Le parti principali di un aeroplano: il motore radiale o stellare

Il motore radiale o stellare è un motore a combustione interna, nel quale i cilindri sono disposti intorno ad un albero motore centrale, come i raggi di una ruota.

Motori radiale grafica animata (Image courtesy Baris Mengutay)

L'animazione del funzionamento del motore qui di fianco, mostra egregiamente la funzionalità dell'insieme, e specifica, variandone il colore, i vari momenti del motore a quattro tempi.

La meccanica

Gli aeroplani dotati di motore radiale hanno una grossa carenatura circolare anteriore, e poca profondità; il supporto motore è formato da un telaio tubolare collegato alla fusoliera.
Questo tipo di motore (ancora ampiamente prodotto per l'aviazione sportiva e Ultra Leggero), ha equipaggiato la maggior parte degli aeromobili tra il 1920 e il 1950.
Il ciclo è a quattro tempi e i cilindri sono sempre in numero dispari in modo che un qualsiasi difetto di accensione a uno di loro, non incide sulla efficienza generale del motore.
La biella principale fa corpo unico con l'albero motore, le bielle restanti (che per comodità chiameremo secondarie), sono collegate all'albero motore con dei cuscinetti posti ad anello attorno al centro di rotazione.

(Foto courtesy: http://www.rotecradialengines.com/ La Rotec è una ditta australiana che produce motori radiali.)

In genere i motori radiali hanno 7 o 9 cilindri. Alcuni tipi di motori molto più potenti, sono composti da una doppia fila in modo da avere 14 o 18 cilindri, sfasati in modo da avere tutti i cilindri in vista per un migliore raffredamento. Il raffredamento è ad aria: questo è un grosso vantaggio per ridurre il peso. Motori famosi sono quelli prodotti dalle industrie: Pratt & Whitney Wasp e Curtiss-Wright produttore del famoso "Cyclone Engine" montato sui venerandi Douglas DC-3, e Whirlwind (Wright Whirlwind R-760-ET engine, 225 hp).

Il motore radiale offre diversi vantaggi per il suo uso in aeronautica:
- Producono una grande potenza
- Hanno un massimo di giri RPM, relativamente basso (rotazioni al minuto), tale in alcuni motori, da permettere il trascinamento dell'elica senza riduttore di giri, a ingranaggi.
- I cilindri posti frontalmente sullo stesso piano, godono di un efficiente raffredamento ad aria. Questo affranca il motore dal circuito di raffredamento ad acqua.

Motori radiali hanno raggiunto il loro apice durante la seconda guerra mondiale.
Oggi, la maggior parte dei velivoli monomotore hanno abbandonato il motore radiale preferendo i motori quattro cilindri contrapposti, orizzontali, raffredati ad aria.
Per concludere, a parità di energia impiegata, il motore più redditizio per peso e spinta rimane la turbina a gas (Jet).

Un tipico motore radiale in un B-17 a nove cilindri, ogni cilindro da 1.800 centimetri cubici per un totale di 29,5 litri, con una potenza di 1.200 cv.
Il Fairchild C-119 Flying Boxcar (vagone volante) la cui progettazione risale al 1942 e radiato dall'Aeronautica Militare Italiana il 24 gennaio 79, montava un particolare motore radiale Pratt & Whitney R-4360-20 con 3500 cv di potenza, la cui caratteristica era l'adozione di una turbina per l'uso dei gas di scarico per un aumento della potenza e quattro file di cilindri per il numero di 28.
Come si vede nel film Il Volo della Fenice con l'attore James Stewart, il motore radiale del C-119 viene avviato, con le cartucce (Coffman cartridge starter system) a carica esplosiva. Tale metodo, usato anche per altri velivoli con motore radiale di grande dimensioni come il Napier Sabre, provocava danni ai motori a causa della grande e rapida capacità espansiva della carica.

Applicazioni

Motore montato sul C-119 Fairchild detto "vagone volante". Motore Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major