¿Por qué el B-29 tenía tanto torque hacia la izquierda en el despegue?

En este libro, The Making of the Atomic Bomb de Richard Rhodes (p. 705), leo:

[Paul Tibbets] aflojó los frenos [del Enola Gay ] a las 02:45, los cuatro motores Wright Cyclone de inyección de combustible empezaron a sonar. “El B-29 tiene mucho torque en el despegue”, señala. “Quiere desviarse de la pista hacia la izquierda. El piloto promedio de producción en masa compensa el torque frenando sus ruedas derechas. Es un viaje duro, pierdes diez millas por hora y retrasas el despegue”. Nada tan grosero para Tibbets. “A los pilotos del Grupo 509 se les enseñó a cancelar el par de torsión al adelantarse con los motores izquierdos, avanzando los aceleradores por delante de los motores derechos. A ochenta millas por hora, obtienes el control total del timón, haces avanzar el motor derecho a máxima potencia y, en un momento, estás en el aire”.

No soy un experto en asuntos de aviación, pero creo que el par se debe a que las cuatro hélices del B-29 giran todas en la misma dirección. ¿Está bien? Si es así:

  1. ¿Por qué este problema solo surgió durante el despegue?
  2. ¿Por qué todas las hélices giran de la misma manera? ¿Es esto cierto para todos los aviones propulsados ​​por hélice con más de un motor? ¿Por qué?
  3. Si la técnica del Grupo 509 era tan buena (y aparentemente no especialmente compleja), ¿por qué solo ellos la usaron?
Aunque esta técnica en particular no era, de hecho, exclusiva del 509 (según la respuesta de @JonStory), una respuesta de por qué, hipotéticamente, el 509 podría adoptar alguna técnica no utilizada por otras tripulaciones B-29 podría ser que el 509 operaba Silverplate / Saddletree (con capacidad nuclear) B-29, que fueron bastante modificados para la entrega nuclear, mientras que la mayoría de las tripulaciones de B-29 volaron aviones sin capacidad nuclear.

Respuestas (3)

  1. No surgió SOLAMENTE durante el despegue, pero es más notorio por varias razones.

    • Los motores están a la máxima potencia, por lo tanto, producen el par máximo.
    • Tienes una muy buena razón para viajar exactamente en línea recta (la pista)
    • Está viajando a una velocidad bastante lenta, por lo que su estabilizador vertical es menos efectivo: a velocidades más altas, la cola contrarresta el torque de manera más efectiva (para este B-29, esto ocurre a 80 mph, como se mencionó). Tan pronto como llegue a más de 80 mph, puede presionar un poco el timón derecho para contrarrestarlo.... El B-29 solo viajó por debajo de 80 mph en el despegue y el aterrizaje, por lo que no fue un problema durante el vuelo y durante el aterrizaje. estaban en reposo o con muy poca potencia.
  2. No es cierto para todos los aviones con más de un motor ahora (aunque es cierto para algunos), pero aún sucede y era muy común en la Segunda Guerra Mundial: no querían la complejidad adicional de la línea de suministro de dos conjuntos diferentes. de motores por lo demás idénticos, cuando se podía solucionar con una bota llena de pie derecho. Tenga en cuenta también que el B-29 tenía 4 motores, la mayoría de los accesorios múltiples modernos solo tienen dos, y están más cerca del fuselaje, lo que reduce el efecto.

  3. Creo que está malinterpretando la fuente: no está diciendo que esta técnica fuera exclusiva del 509, solo que se les enseñó la técnica. El mismo hecho de que él dice que se les enseñó, en lugar de "inventarlo", sugiere que se conocía en otros lugares. El 509 solo se menciona aquí porque ese es el grupo del que Tibbets formaba parte, no está relacionado.

El factor P es en realidad algo diferente, que entra en efecto en la rotación y el ascenso debido a que las palas de la hélice golpean la corriente de aire en ángulo. En la carrera de despegue, solo está mirando el torque y quizás la estela de la hélice.
Gracias por las explicaciones. Con respecto al punto 3., la fuente también dice que “el piloto promedio de producción en masa” lo hizo de una manera diferente, menos eficiente.
falstro - buen punto, corregido. @DaG, el piloto de producción en masa promedio no es lo mismo que un piloto de bombardero. Sospecho que la técnica simplemente no había pasado, en tiempos de guerra, a los pilotos no militares. Como se mencionó, el B-29 era particularmente "malo" para el torque, ya que era muy poderoso. El DC-3, por ejemplo, no se vio tan gravemente afectado: por lo general, solo apuntaban ligeramente hacia la derecha en la pista y usaban el control del timón / alerón o un toque de los frenos para mantenerlo manejable hasta que el timón se hiciera efectivo correctamente.
@DaG Eso significa que uno de los instructores de la 509 conocía el uso del empuje diferencial para el control de guiñada a bajas velocidades y se lo pasó a sus alumnos.
Gracias, Jon, ya veo. Pensé que Tibbets estaba insinuando que entrenó a su grupo de una manera especial.
Es probable que diferentes unidades hayan llegado independientemente a la misma técnica, es solo sentido común.
@JonStory "El piloto promedio de producción en masa" lo leí como el piloto promedio B-29 , que siempre fue un piloto de bombardero. Lo que leí es "a la gente promedio se le enseña eso en el entrenamiento de vuelo, pero los buenos pilotos saben usar el empuje diferencial. El 509 solo tenía buenos pilotos, así que usamos el empuje diferencial".
Punto muy menor: colocar los motores cerca del fuselaje no tiene efecto en el par debido a la rotación del motor. Sin embargo, hace una gran diferencia en el comportamiento del motor.
Sombrero de cobre, eso es una especie de reliquia de cuando mencioné (erróneamente) el factor p con respecto a la aeronave que aún estaba en la pista, que ahora se ha eliminado.
Nota adicional sobre la segunda pregunta: un ejemplo de un avión moderno de múltiples rotores que utiliza hélices contrarrotantes es el Airbus A400M; utiliza una configuración de caja de cambios diferente en dos de los motores para lograrlo. En contraste, los motores Allison T56 y C-130J del C-130, no tan antiguos, RR AE 2100, giran todas las hélices en la misma dirección. La desventaja de la marcha atrás es, por supuesto, el peso adicional en dos de los motores (27 kg en el caso del TP400). Fuente: easa.europa.eu/system/files/dfu/…

Hace poco tuve el cambio de hablar con un actual copiloto del CAF B-29 "Fifi". Afirmó que el piloto o el copiloto normalmente avanzaría los aceleradores para el despegue con la mano en las palancas en una posición "torcida" de modo que cualquier palanca dada estaría más adelante que todas sus vecinas a la derecha, es decir, la parte superior de la las palancas formarían una línea diagonal desde adelante a la izquierda hasta atrás a la derecha. Por lo tanto, el empuje diferencial se usa para compensar una tendencia a girar a la izquierda. Dijo que no usaría el acelerador a fondo en este punto, porque entonces no tendría nada más con lo que trabajar; esto implica que a veces podría ser necesaria una corrección a la izquierda , ya que siempre podría ser necesaria una corrección adicional a la derecha . logrado al reducirlos aceleradores de la derecha. Afirmó que una vez que el timón se hiciera efectivo, el piloto que volaba el avión llamaría al ingeniero de vuelo para "establecer la potencia de despegue", momento en el que todos los aceleradores avanzarían a la misma posición.

Este piloto se mostró algo escéptico ante la idea de que sería una técnica común para un piloto en cualquier grupo que vuele el B-29 usar los frenos para mantener el avión en línea recta durante la carrera de despegue. Dijo que sería considerada una mala técnica hoy en la CAF, por el riesgo de patinar una llanta y dejar un pinchazo.

La descripción general del piloto de la técnica que usó, y el punto específico de que se dejó algo de "espacio" para permitir correcciones tanto a la izquierda como a la derecha, sugiere que la tendencia a girar a la izquierda en el B-29 en el despegue no era demasiado extremo. Sin embargo, dado que el avión no tenía una rueda de morro orientable, se requería alguna otra forma de compensación.


Pasando de los comentarios específicos de este piloto, a algunas observaciones generales sobre las tendencias de giro a la izquierda en el despegue en aviones triciclo que se sientan en una actitud nivelada hasta que el avión gira para despegar:

  1. En general, el torque del motor crea una tendencia de balanceo (ladeo) hacia la izquierda, pero la aeronave no puede balancearse (ladearse) mucho cuando las ruedas están en el suelo. Sin embargo, la tendencia a rodar aumenta el peso sobre el neumático izquierdo y, por lo tanto, la fricción de rodadura de la rueda izquierda.

  2. En una aeronave con tren de aterrizaje triciclo que se encuentra en una actitud nivelada hasta que gira para despegar, el factor P no crea una tendencia de giro durante la parte de la carrera de despegue que precede a la rotación. En general, el factor P crea una tendencia de guiñada, pero el factor P solo existe cuando la aeronave tiene un ángulo de ataque positivo, es decir, cuando la aeronave tiene una actitud de cabeceo de morro alto en relación con la dirección del vuelo. camino. Este no es el caso cuando la aeronave está en una actitud nivelada, con todas las ruedas en el suelo.

  3. La precesión giroscópica no crea ninguna tendencia a girar durante la parte de la carrera de despegue que precede a la rotación. En general, la precesión giroscópica crea una tendencia de guiñada siempre que el avión está cabeceando , es decir, siempre que la velocidad de rotación del cabeceo no sea cero. Cuando las hélices giran en el sentido de las agujas del reloj, la precesión giroscópica creará un par de giro a la izquierda cuando el morro se está inclinando hacia arriba, y creará un par de giro a la derecha cuando el morro se está inclinando hacia abajo. Entonces, la precesión giroscópica hará que un avión con hélices que giran en el sentido de las agujas del reloj gire hacia la izquierda mientras gira para despegar, pero no antes ni después de ese punto.

  4. Durante la parte de la carrera de despegue que precede a la rotación, la estela en espiral (helicoidal) (propwash)ejerce una fuerza sobre la aleta vertical. Cuando las hélices giran en el sentido de las agujas del reloj, la parte superior de esta espiral se mueve hacia la derecha, lo que ejerce una fuerza hacia la derecha sobre la aleta vertical, guiñando el morro hacia la izquierda. Esta fuerza será mayor a velocidades aerodinámicas más bajas que a velocidades aerodinámicas altas, ya que cuando la velocidad aerodinámica es baja, la corriente de propulsión tenderá a dominar sobre el viento relativo libre creado por el movimiento de la aeronave a través de la masa de aire. A pesar de que la aleta vertical del B-29 no estaba directamente centrada detrás de ninguno de los motores, el flujo de aire sobre la aleta vertical seguramente tenía algún grado de componente de izquierda a derecha que indudablemente contribuyó a la tendencia de giro a la izquierda de la aeronave en la toma. -apagado.

El excelente libro de Harvey S Plourde "The Compleat Taildragger Pilot" (1991) contiene un par de gráficos que muestran los efectos individuales y combinados de todos los diferentes factores que contribuyen a una tendencia a girar a la izquierda durante el recorrido de despegue en un avión propulsado por hélice con sentido horario. hélices giratorias, tanto para la caja de la rueda de cola como para la caja de engranajes del triciclo, desde el inicio de la carrera de despegue hasta el momento del despegue. Diferentes factores dominan en diferentes puntos de la carrera de despegue.


Ahora para abordar otro aspecto de la pregunta original:

En la gran mayoría de los aviones bimotores o multimotores propulsados ​​por hélices, todas las hélices giran en la misma dirección. Como ha señalado otra respuesta, esto simplifica la producción y el suministro de piezas de repuesto. De los conocidos aviones bimotores o multimotores de fabricación estadounidense construidos en grandes cantidades durante la Segunda Guerra Mundial, solo el P-38 Lightning tenía hélices que giraban en direcciones opuestas.


Nota: los enlaces incrustados en esta respuesta van a secciones en el excelente sitio web "See How It Flies" de John S Denker .

Nota: todas las referencias a "en el sentido de las agujas del reloj" en esta respuesta son desde la perspectiva de alguien parado detrás de la aeronave mirando hacia adelante, como es la convención aceptada en la aviación, presumiblemente porque también se relaciona con lo que el piloto ve cuando mira hacia adelante a través del parabrisas en la hélice de un avión monomotor de configuración "tractor".

Respuestas de ASE relacionadas:

¿Cuál es la influencia de la guiñada en el factor P?

El par contribuye un poco a la tendencia a girar al poner más carga en la rueda izquierda que en la derecha (dada una rotación de la hélice en el sentido de las agujas del reloj). Más carga significa más resistencia a la rodadura
Si la culpa es de los accesorios, vale la pena señalar que, además de motores más potentes, los plateros tenían diferentes accesorios.

Algo sobre la declaración de Tibbets no parece cierto.

He hablado con docenas de pilotos de B-29 y ninguno de ellos mencionó tener que hacer ninguna de esas cosas durante el despegue: pisar los frenos o avanzar primero con los motores izquierdos. Pisar el freno parece una idea especialmente horrible. Las tripulaciones volaban aviones sobrecargados que necesitaban cada centímetro de la pista solo para despegar. Lo último que querrían hacer es reducir la velocidad del avión 10 mph durante la carrera de despegue.

Además, antes de ser asignado a la 509, Tibbets participó en el entrenamiento de tripulaciones B-29 en Nebraska. Dado que la mayoría, si no todos los vuelos de entrenamiento, se habrían realizado en B-29 más ligeros, la tendencia debería haber sido aún mayor. ¿Tibbets aprendió la técnica allí? ¿Lo enseñó allí? (Los pilotos con los que hablé fueron entrenados en Nebraska mientras Tibbets estaba allí).

Podría ser que este fuera un problema exclusivo del avión Silverplate operado por la 509 porque tenían motores más potentes que los B-29 normales.

Verificaré con algunas personas que volaron / volaron B-29, incluido un piloto que voló aviones regulares y Silverplate en 1945.

Correcto, a baja velocidad (con poca elevación del ala) las ruedas también deberían tener algo que decir sobre hacia dónde se dirige el avión. Frenar no es la única opción.