Em aeronaves de pistão de alta altitude, que tipo de indução forçada (boost) é usada?

Você pode ter (turbo- ou super-) ou ambos (superturbo-), há também o turbo-composto motor .

Most WWII aircraft engines had mechanically driven superchargers, and the turbosuperchargers (with intercoolers) were added to achieve desired altitude performance.

Modern aviation piston engines designed to run at high altitudes typically include a turbocharger rather than a supercharger. The change in thinking is largely due to economics. Aviation gasoline was once plentiful and cheap, favoring the simple, but fuel-hungry supercharger. As the cost of fuel has increased, the supercharger has fallen out of favor.

— Wikipedia [edited for context; citations missing from main article]

Durante a Segunda Guerra Mundial, eram comuns os motores de duas velocidades com super-turbocompressor de dois estágios e intercooler.

(Molduras de YouTube )

O ar comprimido através da turbina acionada por exaustão é canalizado para um supercharger de acionamento mecânico com engrenagens. (O motor a jato deve ter dado uma risada).

• Você obtém a super peça, que é um impulso de compressor acionado mecanicamente.

• A parte turbo, que é um compressor impulsionado por turbina.

• Intercooler para resfriar o ar.

• As duas velocidades e fases são para operações de baixa e alta altitude. Caso contrário, o motor pode explodir em baixa altitude.

Um bom exemplo é o Wright R-3350 Duplex-Cyclone usado no Boeing B-29 Superfortress e outras aeronaves. Entrega de até 3.800 shp (2.830 kW).

• Acima é um exemplo de ter ambos, no entanto, como observado nos comentários, superturbocompressor como um termo é usado hoje em dia para descrever um turbocompressor.

Aqui está um filme de treinamento desclassificado - a partir do qual os quadros acima foram tirados: Turbosuperalimentador: Master of the Skies (1943)

Inicialmente, toda a sobrecarga foi feita com os superchargers. Leia Nota Técnica NACA 48 para um bom resumo do trabalho alemão em superchargers durante a Segunda Guerra Mundial, que chegou ao ponto de estar quase pronto para uso operacional quando a guerra terminou.

De Notas sobre os supercompressores alemães da WW I :

All of these projects failed in the sense that the war ended before the technology could yield military advantage. While we have nothing by way of the detailed reporting on German wartime research accorded to British and American efforts, it appears that Germany came closest to producing combat-ready supercharged engines. Certainly they had a denser supplier network than the Allies, more consistent research goals, and accumulated far more hours of test flying.

Os turbocompressores foram investigados logo depois, mas foram usados com muito menos frequência por dois motivos:

• Devido à maior inércia, um turbocompressor reage apenas lentamente às mudanças de velocidade, o que limita as opções do piloto, especialmente em caças.
• Para evitar sobrecarregar o motor, os turbocompressores precisam de um wastegate . Antes que os wastegates automáticos fossem desenvolvidos, o risco de tratamento incorreto de a configuração wastegate era real demais.

Em Wikipédia :

Turbochargers were first used in production aircraft engines such as the Napier Lioness in the 1920s, although they were less common than engine-driven centrifugal superchargers.

Somente quando bombardeiros e aviões precisaram maximizar sua autonomia, a vantagem dos turbocompressores, sua maior eficiência, entrou em vigor. Em muitos casos, um motor supercharged tinha um turbocompressor adicionado porque o alto conteúdo de energia dos gases de escape oferecia ganhos fáceis de eficiência. Note-se que a maioria dos primeiros exemplos de aeronaves com turbocompressor eram tipos em que os motores são executados a uma potência constante durante muitas horas. O que também ajudou foi o desenvolvimento de motores a jato que estimularam tanto a pesquisa de ligas de alta temperatura quanto a aerodinâmica de turbinas. Este foi um desenvolvimento que se reforça mutuamente, porque os primeiros projetos de turbojato foram baseados em turbocompressores já existentes.

Com baldes de carga automáticos, pouca necessidade de ajustar freqüentemente a potência do motor, muita experiência em materiais de alta temperatura e altos preços de combustível, hoje o turbocompressor é a escolha óbvia para aumentar a pressão do motor. As mais recentes plataformas de alta altitude movidas a pistão, o Boeing Condor e o Grob Strato 2C , turbocompressores usados. No caso da Condor, este era um turbocompressor de duas fases com intercooler, no entanto, o teste de voo revelou problemas de sincronização entre os dois estágios. O Strato 2C tinha dois turbocompressores e um supercharger, todos com intercooling.