Ciclones dúplex Wright R-3350

El Wright R-3350 Duplex-Cyclone es un motor aeronáutico radial estadounidense de doble fila, sobrealimentado y refrigerado por aire, con 18 cilindros y una cilindrada de casi 3350 pulgadas cúbicas (54,9 L) . Su potencia oscilaba entre 2200 y 3700 hp (1640 y 2760 kW) , según el modelo. Desarrollado antes de la Segunda Guerra Mundial , el diseño del R-3350 requirió un largo tiempo para su maduración y aún presentaba problemas de fiabilidad cuando se utilizaba para propulsar el Boeing B-29 Superfortress .   

Tras la guerra, el motor había madurado lo suficiente como para ser utilizado en muchos aviones comerciales, especialmente en sus versiones turbocompuestas , y se mantuvo en uso en los aviones Lockheed L-1049 Super Constellation hasta la década de 1950. Su principal rival era el Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major de 4360 ^{pulgadas cúbicas} ( 71,4 L) y de 3000 a 4300 hp (2200 a 3200 kW) , que entró en funcionamiento unos cuatro años después del Duplex-Cyclone. El motor se utiliza habitualmente en los Hawker Sea Fury y en los Grumman F8F Bearcat Unlimited Class Racers de las Reno Air Races .    

En 1927, Wright Aeronautical presentó su motor "Cyclone", que impulsó varios diseños en la década de 1930. ^{[ 2 ]} Después de fusionarse con Curtiss para convertirse en Curtiss-Wright en 1929, se inició un esfuerzo para diseñar un motor de la clase de 1000 hp (750 kW) . El nuevo Wright R-1820 Cyclone 9 se probó por primera vez en 1935 y se convirtió en uno de los motores de aeronaves más utilizados a finales de la década de 1930 y principios de la de 1940, impulsando el bombardero pesado Boeing B-17 Flying Fortress , el caza General Motors FM-2 Wildcat y el bombardero en picado Douglas SBD Dauntless , entre muchos otros.  

En 1931, Pratt & Whitney comenzó a desarrollar su motor Wasp de nueve cilindros y una sola fila, transformándolo en el R-1830 Twin Wasp , un motor de catorce cilindros y ^dos filas, mucho más grande y potente , con una cilindrada similar de 1800 pulgadas cúbicas (30 litros) , que competiría fácilmente con el Cyclone de una sola fila. En 1935, Wright siguió el ejemplo de P&W y desarrolló motores más grandes basados ​​en el Cyclone. El resultado fueron dos diseños: uno de 14 cilindros de carrera corta con una cilindrada de casi 2600 ^{pulgadas cúbicas} ( 43 litros) , que evolucionaría hasta convertirse en el Wright R-2600 Twin Cyclone , y otro mucho más grande de 18 cilindros, que se convertiría en el R-3350. Se experimentó con una versión más grande de 22 cilindros y doble fila, el Wright R-4090 Cyclone 22 , como competidor del Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major de 28 cilindros y cuatro filas con una cilindrada de 4360 ^{pulgadas cúbicas} ( 71,4 L) , pero no llegó a producirse.      

En 1937, Pratt & Whitney comenzó el desarrollo de su propio motor radial de 18 cilindros y doble fila de 2800 pulgadas cúbicas (46 ^L ) , denominado R-2800 Double Wasp. En mayo del mismo año, Wright probó los primeros prototipos del motor R-3350, con una cilindrada de 3350 pulgadas ^cúbicas (54,9 L). El desarrollo fue lento debido a su complejidad, y el R-2600 recibió prioridad. El R-3350 no voló hasta 1941, después de que el Douglas XB-19 fuera rediseñado para usar motores R-3350 en lugar de los motores en línea Allison V-3420 .    

En 1940 , la situación cambió drásticamente con la firma de un nuevo contrato por parte del Cuerpo Aéreo del Ejército de los Estados Unidos (USAAC) para desarrollar un bombardero de largo alcance capaz de volar desde Estados Unidos hasta Alemania con 9100 kg de bombas. Si bien era más pequeño que los diseños del Bombardero D que dieron origen al Douglas XB-19, los nuevos diseños requerían la misma potencia. A mediados de 1940, cuando se presentaron cuatro diseños preliminares, tres de ellos utilizaban el motor R-3350. De repente, el desarrollo se convirtió en una prioridad y se iniciaron serios esfuerzos para su producción. En 1942, Chrysler comenzó la construcción de la planta Dodge de Chicago , que estuvo lista a principios de 1944.  

Para 1943, el nuevo Boeing B-29 Superfortress volaba con motores R-3350. Estos motores seguían siendo inestables y los cilindros traseros tendían a sobrecalentarse, en parte debido a la insuficiente holgura entre los deflectores de los cilindros y la cubierta. Se introdujeron varios cambios para mejorar la refrigeración y el avión entró en servicio apresuradamente en el Pacífico en 1944. Esto resultó imprudente, ya que los primeros B-29 que despegaban con el peso máximo, en las altas temperaturas de los aeródromos tropicales, sufrían sobrecalentamientos que no se resolvieron por completo, y los motores también tenían tendencia a sufrir fallos en las válvulas. Debido al alto contenido de magnesio en el cárter, los incendios de motor podían alcanzar una temperatura central cercana a los 3090 °C (5600 °F) ^{[ 3 ]} , lo que podía quemar el larguero principal en segundos, provocando una falla catastrófica. ^{[ 4 ]}  

Los primeros motores R-3350 utilizaban carburadores , aunque la entrada en codo al compresor, de diseño deficiente, provocaba graves problemas con la mezcla de combustible y aire. Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial, se modificó el sistema para utilizar inyección directa de gasolina , lo que mejoró la fiabilidad. Tras la guerra, el motor fue rediseñado y se popularizó en grandes aeronaves, especialmente en el Lockheed Constellation y el Douglas DC-7 .

Tras la guerra, se desarrolló el sistema Turbo-Compound ^{[ 5 ]} para ofrecer una mayor eficiencia de combustible . En estas versiones, se instalaron tres turbinas de recuperación de potencia (PRT) alrededor de la parte trasera del motor, una para cada grupo de seis cilindros. Las PRT utilizaban la energía cinética de los gases de escape en lugar de su expansión, y transmitían potencia al cigüeñal mediante engranajes reductores y acoplamientos hidráulicos . En comparación con un R-3350 similar sin turbocompresión, la turbocompresión añadía unos 550 hp (410 kW) a la potencia de despegue y 240 hp (180 kW) a velocidad de crucero. ^{[ 6 ]} El consumo de combustible de la aeronave equipada con PRT era casi el mismo que el del antiguo Pratt and Whitney R-2800, a la vez que producía más potencia útil. ^{[ 7 ]} A partir del 15 de octubre de 1957, un motor DA-3/DA-4 costaba 88 200 dólares. ^{[ 8 ]} Los turbocompuestos R-3350 podrían alcanzar un consumo específico de combustible tan bajo como 0,4 lb/hp/hora (243 g/kWh). ^{[ 6 ]}     

Varios pilotos de las Reno Air Races utilizan motores R-3350. Las modificaciones en uno de ellos, el Rare Bear , incluyen una carcasa frontal diseñada para una hélice de giro lento, tomada de un R-3350 utilizado en el Lockheed L-1649 Starliner , acoplada a la sección de potencia (cárter, cigüeñal, pistones y cilindros) tomada de un R-3350 utilizado en el Douglas DC-7. El sobrealimentador es de un R-3350 utilizado en el Lockheed EC-121 y el motor está equipado con inyección de óxido nitroso . La potencia nominal normal del R-3350 original era de 2800 hp (2100 kW) a 2600 rpm y 45 inHg (150 kPa) de presión en el colector. Con estas modificaciones, el motor de Rare Bear produce 4000 hp (3000 kW) a 3200 rpm y 80 inHg (270 kPa) de presión en el colector, y 4500 hp (3400 kW) con inyección de óxido nitroso. ^{[ 9 ]}          

R-3350-13

2.200 shp (1.640 kW)  

R-3350-14

2 construidos para el proyecto del destructor Douglas SB2D ^{[ 10 ]}

R-3350-23

2.200 shp (1.640 kW)  

R-3350-24W

2.500 shp (1.860 kW)  

R-3350-26W

2.800 shp (2.090 kW)  

R-3350-30W

3.250 shp (2.420 kW) ^{[ 11 ]}  

R-3350-30WA

3.500 shp (2.610 kW) ^{[ 11 ]}  

R-3350-32W

3.700 shp (2.760 kW)  

R-3350-34

3.400 shp (2.540 kW) ^{[ 11 ]}  

R-3350-35A

2.200 shp (1.640 kW)  

R-3350-38

3.400 shp (2.540 kW)  

R-3350-41

Variante Silverplate con inyección de combustible ^{[ 12 ]}

R-3350-53

2700 shp (2010 kW)  

R-3350-57

2.200 shp (1.640 kW)  

R-3350-85

2.500 shp (1.860 kW)  

R-3350-89A

3.500 shp (2.610 kW)  

R-3350-91

3.250 shp (2.420 kW) ^{[ 11 ]}  

R-3350-93W

3.500 shp (2.610 kW)  

972TC18DA1

Equivalente comercial al -30W sin inyección de agua

956C18CA1

Comercial, similar al -26W

975C18CB1

Comercial, similar al 956C18CA1

Nota: Las variantes R‑3350‑30W, ‑30WA/‑30WB, ‑32W, ‑34, -38, ‑85, ‑89 y ‑91 eran versiones turbocompuestas . Estos modelos utilizaban tres turbinas de recuperación de energía (PRT) accionadas por los gases de escape, cada una conectada al cigüeñal mediante un acoplamiento hidráulico para recuperar energía del flujo de escape. ^{[ 11 ]}

• El Wright R-3350-34 está en exhibición pública en el Museo Aeroespacial de California . ^{[ 13 ]}
• El motor Wright R-3350 de un Canadair CP-107 Argus se exhibe al público en el Edificio de Ingeniería Mackenzie de la Universidad de Carleton , en Ottawa, Ontario, Canadá.
• Un avión Wright R-3350 Turbo-Compound está expuesto al público en el Air Zoo de Kalamazoo, Michigan .
• Un Wright R-3350 en exhibición en el Museo de Aviación (Base Aérea Robins), Warner Robins, Georgia.

• 
  El R-3350 en exhibición en el Air Zoo.
• 
  El R-3350 se exhibe en el Museo de Aviación de la Base Aérea Robins.
• 
  El R-3350 se exhibe en la Universidad de Carleton.

Datos de Jane's . ^{[ 14 ]}

Características generales

• Tipo: Motor radial de 18 cilindros en doble fila
• Diámetro interior : 6 + 1/8 pulg .  (155,6 mm)
• Carrera : 6 + 5 ⁄ 16 pulgadas (160,3mm)  
• Cilindrada : 3347,9 pulgadas ^cúbicas (54,862 litros)
• Longitud: 76,26  pulgadas (1937  mm)
• Diámetro: 55,78  pulgadas (1417  mm)
• Peso en seco : 2670 lb (1210 kg)

Componentes

• Tren de válvulas : Varilla de empuje, dos válvulas por cilindro
• Sobrealimentador : De dos velocidades y una sola etapa.
• Sistema de combustible: carburador de tiro descendente Chandler-Evans
• Tipo de combustible: 100/130 RON
• Sistema de lubricación: Cárter seco
• Sistema de refrigeración: Refrigerado por aire

Actuación

• Potencia de salida: 2200  hp (1600  kW) a 2800 rpm (despegue)
• Potencia específica : 0,66 hp/pulg³
• Relación de compresión : 6,85:1
• Consumo específico de combustible : Despegue : 0,38 lb/(hp⋅h) (0,17 kg/(hp⋅h); 0,23 kg/kWh) ^{[ 15 ]}
• Relación potencia-peso : 0,82 hp/lb

• Serie Wasp de Pratt & Whitney

Desarrollo relacionado

• Serie Ciclón Wright
• Wright R-1300 Cyclone 7
• Wright R-1820 Cyclone 9
• Wright R-2600 Cyclone 14
• Wright R-4090 Cyclone 22

Motores comparables

• BMW 802
• Centauro de Bristol
• Dobrynin VD-4K
• Gnome-Rhône 18L
• Mitsubishi Ha-42 Ha-104 y Ha-214 o MK10
• Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major
• Shvetsov Ash-73

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves

• Fichas informativas del Wright R-3350-57 Cyclone del sitio web del Museo Nacional de la USAF
• Película de la década de 1940 sobre la producción por parte de Chrysler de los neumáticos radiales Duplex-Cyclone de Wright para el Superfortress.
• Prueba de modelo de 150 horas del Wright R-3350-19, número de fabricante 41671, equipado con un sistema de inyección de combustible Bendix tipo D9C1.