Focke-Wulf Ta 152 H: dati tecnici

di Alessandro Orseniga
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Ta 152 H-0 Verde 4

In questo articolo verrá data una visione tecnica del Ta 152 H, ultimo caccia d’alta quota della Luftwaffe. Tratterò le varie specifiche di questo velivolo nel modo piú esauriente possibile, così da dare un quadro generale delle caratteristiche e delle prestazioni del Ta 152 H. Se foste interessati a conoscere di piú riguardo a questo caccia vi invito a dare un’occhiata alla sezione dedicata!

Technical profile of the Focke-Wulf Ta 152 H-1

Proiezioni basate sui disegni originali provenienti dallo stabilimento Focke-Wulf di Brema.

Dimensioni e pesi
Superficie alare23,5 m^2
Apertura alare14,44 m
Lunghezza10,71 m
Altezza3,36 m
Peso a vuoto4031 kg
Peso al decollo4750 kg
Peso massimo al decollo5217 kg
Propulsione
MotoreJunkers Jumo 213 E
Potenza al decollo1750 hp
Prestazioni
Velocità massima al livello del mare563 km/h
Velocità massima a quota ottimale752 km/h a 12,4 km
Quota di tangenza pratica13500 m
Raggio d'azione massimo1585 km
Armamento
Armi di bordo1 x MK 108 da 30 mm
2 x MG 151/20 da 20 mm

Dati riferiti alla versione H-1 del Ta 152.

Propulsione

Lo Junkers Jumo 213 E
Sistema di controllo Jumo 213 E

Illustrazione tradotta appartenente al manuale di volo del Ta 152 H-0. Essa mostra la posizione del motore oltre ad alcuni dei sistemi ad esso correlati.

Il Ta 152 H era dotato di un motore Junkers Jumo 213 E. Si tratta di un motore a pistoni V 12  a V rovesciata, raffreddato a liquido, turbocompresso e dotato di intercooler. Esso generava una potenza al decollo di 1750 hp a 3200 rpm. Tuttavia originariamente, era un altro il propulsore che avrebbe dovuto portare il Ta 152 in volo. Inizialmente pensato per i bombardieri come lo Junkers Ju 88, lo Jumo 213 venne infatti scelto in alternativa al Daimler-Benz DB 603.

Perchè questo motore?

La ragione che indusse questa scelta non fu di entità tecnica. Il motore Daimler-Benz, infatti, offriva alcuni vantaggi, come la disponibilità di un turbocompressore a passo variabile invece che a marce fisse. Tuttavia, a causa delle impellenti necessità dettate dalla situazione bellica tedesca durante il 1944, un motore ben collaudato e già utilizzato su altri velivoli (come l’Fw 190 D-9) risultò essere l’alternativa più sicura.  Lo Junkers Jumo 213 e in particolare la versione E per alta quota, sostituì quindi il DB 603 sul Ta 152 H, mentre venne mantenuto sulla versione da caccia multiruolo: il Ta 152 C.

La versione E di questo motore disponeva di un turbocompressore dotato di due stadi di compressione e 3 marce, ognuna corrispondente ad una specifica velocità dell’elica aspirante. Il turbocompressore adottava la marcia adeguata in base all’altitudine di volo, calibrando quindi l’aspirazione e la compressione al variare della densità dell’aria circostante al velivolo. Il tutto non era azionato dal pilota, bensí da un sistema elettromeccanico chiamato Motorbediengerät, descritto in seguito.

Junkers Jumo 213 A-1 del Deutsches Technikmuseum Berlin

Un motore Junkers Jumo 213 A-1 esposto presso il Deutsches Technikmuseum Berlin. Sebbene non si tratti della versione E, questo esemplare è del tutto simile al modello installato sul Ta 152 H e dà una buona idea della struttura del motore. A sinistra, in nero, si può vedere il turbocompressore spiroidale. In questo caso è a singolo stadio di compressione e a sole due marce. Lo Jumo 213 E, al contrario, è dotato di due stadi e tre marce per avere maggiore efficienza ad alta quota.

Junkers Jumo 213 E

Lo Junkers Jumo 213 E appartenuto al Ta 152 H-1 W.Nr. 150167, esposto presso il Champlin Fighter Museum. Qui il motore è ancora munito del castello di supporto oltre che del radiatore anulare e dei tubi di scappamento.

Sistema di controllo automatico del motore: il Motorbediengerät
Sistema di controllo automatico del motore per BMW 801

Un diagramma che mostra le parti mecconiche del sistema di controllo automatico del motore BMW 801, installato sull’Fw 190 A, chiamato Kommandogerät, e del tutto simile a quello presente sul Ta 152.

Come detto in precedenza, uno degli elementi più avanzati del Ta 152 H era il Motorbediengerät o, più semplicemente, Bediengerät. Si tratta di un dispositivo estremamente sofisticato per l’epoca e adottato in vari caccia tedeschi, primo fra tutti il Focke-Wulf Fw 190 A. L’idea che portò allo sviluppo di un simile strumento, propugnata soprattutto dal capo ingegnere della Focke-Wulf Flugzeugbau Kurt Tank, era quella di ridurre al minimo le regolazioni di tipo tecnico durante il volo, in modo che il pilota si potesse concentrare esclusivamente sulle manovre di pilotaggio.

Questo rudimentale computer di tipo elettromeccanico era quindi responsabile del monitoraggio e dell’aggiustamento di diversi parametri del motore in modo automatico.

  • Controllo del passo dell’elica in base alla manetta data dal pilota.
  • Controllo della miscela.
  • Settaggio automatico delle marce del turbocompressore in base alla potenza prevista erogata dal motore.
  • Sincronizzazione dei magneti e quindi del sistema di distribuzione.
Junkers Jumo 213 J

Questa visuale posteriore di uno Junkers Jumo 213 J permette di osservare il Motorbediengerät, collocato a sinistra del tubo di immissione dell’aria proveniente dal turbocompressore.

Così facendo, il pilota era in grado di controllare l’intera configurazione del motore agendo esclusivamente sulla manetta. Ciononostante, l’impiego di un dispositivo tanto sofisticato possedeva alcuni lati negativi. Innanzitutto, i sistemi controllati dal Motorbediengerät non avevano dei corrispettivi strumenti di regolazione manuali. Conseguentemente, in caso di guasto al Motorbediengerät, il pilota avrebbe dovuto tirare una maniglia d’emergenza presente sul pannello strumenti (vedi pannello strumenti), disconnettendo questo dispositivo e settando il motore su parametri standard in modo da evitarne lo spegnimento.

Inoltre, data la precisione e la numerosità delle componenti di questo sistema, la sua costruzione richiedeva una notevole manodopera oltre che materie prime di qualità, fattori notevolmente critici durante gli ultimi due anni di guerra.

Sistema di raffreddamento
Diagramma delle componenti del radiatore Ta 152 H

Questa illustrazione, tratta dal documento “Einweisungsunterlage für das Baumuster 8-152 H-0, H-1”, ovvero il compendio degli schemi d’assemblaggio del Ta 152 H, dà una chiara idea della struttura e delle componenti del radiatore. Fonte: Luftfahrt-Archiv Hafner

Lo Junkers Jumo 213 E era raffreddato tramite un radiatore anulare posto dietro l’elica, le cui alette erano regolate automaticamente, oppure tramite una manopola posta sotto al pannello strumenti dell’abitacolo (vedi pannello strumenti). Il sistema di raffreddamento dell’olio si trovava invece all’interno della fusoliera, sotto al blocco motore.

Radiatore anulare Ta 152 H-1

Queste tre fotografie del motore del Ta 152 H-1 W.Nr. 150167 permettono di osservare la forma del radiatore oltre che delle alette. Si distinguono i piccoli bracci che regolano l’apertura di queste ultime oltre alle lamelle del corpo centrale del pezzo.

Presa d'aria superiore del radiatore

La presa d’aria superiore

Sebbene il radiatore possa apparire identico a quello del Focke-Wulf Fw 190 D, in realtà differisce per la geometria delle alette oltre che per la conformazione interna del pezzo. Assimilando il radiatore ad un cilindro cavo, nel 190 D l’aria entra dalla faccia anteriore e fuoriesce da quella posteriore, mentre nel Ta 152 H essa entra dalla superficie interna del radiatore per uscire da quella esterna. Le alette, o flap, disposte attorno ad esso regolano l’intensità del flusso d’aria che lo attraversa. In posizione chiusa il flusso è nullo, una volta aperte invece, maggiore è l’apertura maggiore è la portata del flusso d’aria.

 

Infine, il radiatore anulare del Ta 152 H dispone di una piccola presa d’aria collocata nella parte superiore del pezzo, completamente assente sull’Fw 190 D

Carburanti impiegati
Questo diagramma mostra la posizione e la capienza di tutti i serbatoi del Ta 152 H-1. È importante far notare che, sebbene non qui non sia mostrato, era presente un terzo serbatoio a sacca anche nell'ala destra, disposto simmetricamente rispetto a quello collocato nell'ala sinistra.

Questo diagramma mostra la posizione e la capienza di tutti i serbatoi del Ta 152 H-1. È importante far notare che, sebbene qui non sia mostrato, era presente un terzo serbatoio a sacca anche nell’ala destra, disposto simmetricamente rispetto a quello collocato nell’ala sinistra. Inoltre, un ulteriore serbatoio sganciabile da 300 l poteva essere trasportato sotto la fusoliera.

Il combustibile impiegato sul Ta 152 H era, di norma, il carburante sintetico B4 da circa 87 ottani.  Bisogna notare però come negli ultimi mesi anche il carburante C3, da 96 ottani, sia stato usato per i motori Jumo 213 E.

Tuttavia, come molti altri caccia tedeschi (Messerschmitt Bf 109 o Focke-Wulf Fw 190), anche il Ta 152 H era equipaggiato con sistemi di iniezione di carburanti speciali. Nello specifico, questo caccia disponeva sia del carburante MW 50 (Methanol-Wasser 50) che del GM 1. Rispettivamente erano una miscela al 50 % in volume di etanolo e acqua; ed una miscela di protossido di azoto. Mentre la prima, adatta ad ogni altitudine, veniva iniettata nel turbocompressore per fornire maggiore potenza al motore (fino a 20 min) raggiungendo così i 2050 hp, la seconda era pensata specificatamente per le quote oltre i 10000 m. Il protossido di azoto, decomponendosi, arricchiva infatti la miscela di carburante con ossigeno molecolare, compensandone la scarsa disponibilità nell’atmosfera rarefatta.

I due carburanti erano stipati in due serbatoi differenti. Mentre il GM 1 si trovava in un serbatoio cilindrico pressurizzato da 85 l disposto dietro la cabina di pilotaggio, l’MW 50 era contenuto in un serbatoio a sacca di forma parallelepipeda da 70 l, inserito nella porzione interna dell’ala destra.

L’elica VS 9
Elica del Ta 152 H

A sinistra: un dettaglio dell’elica del Ta 152 H-1 W.Nr. 150167. A destra: un’illustrazione che raffigura le varie eliche installate sul Focke Wulf Fw 190 D. Di queste, le ultime due sono del tipo VS 9, impiegate anche sul Ta 152 H. Non è ancora del tutto chiaro se sia effettivamente esistita una versione di fabbrica con le estremità delle pale spuntate (al centro) o se questo dettaglio sia da attribuirsi ad una possibile modifica post-fabbricazione della versione normale.

Uno degli elementi più vistosi del Ta 152 H è la sua elica. Si tratta di una VS 9, a passo variabile in aria e a velocità costante, fabbricata in legno da 3,6 m di diametro. Questo tipo di elica, come si nota dalle fotografie, possiede una corda molto ampia (ovvero possiede pale di notevole larghezza). La corda di un’elica è un fattore che influisce sulla quantità d’aria spostata durante una rivoluzione e, conseguentemente, sulla trazione generata. Essendo il Ta 152 H un caccia d’alta quota, era quindi essenziale che potesse avere le migliori prestazioni proprio ad altitudini alle quali l’aria risulta estremamente rarefatta . Infatti, se da un lato la minore densità atmosferica garantisce una riduzione dell’attrito viscoso dell’aria, dall’altro, per ottenere la stessa trazione, l’elica deve spostare una massa d’aria ben maggiore che ad altitudini più basse. Ecco spiegata la necessità di una corda tanto ampia.

Come in molti altri caccia tedeschi, anche in questo caso il mozzo dell’elica risulta cavo, così come l’albero di trasmissione. Ciò è dovuto al cannone automatico da 30 mm collocato dietro al motore, i cui proiettili fuoriuscivano direttamente dall’ogiva dell’elica (vedi armamento). Quest’ultima, sebbene appaia identica a quella montata sugli altri caccia Focke-Wulf, è in realtà un pezzo unico del Ta 152 e mai impiegato su altri velivoli. È formata da quattro sezioni differenti e presenta una leggera rastrematura in corrispondenza della parte posteriore, rivolta verso il motore.

Prestazioni

Prestazioni del Ta 152 H-1 confrontate con quelle di altri caccia a pistoni contemporanei

Questo grafico mostra la velocità massima raggiungibile in funzione dell’altitudine. Oltre a quelle del Ta 152 H-1 e del C-1, sono presenti anche le prestazioni di altri caccia a pistoni contemporanei. Le curve sono tracciate fino alla quota di tangenza utile di ciascun velivolo.

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