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2. INFLUENCIA DE LAS TAPAS DE LOS RADIADORES
Muy a menudo, las tapas de los radiadores durante
el vuelo horizontal no se sitúan en posición “por la corriente” sino que
están en cualquier otra. En estos casos los pilotos dicen que cuando las
tapas de radiadores están en posición “por la corriente” no es posible
usar el motor en régimen de funcionamiento nominal o cercano a éste. En
este caso afirman que las temperaturas del agua y del aceite deberán
subir hasta que las agujas de los termómetros llegan a tocar el extremo
máximo, que el motor comienza a detonar, y etc.
¿Es realmente el régimen de temperaturas de un
“Yak” tan estricto?
Mediante numerosas pruebas se ha demostrado que con
una temperatura del aire exterior de +15ºC a nivel del suelo, (esta
temperatura se considera como una media para las latitudes soviéticas
[1]), en un vuelo horizontal a velocidad máxima y con la
tapa del radiador posicionada “por la corriente” la temperatura del agua
no supera los 100ºC y la del aceite tampoco supera los 110ºC. Para el
motor VK-105PF las temperaturas máximas permitidas, como bien se sabe,
tienen los siguientes límites: temperatura del agua 110ºC, temperatura
del aceite 115ºC durante 5 minutos de vuelo y 110ºC durante 10 minutos
de vuelo.
[1] Una temperatura del aire exterior más elevada
puede haber durante 2-3 meses a lo largo del año.
Como muestra la experiencia obtenida en los vuelos
de pruebas efectuados en LII MAP, en los aviones de serie las
desviaciones que pueden sufrir las temperaturas máximas respecto a las
temperaturas indicadas en el manual durante el ascenso son
las siguientes:
-
Temperatura del agua: 4-8ºC
-
Temperatura del aceite: 5-8ºC
Evidentemente se pueden encontrar aviones con unos
regimenes de temperatura más amplios, y en la misma medida aviones con
regimenes mas estrechos, pero estos aviones representan una cantidad
totalmente despreciable en comparación con la producción total.
Dicho de otra forma, el régimen de temperatura del
motor del “Yak” es bastante estricto, pero no es tanto para abrir
completamente las tapas de los radiadores.
El uso incorrecto de las tapas de los radiadores en
realidad se explica por lo siguiente:
1)
El piloto se olvida de ponerlas en la posición correcta;
2)
Una gran cantidad de pilotos desconoce la magnitud del efecto
negativo sobre la velocidad máxima que causa una excesiva apertura de
las tapas de los radiadores, y por eso no le prestan atención.
3)
Muchos pilotos no tienen bien asimilados los regímenes de
temperaturas del motor y, en particular, no conocen las temperaturas
máximas permitidas del agua y aceite, y por eso mantienen su temperatura
en los límites más fríos.
4)
Algunos técnicos no limpian los radiadores del polvo, suciedad y
aceite, no hacen seguimiento de la hermetización de los túneles de los
radiadores, y etc., como resultado el motor se recalienta, con lo que
para mantener una temperatura adecuada dentro de los límites
establecidos, el piloto se ve obligado a abrir en exceso las tapas de
los radiadores.
La posición de las tapas de los radiadores durante
el vuelo horizontal debe satisfacer dos condiciones importantes:
mantener el régimen de temperaturas del motor entre los límites
permitidos y asegurar a su vez la máxima velocidad.
Fig.3. Flujo de aire en el túnel del radiador.
En los “Yak” la tapa del radiador de agua puede ser
abierta hacia abajo hasta 375mm, la del radiador de aceite a 190mm. Una
apertura tan elevada esta hecha para garantizar un régimen normal de
temperaturas durante el ascenso. Pero durante el vuelo horizontal la
velocidad, y en consecuencia, la intensidad de ventilación de las
celdillas del radiador es significativamente superior comparado con el
ascenso, y por tanto la apertura completa de las tapas es considerada
como excesiva.
La temperatura normal del agua y del aceite durante
el vuelo horizontal puede ser obtenida, manteniendo las tapas desde la
posición “por la corriente” hasta su completa apertura. Pero la tarea no
consiste en colocar las tapas en cualquier posición que permite lograr
temperaturas normales, sino en aquella posición, en la que las
temperaturas se mantengan en el límite superior pero sin rebasarlo.
Solamente en este caso la velocidad máxima será la mayor posible.
Las dos condiciones indicadas anteriormente se
cumplen cuando el avión está dotado del sistema automático de regulación
de temperatura del tipo ART-41, el cual regula la posición de las tapas
de forma automática; en tal caso el papel del piloto se limita a
controlar su correcto funcionamiento.
Si el avión no esta dotado de ART-41, estas
condiciones solamente podrán ser cumplidas por el propio piloto, el cual,
tras colocar a su avión en vuelo horizontal, coloca las tapas en
posición “por la corriente”.
¿Qué pasaría si el piloto no hace esta operación? ¿Podrá
obtener la velocidad máxima?
Cualquier apertura de las tapas de los radiadores
implica a una resistencia aerodinámica frontal adicional y provoca una
reducción de la velocidad (FIG.3).
Fig.4 Perdida de velocidad máxima en función de las
posiciones de las tapas del radiador de agua y aceite.
Nota explicativa de RKKA.ES:
-
Eje X – posición
del radiador de agua;
-
Eje Y – la
inversa de la perdida de velocidad;
-
Las 4 curvas
corresponden a las 4 posiciones del radiador de aceite. Es decir,
para saber la perdida de velocidad usando esta grafica, primero hemos de
escoger la posición del radiador de aceite, p.e. posición “por la
corriente” (curva superior), y luego escoger la posición del radiador de
agua, p.e. “por la corriente” (línea vertical de trazos). En este caso,
la grafica nos muestra 46.25 km/h (donde coincide la línea vertical de
trazos y la curva superior), y la perdida de velocidad seria de
(50-46.25=3.75 km/h).
Como muestra la gráfica de la Fig.4, la apertura
completa de la tapa del radiador de agua, en comparación con la posición
“por la corriente”, reduce la velocidad máxima en 43 km/h. La apertura
completa del radiador de aceite (con radiador de agua abierto
completamente), en comparación con la posición “por la corriente”,
reduce la velocidad en 12 km/h. Estas cifras muestran claramente, hasta
que punto es perjudicial abrir las tapas de los radiadores más de lo
necesario para mantener los regimenes normales de temperaturas.
Asimismo, la grafica de la Fig.4 nos muestra que si
vamos a ir cerrando la tapa del radiador de agua desde su posición
optima “por la corriente” hasta cerrarla por completo, esto puede
incrementar la velocidad máxima en 9 km/h. Haciendo lo mismo con el
radiador del aceite, incrementamos velocidad en 3 km/h. A pesar de que
colocando las tapas de radiadores entre posiciones “por la corriente” y
“cerrado” podemos obtener cierto incremento de velocidad, a efectos
prácticos ese incremento no podrá ser aprovechado, porque en este caso
empeora drásticamente la refrigeración, y se produce el
sobrecalentamiento del motor. A su vez, el sobrecalentamiento del motor
provoca la expulsión del aceite, detonaciones, quema las válvulas,
perturba las juntas superiores de los cilindros, provoca perdida de
potencia del motor y otros fenómenos no deseables.
Resumiendo, la excesiva apertura o cierre de las
tapas provoca consecuencias perjudiciales.
¿Existen algunas excepciones para esta regla? ¿Siempre
es obligatorio colocar las tapas de los radiadores en posición “por la
corriente”?
La posición de las tapas “por la corriente”, como
ya sabemos, esta pensada para el vuelo usando el motor a plena potencia,
en el segundo limite de altitud y en las condiciones atmosféricas
estándar. Pero es evidente que volando durante el invierno a altitudes
inferiores, y sobre todo, superiores al segundo limite de altitud, las
tapas, colocadas en posición “por la corriente”, estarían abiertas en
exceso; en otros casos, por el contrario, cuando la temperatura del aire
exterior es muy alta, la posición “por la corriente” no será suficiente.
Por eso, la colocación de las tapas en posición “por la corriente”,
hablando en términos generales, no es obligatoria y en algunos casos
puede ser distinta. La exigencia de colocar las tapas en posición “por
la corriente” está incluida en la instrucción para facilitar el trabajo
al piloto.
De esta manera, el correcto uso de las tapas de los
radiadores durante el vuelo horizontal implica colocarlas en función de
las particularidades individuales de cada avión concreto: las
características de los túneles de los radiadores de la refrigeración del
motor y de los propios radiadores, del régimen de vuelo y de la
temperatura del aire exterior. Es decir, las tapas deberían colocarse en
tal posición, en la que el régimen de temperaturas del motor este
cercano al limite máximo.
Colocando las tapas en una posición optima,
realmente es posible obtener la máxima velocidad y al mismo tiempo
mantener el régimen de temperaturas del motor dentro de los limites
normales.
Así es como se deben usar las tapas de los
radiadores en un vuelo horizontal.
Durante el ascenso volando en el máximo régimen de
trepada, las tapas de los radiadores deben estar completamente abiertas.
No deben ser colocadas en ninguna otra posición ya que de lo contrario
el motor se recalentará. Pero si la temperatura del aire exterior y/o el
intercambio térmico del motor de un avión concreto permiten ganar
altitud colocando las tapas en posición “por la corriente”, entonces, el
tiempo de trepada para alcanzar los 5.000m de altitud se reduce
aproximadamente en 0.2 minutos. |
