Focke Wulf Fw 190D-9 Dora
W&W
Podría decirse que el Focke-Wulf Fw 190 evolucionó hasta convertirse en el caza más eficaz de Alemania en tiempos de guerra, ofreciendo a la Luftwaffe el beneficio de la maniobrabilidad combinada con la estabilidad como una formidable plataforma de armas y la flexibilidad para actuar como un caza de superioridad aérea, un interceptor fuertemente armado y blindado un avión de ataque a tierra que transporta municiones. Sin embargo, esta máquina superlativa tuvo su talón de Aquiles, ya que cuando los primeros Fw 190A-2 entraron en servicio operativo con Stab / JG 26 e I./JG 26 en el frente del canal en julio de 1941, se hizo evidente con bastante rapidez que el rendimiento del tipo a gran altura era débil.
El Fw 190A-2 estaba propulsado por motores radiales BMW 801C-1 de 1.500 CV y C-2 de 1.600 CV. Desde el principio, y durante las pruebas iniciales en 1940 y principios de 1941, este motor estuvo plagado de fallas. Por lo tanto, las tripulaciones y los técnicos de la unidad de prueba dedicada de la Luftwaffe, Erprobungsstaffel 190 en Rechlin, se vieron obligados a realizar una resolución de problemas considerable. Finalmente, en agosto de 1941, el motor se consideró lo suficientemente seguro como para permitir que las primeras máquinas de producción Fw 190A-1 se entregaran al 6./JG 26, que en ese momento tenía su sede en Bélgica. Desafortunadamente, los problemas persistieron, con nueve Fw 190 que se estrellaron entre agosto y septiembre de 1941. El dedo culpable fue señalado a BMW, cuyos motores seguían sufriendo daños por sobrecalentamiento y daños en el compresor.
También hubo retrasos en las entregas asociadas con fallas que afectaron al BMW 801D de 1.700 hp anticipado. Este motor, instalado en el Fw 190A-3 (en producción desde finales de 1941), se benefició de la potencia mejorada lograda al aumentar la relación de compresión en los cilindros y los refinamientos del sobrealimentador de dos velocidades. Sin embargo, se encontró que sufrió una caída en el rendimiento por encima de los 19,750 pies.
A pesar de este escenario preocupante, desde principios de 1941, Kurt Tank había estado trabajando en un rediseño del Fw 190 que incorporaría un motor diferente capaz de funcionar de manera efectiva en altitudes más altas que las alcanzables en ese momento. En sus memorias de posguerra, Tank resume sucintamente la situación imperante en ese momento:
Apenas el Fw 190 volaba al comienzo de la guerra antes de que tuviera que ser ampliamente rediseñado, agrandado y aún más poderoso. En poco tiempo, las necesidades de muchísimos equipos auxiliares relacionados con el armamento y las comunicaciones del avión hicieron que aumentara su peso y, al mismo tiempo, se pusieron a disposición nuevos y más potentes motores.
En noviembre de 1941, bajo la designación del proyecto 'Ra-8', Focke-Wulf decidió instalar un motor V12 invertido Junkers Jumo 213A en el fuselaje de un Fw 190, mientras que las pruebas también se realizaron con un V12 invertido en línea Daimler-Benz DB 603 - esta opción finalmente se abandonó a favor de la unidad Jumo. El borde del Jumo 213 vino en forma de un sistema de enfriamiento presurizado y, con configuraciones de refuerzo alto, fue diseñado para producir 1.750 hp a 3.250 rpm. En un movimiento inteligente, el equipo de diseño de Junkers colocó los puntos de montaje exactamente en las mismas ubicaciones que los del DB 603. Aunque esto significó un intercambio fácil, la entrada del supercargador se encontraba en el lado izquierdo del DB 603, mientras que en el caso del Jumo estaba a la derecha. El Jumo 213 también tenía un cigüeñal reforzado y un bloque de motor, con dimensiones externas más pequeñas que el motor Daimler-Benz, aunque conservaba el mismo diámetro y carrera.
El primer avión que se equipó con un Jumo 213A fue el Wk-Nr. 0039 CF + OX, que era el prototipo V17. Este Fw 190, con su "Langnase" ("nariz larga") como resultado de la instalación del motor, también presentaba una unidad de cola que tenía una forma similar a la que aparecería en el interceptor de gran altitud Ta 152 posterior. Salió al aire por primera vez el 26 de septiembre de 1942 desde Hannover-Langenhagen, pilotado por el piloto de pruebas en jefe de Focke-Wulf, Flugkapitän Hans Sander. Hubo algunos problemas iniciales con la instalación, y después de que Kurt Melhorn hiciera el octavo vuelo de prueba en V17 el 4 de diciembre de 1942, informó que `` el motor todavía funciona muy mal, por lo que no se pueden realizar las pruebas adecuadas ''. En enero En 1943, el avión fue devuelto a los talleres para su instalación con un Jumo 213A-0 de preproducción.
Focke-Wulf persistió en las pruebas a lo largo de 1943, Sander completó tres vuelos de prueba en V17 el 27 de febrero, por ejemplo. A la aeronave le quitaron el equipo de radio y lo reemplazaron por una carga de lastre de 290 libras, con 26 libras en la aleta de cola y 33 libras en el tubo de elevación. Desafortunadamente, la vibración extrema hizo que la máquina fuera imposible de volar, arrojando serias dudas sobre la posibilidad de que se convierta en un caza listo para el combate ya que, principalmente, tal vibración obstaculizaría enormemente el uso de una mira reflectora. Sander, su compañero piloto de pruebas Bernhard Märschel y Hauptmann Otto Behrens, un técnico de combate de la Luftwaffe de Rechlin, realizaron más vuelos en marzo. Aún así, el Jumo se consideró desfavorable en comparación con el motor BMW anterior, a pesar de la instalación de nuevos rodamientos. Debido a las fugas de refrigerante de larga duración, ahora se encontró que el aceite se filtraba rutinariamente al piso de la cabina cuando el avión estaba en el aire.
El 30 de abril, V17 se transfirió a Rechlin para una evaluación adicional con la esperanza de resolver estos problemas. Se descubrió que la vibración era causada por la resonancia del cigüeñal en el rango de velocidad continua, y pronto se encontró una solución en forma de una rueda de radios insertada entre el cigüeñal y la hélice. Esto cambió debidamente la resonancia a un rango de rpm que no fue disruptivo. Un cambio en la secuencia de encendido del cilindro redujo aún más los niveles de vibración, aunque esto a su vez redujo el rendimiento del motor en un ocho por ciento debido a que las líneas de escape y admisión se habían optimizado para la secuencia de encendido original. Sin embargo, en junio de 1943, los 185 motores terminados hasta el momento en la planta de Junkers en Dessau se habían modificado en consecuencia.
Durante el verano, el V17 regresó de Rechlin a Focke-Wulf, donde estaba equipado con un Jumo 213A-1 y una capota aerodinámica, pero aún carecía de armamento.
Los problemas técnicos que rodean al motor de Jumo persistieron durante más de un año, lo que llevó al general-ingenieur Wolfram Eisenlohr, jefe del departamento de motores en el RLM, a lamentarse:
La negligencia bajo la cual los asuntos de desarrollo de motores han sufrido durante mucho tiempo ahora ha llevado a una falta crítica de capacidad de desarrollo. Un vistazo a otros países muestra que la investigación en materia de centrales eléctricas en el extranjero se ha manejado mucho más favorablemente que aquí.
En mayo de 1944, el V17 se reacondicionó con un Jumo 213A-2 que impulsaba una hélice VS 9 de madera. El motor Junkers era unas 24 pulgadas más largo que el BMW 801, lo que significó que la aeronave tuvo que ser modificada en la planta de Focke-Wulf en Adelheide a fines de abril. Su fuselaje se extendió 20 pulgadas justo por delante del ensamblaje de la cola para compensar esto. En esta configuración, la máquina se convirtió en V17 / U1, el primer verdadero prototipo de Fw 190D-9. Las pruebas fueron razonablemente bien, con Märschel completando el vuelo inaugural el 17 de mayo cuando voló de regreso a Hannover-Langenhagen. Aquí, se sometió a pruebas exhaustivas, y los pilotos de prueba generalmente informaron que el Jumo 213A ofrecía una gran mejora en altitud sobre el BMW 801D. Además, gracias a la resistencia reducida del D-9 como resultado de su perfil de radiador más estrecho, era más rápido que el Fw 190 con motor radial en una inmersión.
En una etapa posterior de desarrollo, en junio-julio de 1944, debido a 'dificultades con los prototipos existentes', los fuselajes de dos Fw 190A-8 tempranos se reconfiguraron bajo el sufijo D-9 (a 'D' se le dio el apodo de 'Dora' ) - una designación que parece haber sido utilizada por primera vez en un dibujo de Focke-Wulf que data de enero de 1944. Estos aviones iban a estar disponibles "inmediatamente" en Adelheide con los números de prototipo V53 y V54. La variante Fw 190A-8 fue, con mucho, el caza pesado Focke-Wulf más numeroso y potente que se construyó, y se convirtió en el principal interceptor de corto alcance de la Luftwaffe para operaciones contra bombarderos pesados de la USAAF a lo largo de 1944-1945.
El dibujo de enero de 1944 incorporó un fuselaje extendido y un ensamblaje de cola, junto con el fortalecimiento del fuselaje delantero y la sección central del ala y la provisión para un motor Jumo 213A.
El primero en convertirse fue Wk-Nr. 170003, el tercer A-8 que se construirá, que se convirtió en V53 (codificado DU + JC) en el programa D-9. Sin embargo, este prototipo se equipó con un Jumo 213C en la planta de Focke-Wulf en Sorau, Silesia. Esencialmente un motor Jumo modelo A con equipo secundario reorganizado (como sobrealimentador y bomba de aceite), fue capaz y diseñado desde el principio para el montaje de un cañón de línea central disparando a través de una abertura para un tubo de explosión en el cubo de la hélice. . Esto tenía la ventaja de que un arma estaba más a lo largo de la línea de visión del piloto, además de ofrecer menos impacto en la velocidad y la maniobrabilidad. Sin embargo, una desventaja fue el retroceso asociado con un arma montada en el centro y el impacto que tuvo en el motor, lo que provocó posibles problemas mecánicos y posibles daños.
Cuando el avión realizó su primer vuelo el 12 de junio de 1944, conservaba el armamento de ala A-8 original que comprendía cuatro cañones MG 151 / 20E de 20 mm y un par de ametralladoras MG 131 de 13 mm montadas sobre el motor. Las pruebas del V53 fueron rigurosas, y se realizaron no menos de 100 vuelos antes de que finalmente fuera reasignado como un avión de prueba de armamento para el nuevo Ta 152B-5, momento en el que se convirtió en V68.
Fw 190A-8 Wk-Nr. 174024, codificado BH + RX, era una aeronave que había sufrido algunos daños el 29 de mayo. Reconfigurado como D-9 V54, su vuelo inaugural tuvo lugar el 26 de julio de 1944 y el último el 4 de agosto en la planta de Langenhagen de Focke-Wulf cuando fue volado por Flugkapitän Sander. La tarea principal del V54 fue probar el sistema de aumento de potencia de metanol-agua MW 50, para el cual se instaló un tanque de 115 litros. Existe alguna evidencia documental que sugiere que el plan original era que V54 probara el sistema de aumento de potencia de inyección a base de óxido nitroso GM-1 desarrollado por Otto Lutz en 1940.
MW 50 fue una solución al 50 por ciento metanol, 49,5% de agua y 0,5% de líquido anticorrosivo, inyectando el líquido directamente en el supercargador durante períodos limitados que no excedan de diez minutos. En combate aéreo, el impulso aumentó la potencia de un motor Jumo 213 en al menos 300 CV a 2000 CV durante períodos cortos. Dicho sistema tenía el beneficio adicional de necesitar solo la instalación de bujías especialmente diseñadas para modificar el motor. Sin embargo, su único efecto secundario fue que la naturaleza corrosiva del metanol redujo la vida útil del motor.
Se planeó que la producción del Fw 190D-9 comenzara en agosto, pero el día 5 hubo un revés cuando las dos conversiones del A-8 resultaron dañadas como resultado de un bombardeo estadounidense en Langenhagen. V53 escapó con daños leves clasificados en cinco por ciento, pero V54 sufrió daños del 80 por ciento y fue cancelado. Sin embargo, la producción en serie comenzó en las plantas de Cottbus y Sorau de Focke-Wulf a finales de mes, así como en Gerhard Fieseler Werke en Kassel-Waldau y en las plantas de Ago Oschersleben y Arbeitsgemeinschaft Roland. Las primeras máquinas de producción salieron de las salas de montaje de Sorau a finales de agosto, y Sander se llevó Wk-Nr. 210001 TR + SA el día 31, mientras que Hauptmann Schmitz voló el segundo ejemplo, Wk-Nr. 210002 TR + SB, el 15 de septiembre. Ambos aviones sufrieron pequeños problemas iniciales, pero la producción en serie ya estaba en marcha.
Habiendo sido reparado después del ataque de agosto a Langenhagen, al V53 se le removió el ala externa MG 151 y las dos armas internas fueron reemplazadas por un cañón MK 103 de 30 mm a fines de 1944. En tal configuración, el avión fue redesignado V68. El V17 todavía estaba disponible para pruebas, a pesar de que su vida de prueba "oficial" terminó el 6 de julio en Erprobungsstelle en Rechlin. Wk-Nr. El 210001 estaba equipado con dos ametralladoras MG 131 sobre el motor y dos cañones MG 151 en las raíces de las alas. Sin embargo, todavía se estaban experimentando problemas con el Jumo 213A-1. La segunda máquina en salir, Wk-Nr. 210002, tenía el mismo armamento y despegó el 15 de septiembre pilotado por Hauptmann Schmitz. Durante las pruebas posteriores en esta aeronave se descubrió que 'mientras ascendía a potencia de combate, con todos los flaps ajustados a ras de suelo a 9.000 m [29.500 pies], un aumento de más de 2 m [6,5 pies] / seg en la velocidad de ascenso, también como un aumento del techo de servicio a 10.500 m [34.500 pies], podría obtenerse. '
En una prueba para medir la temperatura del motor durante una subida en Wk-Nr. 210001 en Langenhagen el 20 de octubre, se observó que:
Las temperaturas de entrada y salida del refrigerante del radiador, así como las temperaturas del aire del lubricante y del sobrealimentador en la entrada del motor, se tomaron utilizando un ascenso de potencia de combate con una apertura de la aleta del radiador en un ángulo de 20 grados. Dado que el último vuelo tuvo que interrumpirse debido al clima y la avería del motor, la temperatura máxima se alcanzó a 6000 m [19,685 pies] de altitud.
Sin embargo, persistieron los problemas de dentición, como lo ilustra un informe preparado en Langenhagen el 24 de octubre:
Tal como se entregó, había huecos sustanciales en el motor, en particular en la conexión entre el capó y el ala. Para comprobar su influencia en las velocidades niveladas, se llevaron a cabo vuelos de comparación de rendimiento en la gama de sobrealimentadores bajos, antes y después de sellar todos los huecos existentes. Después de la conclusión de las pruebas en la condición inicial, se tuvo que asegurar un ancho de espacio uniforme en la transición del capó al ala, primero desplazando la cubierta inferior del motor en contra del sentido de rotación de la hélice, ya que surgieron diferencias sustanciales por el motor. torque en vuelo. Luego se realizó el sellado del carenado mediante juntas de goma y tiras metálicas.
Sin embargo, a medida que la producción aumentó en Cottbus y Sorau, se hicieron planes para fabricar cuatro D-9 por día, pero tal escala de producción no se alcanzaría hasta noviembre, cuando, además de las plantas de Focke-Wulf, Fieseler y Roland. (Ago finalmente se eliminó del programa), se agregó Mimetall en Erfurt-Nord. El primer Fw 190D-9 que se entregó a una unidad operativa de la Luftwaffe fue Wk-Nr. 210003.
No fue hasta diciembre de 1944 que este avión entró en servicio operativo. Los motores Junkers Jumbo 213A-1 producían una asombrosa potencia de 2242 CV al nivel del mar y también tenían un sistema de inyección de metanol. La velocidad a 20.000 pies era de 426 mph y al nivel del mar era de 327 mph. La velocidad de ascenso fue bastante impresionante desde el nivel del mar hasta los 32,000 pies, solo tomó 7.1 minutos.
Aunque el FW190D-9 “Langnasen-Dora” compartía la paridad con muchos cazas aliados, también sufrió grandes pérdidas, tanto en el aire como en tierra. Muchos pilotos inexpertos y mal entrenados no eran rival y estaban a merced de los pilotos aliados con una gran cantidad de tiempo de vuelo y experiencia en combate.
Kurt Tank había diseñado este modelo para operar como un caza de gran altitud, pero el diseño de la cabina no podía proporcionar una presurización adecuada. El avión se usó para reemplazar el FW 190A en altitudes más bajas y, por coincidencia, a veces se le conoce con humor como "Downstairs Dora" o “Sirvienta”.
Los pilotos que volaron el FW 190A se mostraron algo desconfiados y temerosos de cambiar al nuevo FW 190D-9 con su motor refrigerado por líquido. Una vez que estos pilotos experimentados y operativos se acostumbraron a esta nueva raza de caza, pronto lo consideraron el mejor caza con motor de pistón para servir con la Luftwaffe en la Segunda Guerra Mundial.
