 4300 hp (3200 kW), desarrollo VDT de alta compresión del R-4360-55, con una relación de compresión de 7,5:1. Se fabricaron algunos ejemplares, pero el motor no llegó a producirse en serie. ^{[ 9 ]}  

• Un R-4360 está en exhibición en el Museo de Aviación y Transporte de Mid America en Sioux City, Iowa . ^{[ 10 ]}
• Un R-4360 está en exhibición en el Museo del Vuelo en Seattle, Washington . ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• Un R-4360 está en exhibición en el Museo de Aviación Patrimonial en Burlington, Washington . ^{[ 13 ]}
• Un R-4360 está en exhibición en el Museo del Aire de Nueva Inglaterra , en Windsor Locks, Connecticut . ^{[ 12 ]}
• Un R-4360 está en exhibición en el Museo de Transporte e Industria de Alaska en Wasilla, Alaska . ^{[ 12 ]}
• Un R-4360 está en exhibición en el Museo de Poder Aéreo de la CAF en Dallas, Texas . ^{[ 12 ]}
• Un R-4360-35 sobre un soporte B-50 'QEC' se exhibe en el Air Zoo en Kalamazoo, Michigan . ^{[ 12 ]}
• Un R-4360-20WA está en exhibición en Teaneck Ignition Service en Teaneck, Nueva Jersey . ^{[ 12 ]}
• Un R-4360-20WD está en exhibición en el Museo de Aviación de Combate en Topeka, Kansas . ^{[ 14 ]}
• Un R-4360-59B está en exhibición en el Museo de Aviación de Combate en Topeka, Kansas . ^{[ 14 ]}
• Un R-4360-69 está en exhibición en el Museo del Aire de Castle en Atwater, California . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo Aeroespacial Hill en la Base de la Fuerza Aérea Hill en Roy, Utah . ^{[ 15 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo de la Victoria Aérea en Lumberton, Nueva Jersey . ^{[ 16 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360-4 está en exhibición en el Air Zoo en Kalamazoo, Michigan . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo de Aviación de Warner Robins, Georgia . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo de Aviación y Espacio Evergreen en McMinnville, Oregón . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo de la Fuerza Aérea de la CAF en Dallas, Texas . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo del Aire y el Espacio de Pima en Tucson, Arizona . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo de Armamento de la Fuerza Aérea en la Base de la Fuerza Aérea Eglin en Valparaíso, Florida . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 se exhibe en el Museo Aeroespacial y del Comando Aéreo Estratégico en Ashland, Nebraska . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360-4 se exhibe en el Museo Nacional de Aviación Naval en Pensacola, Florida . ^{[ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360-59B se exhibe en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio en Chantilly, Virginia . ^{[ 17 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360-59B se exhibe en el Museo del Aire de Florida en Lakeland, Florida . ^{[ 18 ] [ 12 ]}
• Un modelo seccionado del R-4360 está en exhibición en el Museo del Aire del Atlántico Medio , Reading, Pensilvania ^{[ 19 ].}
• Dos R-4360 están en exhibición en el Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Dayton, Ohio . ^{[ 20 ]}
• Un R-4360 en funcionamiento se exhibe en el Museo de Maquinaria y Aperos de Penngrove en Penngrove, California . ^{[ 21 ]}
• Un R-4360 en funcionamiento está en exhibición en Nieman's Harley Rentals en St Helena, California ^{[ 22 ].}

Datos de White, 1995 ^{[ 23 ]}

Características generales

• Tipo: Motor radial de cuatro filas, sobrealimentado, de 28 cilindros y refrigerado por aire.
• Diámetro interior : 5,75 pulgadas (146 mm)
• Carrera : 6,00 pulgadas (152 mm).
• Desplazamiento : 4.362,5 pulgadas cúbicas (71.489 L)
• Longitud: 103  pulgadas (2600  mm)
• Diámetro: 61  pulgadas (1500  mm)
• Peso en seco : 3720 lb (1690 kg)

Componentes

• Tren de válvulas : Válvula de asiento , dos válvulas por cilindro
• Sobrealimentador : Sobrealimentador centrífugo de velocidad variable de una sola etapa accionado por engranajes.
• Turbocompresor : General Electric CHM-2 (opcional)
• Sistema de combustible: carburador de presión Bendix-Stromberg PR-100E2
• Tipo de combustible: gasolina de aviación 115/145
• Sistema de lubricación: Cárter seco
• Sistema de refrigeración: Refrigerado por aire

Actuación

• Potencia de salida: 4300  hp (3200  kW) a 2800 rpm
• Potencia específica : 0,99 hp/pulg³ (45 kW/L)
• Relación de compresión : 7:1
• Relación potencia-peso : 1,16 hp/lb (1,91 kW/kg)

Desarrollo relacionado

• Serie Wasp de Pratt & Whitney
• Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp
• R-1535 Avispa Gemela Junior
• Motor doble Hornet Pratt & Whitney R-2180-A
• Pratt & Whitney R-2180-E Twin Wasp E
• Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp

Motores comparables

• BMW 803
• Shvetsov Ash-2
• Centauro de Bristol
• Lycoming XR-7755
• Ciclones dúplex Wright R-3350
• Wright R-4090 Cyclone 22

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves

• Página de Pratt & Whitney R-4360
• Pratt Whitney
• Museo Nacional de la USAF – Ficha informativa R-4360 
• "Motor radial de 3500 hp", un artículo de Flight de 1947 sobre el Wasp Major.