Sejarah Pengembangan Mesin Turbo di Jepang Pada Masa Perang Dunia 2

A6M4
Mitsubishi A6M4 dengan Mesin Nakajima Sakae yang dilengkapi dengan Turbo-Supercharger

Mengimpor Turbocharger

Sejarah Angkatan Laut Jepang mengembangkan turbocharger secara mengejutkan telah berjalan panjang, dapat dilacak kembali ke tahun Showa 12 (1937).

Mayor Jikyu Tanegashima, yang berada di Perancis pada waktu itu, berhasil menandatangani kontrak untuk mengimpor turbocharger dari Brown Boveri & Cie AG di Swiss (BBC), dan turbocharger yang dipesan pun datang ke Jepang. Pembelian Turbocharger dari Perancis Ini tercatat dalam Koukuu Gijyutsu Jouhou Tekiroku (Aviation Technology Information).

Turbocharger buatan BBC didesain dan dikembangkan untuk mesin diesel untuk pesawat terbang, yang banyak negara sedang meneliti pada saat itu. Turbocharger yang diimpor Jepang dirancang untuk Mesin Diesel 500hp

Menggunakan turbocharger buatan BBC ini sebagai contoh, Mitsubishi, Nakajima, Hitachi, dan Ishikawajima diperintahkan untuk meneliti dan mengembangkan turbocharger untuk mesin pesawat-pesawat jepang. Nakajima menyatakan diri tidak mampu melakukan tugas, mengingat Nakajima sebagai perusahaan yang berkonsentrasi pada pengembangan supercharger mekanik / Mechanically-Driven Supercharger sebagai gantinya.

Turbocharger yang dikembangkan oleh tiga perusahaan masing-masing mulai menunjukkan hasilnya. Turbocharger buatan Mitsubishi dipasang pada pesawat tempur Interceptor Mitsubishi J2M4 Raiden Model 32, dan turbocharger buatan Hitachi dipasang pada pesawat pengintai kapal induk Nakajima C6N2 Saiun (C6N2 Test production Saiun Kai/Saiun Model 12). Sedangkan Turbocharger buatan Ishikawajima Aerial Industries, dipasang pada Pesawat Tempur Mitsubishi A6M Zero yang dimodifikasi (Mitsubishi A6M4)

Proyek Pesawat Tempur Hi-Altitude Angkatan Laut Jepang
Laporan dari Markas Besar Penerbangan Angkatan Laut Jepang Mengenai Penelitian Experimental Setelah Tahun Showa 17 (1942), menyatakan sebagai berikut perihal tentang turbocharger:
“Penyelesaian Proyek turbocharger sangatlah penting untuk kesuksesan performa Pesawat Tempur di ketinggian tinggi. Oleh karena itu, Uji daya tahan / Durability telah dilakukan oleh Ishikawajima, Hitachi, dan Mitsubishi sejak Showa 15 (1940). Namun, belum diuji di dalam mesin pesawat terbang atau di dalam penerbangan. Dalam rangka untuk melanjutkan dengan pengujian, perlu untuk menyiapkan fasilitas produksi massal berdasarkan keputusan pada kekuatan / power dan jenis Exhaust Turbine Supercharger yang akan dipasang pada pesawat terbang.
Sudah jelas pada saat itu, pengembangan turbocharger Angkatan Laut Jepang / IJN bergerak dari tahap penelitian ke tahap operasional. Kemudian, Kuugishou Shouhou (The Naval Technical Air Arsenal Journal) edisi 9 Februari 1942, menyebutkan pengujian mockup kayu dari mesin Nakajima Sakae Model 11 dilengkapi dengan turbocharger telah dilakukan.

Itu menulis, “mesin ini diproyeksikan akan dipasang pada Pesawat Tempur Zero”, jadi ini bisa menjadi tulisan resmi pertama di mana turbocharger untuk Pesawat Tempur Zero disebutkan. 10 hari kemudian, pada tanggal 19 Februari Kuugishou Shouhou menyebutkan bahwa “Meeting Penelitian awal untuk turbocharged Zero Fighter” akan diadakan. Ini membuktikan, secara tertulis, keberadaan Pesawat Tempur Zero dilengkapi dengan turbocharger.

Turbo Supercharger & Turbo-Compound
Turbo Supercharger & Turbo-Compound

Turbocharger buatan Ishikawajima Aerial Industries
Ishikawajima Aerial Industries didirikan pada Showa 16 (1941) sebagai bagian dari Tokyo Ishikawajima Shipyard. Ishikawajima’s Aero Engine Factory, nama yang kemudian kemudian dikenal, menjadi anak perusahaan yang terpisah dan mendirikan kantor pusatnya dekat dengan Kuugishou (Naval Technical Air Arsenal) di daerah Kanazawa, Yokohama, Prefektur Kanagawa. Disana, Ishikawajima terus mengembangkan mesin aero seperti yang mereka lakukan di Pulau Ishikawa. Selama perang, selain penelitian dan pengembangan turbocharger dan mesin turbo-compound, mereka berkonsentrasi pada Nakajima Sakae produksi konversi dan memberikan kontribusi besar terhadap pasokan mesin untuk Pesawat Tempur Zero. Produksi Nakajima Sakae kepada Ishikawajima ditugaskan pada tahun 1940 dan konversi pertama dari Sakae Model 11 keluar dari Pabrikan pada akhir tahun 1941.

Hiroshi Yoshikuni, perancang turbocharger dari Ishikawajima Aerial Industries, menyatakan bahwa Ishikawajima telah membuat mock up kayu dari mesin Nakajima Sakae Model 11 yang digunakan oleh Kuugishou untuk evaluasi turbocharger. Mengingat situasi pada proses produksi Ishikawajima Aerial Industries untuk mesin Nakajima Sakae, muncul spekulasi bahwa Ishikawajima memilih Sakae Model 11 untuk mock-up kayu bukan Model 12 atau 21. turbocharger diinstal pada Pesawat Tempur Zero adalah Ishikawajima ini IET Model 4 Series, berevolusi dari turbocharger 500-hp import dari Swiss, yang dibuat untuk mesin-mesin kelas 1000 hp. Selagi pengembangan turbocharger dilanjutkan, IET Model 5 untuk motor kelas 2000 hp selesai dibuat, tetapi tidak pernah sampai dipasang ke pesawat apapun karena masalah reliablility. Adapun untuk turbine blades, Ishikawajima dan Mitsubishi menggunakan Type Turbine Mur / Stud-Type Turbine; Hitachi menggunakan Type Las / Welded-Type Turbine.

Masalah dengan Turbocharger

Turbo Sakae
Gambar menunjukkan bahwa Mesin Nakajima Sakae memiliki turbocharger langsung terpasang, tanpa perangkat intercooler, dan memiliki instalasi pemasangan yang sangat sederhana. Turbocharger Jepang punya masalah dengan bahan material sejak mengimport contoh Turbocharger dari BBC Swiss yang dibuat untuk mesin diesel. Ada masalah dengan bahan material dari Turbocharger buatan BBC Swiss, yang dirancang untuk menahan suhu 500 derajat Celcius untuk mesin diesel; untuk digunakan pada mesin bensin, turbocharger yang dibutuhkan harus mampu menahan lebih dari 700 derajat Celcius. Turbocharger buatan Ishikawajima terbuat dari bahan berkualitas tinggi, mampu menahan panas, seperti baja nikel-kromium tungsten (seperti bahan yang digunakan untuk pesawat pembom Boeing B-17), tetapi Insiden dan Engine Failure masih terjadi, seperti exhaust release butterfly valve yang sering meledak, dan pengembangan tidak berjalan dengan lancar. Masalah dengan memilih bahan material untuk baja tahan panas tampaknya menjadi kendala yang sulit dalam mengembangkan turbocharger.

Terlepas dari semua masalah ini, sebuah pesawat tempur Mitsubishi A6M3 Zero dimodifikasi untuk menggunakan turbocharger, dan dilaporkan akan selesai pada tahun 1942. Namun karena masalah pada pengembangan dan performa Turbocharger, pengujian tidak dilanjutkan seperti yang direncanakan, dan akhirnya proyek itu dibatalkan bahkan sebelum test flight pertama dilakukan. Sekarang menjadi jelas bahwa, Mitsubishi Zero adalah pesawat tempur Jepang pertama yang menggunakan turbocharger, tapi sangat disayangkan bahwa Turbo-Zero ini tidak pernah terbang sama-sekali. Hal yang sama pun menimpa Mitsubishi J2M4 Raiden dan Nakajima C6N2 Saiun-Kai, yang sama-sama tidak bisa masuk dinas operasional dikarenakan masalah pada Turbo Supercharger.

Mesin Turbo-Compound

Turbo-Compound Nakajima Sakae
Turbo-Compound Nakajima Sakae

Disamping mengembangkan Turbo-Supercharger, Ishikawajima diketahui ikut mengembangkan versi primitif dari mesin Turbo-Compound. dengan menggunakan Exhaust dari Mesin untuk menggerakan Power-Recovery Turbine yang dipasang di belakang Mesin. dimana Power Recovery Turbine akan mengeluarkan gas panas exhaust ke IET / Ishikawajima Exhaust Turbine yang terpasang di luar kulit fuselage pesawat. belum ada informasi lebih lanjut tersedia untuk Mesin Turbo-Compound Jepang ini.

ditulis oleh Bunzou Komine (diterjemahkan oleh Shinichiro Miura)

Galeri :

Mitsubishi J2M4 Turbo Raiden
Mitsubishi J2M4 Turbo Raiden
Mitsubishi J2M4 Raiden with Turbocharged Mitsubishi Kasei Engine
Mitsubishi J2M4 Raiden with Turbocharged Mitsubishi Kasei Engine
Turbo Impeller on the Mitsubishi J2M4 Turbo Raiden
Turbo Impeller on the Mitsubishi J2M4 Turbo Raiden
Nakajima C6N2 Saiun Kai with Hitachi-Built Turbocharger
Nakajima C6N2 Saiun Kai with Hitachi-Built Turbocharger
Hitachi-Built Turbocharger on C6N2 Saiun Kai
Hitachi-Built Turbocharger on C6N2 Saiun Kai
Hitachi-Built Turbocharger on C6N2 Saiun Kai
Hitachi-Built Turbocharger on C6N2 Saiun Kai
Mitsubishi J2M4 Raiden with Mitsubishi-Built Turbocharger
Mitsubishi J2M4 Raiden with Mitsubishi-Built Turbocharger
Japanese Liquid-Cooled, Rocket, and Turbo-compound Engine in WW2
Japanese Liquid-Cooled, Rocket, and Turbo-compound Engine in WW2

Sumber :

http://japaneseaircraftofwwii.blogspot.com/2015/03/turbocharged-zero-fighter.html

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s