Boeing XP-32 (modelo 278A)

Boeing XP-32 (modelo 278A)

Boeing XP-32 (modelo 278A)

El Boeing XP-32 fue la designación otorgada a una versión sin construir del YP-29 que habría sido propulsada por un motor Pratt & Whitney de 700 CV.

El YP-29 fue una versión mejorada del Boeing P-26 'Peashooter', desarrollado en 1934. El P-26 fue el primer caza monoplano en ingresar al servicio USAAC, pero era un diseño de transición, con alas reforzadas, un tren de aterrizaje fijo y una cabina abierta.

El YP-29 usó el fuselaje y el motor del P-26 pero con alas en voladizo que eliminaban los refuerzos externos y un tren de aterrizaje retráctil. Se construyeron tres prototipos, dos con capota de cabina y uno con capota abierta. Fueron propulsados ​​por el motor Wasp R-1340 de Pratt & Whitney. El YP-29 no fue una gran mejora con respecto al P-26 y no entró en producción.

La designación XP-32 se asignó a una versión de 1934 del YP-29 que habría sido propulsada por un motor radial de dos filas Pratt & Whitney R-1525-1 de 700 CV. Habría sido un monoplano de alas bajas con una cabina cerrada y alas afiladas con un borde de ataque recto y un borde de salida curvo. El avión nunca se construyó, pero el tren de aterrizaje retráctil diseñado para él se usó más tarde en el caza Brewster F2A-1.

Motor: Pratt & Whitney R-1535-1 Twin Wasp Jr
Poder: 700hp
Tripulación: 1
Palmo: 31ft
Longitud: 27 pies 5 pulgadas
Peso bruto (según diseño): 3,895 lb
Velocidad máxima estimada: 250 mph a 7500 pies


Diésel electro-motriz

Locomotoras Progress Rail, haciendo negocios como Diésel electro-motriz (EMD) es un fabricante estadounidense de locomotoras diesel-eléctricas, productos de locomotora y motores diesel para la industria ferroviaria. La compañía es propiedad de Caterpillar a través de su subsidiaria Progress Rail. [2] [3]

Electro-Motive Diesel tiene sus raíces en Electro-Motive Engineering Corporation, un diseñador y comercializador de vagones de ferrocarril autopropulsados ​​a gasolina y eléctricos fundada en 1922 y posteriormente rebautizada como Electro-Motive Company (EMC). En 1930, General Motors compró Electro-Motive Company y Winton Engine Co. y en 1941 expandió el ámbito de EMC a la fabricación de motores de locomotoras como División Electro-Motive (EMD).

En 2005, GM vendió EMD a Greenbriar Equity Group y Berkshire Partners, que formaron Diésel electro-motriz para facilitar la compra. En 2010, Progress Rail completó la compra de Electro-Motive Diesel de Greenbriar, Berkshire y otros.

Las oficinas centrales, las instalaciones de ingeniería y las operaciones de fabricación de piezas de EMD tienen su sede en McCook, Illinois, [nota 1], mientras que su línea de montaje de locomotoras final se encuentra en Muncie, Indiana. EMD también opera una instalación de mantenimiento, reconstrucción y revisión de motores de tracción en San Luis Potosí, México.

En 2008, EMD empleaba aproximadamente a 3260 personas, [4] y en 2010 tenía aproximadamente el 30 por ciento del mercado de locomotoras diesel-eléctricas en América del Norte. [5]


Boeing XP-32

XP-32 fue la designación de USAAC otorgada al Boeing Model 278A, un proyecto de diseño financiado por la compañía de 1934. El XP-32 era básicamente una versión desarrollada del anterior P-29 con un P & W R-1535 Twin Wasp de 750 hp. motor radial. Los dibujos del proyecto muestran un diseño monoplano voladizo de ala baja con un tren de aterrizaje completamente retráctil y una cabina completamente cerrada con un dosel que se desliza hacia atrás. El diseño del XP-32 se parecía mucho al Modelo 264 (YP-29A), pero el XP-32 difería en los medios por los cuales se retraía el tren de aterrizaje. Mientras que las ruedas principales del P-29 se retrajeron hacia atrás para quedar parcialmente expuestas debajo del ala, las ruedas principales del XP-32 se retrajeron hacia adentro para guardarse al ras de los lados del fuselaje, un patrón que seguiría el Brewster F2A. 1 Buffalo de 1938. El peso bruto fue de 3895 libras.

La USAAC no fomentó el desarrollo del proyecto y el XP-32 nunca pasó de la etapa de diseño. Boeing abandonó por completo el negocio de los aviones de combate poco después. Boeing no debía presentar otro diseño de caza al ejército hasta el cazabombardero de largo alcance XF8B-1 basado en portaaviones de finales de 1944.

    The American Fighter, Enzo Angellucci y Peter Bowers, Orion Books, 1987.


Boeing XP-32 (modelo 278A) - Historia

Al igual que con el Lockheed Martin X-35 de la competencia, Boeing diseñó tres variantes del X-32 para su evaluación. El X-32A de despegue y aterrizaje convencional (CTOL) fue desarrollado para la Fuerza Aérea de EE. UU., El X-32B de despegue y aterrizaje vertical corto (STOVL) para el Cuerpo de Marines de EE. UU. Y la Royal Navy del Reino Unido, y el X-basado en portaaviones (CV) -32 ° C para la Marina de los EE. UU. Sin embargo, solo se construyeron dos ejemplos de vuelo.

El primero en volar, el X-32A, se utilizó para demostrar las características generales de vuelo, los sistemas y el software de control. Este modelo también se utilizó para evaluar el manejo a baja velocidad y las cualidades de aproximación de portaaviones de la variante naval X-32C. El segundo ejemplo, el X-32B, estaba equipado con un sistema de elevación directa para operaciones STOVL y se utilizó principalmente para evaluar el vuelo vertical y las características de vuelo estacionario.

La estrategia de Boeing para el vuelo STOVL se basó en la utilizada en el British Harrier. El motor monomotor estaba montado en el centro del vehículo y su empuje se dirigía a través de tres boquillas móviles que permitían el vuelo vertical. Boeing prefirió este enfoque al diseño del ventilador de elevación de Lockheed y lo citó como menos riesgoso. Sin embargo, este método de desplazamiento se consideró en última instancia como una limitación del diseño del X-32.

Boeing también fue penalizado por proponer varios cambios entre el demostrador X-32 y el modelo de producción final. Entre estos cambios se encontraba el abandono de la cubierta de admisión variable diseñada para el X-32C, el reemplazo de las colas gemelas en el X-32 con colas verticales y horizontales más convencionales, y un ala rediseñada (ver la vista 3 a continuación). Estos factores hicieron que Boeing perdiera el contrato JSF durante la selección descendente de octubre de 2001, y Lockheed Martin fue elegido en su lugar para construir un F-35 de producción.

Datos a continuación para X-32A
Última modificación el 26 de septiembre de 2009

Reino Unido (Royal Navy)
Estados Unidos (Fuerza Aérea de EE. UU.)
Estados Unidos (Cuerpo de Marines de EE. UU.)
Estados Unidos (Marina de los EE. UU.)


18 de noviembre de 1930

18 de noviembre de 1930: el prototipo Boeing XP-9, número de serie del Air Corps A.C.28-346, un monoplano monoplano de un solo asiento y motor, realizó su primer vuelo en Wright Field, Ohio.

Este fue el primer avión semi-monocasco de Boeing # 8217, construido con una capa dural de hoja sobre formadores de metal. El Cuerpo Aéreo del Ejército emitió el contrato el 29 de abril de 1928 y el avión se completó en septiembre de 1930 y luego se envió por ferrocarril a la base de pruebas del Ejército.

El XP-9 (Boeing Modelo 96) era un monoplano monomotor de ala alta de un solo lugar con tren de aterrizaje fijo. Tenía 25 pies, 1,75 pulgadas (7,665 metros) de largo. con una envergadura de 36 pies, 6 pulgadas (11,125 metros) y una altura de 7 pies, 10,25 pulgadas (2,394 metros). El peso vacío del prototipo # 8217 fue de 2669 libras (1211 kilogramos) y su peso máximo de despegue fue de 3623 libras (1643 kilogramos).

El prototipo de persecución estaba propulsado por un motor Curtiss Super Conqueror SV-1570-C de doble árbol de levas en culata (DOHC) de 60 ° V-12 de 1570,381 pulgadas cúbicas de cilindrada (25,734 litros), refrigerado por líquido presurizado y sobrealimentado con 4 válvulas. por cilindro. Este motor tenía una potencia de 600 caballos de fuerza a 2400 r.p.m. Pesaba 920 libras (417 kilogramos).

El avión tenía una velocidad máxima de 213 millas por hora (343 kilómetros por hora). El techo de servicio era de 26.800 pies (8.169 metros). El armamento era una combinación de dos ametralladoras, una calibre .30 y una calibre .50, o dos calibre .50, montadas una a cada lado del fuselaje, disparando hacia adelante.

La colocación del ala alta restringió seriamente la visión del piloto, lo que hizo que los aterrizajes fueran muy peligrosos. El avión estaba muy inestable en vuelo. El aumento del tamaño de las superficies de la cola hizo poco para mejorar esto. Después de solo 15 horas de vuelo, el XP-9 se conectó a tierra permanentemente y se usó como un fuselaje de instrucción.

Se consideró que el rendimiento y el manejo del XP-9 eran tan deficientes que se canceló la opción de comprar cinco modelos de preproducción.

La única cualidad redentora del XP-9 & # 8217 fue su método de construcción, que ha sido casi universal desde entonces.


HistoryLink.org

El poco conocido 307 Stratoliner de Boeing, apodado cariñosamente "la ballena voladora" por sus líneas corpulentas, marcó el comienzo de una nueva era de la aviación cuando entró en servicio aéreo a mediados de 1940. Fue el primer avión presurizado y avión comercial en servicio. Es la presurización de la cabina (denominada sobrealimentación de la cabina en ese momento), junto con el aire acondicionado y la calefacción, lo que permite los vuelos de aviones de pasajeros a gran altitud de hoy en día por encima del clima y las turbulencias, donde el aire fino y el frío bajo cero podrían matar a los pasajeros en cuestión de minutos. desprotegido. El Stratoliner, impulsado por hélice, construido en Seattle, dio el primer paso práctico en el viaje hacia un vuelo seguro de pasajeros a gran altitud. Aunque solo se construyeron 10 aviones, tuvo mucho éxito en el servicio de la aerolínea, se informó que uno todavía transportaba pasajeros en 1986. Sorprendentemente, al menos dos fuselajes sobreviven hoy, el restaurado Pan American Airways NC19903 Clipper Nube voladora que comenzó a volar nuevamente el 11 de julio de 2001, y el fuselaje del modelo especial Howard Hughes, que ahora es un yate. Por suerte, el Nube voladora fue el primer avión presurizado y avión comercial en servicio.

El Stratoliner era posiblemente el avión operacional más avanzado a principios de la década de 1940, ya que también utilizaba superficies de control reforzadas con potencia y motores supercargadores de dos velocidades con engranajes, sin solo el tren de aterrizaje triciclo empleado por el avión Douglas DC-5 que entró en servicio con la aerolínea holandesa. KLM un mes antes. Sobre la base de ese liderazgo, durante la Segunda Guerra Mundial, EE. UU. Fue el único país que presentó:

  • un bombardero estratégico presurizado
  • cazas propulsados ​​por turborreactores presurizados
  • un transporte / avión presurizado
  • aviones que emplean superficies de control reforzadas con potencia.

Alemania y el Reino Unido desplegaron operacionalmente bombarderos y cazas propulsados ​​por hélice presurizados, que eran modificaciones de aviones anteriores. Los aviones civiles y militares con motores de turbina de alto rendimiento de hoy en día están presurizados y utilizan controles de vuelo motorizados.

Vuelo a gran altitud de la década de 1930

En la década de 1930, los investigadores de la aviación se dieron cuenta de que volar a gran altitud por encima del clima pagaría dividendos en la comodidad de los pasajeros, mayor velocidad y mayor alcance. Se habían logrado avances para volar con seguridad a gran altitud: máscaras de oxígeno confiables, trajes de vuelo con calefacción eléctrica, un traje de presión práctico y un avión presurizado experimental exitoso que voló en mayo de 1937. Durante este período, las aerolíneas, el ejército y las personas realizaron altos pruebas de vuelo en altitud, lo que resultó en que varias aerolíneas estadounidenses y británicas solicitaran propuestas para aviones presurizados.

Boeing, Curtiss y Douglas respondieron con diseños, todos los cuales alcanzaron la etapa de hardware volador en 1940. La británica Fairey construyó una maqueta antes de que el proyecto fuera cancelado en 1939 debido a la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, la primera en el aire fue la empresa privada estadounidense Abrams. Explorador avión de fotomapping de dos tripulantes que voló durante noviembre de 1937. El Explorador, el único construido, voló con éxito durante muchos años y ahora reside en la colección del Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington D.C.

Stratoliner derivado del bombardero B-17

Wellwood Beall, famoso diseñador de hidroaviones 314 Clipper, dirigió un talentoso equipo que en diciembre de 1935 comenzó el desarrollo del 307 como un avión de pasajeros derivado del modelo 299 / XB-17. Fortaleza voladora. Douglas, en 1936, tenía cinco aerolíneas que patrocinaban el desarrollo de su avión terrestre de largo alcance de cuatro motores DC-4E presurizado. Pan American Airways (PAA) y Trans Continental y Western Airlines (TWA) decidieron antes de volar que querían salir, debido a los altos costos y las deficiencias de rendimiento proyectadas. En 1937 ordenaron en cambio el 307, cuatro para PAA, cinco para TWA. El millonario Howard Hughes luego ordenó otro. Estos serían los pedidos totales de la aeronave, que costaron aproximadamente 250.000 dólares entregados. Breda de Italia había solicitado una licencia de producción en 1939, queriendo el 307 para el servicio transatlántico y su tecnología. Político y No inventado aquí Evidentemente, las consideraciones mataron el proyecto.

Primer vuelo en 1938

Antes de que el Stratoliner despegara, un confiado Boeing diseñó un enorme hidroavión presurizado de dos pisos en respuesta a un requisito de la PAA de 1937 para un transatlántico volador capaz de cruzar el Atlántico sin escalas. El modelo 326 de Boeing fue noticia de primera plana el 22 de junio de 1938, y su anuncio se produjo solo 15 días después de que voló el 314 Clipper. Sin embargo, Boeing no construyó ninguno de los modelos 326. Tampoco se construyó ninguno de los cuatro diseños de la competencia.

El prototipo S-307 NX19901 (para PAA) voló por primera vez el 31 de diciembre de 1938, pilotado por Eddie Allen, desde Boeing Field, Seattle, por un total de 42 minutos. El primer vuelo presurizado, realizado con éxito por PAA NC19902 Clipper arcoíris, ocurrió el 20 de junio de 1939.

Relaciones de diseño y colas verticales grandes

Inicialmente, el diseño del 307 se basó en el modelo 299 / XB-17: alas (más de un metro más anchas), cola y tren de aterrizaje unidos a un nuevo fuselaje presurizado de sección circular con nuevos motores tipo B-17B sin turbocompresores. Los aviones de producción tenían ranuras en las alas, una aleta dorsal y una gran aleta vertical; estos dos últimos elementos se desarrollaron luego para los modelos B-17E a G. Desde entonces, grandes colas verticales han caracterizado a los aviones Boeing hasta el actual avión de pasajeros 777. El desarrollo del sistema de presurización B-29 Superfortress surgió del 307, y este exitoso bombardero fue el primer avión presurizado de producción en masa.

Nombre de Stratoliner

El Stratoliner fue el primero de varios aviones Boeing en utilizar el prefijo strato en su nombre. Strato se deriva de la segunda desde la superficie de las capas atmosféricas de la tierra, la estratosfera, que comienza a unos 30.000 pies de altitud. Los modelos de alto vuelo de TWA SA-307B eran tímidos por unos 4,000 pies de poder alcanzar esa altura. Algunos de los primeros modelos de aviones de pasajeros 707 con turborreactor también se llamaron durante un tiempo Stratoliner: navegaban cómodamente en la estratosfera.

Stratoliner entró en servicio en 1940

PAA Nube voladora voló el primer servicio presurizado operacional desde Miami, Florida, a América Latina a partir del 4 de julio de 1940. El Stratoliner ofreció ventajas incomparables de comodidad, velocidad y alcance sobre sus competidores bimotores Douglas DC-3 y Lockheed Electra. Un avión de pasajeros de fuselaje ancho, su fuselaje era más de tres pies más ancho que el DC-3, y contaba con una lujosa cabina para 33 pasajeros: compartimentos de pasajeros presurizados, con aire acondicionado y calefacción, literas para dormir con ventanas, asientos individuales reclinables para dormir de gran tamaño, asiento grande ventanas (aprox. 12 x 16 pulgadas) baños para hombres y mujeres con tragaluces y una cocina con tragaluz.

Un mes después, un avión fotográfico de gran altitud con dos tripulantes Junkers Ju 86P alemán voló a 41.000 pies sobre el Reino Unido, convirtiéndose en el primer avión militar presurizado operativo.

Boeing fue el líder tecnológico de la década de 1940

En 1940, Boeing era el rey de la colina en tecnología avanzada con su establo de aviones operativos, mientras que Douglas y Lockheed lideraban las ventas. Con una ventaja de seis meses sobre el 307, el 314 Clipper voló el 7 de junio de 1938. En servicio con la PAA, era a la vez el avión de pasajeros más grande, pesado, de mayor alcance y de mayor capacidad, con los motores más potentes. En el 307, Boeing tenía el único avión presurizado operativo y el avión terrestre de mayor alcance. A pesar de tener el 314 de mayor alcance en servicio, PAA consideró brevemente volar el 307 a través del Atlántico norte, pero nunca lo hizo.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la Fuerza Aérea del Ejército (AAF) voló la ruta con su TWA 307 impresionado a partir de 1942. El B-17C de Boeing fue el bombardero pesado más rápido, de mayor vuelo y de mayor alcance en el aire. Además de esta recompensa, se estaba desarrollando el XB-29, uno de los aviones operativos más avanzados de la Segunda Guerra Mundial, con hélices de paso reversible, tren de aterrizaje de triciclo, torretas de armas eléctricas controladas por computadora electrónica y sistemas de radar de navegación / bombardeo / advertencia de cola.

Un modelo especial para Howard Hughes

Se construyó un modelo especial SB-307B para Howard Hughes con motores más potentes y tanques de combustible adicionales para un vuelo alrededor del mundo que fue cancelado debido al inicio de la Segunda Guerra Mundial. El vuelo nunca se realizó. Fue el primer Stratoliner entregado a un cliente. Su vuelo inicial (con licencia experimental NX19904) tuvo lugar el 13 de julio de 1939. Después de la guerra, se equipó con un interior de lujo, incluido un dormitorio, y se nombró El ático volador.

Un huracán de 1964 lo dañó gravemente y lo dejó inviable. En 1969 se compró como chatarra por $ 61,99: se rescató el fuselaje (el mamparo de presión redondeado de popa formaba la cabina tras el extremo), luego se montó en el casco de un barco y se convirtió en un yate de lujo llamado El Londonaire. Fue reconstruido a partir de 1994, y es un yate operativo con sede en Florida llamado Muffin cósmico, con N19904 pintado en sus laterales.

Servicio de la Segunda Guerra Mundial y después

Durante la Segunda Guerra Mundial, los 307 de TWA entraron en servicio de la AAF como el C-75 camuflado. Los aviones PAA fueron retenidos por la aerolínea, con sus tripulaciones y colores volando bajo contrato para el Comando de Transporte Aéreo AAF. Los ocho aviones sobrevivieron a su servicio en tiempos de guerra.

El servicio de la aerolínea Stratoliner de posguerra comenzó a fines de 1945 cuando TWA reanudó los vuelos de costa a costa con su avión SA-307B-1 mejorado, y PAA voló la ruta de la ciudad de Nueva York a las Bermudas. El servicio PAA Stratoliner finalizó en 1948, cuando se vendieron sus tres aviones. TWA usó sus cinco SA-307B-1 hasta 1951, después de lo cual se vendieron. Tres aviones estaban en servicio en Indochina durante la década de 1970, se informó que un avión todavía volaba en Laos hasta 1986.

Restaurado Nube voladora Aerotransportado

Resplandeciente en su acabado Art Deco de aluminio altamente pulido, el Nube voladora voló desde Boeing Field exactamente 61 años y una semana después voló a los libros de historia. El vuelo del 11 de julio de 2001 fue en realidad su tercer primer vuelo. Voló por primera vez en 1939 desde Boeing Field. Durante sus años activos, el Nube voladora sirvió no solo a la PAA, sino también al presidente de Haití y a varios otros propietarios en su productiva vida. Hizo un segundo primer vuelo el 4 de junio de 1994 a Boeing Field después de languidecer al aire libre en el desierto de Arizona durante más de 22 años. Durante un período de siete años, un equipo de empleados y voluntarios de Boeing lo restauró en su lugar de nacimiento de la Planta II. Propiedad del Museo Nacional del Aire y el Espacio, el Nube voladora se exhibirá permanentemente en las instalaciones del museo en Washington D. C.

[Nota: El 28 de marzo de 2002, el Stratoliner restaurado desarrolló problemas en el motor durante un vuelo de prueba y se hundió en la bahía de Elliott. Nadie resultó herido y se recuperó la aeronave dañada. los Nube voladora evidentemente se quedó sin combustible, lo que hizo que descendiera al agua. En junio de 2002, Boeing ha determinado que las reparaciones necesarias para restaurar el Nube voladora a condición de volar son rentables. Un equipo de Boeing y trabajadores voluntarios lo reconstruirá, con la intención de volar hacia el este en el verano de 2003 hasta el Museo Smithsonian del Aire y el Espacio.]

Datos de Stratoliner

  • Primer avión operativo con superficies de control reforzadas hidráulicamente: elevadores y timón
  • El servicio de aerolínea de largo alcance programado más rápido: crucero de hasta 220 mph, volado por TWA modelo SA-307B a partir de 1940
  • Primer avión de pasajeros (SA-307B) con motor supercargador de dos velocidades con engranajes capaz de navegar a gran altitud con pasajeros con total comodidad a partir de 1940
  • Primer avión terrestre de cuatro motores en servicio programado de largo alcance en EE. UU.
  • Fuselaje de cuerpo ancho: más ancho a 138 pulgadas / 11.5 pies en general que su homónimo con turborreactor, el prototipo de avión cisterna / avión de pasajeros 367-80 Dash Eighty 707 a 132 pulgadas / 11.0 pies.

Boeing 307 Stratoliner Clipper restaurado Nube voladora aterrizando en Boeing Field después de su tercer primer vuelo, 11 de julio de 2001

El prototipo Boeing 307 Stratoliner voló por primera vez el 31 de diciembre de 1938


En este día en la historia de la aviación y # 8211 Boeing XP-9

1930 El caza monoplano Boeing XP-9 realiza su primer vuelo en Dayton, Ohio.

El Boeing XP-9 (modelo 96 de la empresa) fue el primer avión de combate monoplano producido por la empresa estadounidense de fabricación de aviones Boeing. Incorporaba refinamientos estructurales sofisticados que influyeron en los diseños posteriores de Boeing.

Diseñado en 1928 para cumplir con los requisitos de una solicitud del Ejército de los EE. UU. De un caza monoplano. Su principal contribución al diseño de aviones fue su construcción semi-monocasco, que se convertiría en un estándar para futuros aviones. Boeing empleó las características estructurales del XP-9 en su caza biplano P-12 contemporáneo cuando la variante P-12E incorporó una estructura de fuselaje de metal semi-monocasco similar a la del XP-9. La disposición del tren de aterrizaje del P-12C también se probó primero en el XP-9 y luego se transfirió al modelo de producción. Solo se produjo un prototipo, y el programa se canceló debido a la poca visibilidad del piloto.


Diseño Diesel Vintage

La columna de esta semana & # 8217 es de Jay Boggess. La próxima semana regresaremos a la Planta de Energía Municipal de Delta para la Parte II.

Bastante rápido, desde el principio, cuando se trata de motores diesel, se escucha la palabra "Roots Blower". Pero, ¿quién ES Roots? Hoy en la era de Wikipedia, esta es una pregunta fácil de responder, pero no cuando era niño.

Escuché por primera vez sobre el "GMC Roots Blower" asociado con dragsters sobrealimentados y hot rods de amplificador. Más tarde, mientras leía el libro de texto de 1944 de mi padre "Motores de combustión interna - Análisis y práctica de amplificación", descubrí una sección seccionada del motor CI (encendido por compresión o diésel) de 2 tiempos de General Motors, a continuación:

Más tarde, supe que los motores diésel Cleveland Diesel, Fairbanks-Morse y Electro Motive Division tenían Roots Blowers, pero nadie me explicó por qué se llamaba Roots Blower.

En 2003, una visita al azar al Museo de Historia de Colorado en Denver encontró este artefacto:

Un soplador de ventilación de minas para ventilar minas subterráneas de roca dura, construido por P.H. & amp F.M. Roots Company, Connersville, Indiana. El cartel indicaba una fecha, pero las fotografías digitales de baja resolución de la época no me permiten acercarme; otras fuentes apuntan a mediados de la década de 1880 más o menos.

Otro punto de datos provino de otra visita al azar, esta vez a los altos hornos de Bethlehem Steel casi conservados en Bethlehem, PA (gracias a mi ex colega de EMD, Mark Duve, quien insistió en que nos detuviéramos).

El edificio en el primer plano de la foto estaba desbloqueado, nos aventuramos dentro y descubrimos estos:

Rotores Roots Blower de dos lóbulos muy distintivos: mire con atención y verá excéntricas de motor de vapor contrapesadas en el extremo de los rotores. Dentro del mismo edificio estaban los cilindros horizontales de la máquina de vapor a juego para accionar estos rotores (tomé fotos, pero el paso de 16 años las ha perdido). Más tarde supe que el suministro de alto horno fue uno de los primeros usos de Roots Blowers.

Entonces, ¿quiénes eran P.H. & amp F.M. ¿Raíces? Wikipedia apunta a un libro de 1931, "Cien y cincuenta años de desarrollo estadounidense de Indiana", que proporciona la mayoría de las respuestas. Philander Higley y Francis Marion Roots eran hermanos. Francis era el hermano menor, nació en 1824, fue a buscar oro en California en 1849, regresó a casa en 1850 y comenzó a trabajar con su hermano Philander en la manufactura. Ellos patentaron el “Roots Positive Blast Blower” en 1866. Francis falleció en 1889, Philander falleció en 1879. Su compañía fue comprada por Dresser Industries en 1931 y renombrada como Roots-Connersville Blower Company. En la Segunda Guerra Mundial, produjeron sopladores de baja presión para soplar tanques de lastre en submarinos de EE. UU., Así como sopladores centrífugos para varios usos de baja presión / alto volumen, eventualmente sumergidos en la amplia línea de productos Dresser.

Aplicaciones del soplador de raíces:

Ventilador de tanque de lastre submarino:

Esto se indica en el dibujo como un soplador de 1600 CFM, diseñado y construido por Roots-Connersville Blower Corporation, Connersville, Indiana. El motor impulsor es un motor de CC de trabajo intermitente de 1750 RPM, 90 caballos de fuerza.

Para divagar extensamente: los submarinos de la Segunda Guerra Mundial tenían dos sistemas para soplar sus tanques de lastre & # 8211 3000-PSI de aire comprimido almacenado reducido a 600 PSI para comenzar el proceso de superficie y aire de baja presión de 10-PSI suministrado por sopladores para terminar el trabajo una vez que un submarino emergió. Fue en este trabajo de baja presión que se utilizaron sopladores Roots o sopladores centrífugos. Otro uso interesante fue que cuando se sumerge un submarino, se ventilan varios tanques dentro del submarino, lo que eleva la presión interna del barco varios PSI por encima de la presión atmosférica. Si la escotilla se abría inmediatamente, se sabía que la ráfaga de aire lanzaba a los marineros por la borda. En cambio, la escotilla entre la torre de mando y la sala de control se cerraría, el barco saldría a la superficie y la escotilla del puente se abriría. Mientras el capitán verificaba si la costa estaba despejada, se pone en marcha el soplador de baja presión terminando el golpe de los tanques de lastre y reduciendo el exceso de presión de aire en el interior del resto de la embarcación.

Motor Fairbanks-Morse de pistón opuesto 38D:

El manual FM 38D de la era de la Segunda Guerra Mundial no usa la palabra "Roots Blower" sino que se refiere a ella como un "Scavenging Air Blower". El soplador FM 38D gira a 1450 rpm y proporciona 6000 CFM a aproximadamente 2 a 4 PSI. La versión de inversión directa de este motor utiliza un conjunto de varillaje y válvulas de aire en el soplador para dirigir el aire en la dirección correcta cuando el motor está funcionando a popa, por lo que el soplador está funcionando hacia atrás.

División de motores diesel de General Motors Cleveland (CDED) 278A Diesel marino:

Diagramas de división de motores diesel de Cleveland & # 8211 Haga clic para ampliar

Cleveland Diesel montó su soplador único Roots en la parte delantera de su motor, esencialmente acortando o alargando el soplador para adaptarse al flujo de aire de los modelos de 6, 8, 12 o 16 cilindros del 278A, como lo ilustran las fotos y la siguiente tabla.

16-278A & # 8211 Motor de escolta destructor de 1700 HP: 1650 RPM, 6.5 ”Hg, 5630 CFM
12-278A & # 8211 875 BHP Motor de remolque militar: 1650 RPM, 5.5 ”Hg, 4380 CFM
8-278A (Nuevo México) & # 8211 Motor dragaminas no magnético de 800 HP: 1833 RPM, 6.5 ”Hg, 2950 CFM
6-278A & # 8211 Motor de remolque de 480 HP 720 RPM: 1358 RPM, 4.5 ”Hg, 2180 CFM

Foto de la División de Motores Diesel de Cleveland & # 8211 Colección de Scott D. Zelinka Foto de la división de motores diesel de Cleveland y colección n. ° 8211 de Scott D. Zelinka

Gracias a Scott Zelinka por las fotos de Cleveland anteriores que muestran un par de rotores en espiral utilizados por CDED. Las holguras entre los rotores se establecen en .024 y # 8243 (en los cilindros 12 y 16) y .018 y # 8243 en los motores más pequeños. Me parece francamente sorprendente que algo con este complejo de forma & # 8211 y, sin embargo, entrelazado, pudiera mecanizarse a mano con tanta precisión y producirse en masa, mucho antes que las computadoras y el CNC.

Con el nuevo motor Cleveland Diesel 498, se usó un pequeño soplador Roots junto con el turbocompresor accionado por el escape para proporcionar un barrido de RPM más bajo. EMD resolvería este problema con su propio turbocompresor en el 567. Un embrague centrífugo impulsa el soplador fuera de los engranajes de sincronización que se desacoplarían a ciertas RPM y permitirían que el turbocompresor girara libremente.

Diagrama de Cleveland 498

Motores Soplados EMD 567/645 Roots

Electro-Motive respondió a la pregunta de Roots Blower de una manera totalmente diferente a su división hermana de GM, CDED. EMD también tenía cuatro motores diferentes para soportar: 6 - 8 - 12 - 16 cilindros. EMD eligió un diseño de soplador, luego usó ese único soplador para el modelo de 6 y 8 cilindros y un par de sopladores para los cilindros de 12 y 16, cambiando la relación de transmisión del soplador (y las RPM del soplador) entre 6 y 8, y 12 y 16 motores, ganando economía de escala y menos piezas de repuesto para soportar.

A continuación se muestra el modelo 567 de 8 cilindros:

Haga clic para ampliar la foto manual del motor diesel Cleveland # 8211 - Remolcador ST del ejército de la Segunda Guerra Mundial - colección de Jay Boggess

Y aquí está el modelo 16-567C de mediados de la década de 1950. Tenga en cuenta la entrada de aire direccional, una señal de que este motor probablemente se construyó para la generación de energía estacionaria.

Haga clic para ampliar & # 8211 Cleveland Diesel Engine Division Foto & # 8211 Jay Boggess Collection

La imagen 16-567C ilustra otra característica de diseño inteligente que incorporó EMD. Al colocar los sopladores Roots por encima del cigüeñal (impulsados ​​por los accionamientos del árbol de levas del motor), los diseñadores de EMD proporcionaron un nicho para un generador debajo de los sopladores, ahorrando la longitud total del motor / generador y, por lo tanto, la longitud total de la locomotora.

Estos son solo algunos usos breves del Roots Blower & # 8211, varios otros fabricantes los han usado, y en una de las siguientes partes de la Planta de Energía Municipal de Delta, veremos un soplador centrífugo Roots-Connersville gigante utilizado para alimentar el gran motor 31A18. Los sopladores de raíces son comunes en muchos usos industriales diferentes fuera de los motores.

Si bien se han construido muchos miles de sopladores de raíces, creo que su día bajo el sol ha pasado. Desde mis días en el ferrocarril de Alaska, las regulaciones de emisiones de la EPA estaban comenzando a acercarse al motor Roots Blown. No conozco los detalles, pero el GP38-2 que poseía el AkRR tuvo que ser desajustado para obtener mejores emisiones, lo que dio como resultado una menor economía de combustible. E incluso entonces, la EPA no estaba muy contenta con eso (es decir, las regulaciones EPA Tier 0/1/2/3 solo permitían el desajuste para motores existentes y no serían aplicables a un nuevo motor EMD soplado por Roots) .

Entonces, cuando escuche pasar un EMD más antiguo, ya sea GP7, GP9 o 38, piense en Philander Higley y Francis Marion Roots y lo que inventaron hace 150 años.

Barra lateral: soplador de raíces o sobrealimentador de raíces?

El blogmaster Paul Strubeck ha descubierto discusiones un tanto acaloradas entre los términos “Roots Blower” y “Roots Supercharger”. Ambos términos pueden ser correctos. Intentaré aclarar, pero introduciré mis comentarios de que soy ingeniero eléctrico por formación / experiencia y solo un motorista de "sillón" (por estar con mi padre y los muchos, muchos engranajes en Electro-Motive más de 22 años).

La sobrealimentación se define como el atasco de más aire que la presión atmosférica en cada cilindro antes de que comience la compresión por el pistón. Mis notas del libro de texto de combustión interna de 1944 al proporcionar algún tipo de bomba de aire, puede obtener más potencia para el mismo peso del motor o compensación de aire fino para un motor de avión a gran altitud.

En los motores diesel de dos tiempos (FM, Detroit Diesel, CDED, EMD), el Roots Blower actúa principalmente para eliminar los gases de escape del cilindro después de cada carrera de potencia. Si las válvulas de escape se cierran antes que los puertos de admisión (en el caso de un diésel GM de 2 tiempos), se producirá una sobrealimentación. Pero el propósito principal es eliminar los gases de escape.

Si la bomba de aire es impulsada por una turbina unida al colector de escape, entonces la disposición se denomina turbocompresor. El motor EMD 645E3 turboalimentado proporciona 3000 THP en el GP40 / SD40, mientras que el motor Roots 645E del GP38 proporciona solo 2000 THP. El motor radial Wright del Boeing B-17 de la Segunda Guerra Mundial usaba un turbocompresor para que pudiera volar a 25.000 pies sobre Alemania, con cada motor produciendo 750 HP en altitud.

Barney Navarro fue el primer hot rodder en poner un Roots Blower con la historia de Detroit Diesel en un motor de automóvil en la década de 1950 & # 8217. The blower, from a Detroit Diesel 3-71 was belt driven off of the crankshaft and made 16PSI of boost in the engine. After that the doors opened and the Roots style blower became a choice power added for race cars (typically drag cars). Today, they are still referred to an x-71 style (in different sizes, including a 14-71, an engine never made), however they are specific made for the application, and not WWII surplus! Supercharging on gasoline/car engines is a much larger topic that literally has had books written on it.

A 14-71 Roots blower on a Pro-Mod car. These blowers are overdriven (the blower turns faster then the crankshaft) to force as much air in as possible.

A little more on a Top Fuel engine – 11,000HP for 3.7 seconds at a time. https://www.hotrod.com/articles/ccrp-1009-8000hp-top-fuel-engine/

Thanks to Jay for writing this weeks post (with some added commentary from me, namely on the Roots Blowers on race cars).


DO-178C and DO-178B Software Certification

The level of effort to comply with the objectives of DO-178 will vary based on software criticality (depending on how software can contribute to a failure condition). The level of effort is also proportional to the size of the software under consideration. DO-178 defines five software levels, each related directly to the failure condition that can result from anomalous behavior of the software. The software level definitions given in DO-178 and the number of objectives required to satisfy the requirements of each level are shown below.

DO-178C software levels

Failure Condition Software Level Number of Objectives
Catastrophic Level A 71
Hazardous / Severe – Major Level B 69
Importante Level C 62
Minor Level D 26
No Effect Level E 0

DO-178 deliverables

The software life cycle data required by DO-178 includes the following:

Plan for Software Aspects of Certification

Provides the Certification Authorities an overview of the means of compliance and insight into the planning aspects for delivery of the product.

Software Quality Assurance Plan

Defines the SQA process and activities.

Software Configuration Management Plan

Defines the CM system and change control process.

Software Development Plan, Software Requirements Standard, Software Design Standard, Software Coding Standard

Defines the processes used for requirements analysis, development, and test for the software product. Includes the standards for requirements, design, and code.

Software Verification Plan

Defines the test philosophy, test methods and approach to be used to verify the software product.

Software Test Plan

Documents the project-specific approach to verifying the software product.

Software Requirements Specification

Defines the high-level requirements applicable to the certifiable software, including the derived requirements.

Tool Requirements Document

Defines the required functional behavior of a verification tool under normal operating conditions.

Software Design Document

Describes the design of the certifiable software.

Software Configuration Index

Identifies the components of the certifiable software with version information necessary to support regeneration of the product.

Software Life Cycle Environment Configuration Index

Identifies the tools end environment used to build and test certifiable software.

Tool Qualification Document

Documents the qualification evidence for any DO-178 verification tools against the requirements established in the PSAC and Tool Requirements Document.

Software Development Folder

Note that this is provided as a set of files on electronic media image using Verocel’s VeroTrace tool. They may not necessarily be maintained as a hard-copy folder. However, traceability between all artifacts still needs to exist and be proven.

Software Development Folder includes as a minimum:

(a) Reference to the applicable requirements

(b) Reference to the implementation (Design & Code)

(c) Evidence of reviews for the Requirements, Design, Code, and Test procedures and test results

(d) Software Test Procedures

(f) Analysis documents for verification, coverage analysis, and any special case analysis.

(g) Change History (CM System)

(h) Applicable Problem Reports

Traceability Matrix

Provides traceability from the requirements to the built software to tests for the delivered software product.

Software Accomplishment Summary

Documents the actual versus planned (per PSAC) activities and results for the project. Provides a summary of the means of compliance used for the software. Justifies any deviations from the plans.

Fuentes

Provides the Source files for:

1. Certifiable software
2. Test Procedures
3. Build and Test Scripts

Results

Documents the results of the functional and structural coverage testing. This includes the actual results and any applicable analyses performed including coverage analysis.

Bibliotecas

Linkable versions of the “as tested” software.

Addressing the planning, requirements and verification processes

The planning process begins with the Plan for Aspects of Software Certification (PSAC). The PSAC describes the scope system and software that will be considered for certification. The PSAC also describes the overall software life cycle, the software development plan, the software verification plan, the standards that will be used along with the Software Configuration Management Plan and Software Quality Assurance Plan. These core plans and standards define the framework of how the software will be developed and verified along with the transition criteria for each life cycle phase. The PSAC should also call out any tools that will be used to support development and verification processes and identify whether those tools need to be qualified because they automate a process of the software life cycle.

For Level A, B and C software both high-level and low-level requirements need to be developed and verified for the software. For Level D software, only high-level requirements are developed and verified. The verification activities (for levels A-C) should include reviews of requirements, design, code, test cases, test results and coverage analysis. Verocel’s tools such as VeroTrace can manage and control all life cycle data (including reviews and test procedures and results). Verocel’s VerOCode and VeroSource tools are qualified to DO-330, TQL-5 and help with object code and source code coverage respectively.

Previously developed software and DO-178

It is common for applicants to take an existing set of functional software through the DO-178 certification process rather than develop software in a waterfall model while producing the certification artifacts. DO-178 is written as if a waterfall model of development is used, but any software development model could apply. The same objectives apply to software that is engineered to meet DO-178 as software that is developed to meet DO-178 from the start. As shown above, there are many planning documents produced under DO-178. Planning involves not only a strategy for certification, but also a detailed implementation of how the certification will take place including software quality, configuration management, requirements, design and coding standards, and a detailed plan of how the software will be verified. This planning activity involves the entire engineering and quality team and may likely take a number of months to complete.

Software prototypes

One way to carry out a process is to use a software prototype (assuming the prototype under consideration is functional and operational) and to capture a set of complete requirements that can be used for test and verification purposes. Normally, these requirements would include both high-level and low-level requirements that map to specific functions in the source code. These requirements would need to be reviewed (independently for Level A) and then used as a basis to construct the test cases for the software. However, before the testing process can begin, the detailed design should be either extracted from the existing source code or developed after the high-level requirements are approved.

The design can be extracted from comments in the source code and put into a descriptive textual document (that shows compatibility with high-level requirements). However, this low-level design information is usually not sufficient to reflect the entire software design. There also needs to be a high-level design document that describes how all the software components will work together, their interdependencies and timing relationships, etc. The low-level and high-level designs also need to be reviewed for accuracy and consistency among other objectives. Once the requirements and design are complete and approved, efforts to review the source implementation and production of test cases can begin. It should be noted that these efforts (requirements, design, code and test) can all happen in parallel provided sufficient configuration management of any approved artifact is in place.

Useful metrics

The cost of DO-178 certification varies greatly depending on engineering expertise and code size. One has often heard of the “multi-million dollar” answer when asking the cost of certification of any software to DO-178, regardless of size.

So how to more accurately predict the effort required?

Effort scope

There are a number of ways to scope the level of effort required for DO-178 certification. One useful way to scope the effort is to examine the size of artifacts from previous certification efforts. Consider the example of an operating system certified to Level A: the source code consists of about 12,000 lines of code which resulted in the generation of 1,300 requirements for approximately 700 functions. When determining scope of effort, one useful metric is to plan on 2-4 requirements per function – or 1 requirement for every 5-10 lines of code. Then each requirement will need to be tested, resulting in 1 test procedure for every 2-4 requirements. All requirements, design, code and test artifacts need to be reviewed via checklists. Additionally, the artifacts need to be linked to show traceability between requirements, design, code and tests/results.

What does it cost to certify a line of software to DO-178?

This is a common question asked by software managers. Intuitively, it would seem that it is much costlier to certify software to Level A rather than Level C, given that Level C has only 62 objectives and Level A has 71 objectives to be met. But experience has shown that the difference in cost between Level A and Level C is not that great. This is evidenced by the fact that all the deliverables defined above are required both for Level A and Level C software. In fact, the software planning and software development objectives under DO-178 for Level A and C are identical! The differences between Level A and Level C from a verification perspective impact the requirements, design, testing and analysis processes. Level A verification has the added requirement of independence for some objectives (where the development and verification efforts must be accomplished by different persons). This additional requirement can indeed add engineering labor to the certification effort however, the added cost is likely to be a small percentage of the total certification effort.

Where Level A certification can get expensive is usually through the certification scrutiny an applicant will face when all verification efforts are complete. Convincing an auditor or host of auditors that have the responsibility to “sign off” on software where loss of life could result from failures can be challenging if the applicant has not adequately addressed the planning, requirements and verification processes. Audits can result in added activities that extend project schedules and increase costs. All Level A certification should be planned with a schedule buffer for planned audits and potential rework.

Assessing cost

Assessing a cost for all this effort requires an estimation of the engineering labor required for each development and review activity. How long does it take an engineer to produce a requirement from an existing implementation? One way to find the answer is to ask the engineers to estimate the effort for each activity (it is presumed that the engineer is very familiar with the software and design). Thus, a combined estimation can be built based on the engineering labor assessments for requirements, design, tests, reviews, etc.

Experience has shown that the cost of certification per line of code can range from $25 to $100 depending on the cost of labor in a given organization. That would mean that certification of 100,000 lines of code could range from $2.5 million to $10 million. This range should not be applied to any software project however it is only a guideline that must be substantiated and corroborated by the assessment of metrics, a detailed analysis of the source code, engineering judgment, and compensation for risk factors such as certification of object oriented design.


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