Por que o manômetro do Ki-61 tem valores negativos?

Aviso: Não sei se minha resposta está correta, mas acho que é plausível.

O motor Ki-61 era o Kawasaki Ha-40 , uma versão japonesa do Daimler-Benz DB 601 Aa motor em V invertido turbocharged, então eu diria que a instrumentação do motor foi inspirada no que foi usado na Alemanha em esse tempo. A pressão do coletor foi medida em ata (Atmosphäre absolut, próximo a 1 bar), que é múltiplo da pressão atmosférica padrão. A figura abaixo mostra o manômetro múltiplo do Me-109 G, que utilizou o DB 605 A. Este foi derivado do DB 601, e o manômetro múltiplo tem um intervalo de 0,6 ata a 1,8 ata.

O DB 601 A tinha uma pressão máxima de admissão no mar nível de 1,35 ata . Isso me permite supor que o Ha-40 também foi turbinado para 1,35 ATA, que é de 1,368 bar. A altitude crítica foi provavelmente apenas 3700 m. O DB 601 A regular tinha uma altitude crítica de 4500 m, que foi reduzida na versão de exportação do DB 601 Aa para 3700 m. Não consegui encontrar uma referência direta para a altitude crítica do Ha-40.

No teto de serviço de 11.600 m do Ki-61, a pressão atmosférica é de 206,6 mbar. Agora precisamos levar em consideração o ganho de pressão do aríete de aprox. 20% a 300 kts TAS, e com a taxa de compressão de 2,14 necessária para uma altitude crítica de 3700 m, isso se traduziria em uma pressão de 530 mbar ou 0,522 ata. Se os engenheiros da Kawasaki levantassem isso para a taxa de compressão de 2,37 do DB 601 A original, a pressão do coletor de 11,600 m poderia ser 578 mbar ou 0,570 ata.

A explicação mais plausível para os números no manômetro de admissão agora seria porcentagem sobre rsp. abaixo de 1 ata, a pressão estática no nível do mar. Como é mais importante não sobrecarregar o motor em nível baixo, o limite superior de +40 se ajusta bem à configuração máxima de 1,35 ATA. Isso também se ajusta bem ao valor estático de 0, significando 1 atmosfera. Em altas altitudes, o compressor funcionaria no máximo, e a escala aqui é para informar o piloto sobre a potência disponível, e não cobriria os valores mais baixos perto da altitude máxima.

Não consegui encontrar um gráfico de desempenho para o Ha-40 ou o DB 601 A, e o Google mais próximo encontrado para mim é o gráfico de desempenho do DB 601 E abaixo. Por favor, note que este motor teve mais desempenho (2700 RPM e 1,42 de pressão do coletor de Ata para decolagem; o DB 601 A usou 2400 RPM e 1,35 ATA) e uma altitude crítica mais alta de 4800 m:

O valor zero é o ponto de referência padrão para as pressões do manifold japonês, que é 750 mm Hg de pressão absoluta. A aeronave da série Ki-61-I foi equipada com o motor Ha-40, que não era uma cópia exata do DB 601Aa, mas sim derivada dele. A pressão máxima normal do coletor foi de +240 mm Hg, o que seria 240 mm + 750 mm == > 990 mm Hg ou 38,98 polegadas Hg em uma escala mais familiar. A pressão máxima do coletor disponível para a decolagem (limite de 1 minuto no DB 601Aa original, mas não conhecida no Ha-40) foi de +330 mm.

Então ... uma escala de + - 40 centímetros faz muito sentido para um Manômetro de Pressão.

• Ivan.