Een drukcabine, turboladers, geschut op afstand bediend. Hij brandde de steden van Japan plat en wierp de twee atoombommen.
1944·575 km/h·up to 9,100 kg·4× R-3350-stermotoren met turbolader, elk 2.200 pk·5,230 km·3,970
1· HET VERHAAL
Het duurste wapen van de oorlog
De B-29 was het duurste wapenprogramma van de oorlog: drie miljard dollar, meer dan de atoombom die hij uiteindelijk droeg. Het was ook het modernste vliegtuig van de oorlog. De bemanning zat op 9.000 m in cabines onder druk, de wapens werden door computers gericht vanaf aparte richtposten, en elk van de vier motoren had twee turboladers. Hij werd overhaast ingezet, met motoren die in brand vlogen. In maart 1945 gooide zijn bevelhebber het idee waarvoor hij gebouwd was overboord: de wapens gingen eruit, hij vloog 's nachts laag, en hij brandde Tokio plat. Op 6 en 9 augustus 1945 maakten twee B-29's een einde aan de oorlog.
575 km/hTopsnelheidup to 9,100 kgBommenlast
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Een cabine waarin je gewoon kon ademen
Op 9.000 m is de luchtdruk buiten nog een derde van die op zeeniveau. De neus en het achterste deel van de B-29 werden opgepompt tot de druk van 2.400 m. Daartussen lagen de bommenruimen, die op buitendruk bleven omdat bomluiken nooit goed afsluiten. Een tunnel over de ruimen heen verbond de twee cabines. De bemanning vloog zo missies van acht uur zonder zuurstofmasker, in een romp die eigenlijk een drukvat met vleugels was.
Vier geschutskoepels op afstand, elk met twee zware mitrailleurs, werden gericht vanaf richtposten door schutters die de wapens zelf nooit aanraakten. Vijf analoge computers rekenden de snelheid van het vliegtuig, de val van de kogel en de nodige voorsprong door. Eén schutter kon elke koepel overnemen. Het was het eerste vuurleidingssysteem van dit soort in een vliegtuig.
4· WAAROM HET ERTOE DEED
LeMay gooit het plan overboord
Nauwkeurig bombarderen vanaf 9.000 m mislukte boven Japan: de straalstroom blies de bommen van hun doel en de motoren vlogen in brand. In maart 1945 liet generaal LeMay de wapens en schutters verwijderen, laadde hij brandbommen en stuurde hij de B-29's 's nachts op 1.500 tot 2.700 m hoogte naar binnen. In de eerste nacht brandde zestien vierkante mijl van Tokio af. Het vliegtuig dat was ontworpen om op grote hoogte onaantastbaar te zijn, deed zijn werk laag en ongewapend.
5· DE MOTOR
De Duplex-Cyclone: te vroeg naar het front, en hij brandde
Achttien cilinders in twee rijen, 55 liter, 2.200 pk, en een motorkap die zo strak zat dat de achterste rij te heet werd. De R-3350 draaide voor het eerst in 1937 en vloog in 1941, en hij ging de oorlog in voor hij klaar was. Kleppen begaven het, turbinebladen braken in uitlaatgas van 800 °C, en het magnesium carter brandde bij 3.000 °C in enkele seconden door de vleugelligger. Opstijgen met 60 ton vanaf een hete tropische baan was de gevaarlijkste minuut van een B-29-missie. In het voorjaar van 1944 stuurde de luchtmacht zelfs fabrieksarbeiders naar de vliegvelden in Kansas om 150 vliegtuigen inzetbaar te maken.
4× Wright R-3350-23 · 18-cilinder stermotor met twee rijen · 54,9 L · compressor met twee snelheden plus twee GE-turboladers per motor · 2.200 pk elk
Tien op afstand bediende mitrailleurs, negen ton bommen
Tien zware mitrailleurs onder centrale vuurleiding konden ongeveer zeven kilo per seconde afvuren op een jager die door twee koepels tegelijk werd bereikt. In de staart zat ook nog een kanon, tot bleek dat het niets uithaalde. De bommenruimen bevatten negen ton, vijf keer de gewone last van een B-17. Twee toestellen, omgebouwd onder het Silverplate-programma, droegen elk één bom.
7· PROBEER HET
Drukcabine: binnen 2.400 m, buiten 9.000 m
Het lab rekent de cabine door: de buitendruk op kruishoogte, het drukverschil dat de romphuid moet tegenhouden, en de spanning die dat in een buis van deze maat en plaatdikte geeft. Je ziet ook waarom de bommenruimen op buitendruk bleven en de bemanning door een tunnel tussen de cabines kroop.
Uitlezing
Vermogen, 4 motoren8.800 pk
Per motor2.200 pk
Ware luchtsnelheid575 km/h
Dienstplafond9.710 m
Een vereenvoudigd model, geijkt op het opgegeven vermogen en de topsnelheid. Het gaat om de vorm van de curve, niet om de derde decimaal.
Boeing B-29 Superfortress, 10 van 10
Verdieping · Een drukvat met vleugels· geopend vanuit Boeing B-29 Superfortress
Tijdlijnen · WO2-vliegtuigen · ga dieper · Boeing B-29 Superfortress
Een drukvat met vleugels1944
Binnen heerste de luchtdruk van een bergpas en buiten slechts een derde daarvan, terwijl een aluminium buis het drukverschil opving.
9,000 m·2,400 m·~45 kPa·~1.4 m
01Het idee
Cabinedruk, buitendruk en de ringspanning in de huid die ze van elkaar scheidt
De luchtdruk daalt met de hoogte, ongeveer exponentieel. Op 9.000 m is er nog maar een derde van de druk op zeeniveau over: te weinig om lang bij bewustzijn te blijven. Het gewone antwoord was een zuurstofmasker, en de bemanningen van de B-17 droegen dat acht uur achter elkaar. De B-29 deed het anders. Hij pompte zijn cabines op tot de druk van 2.400 m. Daarmee werd de romp een drukvat: een buis waarvan de huid door de druk binnenin wordt opgerekt, als de wand van een ballon.
02Waarom het ertoe doet
Ringspanning
Bij een dunne buis is de spanning in de huid rondom gelijk aan het drukverschil maal de straal, gedeeld door de huiddikte. Voor een B-29-romp met een straal van ongeveer 1,4 m, een drukverschil van 45 kPa en een ongeveer één millimeter dikke huid komt dat uit op tientallen megapascal. Dat ligt ruim binnen wat aluminium aankan, maar elke rij klinknagels en elk raam vormt een spanningsconcentratie.
03Waarom het ertoe doet
Waarom de bommenruimen op buitendruk bleven
Bomluiken kun je niet luchtdicht krijgen. De twee bommenruimen tussen de bemanningsruimtes bleven daarom op buitendruk. De neus en de achterste cabine waren verbonden door een tunnel over de ruimen heen, net breed genoeg om doorheen te kruipen. Zo kon de bemanning van voor naar achter zonder ergens de druk af te laten.
04Waarom het ertoe doet
De missie die het niet nodig had
Toen LeMay de B-29's 's nachts laag liet aanvallen, waren de drukcabine en de hoogtemotoren dood gewicht. Het vliegtuig dat op 9.000 m onaantastbaar moest zijn, deed zijn verwoestendste werk op 2.000 m. De techniek moest wachten op de lijnvliegtuigen.
05Probeer het
De cabine, interactief
Kies de kruishoogte en de cabinehoogte. De spanning in de huid volgt vanzelf.
Uitlezing
Drukverschil44,9 kPa · 6,5 psi
Ringspanning in de huid65 MPa
Marge tot vloeigrens× 4,3
De berekening gebruikt een rompstraal van 1,45 m, een huiddikte van 1 mm en een vloeigrens van ongeveer 280 MPa voor alclad. In de werkelijke constructie delen spanten en stringers de belasting. De bommenruimen bleven op buitendruk, want een ruimte met deuren die op 9.000 m opengaan kan niet als drukcabine functioneren. De bemanning bewoog daarom tussen de twee drukcabines door een tunnel boven de bommenruimen.