FIAT AS.8

Dal 10 aprile 1933, l’Italia aveva goduto della proprietà del record mondiale di velocità assoluto di 3 km per gli aerei. Il maresciallo Francesco Agello ha stabilito il record a 423,824 miglia orarie (682,078 km / h) nell’idrovolante MC.72 Macchi-Castodi costruito per il concorso Schneider Trophy. L’MC.72 era alimentato da un motore FIAT AS.6 a 24 cilindri . Agello ha continuato a registrare il record a 440.682 mph (709.209 km / h) il 23 ottobre 1934 in un altro MC.72.

Vista laterale del motore FIAT AS.8 V-16 progettato appositamente per il pilota CMASA CS.15.

Tuttavia, la Germania ha conquistato il record mondiale di velocità il 30 marzo 1939, quando Hans Dieterle volò per 463,919 miglia orarie (746,660 km / h) nella Heinkel He 100 (V8). La Germania ha sollevato il record un mese dopo, il 26 aprile 1939, quando Fritz Wendel ha percorso 469.221 mph (755.138 km / h) nel Messerschmitt Me 209 (V1).

Anche prima del volo record di Dieterle, gli italiani avevano pensato di costruire un aereo appositamente per un nuovo tentativo di record. La FIAT, con il supporto del governo italiano, voleva vincere il record e aveva avviato un progetto di aeromobili e motori che era in qualche modo finalizzato prima del volo record di Wendel. Il nuovo velivolo da record è stato progettato e costruito da Costruzioni Meccaniche Aeronautiche SA (CMASA), una filiale della FIAT a Pisa. Il motore sarebbe stato progettato e costruito presso la sede della FIAT a Torino.

Una vista posteriore della FIAT AS.8 che mostra la valle tra le rive del motore. I piccoli collettori su ogni banco devono prendere l’acqua di raffreddamento dai cilindri. Sono installati all’indietro in questa foto; la presa dovrebbe essere nella parte posteriore del motore. Il collettore di aspirazione lungo ricorda il collettore ancora più lungo utilizzato su AS.6. La grande apertura nel gomito del collettore, vista appena sopra il carburatore, è una valvola di sfogo per prevenire la pressurizzazione eccessiva del collettore (forse in caso di ritorni di fiamma – un problema importante nello sviluppo iniziale dell’AS.6).

L’aereo è stato progettato da Manlio Stiavelli ed era conosciuto come Corsa (che significa gara) Stiavelli 15, o solo CS.15. Lucio Lazzarino, un ingegnere del CMASA, ha analizzato e testato vari aspetti del design CS.15. Il CS.15 era un piccolo velivolo mid-wing interamente in metallo con un’area frontale molto bassa. La sua ala monospar da 9,5 metri (9,5 m) aveva alette e alettoni convenzionali. La cabina di guida era situata a poppa sulla fusoliera da 29,2 ft (8,91 m) ed era carenata nella lunga coda.

Per mantenere l’ala sottile e la fusoliera stretta, le ruote principali del CS.15 si piegavano l’una verso l’altra prima di rientrare a poppa nella fusoliera. Il serbatoio del carburante della CS.15 era situato dietro il motore, davanti al pozzetto e ben al di sopra del carrello principale. La capacità del carburante era molto limitata, e il CS.15 aveva solo una resistenza sufficiente per catturare il record di velocità, circa 30 minuti di volo. Il peso a vuoto stimato del CS.15 era di 4.213 libbre (1.910) kg e il suo peso totale era di 5.000 libbre (2.270 kg).

Per potenziare il CS.15, Antonio Fessia e Carlo Bona hanno presentato il progetto del motore AS.8 ( Aviazione Spinto 8) alla FIAT. L’AS.8 era un design completamente nuovo ma aveva molti elementi in comune con il motore AS.6 usato nell’MC.72. L’AS.6 fu progettato da Tranquillo Zerbi, e Fessia aveva assunto la posizione di Zerbi alla FIAT quando morì il 10 marzo 1939. L’AS.8 era un motore raffreddato a liquido con cilindri molto simili agli AS.6, che utilizzava due aspirazione e due valvole di scarico azionate da doppio albero a camme in testa. L’AS.6 e l’AS.8 condividevano la stessa corsa di 5,51 pollici (140 mm), ma il foro dell’AS.8 era aumentato di 0,08 pollici (2 mm) e 5,51 pollici (140 mm). Secondo quanto riferito, l’AS.6 e l’AS.8 utilizzavano le stesse bielle ed entrambi i motori venivano avviati con aria compressa.

Questa vista mostra i quattro magneti di FIAT AS.8 appena sopra la riduzione dell’ingranaggio dell’elica. Notare le valvole di distribuzione dell’aria azionate dagli alberi a camme di scarico per l’avviamento del motore. L’uscita delle pompe dell’acqua può essere vista nella posizione in avanti, che differisce dalla prima immagine in questa pagina.

L’AS.8 era insolito in molti modi. I suoi due banchi di otto cilindri individuali erano fissati a 45 gradi. I 16 cilindri hanno dato una cilindrata totale di 2.104 cu in (34.5 L). I cilindri avevano un rapporto di compressione da 6,5 a 1. Il compressore monostadio era orientato verso la parte posteriore del motore e forniva aria pressurizzata ai cilindri tramite un lungo collettore di aspirazione tra i banchi dei cilindri. I carburatori sono stati montati sopra il compressore. A differenza dell’AS.6, che utilizzava eliche coassiali indipendenti, l’AS.8 presentava eliche controrotanti collegate alla parte anteriore del motore con una riduzione di 0.60: 1. Due serie di eliche a due pale con un diametro di 2,2 ft (2,2 piedi) potrebbero convertire la potenza dell’AS.8 in spinta per CS.15. Il motore ha pesato 1,742 libbre (790 kg).

Nove cuscinetti principali sono stati utilizzati per supportare l’albero motore lungo e per alleviare le vibrazioni torsionali. Inoltre, gli azionamenti per gli alberi a camme, i magneti e le pompe dell’acqua erano montati nella parte anteriore del motore. Ogni banco cilindri aveva due magneti per sparare le due candele per cilindro. La valvola del distributore per l’avviamento dell’aria è stata azionata dalla parte anteriore dell’albero a camme di scarico per ciascun banco cilindri. I gas di scarico di AS.8 sono stati utilizzati per aggiungere la spinta propulsiva attraverso le pile di scarico appositamente progettate su ciascun cilindro.

Una vista dettagliata della banca del cilindro destra dell’AS.8. Ogni cilindro aveva una candela sull’esterno del motore e una sul Vee. Il tubo accanto alla candela è per l’avviamento dell’aria. Il collettore sul fondo alimentava acqua fredda nella camicia del cilindro. ( Immagine di Emanuele via Flickr)

Per il raffreddamento, l’acqua pressurizzata è stata aspirata in una pompa su ciascun lato del motore, vicino alla sua parte anteriore. Un collettore consegnava l’acqua a ciascun cilindro all’esterno della banca. L’acqua quindi scorreva attraverso i cilindri ed usciva dalla loro cima in un altro collettore situato nella V del motore. L’acqua riscaldata, ancora sotto pressione, è stata riportata alla coda del CS.15, dove è stata depressurizzata e fatta bollire. Il vapore scorreva quindi attraverso le ali del CS.15, dove l’80% della loro superficie era usato per raffreddare il vapore e permettergli di condensare nuovamente nell’acqua. L’acqua è stata quindi re-pressurizzata e reimmessa nel motore. L’olio motore è stato anche raffreddato dal raffreddamento superficiale nella parte posteriore e nella coda dell’aereo.

Un disegno a tre viste del pilota CMASA CS.15. Notare le ali sottili, l’area frontale minima e la retrazione dell’ingranaggio principale.

All’inizio del 1940 furono costruiti prototipi in scala reale di vari componenti CS.15 e la costruzione della CS.15 era in corso. Le prove in galleria del vento indicavano che il CS.15 avrebbe raggiunto una velocità di 528 mph (850 km / h). Il motore AS.8 era in esecuzione sul banco di prova in questo momento. Durante questi test, l’AS.8 ha raggiunto una potenza di 2.500 CV (1.864 kW), ma il motore è stato valutato a 2.250 CV (1.678 kW) a 3.200 giri / min. Il motore ha accumulato decine di ore di funzionamento sul banco di prova e ha riscontrato pochi, se non nessuno dei principali guasti. Non è noto quanti motori AS.8 siano stati costruiti, ma si pensa che il numero sia molto piccolo. L’AS.8 era anche il punto di partenza di un altro motore V-16, la FIAT A.38 .

Dopo che l’Italia entrò nella seconda guerra mondiale nel giugno 1940, i progressi su CS.15 e AS.8 continuarono, ma a un ritmo molto ridotto. Il CS.15 fu danneggiato in vari raid aerei, e fu ulteriormente distrutto dai tedeschi quando uscirono dall’Italia verso la fine del 1943. Alcuni ritengono che qualsiasi cosa rimasta della CS.15 sia stata portata in Germania, in quanto l’aereo è sostanzialmente scomparso. Per quanto riguarda il motore AS.8, un esempio è sopravvissuto alla guerra ed è esposto (o in deposito) presso il Centro Storico Fiat di Torino, in Italia.

L’AS.8 ha ottenuto una potenza superiore a 1 hp / cu in e 1 hp / lb-realizzazioni ricercate dai progettisti di motori di tutto il mondo.

Fonti:
MC 72 e Coppa Schneider Vol. 2 di Igino Coggi (1984)
Aeronuatica Militare Museo Storico Catalogo Motori di Oscar Marchi (1980)
World Speed Record Aircraft di Ferdinand Kasmann (1990)
Aeromobile civile e militare italiano 1930-1945 di Jonathan W. Thompson (1963)

FONTE:

https://oldmachinepress.com/2014/07/23/fiat-as-8-engine-and-cmasa-cs-15-racer/

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