Bien, volvamos al tema de incrementar presiones en altitud, y concentremonos en el caso especifico del Messerschmitt Bf109E7/Z. El 109E7-Z tenia un sobrecompresor por centrifugado de velocidad variable cuyo rendimiento empezaba a bajar a los 18000 pies aproximadamente (unos 5500 metros). En otras palabras, el motor DB601N del Bf109E7/Z era capaz de mantener la presion de admision a tope hasta esa altitud, por encima de la cual el sobrecompresor no podia comprimir mas aire y el motor bajaba su rendimiento progresivamente por falta de aire.

El Bf109E7/Z estaba equipado con GM-1, el codigo aleman para designar la inyeccion directa de óxido nitroso en el motor. Recordemos que el Oxido nitroso habia sido usado para aumentar la potencia en las Schneider (igual que en las carreras de hoy en día se sigue utilizando), pero, al ser una fuente artificial de oxígeno, tambien podía ser usado para mejorar las prestaciones en altitudes extremas.

La adicion del GM-1 lo que hacia era que por encima de la altura crítica del motor (a la cual el sobrecompresor llegaba al tope de su capacidad y por encima de la cual perdía efectividad, 5500 metros en el Bf109E4/Z), al motor le metias una cantidad extra de oxigeno (a traves del N2O) por encima de lo que el compresor podia proporcionar por si mismo.

Por ejemplo, comparemos el rendimiento de un DB601E (como el del Bf109E7), que a 20000 pies (6700 metros + o -) entregaba a duras penas 950hp...mientras que el DB601N (el mismo motor pero optimizado para usar GM-1) entregaba 1200hp a la misma altura.

Creo que el efecto sobresale por si mismo...lo que pasa es que ese sistema a baja altura no vale para nada. Porque a baja altura ya tienes oxigeno de sobra (el que te da el sobrecompresor). De modo que ,como la instalacion de ese sistema era complicada y pesada, un avion con GM-1 a baja altura cargaba con un peso muerto que no le servia de nada -y eso sin contar con que el GM-1 producia algo de desgaste adicional del motor. Pero lo mas importante era que por debajo de la altitud "optima" del sobrecompresor del motor, el GM-1 no servia de nada, a no ser que tuvieras un sistema antidetonante asociado, como el MW50, que retrasara el umbral de detonación.

De hecho a finales de la guerra el magnífico Ta152H-1 ,el mejor caza de gran altitud de la 2GM, llevaba MW50 y GM-1. A determinadas altitudes el piloto podia meter MW50 para aumentar la presion de admision sin detonacion, y a continuacion meter GM-1 para meter un plus de oxigeno en el motor. El efecto era espectacular, y eso mezclado con un sobrecompresor de 2 etapas y 3 velocidades, le daban al Ta152H-1 unas prestaciones soberbias a alturas tan increibles como mas de 40mil pies.

Volviendo a GM-1...que pasaba si activabas el sistema GM-1 a baja altitud, yendo al 100% de tu potencia nominal?...pongamos...

vas a 1500 metros, a tope de gases en tun BF109E7/Z. Le estas pidiendo al motor la presion de admision tope 1.32ata para el DB601N)...y de repente le metes un chisme que te aumenta la presion de admision en el motor de manera astronomica (porqueue le metes un exceso de aire del copon POR ENCIMA del que ya da el sobrecompresor)...

Pues la consecuencia es bastante dramática: en el motor se produce detonacion por la via rapida. El combustible se quema de manera irregular, se produce vibracion (la clase de vibracion que se carga las cosas) ,y ademas se recalienta todo el sistema por la alta presion producida, de modo que simplemente...gripas el motor...y eso si no te estalla antes en la cara.



TURBOCOMPRESORES: otra version del sobrecompresor.

Un turbocompresor es un sistema de compresion de aire que usa un metodo totalmente distinto al del sobrecompresor para lograr el mismo fin: meter aire muy comprimido al motor.

El principio de actuacion de un turbocompresor era sencillo. El supercompresor mecanico tenia una desventaja principal,y es que "robaba" potencia al motor, tal y como he descrito. Ademas, salvo los Daimler-benz alemanes con sobrecompresor de velocidad variable, todos los motores con sobrecompresor mecanico tenian alturas optimas, fuera de las cuales el motor rendia muy por debajo de sus posibilidades, y todo ello era provocado por el origen motriz de la fuerza que actuaba el sobrecompresor.

Un turbocompresor actuaba de manera muy distinta. En toda combustión de un motor a piston, hay gases residuales de "desperdicio", gases calientes que se echan a la atmosfera sin ningun provecho (aunque mas adelante, se usaran dichos gases de escape canalizados adecuadamente com una especie de "jet" para aumentar la velocidad del avion).

La idea del turbocompresor, o turbo para abreviar, era usar esos gases de deshecho, que no aprovechaban gran cosa de otro modo, y canalizarlos hacia una turbina a la cual hacian girar a alta velocidad (un efecto similar al de una presa hidroelectrica, cuya corriente de agua hace girar una turbina para producir electricidad). Dicha turbina a su vez movía el centrifugador de un compresor que no dependia del motor PARA NADA, que comprimia el aire y despues lo introducia en el motor.

Ese sistema es altamente eficiente y economico, pues no roba potencia al motor, y no tiene "picos" de rendimiento como los sobrecompresores mecanicos. Ademas, puesto que la velocidad de actuacion del compresor dependia de la fuerza de los gases de expulsion ,en realidad a cuanta mas potencia trabajaba el motor, mas gases de despercidio, y mas comprimia el turbocompresor.

Finalmente, segun se sube en la atmosfera, el aire se hace mas tenue y la presion menor. La presion de los gases de deshecho del motor ,por tanto, salia a mucha mas velocidad a alta altura, haciendo funcionar mucho mejor al turbocompresor en alta altitud que en baja altitud. En otras palabras, un avion con turbocompresor siempre va a ser mas eficiente en altitud que uno con supercompresor mecanico (a no ser que en este ultimo uses GM-1 o alguna cosa rara de efecto similar).

La desventaja de este sistema era que era muy costoso en terminos de materiales...los gases de escape salian a muy alta velocidad y temperatura, de modo que la turbina tenia que ser muy resistente a la corrosion y al desgaste. Dicha resistencia solo se podia obtener con aleaciones de muy alta calidad.

Otra desventaja era que, dependiendo del montaje, montar un turbocompresor tomaba mucho espacio y era muy pesado. Todo lo que queda por debajo del ala de un P47, por ejemplo, esta ocupado por el turbocompresor.

Por ultimo, el turbocompresor era excelente en altitud, pero en bajas alturas por lo general era "peso muerto" redundante e innecesario, de modo que los aviones con dicho sistema son muy buenos a altas cotas pero a baja cota tenian mas problemas.

Los pioneros de este sistema, y los que lo usaron con mas exito fueron los americanos (gracias a que General Electric era el lider mundial en este tipo de sistemas). Los alemanes tambien estaban muy avanzados en éste campo, pero al no contar con reservas de los metales estrategicos para aleaciones de alta calidad suficientes no pudieron fabricarlos en serie.

Como se ve, los métodos para incrementar la potencia de los aviones en alta altitud fueron varios, y mejorarlos siempre significo un desafío para los ingenieros de motores. Al final de la 2GM ésta tecnología estaba desarrollada hasta el extremo práctico, habiendo alcanzado un nivel de perfección casi absoluta. Pero no pudo ser aprovechado durante mucho tiempo...porque el Jet, que dejaba el motor a piston anticuado, había llegado.