Нужен ли нам свой, Российский двигатель для СЛА и какой? Часть 2
ПЕРСПЕКТИВЫ И СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СЛА (ИЛИ КОМУ ОН НУЖЕН ЭТОТ АВИАЦИОННЫЙНЫЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) Часть 2.
Теперь о разделе "Новые авиационные двигатели для СЛА отечественной разработки". К сожалению, я располагаю справочником-бюлетенем "Малая авиация" издание Информавиа от апреля 1997 года и информация, приведенная в нем на сегодняшний день, возможно, устарела. Но факт остается фактом - эти двигатели широкого распространения на нашем рынке не нашли. В основном это результат так и не получившего логического завершения проводимого в начале 90-х годов конкурса на лучший двигатель для СЛА, тогда всё казалось таким радужным и перспективным…
Причина неуспеха компании по отработке своего двигателя для СЛА, видимо в том, что находилась на любительском уровне и государственной опеки интересов авиалюбителей - производителей двигателей, определения места и правовой основы сверхлёгкой авиации не проводилось. Из 13 производителей авиадвигателей для СЛА только АТП ТОО Авиатор (Ижевск), двигатель ДШ-700, Казанское моторостроительное ПО, двигатель Такт-797 (дельталет с этим двигателем дошел и до Ростовской области) и НПК Диалектик, двигатель Мажор-580 и ДШ-700/40 Дорфмана чувствуется, проводят целенаправленную политику продвижения своих двигателей на рынок - информация о них, рекламные материалы периодически появляются в СМИ. Некоторые прекратили выпуск в связи с трудностью сбыта (Самара, АО Моторостроитель, спаренный двигатель П-032МР (Б-32) (П-037)), но по дополнительным сообщениям в печати (АОН12/99) несерийный выпуск, по индивидуальным и отдельным заказам авиаразработчиков продолжается, только цена поражает наповал - 4000$, хотя, может быть, это объяснимо тем, что двигатель состоит из двух независимых моторов, каждый приводит во вращение свой воздушный винт, расположенные на одной оси и это даёт уникальное пока для дельталётов качество - возможность полётов над населёнными пунктами), другие - АО "Автоваз" свернули программу очень достойных РПД ВАЗ-1187, 1188 в связи с прекращением финансирования заказчиком. Недавно я узнал из ежеквартального Новосибирского альманаха "АэроМастер" №1/98г. о серии отличных авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 - пятилучевые, двухтактные звёзды мощностью от 40 до130л.с. и весом от 25 до 100кг авиационного инженера В.Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ ещё в начале 50-х годов но, как и многие подобные начинания, всё благополучно заглохло. Об остальных на практике, в общем-то, ничего и не слышно. Безусловно, среди этих двигателей есть серьезно отработанные, с применением методов компьютерного проектирования (основные принципы подхода к вопросам создания ДВС для СЛА прекрасно изложены в статье В.Новосельцева "Выбираем мотор для СЛА" в МК 11-12-1989 г.), предприятия выпускающие их имеют специализированную технологическую базу и историю разработки подобной продукции (например, легкий двигатель НАМИ (с 1930г. - ЦИАМ) - 3-х цилиндровая звезда воздушного охлаждения 65 л.с. на авиетке Яковлева АИР-1. Историческая справка очень сильное средство в рекламе своей продукции. Ведь используют же в рекламе двигателей ULA G-Hirtx факт производства до войны и в войну мощных многоцилиндровых поршневых двигателей для военной авиации, подобие которых лёгким двигателям весьма условно). И новые двигатели наших производителей способны были бы создать достойную конкуренцию Rotax и Hirth, но пренебрежение к науке под названием Маркетинг, отсутствие изучения предполагаемого рынка сбыта, прогнозирование его, сыграло свою негативную роль. Да и самоуверенная установка цен на свою продукцию (некоторые от 2500$ до 6000$) кого угодно может отвратить от желания интересоваться этой продукцией, вероятно, такая оценка своего продукта следует из известного афоризма авиационных двигателистов - "Самолёт - это такое специальное приспособление для демонстрации возможностей двигателей". Эта цена была бы объяснима, если в конструкции были применены новые, особенно дорогие технологии и материалы, а так ведь двигатели строятся в большинстве своём на основе деталей и узлов уже существующих, чаще всего мотоциклетных ДВС. Здесь, вероятно, наблюдается негативное влияние в ценообразовании штучной сборки, высокой доли ручного труда, отсутствие серьёзной технологической и производственной базы и поэтому закупкой комплектующих на стороне. Теперь поговорим об отечественных мотоциклетных и автомобильных двигателях приемлемых на любительской авиационной технике. Отечественные мотоциклетные двигатели. Выше я уже говорил о двигателях иномарок. В статье "Почему летают мотоциклы" (За рулем 9/97) отмечается, что высокие динамические и скоростные качества мотоциклов определяются не столько высоким соотношением мощность- полная масса, сколько тем, что современные мотоциклетные моторы по вкладу в конструкцию последних достижений научно-технического прогресса и высоких технологий намного превосходят автомобильные. Отсюда и мотоциклетный двигатель почти как авиационный - та же малая удельная масса, работа на повышенных режимах, те же высокие требования к надёжности. Но, к большому сожалению, это мало касается наших, отечественных. Тем не менее, летательных аппаратов на которых применялись двигатели Днепров и Уралов несть числа. История любительского авиастроения издавна - с послевоенных сороковых годов базировалась на них (и не только любительского - экспериментальный вертолёт Ка-8 ОКБ Н.И. Камова был с мотоциклетным двухцилиндровым оппозитным двигателем М-76 номинальной и взлётной мощностью в 44,8 л.с.). Справедливости ради следует отметить, что и выбора-то особого не было. Основной недостаток - низкая надёжность (нижнеклапанные Днепры, всё же, пользовались репутацией более надёжных относительно Уралов), невозможность длительной работы на максимальных оборотах (в какой-то мере этому способствует нижнее расположение распределительных валов, большая масса толкателей, толкающих штанг и коромысел - но это касается наших двигателей - существует масса примеров зарубежных двигателей, где техническими решениями достигнута успешная работа с таким типом газораспределительного механизма на оборотах порядка 7000), малый ресурс. Но у них есть и достоинство, особо ценное для авиасамодельщиков - широкое распространение техники с этими двигателями, запчасти, высокая ремонтопригодность в условиях обычной мастерской, возможность форсирования и доработок. Но, вероятно, вскоре знак "-" (недостатки) поменяется на знак "+" (высокие эксплуатационные и технические показатели). Ирбитский мотоциклетный завод начал выпускать, мне кажется, интересные двигатели ИМЗ 8.106 - 4-х тактный, карбюраторный, оппозитный двухцилиндровый, V=825 см3, воздушного охлаждения - 45л.с. (на А-76), масса 56 кг (Мото N 6/96), так же есть с объемом 950 см3 , Р=64 л.с при 6400 об./мин и с объёмом 750 см.куб., Р=45л.с. (на АИ-93). Есть модификации верхнеклапанные (экспериментальные - похоже этот эксперимент длится уже без малого 40 лет - подобный двигатель ставился на патрульный Ирбитовский мотоцикл М-100 - объёмом 1040 кубиков, 50 л.с. при 5200 об/мин - Мото 12/99 ), с жидкостным охлаждением, так же интересен двухтактный, карбюраторный, одноцилиндровый с лепестковым клапаном на выпуске, жидкостного охлаждения, Р=80л.с.- разработки заводского сектора спортивных машин. И главное - применение новых комплектующих революционно повышающими надежность и ресурс работы - цилиндры с керамическим напылением (МОТО №2/99г.) - монопольным обладателем этого ноу-хау является Россия, но нет пророка в своём Отечестве, хоть трижды выдающиеся качества будет показывать двигатель с этой новой технологией (Мото3/00) никому она не нужна только потому, что на ней стоит клеймо "Сделано в России". Кроме того - кованные поршни, импортные кольца и карбюраторы с постоянным разряжением (диафрагменные) значительно повышают эксплуатационные качества двигателя. Например, диафрагменный карбюратор практически исключает такое вредное явление как провал оборотов при резкой даче газа, но таких отечественных карбюраторов нет, разве что для бензопил "Урал", "Дружба" и пускачей. И всё это подразумевает высокую степень унификации, взаимозаменяемости и возможности модернизации базового варианта двигателя. К сожалению, невозможно найти источники информации с анализом результатов эксплуатации ЛА с двигателями от тяжелых мотоциклов (только недавно, в АОН №12/2000г. в публикации Житомирского дельтаклуба появилось пара добрых слов об опыте эксплуатации МТ на дельталёте). А ведь заводские модификации "Днепр-авиа" и "Урал-авиа" имелись (по "Днепру-авиа" публиковалась даже реклама в "Крыльях Родины" в начале 90-х). Правда, в новом авиационном ежеквартальном альманахе "АэроМастер" 0/98, г.Новосибирск есть сообщение о выпускаемых в Барнауле Егоровым Ю.Н. дельталётах Радуга М и Радуга МА с двигателями "Урал-авиа-32" различных комплектаций, но автор не дал каких-либо более-менее подробных сведений об их качествах в эксплуатации, может и хвалиться особо нечем. И это втройне обидно - ведь зарубежные двухцилиндровые оппозиты отлично работают на авиационной технике - например, BMW(в Москве дистрибьютор авиаварианта уже есть), Sitroen, HKS-700 и другие. Но, тем не менее, Ирбитский мотозавод, в лице исполнительного директора ИМЗ Тряпичкина Вадима Александровича считает, что 2-цилиндровый оппозит исчерпал себя, сковывает конструкторов, уже необходим оппозит с четырьмя цилиндрами, объёмом не меньше, чем 1000 "кубиков" (Мото10/2000г., статья "У дяди Васи отняли киянку"). Стремление, безусловно, прогрессивное, но существует опасение - не переймёт ли "болезни" старшего 2-цилиндрового брата вновь разработанный двигатель? Не дешевле ли будет производить проверенные временем лицензионные "Субару" ряда ЕА-65, ЕА-71, ЕА-81?
Из мотоциклетных двигателей так же широкое применение на СЛА находил двухтактный двигатель, одноцилиндровый, объёмом 450 куб. см., мощностью 42л.с. при 6500об/мин от чехословацкого кроссового CZ. Недостатки этого двигателя - то, что он одноцилиндровый, с большим уровнем вибраций и маленьким ресурсом, а так же появление "Бурана" свели на нет его применение в сверхлёгкой авиации. Тем не менее в Ростове на Дону с его помощью были подняты в воздух такие прекрасные аппараты как "Зэлик - 1,2", отца и сына Зэликов, "Синяя птица" Е.Шевченко, "Бумеранг" Ю. Каблукова. И конечно же фантастические, едва ли не занесённые в книгу рекордов Гинесса самолёты конструктора из города Сальска, Ростовской области Виктора Дмитриева Х-6 - Х-14а. Последний является самым маленьким самолётом в мире и по площади крыла (1,9м.кв.) и по весу и по габаритам. Сейчас Виктор несёт довольно тяжёлое существование, имея статус беженца из солнечной Киргизии, но занятия конструкторской деятельностью не прекращает.
И следующая группа двигателей, из-за которой, собственно, и весь сыр-бор - отечественные автомобильные двигатели, конвертированные в авиационные. История их так же седа, как и сама авиация, хотя братья Райт изначально для своего ЛА специально спроектировали двигатель. В нашем Отечестве в свое время была даже компания - в 30-е годы - автомобильный двигатель на самолет! Это на самолете УПО-22 Смолина А.А. 1940г. - переделанный автомобильный двигатель МВ-4 мощностью 80л.с. (Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР"), конвертированные автодвигатели ГАЗ-А - 46,5л.с. - 1934г., ГАЗ-М-60 - 56л.с., ГАЗ-11 - 97л.с. При этом исходили из посылки, что автомобильный двигатель будет стоить в 5-6 раз дешевле соответствующей мощности авиационного (МК 10/81г.). Но поставленной задачи компания в те годы не добилась - сказались все же высокая удельная масса автодвигателей и ограниченные выбор из имеющейся номенклатуры.
В современной истории авиалюбителями продолжается поиск оптимальных вариантов и есть примеры очень удачных способов решения проблемы. Это, прежде всего, двигатель ВАЗ-2103 на вертолете "Горняк" Демидова Николая из Новочеркасска, ВАЗ-2106 на самолёте типа ЯК-12, ВАЗ-2121 (1700см. куб., форсированный до 96л.с.) на самолёте "Овод" конструкции дельтаклуба МАИ (КР 12/99), двигатели ЗАЗ на различных самолетах, появилась авиационная версия двигателя ЗМЗ-4062.10 (от автомобиля "Волга") на экранолёте "Иволга-2" (АОН 6-99), на камышовом или болотном аэроглиссере airboat питерской фирмы ТехноСпортСервис (КиЯ №170/2000г.), глиссирующие снегоход-амфибия "Мустанг" разработки и постройки НЭТИ и Новосибирского авиационного завода с москвичёвским двигателем УМЗ-412 (у которого, кстати, прототипом является двигатель BMW), многочисленные СВП (суда на воздушной подушке) с двигателями от автомобилей, аэромобильный опрыскиватель АО-1 с ВМУ на базе двигателя ВАЗ-2106 Таганрогского ПКФ "Добролёт" (АОН 1/99). К слову, последний перечень показывает, что имеется достаточно большой рынок потребителей аэродвижителей (ВМУ) с не совсем чисто авиационным профилем, где требования к повышенной массе силовой установки (что характерно для автомобильных двигателей) не столь критичны.
Есть информация об успешном применении двигателя ВАЗ-2108 на дельталете в Ставрополе, всерьёз над доработкой двигателя ВАЗ-2108 применительно к СЛА (точнее к сельхозварианту самолёта А-23М самарского "Аэропракта" - АОН 6/98г.), по сообщению Иревлина Александра, работают авиаконструкторы из Тольятти. Вот об этом двигателе хотелось бы поговорить поподробнее, так как в его конструкции заложены ресурсы, способные сделать, на мой взгляд, отличным авиационным двигателем для СЛА. Прежде всего, это современный, самый легкий (96 кг с навесным оборудованием, без КПП, с маховиком), с высоким ресурсом (~900 м/часов при 6000-6200 об./мин.), надежный из семейства жигулевских двигателей. Мощность 1500 см/3 карбюраторного варианта (75 л.с. при5600 об./мин.), вполне достаточна для большинства решаемых задач СЛА.
Но, если в авиации мы медлим, то судолюбители уже разработали и подготовили к производству прекрасный лодочный двигатель на базе ВАЗ-2108 (который, кстати, становится интернациональным - его производство по лицензии налажено на Украине). К сожалению, не имею возможности пересказать статью главного конструктора О.Лобусова, г.Днепропетровск, в "Катерах и Яхтах" № 3-4(166) 1998/99г. "Взвейтесь "Соколы" орлами…". Но, в вкратце, двигатель получился практически авиационным - система смазки с сухим картером (такая система позволяет по разному компоновать двигатель в конструкции ЛА и обеспечивать функционирование на разных режимах полёта, например, была бы очень удобна компоновка двигателя на боку, как на мотоцикле BMW K1200LT - Мото №5/99г.), каждый цилиндр оборудован отдельным диафрагменным карбюратором, резонансный наддув, электронная система зажигания со статическим (без механики) распределением искры по цилиндрам. 1500 см/3 модификация имеет мощность 90 л.с. Масса с дедвуйдом (реверс-редуктор, система подвески, масляная емкость с маслом) - 100 кг. В пользу авиационного двигателя, так же говорит тот факт, что 20-часовые стендовые и 10-часовые ходовые испытания двигатель прошел успешно, а лодочный двигатель предполагает основной режим эксплуатации на повышенных, относительно автомобильного режимах. До авиационного недостает только 2-х свечей на цилиндр (головка позволяет, с небольшими доработками, разместить 2 свечи на цилиндр с диаметром резьбовой части 12 мм типа NGK DCPR7E или, лучше, с диаметром 10 мм, типа NGK CR7HS), дублированной системы зажигания с электронной системой регулирования угла опережения зажигания. Впрочем, такое резервирование систем двигателя, на сегодняшний день не актуально в виду большой надежности современной электроники. Кроме того, не помешает некоторое облегчение конструкции - исключение маховика (его роль успешно выполнит деревянный, массивный ВВ), использование облегченных типов стартера (например, от Опель-Вектры после 1995г., а таже авомобилей фирмы Ситроен типа D6RA Valeo (Франция)) и генератора, а применение блока цилиндров из легких сплавов (на ВАЗе работы по алюминиевому блоку цилиндров ведутся в рамках опытно-конструкторских работ, ожидаемое освоение производства-2002 год - информация ВАЗ) обещает снижение веса двигателя за счет блока цилиндров на 15 кг. Эти мероприятия позволят, видимо, довести массу двигателя до, порядка, 80 кг и обеспечить удельную массу на уровне 0,7, что вполне приемлемо для авиационного двигателя с жидкостным охлаждением. Но, тем не менее, повышенный вес потребует усиления и конструкционных доработок, например тележки дельталёта, для гашения кинетической энергии заднерасположенного двигателя в аварийных ситуациях и уменьшения тем самым вероятности травмирования пилота и пассажира, кроме того, в конструкции моторамы следует предусмотреть места запрограммированной деформации, которая позволит при столкновениях уводить двигатель в сторону от экипажа - так поступают в автомобилестроении при проектировании систем пассивной безопасности. Близкий по компоновке и характеристикам двигатель FIAT SAX 86, фирмы JEOF s.r.l. весит 82 кг, двигатель SUZUKI 1300GS фирмы Raven Rotorcraft - 77 кг, двигатель Aviа Skoda фирмы ULM Enqeneerinq - 87 кг. Еще большее снижение массы предполагает перевод двигателя на основное воздушное охлаждение (дополнительные - жидкостное охлаждение головки цилиндров и охлаждение масла через радиатор). Здесь основной проблемой может стать подбор цилиндров. Например: цилиндр Rotax-912 с никосиловым покрытием имеет ход поршня 61 мм как у модификации 1100 см/3 ВАЗ-21081, но таких диаметров поршней - 79,5 мм у наших двигателей ВАЗ нет - кроме ВАЗ 2105- 79,4 мм 3-ий ремонтный размер (не знаю какой диаметр цилиндра у новой модификации R-912ULS с большим объемом - 98 л.с., 5800об/мин - информация о нем в АОН 2/99 стр. 6). Цилиндр "Урал " 825 см/3 имеет нужный диаметр 82 мм, но ход поршня отличается на 3 мм-68 вместо 71 мм. Это я к тому, что экономически важно иметь готовую деталь, пусть закупную, но подходящую под стандартные комплектующие, во многих случаях это обходится дешевле, чем налаживание собственного производства. Ко всему прочему возможен 2-х цилиндровый вариант на базе двигателя "Ока" ВАЗ-1111(он подобен английскому авиадвигателю фирмы Motavia Ltd под маркой Ultratec) со всеми предполагаемыми модернизациями, как и ВАЗ-2108. Двигатель " восьмерки" уважают и производители автозапчастей - в журнале "За рулем " можно найти множество материалов о новых тюнинговых запчастях для семейства двигателей 08 и 10 направленных на повышение надежности, ресурса, мощности, экономичности и др. эксплуатационных свойств. Кстати, резервы форсирования у этого двигателя очень большие и так называемым "мягким" форсированием, без снижения ресурса занимаются некоторые специализированные фирмы Например: в статье "Настройка" по-домашнему "(3Р4/9J описывается доводка двигателя фирмой "Торгмаш", г.Тольятти (есть ещё "Rach Racing" - московская и "ВАЗ-инжениринг" - тольяттинская), комплектующих двигатели оригинальными запчастями и узлами. Применение коленвала с большим радиусом кривошипа (ход поршня увеличен до 74,8мм) позволило увеличить объем двигателя до 1600 см/3 , применённый оригинальный разрезной шкив зубчатого ремня (распредвала) позволяет очень точно устанавливать фазы газораспределения, распредвал "Отингер " с измененными фазами и высотой подъема клапанов-10,2мм, впускные клапана диаметром 39мм, поршни диаметром 82мм (по некоторым сведениям - 84 мм - что предполагает перевод двигателя в категорию 1700см. куб) немецкой фирмы "МАЛЕ", дополнительно обработаны всасывающие и выпускные каналы, несколько измена камера сгорания, повышена степень сжатия - против 9,8 у стандартного до 11,0 (под бензин А-95), должным образом улучшена настройка ЭСЗ (под повышенную на 3-4л.с. мощность и приёмистость, применён так называемый спортивный ЧИП), применены два сдвоенных диафрагменных карбюратора типа "Вебер". Все эти доработки (стоимостью, впрочем, 1950$, в которой основная доля - 1200$ приходится на итальянские карбюраторы Weber) позволяют получить мощность 110-115 л.с. (при 6000 - 6200 об./мин.). Но остаётся возможность и для самодеятельного творчества - такой двигатель объёмом 1,6л (ВАЗ-21084), но без доводочных наворотов для Самар довольно крупными партиями - 1000 моторов в год выпускает Опытно-промышленное производство Конструкторско-экспериментального комплекса Генерального департамента развития Волжского автомобильного завода, их стоимость в розничной торговле по состоянию на февраль-месяц 2000года составляет 14800р. Здесь же изготавливаются главные детали РПД - ротор и статор, шатуны, коленвалы, распредвалы и др. детали для дв. ВАЗ-21084. Эту и многую другую очень полезную информацию не только для двигателиста, но и вообще авиапроизводителя можно почерпнуть в статье "Опытная делянка ВАЗа" (ЗР №9/99г.).
Варианты двигателей с непосредственным впрыском позволяют проводить гораздо большую форсировку, но это для спортивных машин, где на первом месте стоит максимально достижимая мощность в ущерб ресурсу. Вспомним двигатели автомобилей формулы 1, в те времена, когда был разрешен турбонаддув - при объёме 1600 см3 на максимальной мощности (1200 л.с.) ресурс составлял всего 15 мин!. И это при симбиозе всех мыслимых технологий и достижений цивилизации - к примеру, применяемому маслу на кремний-органической основе для обозначения группы в латинском алфавите, наверное, и буквы бы не нашлось, разве что из русского - Я. А кислородосодержащее нитротопливо могло бы, наверное, обеспечить работу двигателя и в безвоздушном пространстве. И всё же турбонаддув нашёл в авиационном двигателестроении широкое применение. Прежде всего, по той причине, что это достаточно простой способ решения проблемы повышения мощности и, попутно, - высотности двигателя. Но для компрессоров характерны следующие недостатки - большой расход горючего, более низкий КПД из-за вынужденного снижения степени сжатия, высокая теплонапряжённость двигателя, что, естественно, снижает его надёжность и ресурс, худшая приемистость, эффект турбоямы (последние проблемы, правда, успешно решаются применением вместо газовой турбины нагнетателя с принудительным приводом от коленвала), применение бензинов с октановым числом по исследовательскому методу определения более 100 (или по моторному - 91 и более, типа нашего авиационного Б-91/115. К слову, чемпионом по октановому числу среди бензинов, применявшихся в мировой поршневой авиации является советский бензин БА - его октановое число по моторному методу определения равно 145 и сортность на богатой смеси, характеризующая прирост мощности на взлётном режиме равна 160). Всё это сильно ограничивает сферу применения таких двигателей в сверхлёгкой авиации. Но, кажется, пути решения этих проблем японскими двигателестроителями уже намечены. Это экспериментальные разработки высокотехнологичных точечных систем впрыска, управляемых компьютерной электроникой, позволяющей формировать факел, направлять его в наиболее выгодную зону камеры сгорания для данного режима работы, управлять формой капли и её скоростью (как в струйном принтере).
Для авиационной версии высокооборотного автодвигателя, наверное, важнейшей тюнинговой деталью, точнее агрегатом, является редуктор, в идеале - интегрированный - совмещённый (изготовленный за одно целое) с блоком цилиндров и функционально встроенные в редуктор стартер и генератор, с возможностью иметь различные передаточные отношения. Так же, исходя из хороших весовых данных перспективен редуктор с применением зубчатых ремней из кевлара (но - только из весовых, так как такой редуктор имеет серьёзный недостаток - из-за натяжения ремня образуются вредные напряжения в блоке цилиндров). В рассуждениях сторонников высокооборотного двигателя без редуктора (АОН_12/99 статья "Субару на дельталёте") на мой взгляд имеются два спорных отправных момента. Первый - дельталёту не нужны высокая динамика и приёмистость, зато на эксплуатационный, "половинной" мощности достигается высокий ресурс двигателя. Ещё как нужна! Высокая приёмистость Rotox-582 и настройка на большую балансировочную скорость (90км/час) не однажды выручила моего товарища И.Галаса на ночных авиахимработах от столкновения с препятствиями (высоковольтные провода и реперная вышка). О нём упоминается в статье "Жить чтобы работать, зарабатывать чтобы летать" АОН N 12/97, кстати он, здесь в Ростове, имеет наибольший опыт по применению дельталёта на авиахимработах ночью, имеет в связи с этим свои интересные разработки, кроме того производит простую и очень эффективную химаппаратуру, с новым принципом формирования капли, к тому же на порядок меньшей стоимостью, чем у известных производителей. Второй довод - высокий ресурс и надёжность двигателя при загрузке на низких оборотах и богатой смеси проблематичен - неполное сгорание топлива, приводящее к его конденсации, оседанию в виде эмульсионных плёнок на стенках цилиндров, более низкие температуры относительно рабочих при работе на богатой смеси становится причиной смывания масла со стенок цилиндра и его разжижению в картере, что в целом приводит к ухудшению условий смазки со всеми вытекающими последствиями. Так же в этом случае возникают хорошие условия для возникновения детонационного горения (кто из автомобилистов не знает, что при нагрузке на двигатель и резком открытии заслонки возникает детонация даже при рекомендованной по техническим условиям марке бензина). Эти недостатки несколько сглаживаются при работе на зимних сортах бензина, т.е. имеющих низкую температуру кипения концевой фракции (лучшая испаряемость бензина) и значительно - при применении в качестве топлив сжиженных и сжатых газов (в силу указанных выше свойств они повышают ресурс двигателя в 1,5 и более раз), но о ЛА с двигателями на таком топливе имеются лишь единичные упоминания - в большой авиации ТУ-156 испытан в работе на криогазах (жидком водороде и метане - КР 8/99г.) и маленький "Кри-Кри" (АОН 11/99). Вот бы найти лёгкий способ добычи водорода из главного его аккумулятора - воды! Представляете - заправился из ближайшей лужи - и полетел дальше. Но этого всё же не нужно, общество к этому не готово - порядок в современном мире жиждется на обладании главным энергоносителем - нефти - обесцень его и наступит хаос.
А оптимально загрузить двигатель с редуктором, я думаю, можно с помощью ВВ с автоматической регулировкой шага и даже, говорят, есть так называемые адаптирующиеся воздушные винты, у которых кроме шага изменяется в некоторых пределах и диаметр, причём очень точные и быстрые регулировки осуществляются по сигналам датчиков электроникой. Года 3 назад одни из изготовителей ВВ для СЛА в г. Таганроге говорили о планах разработки этого типа винтов, предвидя большую конкуренцию в реализации деревянных и пластиковых, но сейчас о развитии этой программы ничего не слышно. Жаль, что обзора по такого рода ВВ нигде не найти, даже в АОНе. А смысл повысить эрудицию и направить творческий поиск наших авиалюбителей в этом направлении, наверное, есть - сколько же можно сберечь часов моторесурса, оптимизируя загрузку двигателя, сокращая долю неустановившихся режимов работы (существует прямая зависимость между их долей в общей наработке и достигнутым ресурсом) если только один электронный прибор контроля и регистрации режимов работы двигателя "Rotax Fly Dat?, (АОН 9/98г.) позволяет увеличить межремонтный ресурс R-912 на 60 м./часов! В качестве аллаверды к этому абзацу можно сказать, что эксплуатация высокооборотного двигателя без редуктора может быть целесообразна - как переходный, относительно малозатратный этап на пути к настоящему авиаварианту. Но для того чтобы снять наибольшую мощность и дать высокую возможную тягу необходимо применение винтов с наибольшим диаметром и возможно большими допустимыми окружными скоростями. Таким условиям в большей степени отвечают металлические винты с очень тонкими профилями, специальными формами лопастей в плане (типа саблевидных) позволяющими гарантировано работать на окружных скоростях около 300м/сек на не скоростных летательных аппаратах типа дельталётов. Подобные лопасти позволили бы снять с форсированного двигателя ВАЗ-2108 мощность порядка 64 л.с. на 3800 об/мин при диаметре близком к 1,6м и дать тягу 150 кг, а применение кольца (туннеля) позволило бы увеличить этот показатель на 20%. Но такая описанная винтомоторная группа гипотетична - во-первых, потому что металлические винты для СЛА вообще редки в мире, а в России прецедент производства есть только в Новосибирске - АВ-6, разработки Новосибирского авиационного завода им. В.П. Чкалова и разработки В.Г. Осташова АВО-2 и АВО-3. Все винты из алюминиевых сплавов В95-1 или Д1 и являются ВИШами (В.Г. Осташов, Л.Б. Сандлер ?Глиссирующие снегоходы-амфибии?. Во-вторых, по стоимости она наверняка будут превосходить стоимость редуктора с простым деревянным воздушным винтом, тем более с учётом возможного применения аэродинамической кольцевой насадки. К тому же существуют пути удешевления деревянного воздушного винта при массовом производстве - применение универсального копировального деревообрабатывающего центра с ЧПУ, например, итальянской фирмы HOLZ A.G. или на порядок более дешёвого но и с меньшим количеством функций вертикального фрезерно-копировального станка той же фирмы. Но, конечно же, производство будет рентабельным только при максимальной загрузке таких дорогих станков ещё чем-то, например, изготовлением мебели (но, наверное, революцию сделало бы такое изобретение, когда простой фрезерный станок можно было бы подсоединять к компьютеру, как, например, принтер, и работать от его программ). В ракурсе же безредукторного варианта высокооборотного авиадвигателя есть только два компенсирующих положительных момента - увеличения надёжности ВМУ из-за отсутствия редуктора и повышение ресурса ВВ из-за защиты аэрокольцом. Какой вариант предпочтительнее применить - решать конструктору…
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход