0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бензиновый двигатель для авиамоделей своими руками

Как сделать реактивный двигатель своими руками: любопытный опыт

Бесклапанный ПуВРД — удивительная конструкция. В ней нет движущихся частей, компрессора, турбины, клапанов. Простейший ПуВРД может обойтись даже без системы зажигания. Этот двигатель способен работать практически на чем угодно: замените баллон с пропаном канистрой с бензином — и он продолжит пульсировать и создавать тягу. К сожалению, ПуВРД оказались несостоятельными в авиации, но в последнее время их всерьез рассматривают как источник тепла при производстве биотоплива. И в этом случае двигатель работает на графитовой пыли, то есть на твердом топливе.

Наконец, элементарный принцип работы пульсирующего двигателя делает его относительно безразличным к точности изготовления. Поэтому изготовление ПуВРД стало излюбленным занятием для людей, неравнодушных к техническим хобби, в том числе авиамоделистов и начинающих сварщиков.

Несмотря на всю простоту, ПуВРД — это все-таки реактивный двигатель. Собрать его в домашней мастерской весьма непросто, и в этом процессе немало нюансов и подводных камней. Поэтому мы решили сделать наш мастер-класс многосерийным: в этой статье мы поговорим о принципах работы ПуВРД и расскажем, как изготовить корпус двигателя. Материал в следующем номере будет посвящен системе зажигания и процедуре запуска. Наконец, в одном из последующих номеров мы обязательно установим наш мотор на самодвижущееся шасси, чтобы продемонстрировать, что он действительно способен создавать серьезную тягу.

От русской идеи до немецкой ракеты

Собирать пульсирующий реактивный двигатель особенно приятно, зная, что впервые принцип действия ПуВРД запатентовал российский изобретатель Николай Телешов еще в 1864 году. Авторство первого действующего двигателя также приписывается россиянину — Владимиру Караводину. Высшей точкой развития ПуВРД по праву считается знаменитая крылатая ракета «Фау-1», состоявшая на вооружении армии Германии во время Второй мировой войны.

Конечно же, речь идет о клапанных пульсирующих двигателях, принцип действия которых понятен из рисунка. Клапан на входе в камеру сгорания беспрепятственно пропускает в нее воздух. В камеру подается топливо, образуется горючая смесь. Когда свеча зажигания поджигает смесь, избыточное давление в камере сгорания закрывает клапан. Расширяющиеся газы направляются в сопло, создавая реактивную тягу. Движение продуктов сгорания создает в камере технический вакуум, благодаря которому клапан открывается, и в камеру всасывается воздух.

В отличие от турбореактивного двигателя, в ПуВРД смесь горит не непрерывно, а в импульсном режиме. Именно этим объясняется характерный низкочастотный шум пульсирующих моторов, который делает их неприменимыми в гражданской авиации. С точки зрения экономичности ПуВРД также проигрывают ТРД: несмотря на впечатляющее отношение тяги к массе (ведь у ПуВРД минимум деталей), степень сжатия в них достигает от силы 1,2:1, поэтому топливо сгорает неэффективно.

Зато ПуВРД бесценны как хобби: ведь они могут обходиться вообще без клапанов. Принципиально конструкция такого двигателя представляет собой камеру сгорания с подсоединенными к ней входной и выходной трубами. Входная труба гораздо короче выходной. Клапаном в таком двигателе служит не что иное, как фронт химических превращений.

Горючая смесь в ПуВРД сгорает с дозвуковой скоростью. Такое горение называется дефлаграцией (в отличие от сверхзвукового — детонации). При воспламенении смеси горючие газы вырываются из обеих труб. Именно поэтому и входная, и выходная трубы направлены в одну сторону и сообща участвуют в создании реактивной тяги. Но за счет разницы длин в тот момент, когда давление во входной трубе падает, по выходной еще движутся выхлопные газы. Они создают разрежение в камере сгорания, и через входную трубу в нее затягивается воздух. Часть газов из выходной трубы также направляется в камеру сгорания под действием разрежения. Они сжимают новую порцию горючей смеси и поджигают ее.

Где взять достойные двигатели для малой авиации

Виталий Селиванов,
заслуженный летчик-испытатель РФ
Паровоз не может быть красивее своего котла» – так в начале века говорили инженеры-паровозостроители. На заре авиации из-за отсутствия легкого двигателя летать начинали на планерах с гор, используя потоки обтекания. Только создание легкого, работающего на бензине, двигателя внутреннего сгорания, наконец, дало старт аппаратам тяжелее воздуха. Бензиновый двигатель (с запасом топлива) был в десять раз легче, чем такой же по мощности двигатель электрический с аккумулятором или паровой с водой и топливом. Братья Райт, французы, немцы, а за ними и в России, кстати, только летом 1910 года, сто лет назад взлетело три аппарата: А.С. Кудашева, Я.М. Гаккеля и И.И. Сикорского. Правда, на всех аппаратах были импортные бензиновые двигатели «Анзани» 25 и 35 л.с.

Грех не вспомнить наших великих предков, но, к несчастью, у нас и сейчас с двигателями для небольших самолетов почти те же проблемы. В наследие от СССР нам достался всего один серийный поршневой двигатель М-14. Двигатель простой, надежный, неприхотливый к топливу и маслу. Не боится морозов. Сравнительно недорогой, если летать на нем не очень много. За это и любят двигатель М-14.

Читать еще:  Шум при запуске двигателя x trail

На чем же летают сейчас, в «малой авиации», т.е. сверхлегкие и легкие летательные аппараты? Наиболее распространены, известны и почти везде в мире обслуживаются двигатели австрийской фирмы Rotax 912 и 914. Мощностью 80–100 л.с. , они устанавливаются на аппараты взлетной массой до полутонны, с экипажем до двух человек. Это учебные и туристские, любительские аппараты.

Как только потребуется выполнять фигуры сложного пилотажа вдвоем (с инструктором), потребуется более прочный и тяжелый самолет взлетной массой 800–1000 кг (например, По-2, Як-18, Як-52). При этом с двигателем в 100–160 л.с. половину летного времени придется затрачивать на набор потерянной за пилотаж высоты с вертикальной скоростью 2–3 м/сек. А если захочется набирать высоту побыстрей, то и двигатель подойдет как раз М14. На нем можно получить в наборе до 10 м/сек, да и потеря высоты за пилотаж будет гораздо меньше. Конкурентами М14 выступают американские Lycoming и Teledyne Continental, чешские Walter, немецкие Centurion. Lycoming и Teledyne Continental капризны при запуске на земле даже летом, то им жарко – то холодно, зимой в воздухе вообще не запустить. Они употребляют только «свои», дорогие, импортные бензин и смазку, но все их минусы перевешиваются двумя плюсами:
1. Работают на «максимале» без ограничения по времени.
2. Расход топлива в 2 раза меньше, чем у нашего М14.

Если свести основные технические и экономические показатели двигателей в одну таблицу с задачей получения стоимости затрат на работу двигателя с налетом самолета до полного использования ресурса – 10 тыс. летных часов – получим таблицу.

Из нее видно, что за 10 000 часов налета на нашем М-14 придется заплатить на 30% больше чем на ТВД Alison и почти в три раза больше против дизеля Centurion. А вот двигатель М601, хотя и стоит почти в три раза дороже, чем М-14, но каждая его лошадиная сила обходится эксплуатанту в три раза дешевле, чем у М-14. Поэтому если мы хотим получить самолет для основного обучения по курсу военного летного училища, где вынуждены работать интенсивно и обеспечивать очень большой налет, то самолет, конечно, нужно иметь с ТВД, и пока лучше М601 серийного двигателя не видно!

Самолет нужен, конечно, пилотажный, с эксплуатационной перегрузкой до 7, достаточно высотный (7–10 км), следовательно, с герметичной кабиной. Наиболее подходящий из имеющихся и обслуживаемых в России двигателей для планируемого самолета – это чешский Walter М601. Его аналоги Pratt&Whittney поновей, поэкономичней, но системы их технического обслуживания и опыта эксплуатации в России нет. Дизельный двигатель на пилотажный самолет с временем полета 0,5–1,5 часа пока ставить рано – тяжел ( в Интернете у танкистов есть очень дельный сравнительный анализ преимуществ и недостатков газотурбинного и дизельного двигателей).

Пока получается, что самое дешевое летное обучение – на планере при запуске с лебедки. За 3 евро (120) рублей вас на планере забросят на высоту 500 м, откуда вы будете спокойно снижаться примерно 8–10 минут или можете уйти на свободное парение. За планерами следуют ультралайты с взлетным весом до 500 кг и двигателями Rotax 912 и 914, мощностью 80–100 л.с. На них можно проводить обучение полетам по кругу, простому пилотажу, полетам по маршруту. Это даст налет 30–40 часов и выход на уровень пилота-любителя. Заниматься таким обучением могут частные летные школы или ДОСААФ. Справка: уже проектируются сверхлегкие летательные аппараты, на которых будут использоваться электродвигатели с аккумулятором до 30 минут полета. И дешево, и экологически чисто, малошумно и безопасно.

Следующий этап: пилотажный учебный поршневой самолет. Одним из предпочтительных вариантов мог быть яковлевский самолет «Кадет». На нем можно учить сложному и высшему пилотажу, полетам строем и ночью. Но заставить военных пересесть снова на поршневой самолет будет очень трудно, полеты физически тяжелы, а оплата и льготы будут занижены. Поэтому такие машины, скорее всего, пригодятся ДОСААФ и частным летным школам. Двигатель все же придется менять – слишком дорог в эксплуатации – на 30% дороже, чем вдвое более мощный ТВД М601.

Если за единицу стоимости летного часа принять стоимость полета на самолете УТС с ТВД с максимальной скоростью около 500 км/ч, то, в зависимости от максимальной скорости самолета, можно получить соотношение цен летного часа на различных самолетах.

На графике четко видно, что до максимальной скорости 500 км/ч, цена самолета увеличивается плавно линейно, со скорости от 500 до 800 км/ч растет по параболе и далее почти линейно уходит вверх. Отсюда вывод: нет смысла увеличивать максимальную скорость УТС с ТВД более 500–600 км/ч, так как небольшое увеличение скорости обходится слишком дорого и в цене самолета, и в эксплуатации. Видимо, по этим причинам уменьшили мощность двигателей заказчики самолета Pilatus РС-7МК из ЮАР.

Читать еще:  Rx300 не заводится двигатель глохнет

Если УТС с ТВД будет иметь скорость захода на посадку менее 150 км/ч, то необходимость в поршневом самолете первоначального обучения для военного училища может отпасть, и эта задача может быть решена на УТС с ТВД с меньшими затратами.

Для основной подготовки в летном училище, конечно, как и во всем мире, остро необходим УТС с ТВД («Авиапанорама» №№ 1 и 2, 2010).

Мы видим, как с помощью государства поддерживается авиапромышленность Китая, Индии, Бразилии и других развивающихся стран. Даже Турция планирует выпустить в 2011 году свой УТС с ТВД. Наш крупный бизнес – в основной массе технически малограмотный – покупает в первую очередь недвижимость и предметы роскоши. Кстати, и до революции наши финансисты не очень-то жертвовали на технический прогресс. Ведь не у нас, а на западе были установлены крупные призы за перелет через Ламанш и за другие рекордные полеты.

С отменой запретительной системы использования воздушного пространства, обещанного в 2008 году, теперь в конце 2010 года, вероятно, все же откроется большой российский рынок для небольших частных самолетов. Эту ситуацию государство могло бы использовать для развития собственного производства легких летательных аппаратов. Можно, как Китай и Индия, покупать партии лучших зарубежных самолетов, с правом их последующего производства. Но гораздо важнее для нас, авиационной промышленности и любителей авиации, это покупка и лицензионное производство лучших, самых распространенных и надежных двигателей Rotax, Teledyne Continental, Pratt&Whittney со шкалой мощности не производимых в России до сего времени. Имея широкий спектр выбора двигателей, наша авиационная промышленность смогла бы обеспечить российский рынок нужными самолетами. Исторические примеры только подтверждают это. Так было с Ли-2, так было с покупкой английских реактивных двигателей «Нин-1» и «Дервент-V», в результате получили самый массовый истребитель мира МиГ-15 и почти такой же массовый фронтовой бомбардировщик Ил-28.

На что хотелось бы обратить особое внимание. Наша национальная привычка к нищете породила массовую тенденцию: сделаем, что получится, а потом в серии доведем. Нужно помнить, чему учат студентов авиационных ВУЗов: доработка эскиза обойдется в цену резинки и карандаша (копейки), макета – в цену затраченного пиломатериала (тысячи рублей), опытного образца самолета – в миллионы рублей, а доработки серийного самолета потребуют очень больших денег, что может привести к краху всей программы вообще. Для исключения таких промахов нужно любить заказчика и делать все своевременно, чтобы наше изделие было лучше, чем у конкурентов.

Действительно ли Volvo откажется от бензиновых двигателей?

Автор фото, JONAS EKSTROMER

Гендиректор Volvo Cars Хокан Самуэльссон сообщил, что все новые модели Volvo с 2019 года будут выпускаться с электрическим двигателем

Автопроизводитель Volvo сообщил, что с 2019 года все новые модели компании будут оснащаться электрическими двигателями.

Речь идет как о чистых электромобилях, так и о плагин-гибридах (машины с гибридными двигателями, которые можно заряжать от сети).

В 2019-2021 годах Volvo, принадлежащая китайской компании Geely, планирует выпустить пять новых моделей электрокаров и несколько гибридных моделей.

  • Доступный электромобиль не за горами?
  • Чудо-электромобиль из Китая уступил британскому суперкару в «зеленом аду»
  • В Швейцарии электромобиль установил рекорд по времени разгона

Производитель при этом будет продолжать выпуск старых моделей. Старые модели будут производиться с гибридной системой mild hybrid, которая представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания и небольшой электрический двигатель.

Электродвигатель соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает прирост мощности, а его батарея заряжается за счет запаса энергии при торможении или замедлении хода.

В автомобилях с системой mild hybrid электричество не может двигать машину без участия двигателя внутреннего сгорания, в отличие от полноценных гибридов.

Пиар-ход

Планы Volvo знаменуют конец эпохи автомобилей без электродвигателя, заявил руководитель подразделения Volvo по производству автомобилей Хокан Самуэльссон.

Тем не менее некоторые эксперты считают, что Volvo пытается создать иллюзию полного отказа от двигателей внутреннего сгорания ради пиара.

«Это все ради красивых заголовков», — говорит аналитик IHS Automotive Тим Уркухарт.

Анализ Тео Легета, бизнес-корреспондента Би-би-си

Заявление Volvo звучит эффектно, но на самом деле оно всего лишь отражает то направление, в котором движется большая часть автомобильной индустрии.

Двигатель внутреннего сгорания не умер и не умрет в ближайшем будущем. Он все еще позволяет передвигаться относительно дешево и надежно.

  • Компания Tesla опередила Ford по рыночной стоимости
  • В Лас-Вегасе представили новый электромобиль, быстрее Tesla

Проблема в том, что экологические нормы ужесточаются. С 2020 года, например, автопроизводители в ЕС должны обеспечивать выбросы CO2 в своих машинах на уровне не более чем 95 граммов газа на километр. Это меньше, чем нынешние нормы.

Читать еще:  Что если отсутствует модель двигателя

Производители отвечают на ужесточение норм, производя больше полностью электрических машин. Некоторые из них впечатляют. Но серийное производство недорогого автомобиля с хорошими эксплуатационными характеристиками требует серьезных и дорогих исследований. Чтобы убедить потребителей массово покупать такие автомобили, также требуется много времени.

«Запорожец» как электромобиль

В то же время создание гибридов — добавление электродвигателей к традиционным двигателям внутреннего сгорания — это хороший способ снизить выбросы парниковых газов и сохранить хорошие эксплуатационные характеристики автомобиля. Сейчас полно гибридных моделей.

Volvo мелькает во всех СМИ, но другие автопроизводители занимаются почти тем же самым.

Цели Tesla

Одним из самых известных автопроизводителей, выпускающих только электрические машины, является американская Tesla.

2 июля компания сообщила, что в конце этого месяца начнутся поставки первой Tesla серийного производства — Model 3.

Предыдущие модели Tesla оказались дорогостоящими — около 100 тыс. долларов. Model 3, как обещает компания, будет стоить 35 тыс. долларов.

Компания планирует производить по 20 тыс. автомобилей Model 3 в месяц до декабря. Tesla на данный момент не получает прибыли.

Бензиновый двигатель для авиамоделей своими руками

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания S40А (с большим ходом поршня) компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.

Новейший 4-х тактный двигатель с современнейшими технологиями и глушителем нового поколения F-5030 от компании с мировым именем OS MAX!. Двигатель из новой серии FSa предназначен для спортивных и копийных моделей самолётов.
Подарите своему самолёту новую жизнь вместе с новым двигателем OS MAX FSa-81!

Четырехтактный одноцилиндровый авиационный двигатель. Для масштабных, спортивных и пилотажных моделей самолетов.

4-х тактный двигатель внутреннего сгорания FS80AR компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.

Это один из высокоэффективных и мощных двигателей Thunder Tiger серии PRO (модель PRO-46 — самая продаваемая модель!).
Эта серия профессиональных двигателей обладает улучшенными техническими характеристиками и предназначена для спортивных авиамоделей различных классов.

Двухтактный калильный двигатель внутреннего сгорания для установки на модели самолетов.

FS30AR — самый миниатюрный и легкий из линейки 4-х тактных двигателей внутреннего сгорания компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов. Использованная в этих двигателях технология компрессионного кольца обеспечивает длительный срок службы и высокую мощность. Карбюратор с главной топливной иглой и иглой мало газа позволяет точно и легко настроить топливную смесь.

Это один из высокоэффективных и мощных двигателей Thunder Tiger серии PRO (модель PRO-46 — самая продаваемая модель!).

Новый, более мощный бензиновый двигатель внутреннего сгорания DLE-55, пришедший на смену известного DL-50, специально спроектирован для самого популярного размера больших моделей радиоуправляемых самолетов. Отличная мощность и превосходная стабильность работы во всех режимах делают этот двигатель идеальным для моделей самолётов с размахом крыла 2,0-2,2 метра. Если вы ищете двигатель объемом 50-55 куб. см., который обладает малым весом, большой мощностью и превосходным качеством — DLE-55 станет отличным выбором! Хороший способ заполучить бензиновый мотор без внушительных издержек.

OS MAX FSa-56 — Абсолютно новый 4-х тактный двигатель с современнейшими технологиями от компании с мировым именем OS MAX. Двигатель из новой серии FSa предназначен для спортивных моделей самолётов.
Подарите своему самолёту новую жизнь вместе с новым двигателем OS MAX FSa-56!

Двухтактный авиационный двигатель MAX-25LA SILVER с глушителем E-2030. Для небольших спортивных моделей и самолетов тренеров. Производитель рекомендует воздушные винты для моделей тренеров и спортивных тренеров: 9×5, 9×6.

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания 25А компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов. Недорогие моторы этой серии обладают хорошим качеством сборки, улучшенным запуском, высокой мощностью, и продолжительным сроком службы, при этом имеют превосходное соотношение «цена-качество». Глушитель в комплекте.

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания 28А компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.Недорогие моторы этой серии обладают хорошим качеством сборки, улучшенным запуском, высокой мощностью, и продолжительным сроком службы, при этом имеют превосходное соотношение «цена-качество».

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания S52А (с большим ходом поршня) компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.

Это один из высокоэффективных и мощных двигателей Thunder Tiger серии PRO.
Эта серия профессиональных двигателей обладает улучшенными техническими характеристиками и предназначена для спортивных авиамоделей различных классов.

2-х тактный двигатель внутреннего сгорания S46А (с большим ходом поршня) компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов. Недорогие моторы этой серии обладают хорошим качеством сборки, улучшенным запуском, высокой мощностью, и продолжительным сроком службы, при этом имеют превосходное соотношение «цена-качество». Глушитель в комплекте.

4-х тактный двигатель внутреннего сгорания FS61AR компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.

4-х тактный двигатель внутреннего сгорания FS91AR компании ASP, предназначенный для установки на модели самолетов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector