Varför har manöverspänningsmätaren på Ki-61 negativa värden?

Ansvarsbegränsning: Jag vet inte om mitt svar är korrekt, men jag tror att det är troligt.

Ki-61-motorn var Kawasaki Ha-40 , en japansk version av Daimler-Benz DB 601 Aa turboladdad inverterad V-motorn, så jag antar att motorns instrumentation inspirerades av det som användes i Tyskland vid den gången. Manifoldtrycket mättes i ata (Atmosphäre absolut, nära 1 bar), vilket är multiplar av det normala atmosfärstrycket. Bilden nedan visar manifoldtrycksmätaren för Me-109 G, som använde DB 605 A. Detta härleddes från DB 601, och manifoldtrycksmätaren har ett intervall från 0,6 ata till 1,8 ata.

DB 601 A hade ett maximalt manifoldtryck till sjöss nivå på 1,35 ata . Detta antar att Ha-40 också turboladdades till 1,35 ata, vilket är 1,368 bar. Den kritiska höjden var förmodligen endast 3700 m. Den vanliga DB 601 A hade en kritisk höjd av 4500 m, vilket reducerades i exportversionen DB 601 Aa till 3700 m. Jag kunde inte hitta en direkt referens för Ha-40s kritiska höjd.

Vid 11.600 m service taket på Ki-61 är atmosfärstrycket 206,6 mbar. Nu behöver vi faktor i ramtrycksförstärkningen på ca. 20% vid 300 kts TAS och med det 2,14 kompressionsförhållande som behövs för en kritisk höjd av 3700 m, skulle detta översättas till ett manifoldtryck av 530 mbar eller 0,522 ata. Om Kawasaki-ingenjörerna höjde det till 2,37-kompressionsförhållandet hos den ursprungliga DB 601 A, kunde man även ha ett tryck på 11.600 m på 578 mbar eller 0,570 ata.

Den mest trovärdiga förklaringen för numren på manifoldtrycksmätaren skulle nu vara procent över rsp. under 1 ata, det statiska trycket vid havsnivån. Eftersom det är viktigare att inte överbelasta motorn på låg nivå passar den övre gränsen +40 bra till den maximala 1,35 ata-inställningen. Detta passar också bra med det statiska värdet på 0, vilket betyder 1 atmosfär. Vid hög höjd skulle kompressorn ändå köras vid maximal inställning, och skalaen här är för att informera piloten om tillgänglig kraft och täcker inte de lägsta värdena nära maximal höjd.

Jag kunde inte hitta ett resultatdiagram för Ha-40 eller DB 601 A, och närmaste Google grävde ut för mig är resultatdiagrammet för DB 601 E nedan. Observera att denna motor hade mer prestanda (2700 RPM och 1,42 ata manifoldtryck för start, DB 601 A används 2400 RPM och 1,35 ata) och en högre kritisk höjd av 4800 m:

Nollvärdet är standardreferenspunkten för japansk manifoldtryck, vilket är 750 mm Hg Absolut Tryck. Ki-61-I-seriens flygplan var utrustad med Ha-40-motorn, som inte var en exakt kopia av DB 601Aa utan härledd från den. Det normala maximala Manifoldtrycket var +240 mm Hg vilket skulle vara 240 mm + 750 mm == > 990 mm Hg eller 38,98 tum Hg på en mer känd skala. Det maximala lufttrycktrycket som är tillgängligt för start (1 minutersgräns i original DB 601Aa men inte känd i Ha-40) var +330 mm.

Så .... en skala av + - 40 centimeter ger ganska god känsla för en manifoldtrycksmätare.

• Ivan.