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Orificio de Miss Shilling

Septiembre 24, 2021

El denominado orificio de Miss Shilling era un dispositivo técnico muy sencillo, ideado para evitar cortes en el funcionamiento de los motores Rolls-Royce Merlin de los cazas Spitfire y Hurricane durante los primeros meses de la batalla de Inglaterra. Aunque oficialmente se denominó R. A. E. restrictor, coloquialmente era conocido como diafragma de Miss Tilly o también como orificio de Tilly, en referencia a su inventora, la ingeniera aeronáutica británica al servicio de la RAF Beatrice "Tilly" Shilling.

El motor Rolls-Royce Merlin originalmente montaba un carburador directo, con tendencia a inundarse de combustible y detenerse en situaciones de aceleración g negativa.

Problemas de cortes del motor

 
Vista de un Spitfire disparando contra un bombardero HE 111. Una repentina pérdida de propulsión, causada por un brusco aumento de la inclinación del morro del caza, podría ser fatal en una situación semejante.

Las primeras versiones de los motores Rolls-Royce Merlin estaban equipadas con un carburador SU. Cuando los aviones que montaban estos motores realizaban una maniobra que producía una aceleración g negativa (por ejemplo, al iniciar un picado bruscamente), el combustible era forzado hacia la parte superior de la cámara del flotador del carburador, en lugar de dirigirse hacia el motor, dando lugar a una repentina pérdida de potencia. Si la aceleración g negativa continuaba, el combustible se iba acumulando en la parte superior de la cámara del carburador, obligando a descender al flotador hacia el suelo de la cámara. Esto a su vez podía abrir la válvula de aguja al máximo, inundar el carburador de combustible y producir el ahogamiento de la sobrealimentación con una mezcla demasiado rica, pudiendo llevar incluso a una parada total del motor, un problema especialmente grave en situaciones de combate.[1]​

La aceleración g negativa se produce comúnmente cuando se ejecutan maniobras de persecución y evasión en los duelos aéreos entre aviones de combate. Al mover la palanca de control del avión hacia adelante, en algunos motores aeronáuticos se podía producir un flujo excesivo de combustible que inundase el carburador, produciendo una pérdida repentina de potencia. Esta circunstancia iba a permitir escapar al avión enemigo, y si se continuaba la maniobra, podía causar la máxima apertura de la válvula de aguja del carburador, proporcionando una mezcla demasiado rica, lo que a su vez podía provocar la parada del motor. Durante las batallas de Francia y de Inglaterra, los aviones de combate alemanes disponían de motores con inyección de combustible, y por lo tanto no sufrían este problema, dado que las bombas de inyección mantienen el combustible a una presión constante, independientemente de las maniobras que se realicen. Los pilotos alemanes podían aprovechar esta circunstancia, picando hacia abajo bruscamente mientras empujaban la palanca de control para dejar el acelerador totalmente abierto. El avión perseguidor británico podía quedarse sin potencia tratando de emular la maniobra, al inundarse de combustible el carburador. La solución encontrada por los pilotos de la RAF era invertir la orientación del motor, realizando medio tonel para poner el avión "panza arriba", de forma que la aceleración g sobre el carburador pasaba a ser positiva. El tiempo necesario para realizar esta maniobra permitía escaparse a los aviones alemanes en muchas ocasiones.

El corte del motor por aceleración g negativa no era un problema exclusivo de los aviones de combate equipados con motores Rolls-Royce Merlin, ya que muchas otras aeronaves militares anteriores a la Segunda Guerra Mundial también montaban motores con carburadores dotados con cámaras de flotación. Por ejemplo, en 1942, Estados Unidos consiguió un caza japonés Mitsubishi A6M Zero, conocido como el Zero de Akutan. Cuando los pilotos americanos realizaron pruebas de vuelo al caza, se encontraron también con problemas de cortes del funcionamiento del motor, debidos al anómalo comportamiento del flotador del carburador de los motores Nakajima Sakae en situaciones de aceleración g negativa. Basándose en estas pruebas de vuelo, los pilotos estadounidenses idearon tácticas para contrarrestar ventajosamente al caza Zero en combate.[2]​

El orificio de Tilly

Las quejas de los pilotos llevaron a una intensa búsqueda de una solución. Los fabricantes de los motores Rolls-Royce produjeron un carburador mejorado, pero falló en las pruebas. Beatrice 'Tilly' Shilling, una ingeniera que trabajaba en el Royal Aircraft Establishment de Farnborough, ideó un simple dispositivo para resolver el problema, que se podía instalar sin necesidad de dejar el avión temporalmente fuera de servicio. Diseñó una pieza de latón en forma de dedal con un orificio (posteriormente perfeccionado y convertido en una arandela plana), calculada con unas dimensiones muy precisas para permitir el paso únicamente de la cantidad suficiente de combustible para que el motor desarrollase su máxima potencia. Llegó en dos versiones, una para motores con 12 psi (0,8 atmósferas) de presión en el colector y otro para modelos con una presión de 15 psi (1 atmósferas), alcanzada por las unidades sobrealimentadas.[3]​

Si bien no resolvió totalmente el problema, el restrictor, junto con las modificaciones incorporadas a la aguja de la válvula del carburador, permitió a los pilotos realizar maniobras rápidas con aceleración g negativa sin pérdida de potencia del motor. Esta mejora eliminó el molesto problema en combate de los cazas de la RAF equipados con motores Rolls-Royce Merlin frente al caza alemán Messerschmitt Bf 109E, cuyo motor central Daimler-Benz DB 601 V12 invertido disponía de inyección de combustible ya desde 1937. Miss Shilling viajó con un pequeño equipo por todas las bases de la RAF a principios de 1941 para montar los restrictores, dando prioridad a las unidades del frente de batalla. En marzo de 1941, el dispositivo había sido instalado en todos los aviones con motores Merlin del Mando de Caza de la RAF. Oficialmente, el nombre del dispositivo era "restrictor R. A. E.", y fue inmensamente popular entre los pilotos, que coloquialmente lo denominaron el "orificio de Miss Shilling", o sencillamente, el "orificio Tilly".

Esta simple medida fue solo un recurso provisional, y no permitía el vuelo invertido durante un tiempo indefinido. Los problemas no fueron totalmente superados hasta la introducción en 1943 de los carburadores presurizados, diseñados primero por Bendix y más tarde por Rolls-Royce.

Referencias

  1. Price (1986), pág.78.
  2. Rearden (1995), pág.73
  3. Lumsden, 2003, pág.32.

Bibliografía

  • Lumsden, Alec. British Piston Engines and their Aircraft. Marlborough, Wiltshire: Airlife Publishing, 2003. ISBN 1-85310-294-6.
  • Price, Alfred. The Spitfire Story: Second edition. London: Arms and Armour Press Ltd., 1986. ISBN 0-85368-861-3.
  • Rearden, Jim. Koga's Zero: The Fighter That Changed World War II. ISBN 0-929521-56-0, second edition, Missoula, Montana: Pictorial Histories Publishing Company, 1995. Originally published as Cracking the Zero Mystery: How the U.S. Learned to Beat Japan's Vaunted WWII Fighter Plane. ISBN 978-0-8117-2235-3.

Lecturas relacionadas

  • Negative Gravity, the Life of Beatrice Shilling, by Matthew Freudenberg (ISBN 0-9546165-0-2)
  •   Datos: Q6877378

Septiembre 24, 2021
orificio, miss, shilling, denominado, orificio, miss, shilling, dispositivo, técnico, sencillo, ideado, para, evitar, cortes, funcionamiento, motores, rolls, royce, merlin, cazas, spitfire, hurricane, durante, primeros, meses, batalla, inglaterra, aunque, ofic. El denominado orificio de Miss Shilling era un dispositivo tecnico muy sencillo ideado para evitar cortes en el funcionamiento de los motores Rolls Royce Merlin de los cazas Spitfire y Hurricane durante los primeros meses de la batalla de Inglaterra Aunque oficialmente se denomino R A E restrictor coloquialmente era conocido como diafragma de Miss Tilly o tambien como orificio de Tilly en referencia a su inventora la ingeniera aeronautica britanica al servicio de la RAF Beatrice Tilly Shilling El motor Rolls Royce Merlin originalmente montaba un carburador directo con tendencia a inundarse de combustible y detenerse en situaciones de aceleracion g negativa Indice 1 Problemas de cortes del motor 2 El orificio de Tilly 3 Referencias 4 Bibliografia 5 Lecturas relacionadasProblemas de cortes del motor Editar Vista de un Spitfire disparando contra un bombardero HE 111 Una repentina perdida de propulsion causada por un brusco aumento de la inclinacion del morro del caza podria ser fatal en una situacion semejante Las primeras versiones de los motores Rolls Royce Merlin estaban equipadas con un carburador SU Cuando los aviones que montaban estos motores realizaban una maniobra que producia una aceleracion g negativa por ejemplo al iniciar un picado bruscamente el combustible era forzado hacia la parte superior de la camara del flotador del carburador en lugar de dirigirse hacia el motor dando lugar a una repentina perdida de potencia Si la aceleracion g negativa continuaba el combustible se iba acumulando en la parte superior de la camara del carburador obligando a descender al flotador hacia el suelo de la camara Esto a su vez podia abrir la valvula de aguja al maximo inundar el carburador de combustible y producir el ahogamiento de la sobrealimentacion con una mezcla demasiado rica pudiendo llevar incluso a una parada total del motor un problema especialmente grave en situaciones de combate 1 La aceleracion g negativa se produce comunmente cuando se ejecutan maniobras de persecucion y evasion en los duelos aereos entre aviones de combate Al mover la palanca de control del avion hacia adelante en algunos motores aeronauticos se podia producir un flujo excesivo de combustible que inundase el carburador produciendo una perdida repentina de potencia Esta circunstancia iba a permitir escapar al avion enemigo y si se continuaba la maniobra podia causar la maxima apertura de la valvula de aguja del carburador proporcionando una mezcla demasiado rica lo que a su vez podia provocar la parada del motor Durante las batallas de Francia y de Inglaterra los aviones de combate alemanes disponian de motores con inyeccion de combustible y por lo tanto no sufrian este problema dado que las bombas de inyeccion mantienen el combustible a una presion constante independientemente de las maniobras que se realicen Los pilotos alemanes podian aprovechar esta circunstancia picando hacia abajo bruscamente mientras empujaban la palanca de control para dejar el acelerador totalmente abierto El avion perseguidor britanico podia quedarse sin potencia tratando de emular la maniobra al inundarse de combustible el carburador La solucion encontrada por los pilotos de la RAF era invertir la orientacion del motor realizando medio tonel para poner el avion panza arriba de forma que la aceleracion g sobre el carburador pasaba a ser positiva El tiempo necesario para realizar esta maniobra permitia escaparse a los aviones alemanes en muchas ocasiones El corte del motor por aceleracion g negativa no era un problema exclusivo de los aviones de combate equipados con motores Rolls Royce Merlin ya que muchas otras aeronaves militares anteriores a la Segunda Guerra Mundial tambien montaban motores con carburadores dotados con camaras de flotacion Por ejemplo en 1942 Estados Unidos consiguio un caza japones Mitsubishi A6M Zero conocido como el Zero de Akutan Cuando los pilotos americanos realizaron pruebas de vuelo al caza se encontraron tambien con problemas de cortes del funcionamiento del motor debidos al anomalo comportamiento del flotador del carburador de los motores Nakajima Sakae en situaciones de aceleracion g negativa Basandose en estas pruebas de vuelo los pilotos estadounidenses idearon tacticas para contrarrestar ventajosamente al caza Zero en combate 2 El orificio de Tilly EditarLas quejas de los pilotos llevaron a una intensa busqueda de una solucion Los fabricantes de los motores Rolls Royce produjeron un carburador mejorado pero fallo en las pruebas Beatrice Tilly Shilling una ingeniera que trabajaba en el Royal Aircraft Establishment de Farnborough ideo un simple dispositivo para resolver el problema que se podia instalar sin necesidad de dejar el avion temporalmente fuera de servicio Diseno una pieza de laton en forma de dedal con un orificio posteriormente perfeccionado y convertido en una arandela plana calculada con unas dimensiones muy precisas para permitir el paso unicamente de la cantidad suficiente de combustible para que el motor desarrollase su maxima potencia Llego en dos versiones una para motores con 12 psi 0 8 atmosferas de presion en el colector y otro para modelos con una presion de 15 psi 1 atmosferas alcanzada por las unidades sobrealimentadas 3 Si bien no resolvio totalmente el problema el restrictor junto con las modificaciones incorporadas a la aguja de la valvula del carburador permitio a los pilotos realizar maniobras rapidas con aceleracion g negativa sin perdida de potencia del motor Esta mejora elimino el molesto problema en combate de los cazas de la RAF equipados con motores Rolls Royce Merlin frente al caza aleman Messerschmitt Bf 109E cuyo motor central Daimler Benz DB 601 V12 invertido disponia de inyeccion de combustible ya desde 1937 Miss Shilling viajo con un pequeno equipo por todas las bases de la RAF a principios de 1941 para montar los restrictores dando prioridad a las unidades del frente de batalla En marzo de 1941 el dispositivo habia sido instalado en todos los aviones con motores Merlin del Mando de Caza de la RAF Oficialmente el nombre del dispositivo era restrictor R A E y fue inmensamente popular entre los pilotos que coloquialmente lo denominaron el orificio de Miss Shilling o sencillamente el orificio Tilly Esta simple medida fue solo un recurso provisional y no permitia el vuelo invertido durante un tiempo indefinido Los problemas no fueron totalmente superados hasta la introduccion en 1943 de los carburadores presurizados disenados primero por Bendix y mas tarde por Rolls Royce Referencias Editar Price 1986 pag 78 Rearden 1995 pag 73 Lumsden 2003 pag 32 Bibliografia EditarLumsden Alec British Piston Engines and their Aircraft Marlborough Wiltshire Airlife Publishing 2003 ISBN 1 85310 294 6 Price Alfred The Spitfire Story Second edition London Arms and Armour Press Ltd 1986 ISBN 0 85368 861 3 Rearden Jim Koga s Zero The Fighter That Changed World War II ISBN 0 929521 56 0 second edition Missoula Montana Pictorial Histories Publishing Company 1995 Originally published as Cracking the Zero Mystery How the U S Learned to Beat Japan s Vaunted WWII Fighter Plane ISBN 978 0 8117 2235 3 Lecturas relacionadas EditarNegative Gravity the Life of Beatrice Shilling by Matthew Freudenberg ISBN 0 9546165 0 2 Datos Q6877378Obtenido de https es wikipedia org w index php title Orificio de Miss Shilling amp oldid 124709216, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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