- Авиамодельные моторы
- Обзор современных двигателей для авиамоделей
- Виктор Ходеев
Многим моделистам бывает достаточно трудно определиться какой двигатель выбрать для своей авиамодели. Существует целый ряд фирм производителей авиамодельных моторов. В этом материале я хочу целом рассмотреть моторы разных марок для хоббийного моделизма и исходя из своего опыта дать оценку их качества.
На сегодня можно выделить ряд наиболее известных калильных моторов для радиоуправляемых авиамоделей. Это японские моторы фирмы OS-Max, китайские ASP, Magnum, SC, моторы итальянской фирмы Super Tigre , тайваньские двигатели Thunder Tiger, австрийские Webra и моторы МДС- сделано в Росcии. Бесспорным лидером среди всех марок однозначно можно считать моторы OS.
Двигатели OS-Max
Фирма OS—Max производит очень большой ряд двухтактных и четырехтактных моторов с кубатурой от 1,5 до 30 куб.см, как. Все эти двигатели отличаются высоким качеством изготовления и надежностью в работе.
Даже внешний вид любого мотора OS вызывает восторг, чистота поверхности, отличный дизайн. Благодаря точности изготовления, правильному подбору материалов эти моторы не вызывают никаких нареканий пользователей по качеству работы и ресурсу.
Если отбросить вопрос стоимости ( цена их выше, чем других подобных), то OS можно без размышлений выбрать для своей модели.
Самый современный мотор O.S.55 AX ABL объемом 8,93 см³
В ассортименте моторов OS-Max есть двигатели двух и четырехтактные, многоцилиндровые, для авиамоделей и вертолетов. Кроме моторов для летающей техники выпускаются и специальные двигатели для авто и судомоделей.
Основная масса «осмаксов» предназначена для массовых хоббимоделей, но есть и моторы повышенной мощности с которыми ряд чемпионов мирового класса занимают первые места. Прежде всего это вертолетные и автомодельные двигатели. На мой взгляд, большинство моделей вертолетов в мире оправдано оснащено моторами OS-Max.
Есть ряд относительно недорогих авиадвигателей для новичков серии LA, в которых шарикоподшипники коленвала заменены на втулку скольжения.
Основным продавцом моторов OS-Max в Европе это немецкая фирма Graupner. Стоит знать, что не все моторы, продаваемые Граупнером комплектуются глушителями. Поэтому при заказе у продавца стоит уточнить этот вопрос. На картере каждого двигателя OS-Max как визитная карточка отлита надпись “made in Japan”.
- Двигатель китайского производства Magnum XLS-46Игла регулировки карбюратора вынесена на заднюю крышку
- картера, чтобы избежать возможной травмы рук.
- Другая не менее популярная марка это ряд двигателей ASP, Magnun, SC.
Все они производятся в Китае авиационным моторостроительным заводом в Шанхае. В некоторых изданиях встречается информация что это производство по лицензии OS-Max. Действительно эти моторы очень похожи на OS. Двигатели ASP, Magnum, SC это одинаковые моторы с небольшими внешними отличиями, а три разных названия обусловлено маркетингом, для разных продавцов в Азии, Европе или США.
Качество этих моторов достаточно высокое, они хорошо запускаются, хорошо держат обороты , имеют приличный ресурс. Моторы выпускаются объемом от2,5 до 30 куб.см. Кроме двухтактных производятся и четырехтактные двигатели с рабочим объемом от 5 до 30 куб.
см, двухцилиндровый «боксер» и звездообразный пятицилиндровый, объемом 64 куб.см. Среди авиамоторов есть и вертолетные версии, которые значительно уступают по мощности аналогичным образцам OS-Max. Основным продавцом моторов Magnum в Европе является фирма Jamara (Германия).
Много этих китайских двигателей экспортируются в США и другие страны мира. Мне лично доводилось эксплуатировать моторы с марками ASP и Magnum и ничего отрицательного сказать о них не могу. Все эти двигатели комплектуются разборными глушителями и имеют АВС рабочую гарнитуру (цветная пара).
Размеры крепления моторов Magnum и OS-Max одинаковые. Глушители большинства «магнумов» подходят к «осмаксам».
Внешний вид мотора Super Tigre G-61 ABC
Моделистам старшего поколения известна марка моторов SuperTigre. Еще в 50-е годы эта итальянская фирма производила очень популярные двигатели некоторые из которых импортировались в СССР.
С недавнего времени все производство «супертигров» перенесено в Китай и на картере моторов вместо надписи «made in Italy» красуется «made in China», но от этого качество моторов хуже не стало. Моторы Super Tigre производят с рабочим объемом от 5,5 до 45 куб.см.
, большинство из них оснащены поршневым кольцом, очевидно, это давняя традиция фирмы Super Tigre.
Узел крепления глушителя на моторе Super Tigre GS-40
Эти моторы отличаются от всех своим внешним видом и своеобразной конструкцией глушителя у которого отдельный патрубок крепится к выхлопному окну, а на нем монтируется глушитель.
Это позволяет изменять положение глушителя в зависимости от конструкции модели, но с другой стороны добавляет еще одно соединение, в котором часто просачивается сгоревшее масло.
Моторы Super Tigre относительно не дорогие и прекрасно подходят для любительских моделей. Размеры крепления отличаются от стандарта OS-Max.
Мотор Thunder Tiger GP-18 объемом 2,93 см³. Для удобства безопасной регулировки карбюратора игла развернута назад
Известная тайваньская фирма ТhunderTiger — производитель вертолетов, самолетов и автомоделей, имеет в своем ассортименте и двигатели внутреннего сгорания.
Производится целый ряд моторов объемом от 1,13 до 20 куб.см. Есть также и четырехтактные двигатели и специальные для вертолетов.
Вертолетные моторы достаточно распространенные, ими комплектуются модели вертолетов Raptor.
Двигатель Thunder Tiger PRO-46 объемом 4,74 см³ внешне очень похожий на OS-Max
По внешнему виду, конструкции и своим техническим характеристикам моторы ТТ очень близки к двигателям OS-Max. Эти моторы немного дешевле, чем «осмаксы» прекрасно работают и имеют приличный ресурс. Двигатели комплектуются глушителями.
Пятицилиндровый звездообразный двигатель O.S. Max FR5-300 объемом ок. 50 см³
Четырехцилиндровый рядный мотор O.S. Max IL-300 рабочим объемом ок. 50 см³
Авиамодельный роторный двигатель системы Ванкеля. Такие моторы производит только фирма OS-Max.
- Двухцилиндровый четырехтактный мотор Magnum XL-160 FT , 26,6 см³
- Кроме рассмотренных нами моторов, выше названые фирмы производят ряд специфических двигателей это многоцилиндровые звездообразные, двух-четырехцилиндровые боксеры и системы Ванкеля.
- Авиамодельный двигатель Webra SPEED 120 HX
Двигатели австрийской фирмы Webra предназначены в основном для вертолетов и пилотажных самолетов. Думаю назвать их массовыми нельзя и учитывая их капризность и относительную сложность настройки я бы не стал устанавливать «вебру» на свой вертолет.
Стоит также упомянуть о моторах МДС. Эти двигатели производимые в России известны еще с советских времен. Это были вполне работоспособные моторы, радовавшие своих обладателей.
Сегодня двигатели MDS производятся в широком ассортименте. Есть среди них и вертолетные варианты . К сожалению качество этих моторов не соответствует современным требованиям.
Исходя из опыта многих моделистов, и моего в том числе, их эксплуатация доставляет больше огорчений чем радости.
Существуют и другие производители авиамодельных моторов, например
Saito/Япония (четырехтактные ,авиамодельные ), Enya/Япония (авиамодельные, вертолетные ), Yamada/Япония (двухтактные спортивные авиамодельные, вертолетные), Novarossi/Италия (двухтактные спортивные авиамодельные, вертолетные). Эти двигатели не так широко распространены среди хоббийных моделистов, а некоторые из них применяются только профессиональными пилотами в определенных классах моделей.
Подводя итог можно сказать , что двигатель №1, вне всякой конкуренции это OS-Max. Далее следуют моторы ASP, Magnum, SC, Тhunder Tiger, Super Tigre, которые имеют очень схожие характеристики и приличное качество.
По материалам журнала «Моделiст», www.modelist.mksat.net
Топливо для радиоуправляемых моделей с ДВС — как выбрать PRO Хобби – интернет-журнал о моделизме
среда, 10 ноября 2021 г.
Топливо – неотъемлемая часть моделизма. От его качества и состава напрямую будут зависеть не только скоростные и мощностные показатели модели, но и период ее беспроблемной эксплуатации. Одним словом, «здоровье» двигателя целиком и полностью будет зависеть от того, что Вы зальете в топливный бак радиоуправляемой модели.
В среде моделизма используются два основных вида топлива – бензин, смешанный с маслом для двухтактных двигателей (применяется для моделей с бензиновым ДВС), и метанол, или нитрометан, как его обычно называют (для моделей с калильным ДВС). С первым вариантом все понятно. Мы остановимся на последнем варианте и рассмотрим его более подробно.
Итак, топливо для калильных двигателей представляет смесь из метанола, касторового масла и, в качестве присадки, небольшой доли нитрометана.
Метанол позволяет получить на 10-15% больше крутящего момента и 7-10% мощности по сравнению с бензином, касторовое масло смазывает элементы двигателя, а нитрометан еще немного улучшает характеристики получившейся топливной смеси как присадка. Эта смесь упаковывается в герметичные металлические или пластиковые канистры различного объема (каждый производитель выпускает свой вариант) и далее попадает в руки к нам, моделистам.
В зависимости от процентного содержания нитрометана в метаноле, указанного на емкости (самые распространенные – 15-30%), характеристики топлива будут отличаться, об этом следует помнить и подходить к выбору весьма ответственно.
Как же понять, какое топливо использовать?
Для начала, обратиться к инструкции. Каждый производитель, исходя из специфики своих моделей и их двигателей, рекомендует определенное процентное содержание нитрометана.
Если же, по какой-то причине, инструкции нет или там не указана эта информация, можно ориентироваться на топливо с содержанием в 20%. Это среднее универсальное значение, которое подойдет для практически всех автомоделей и температурных режимов.
То есть, если у Вас нет точной информации по своей модели, 20% топливо не нанесет вреда двигателю, Вы можете смело использовать его.
Для чего же существуют 25%, 30%, 35% и более?
Как правило, техническая жидкость с подобным процентным содержанием используется в спортивных моделях автомобилей: высокий процент позволяет повысить показатели и улучшить характеристики. Но негативно сказывается на долговечности и ресурсе двигателя, что не имеет значения для спорта, т.к. там на счету каждая секунда и модель с двигателем готовятся под каждые соревнования.
Для самолетов и вертолетов с ДВС несколько другая история, т.к. большую часть времени двигатель на этих моделях работает на максимальную мощность и на максимальных оборотах.
В данных моделях содержание нитрометана, как правило, не превышает 10%, однако пропорция масла увеличена. Это связано с условиями работы двигателей, чтобы обеспечить необходимый процесс и количество смазки.
Это плавно подводит нас к выводу, что для каждого класса – авто или авиа – нужно выбирать только свое топливо.
Какой объем выбрать?
Зависит целиком и полностью от частоты и активности эксплуатации Вашей модели. Если планируется частое катание, имеет смысл взять большой объем – 2.5/3.8/5 л. Если же от случая к случаю, то лучше взять небольшой объем – 1 л будет вполне достаточно. Все дело в том, что топливо в уже открытой канистре постепенно теряет свои свойства, и чем дольше хранение, тем ниже его характеристики.
Отметим, что выбрать правильное топливо – половина успеха. Следует обязательно помнить, как с ним обращаться и как его хранить.
| Метанол – весьма ядовитая субстанция, не следует его принимать внутрь, вдыхать пары и допускать попадания на кожу или в глаза. Последствия могут быть фатальными. Если же вдруг это произошло, срочно промойте водой, а при проглатывании – немедленно обратитесь к врачу. |
 |
Хранить канистру с топливом следует в местах, недоступных для детей и домашних животных, при плюсовой температуре, с минимальной влажностью, избегая попадания прямых солнечных лучей и нагрева. После каждого использования емкость следует плотно закрывать. И не следует оставлять топливо в баке модели, особенно при длительном хранении – после такого будет весьма проблематично ее запустить. В идеале – выкатать все топливо, чтобы модель заглохла, или же можно просто его слить, если выкатать не получилось. Повторно использовать такое топливо не следует. |
Используя эти нехитрые рекомендации по выбору и хранению технической жидкости, Вы можете всегда быть уверены в том, что модель будет работать в оптимальном режиме.
Если же у Вас остались вопросы или сомнения – смело обращайтесь к нам! Опытные продавцы и мастера компании Хобби Центр помогут подобрать именно тот тип топлива, который подходит для Вашей модели и условий эксплуатации и, при необходимости, помогут обкатать и настроить ее.
Топливо для радиоуправляемых моделей
Двигатель для авиамоделей | Техника и человек
Пилотирование самолетов стало увлечением, объединившим взрослых и детей со всего мира. Но с развитием данного развлечения развиваются и движители для мини самолетов. Самый многочисленный двигатель для самолетов такого типа является электрический.
Но с недавних пор на арене двигателей для RC авиамоделей появились реактивные двигатели (РД).
Они постоянно дополняется всевозможными инновациями и придумками конструкторов. Задача перед ними стоит довольно сложная, но возможная.
После создания одной из первых моделей уменьшенного двигателя, которая стала значимой для авиамоделирования, в 1990-х годах изменилось многое. Первый ТРД был 30 см в длину, около 10 см в диаметре и весом в 1,8 кг, но за десятки лет, у конструкторов получилось создать более компактную модель.
Если основательно взяться за рассмотрение их строения, то можно поубавить сложностей и рассмотреть вариант создания собственного шедевра.
Устройство РД
Турбореактивные двигатели (ТРД) работают благодаря расширению нагретого газа. Это самые эффективные двигатели для авиации, даже мини работающие на углеродном топливе. С момента появления идеи создания самолета без пропеллера, идея турбины стала развиваться во всем обществе инженеров и конструкторов. ТРД состоит из следующих компонентов:
- Вал;
- Диффузор;
- Колесо турбины;
- Камера сгорания;
- Компрессор;
- Статор;
- Конус сопла;
- Направляющий аппарат;
- Подшипники;
- Сопло приема воздуха;
- Топливная трубка и многое другое.
Принцип работы
В основе строения турбированного двигателя лежит вал, который крутится при помощи тяги компрессора и нагнетает быстрым вращением воздух, сжимая его и направляя из статора. Попав в более свободное пространство, воздух сразу же начинает расширяться, пытаясь обрести привычное давление, но в камере внутреннего сгорания он подогревается топливом, что заставляет его расшириться еще сильней.
Единственный путь для выхода воздух под давлением — выйти из крыльчатки.
С огромной скоростью он стремится на свободу, направляясь в противоположную от компрессора сторону, к крыльчатке, которая раскручивается мощным потоком, и начинает быстро вращаться, придавая тяговой силы всему движку.
Часть полученной энергии начинает вращать турбину, приводя в действие компрессор с большей силой, а остаточное давление освобождается через сопло двигателя мощным импульсом, направленным в хвостовую часть.
Чем больше воздуха нагревается и сжимается, тем сильней нагнетаемое давление, и температура внутри камер. Образовываемые выхлопные газы раскручивают крыльчатку, вращают вал и дают возможность компрессору постоянно получать свежие потоки воздуха.
Виды управления ТРД
Существует три вида управления двигателем:
-
Электронный блок управления ТРД jet GR180
Ручной. Самый простой из способов, который разгоняет двигатель электрическим статором до минимальных оборотов 3000 об/мин. При таких оборотах на свечу накала подается газ, и после воспламенения обороты увеличиваются вдвое. При стабильной тяге, подача газа отключается и начинается стабильная подача жидкого топлива. Недостаток управления в полном отсутствии информации о работе движка. - Автоматический. Запуск с тумблера на пульте управления. Стартер раскручивает вал до рабочих оборотов, пока электронный блок контролирует зажигание, старт и все остальные показатели. Для остужения движка при выключении блок прокручивает вал еще несколько раз.
- Полуавтоматический. Система управления в полуавтоматическом режиме схожа с предыдущим видом. Она отличается только подачей газа с пульта управления. Все процессы, обороты и температуры электронный блок регулирует самостоятельно.
Виды двигателей для авиамоделей
Реактивные двигатели на авиамодели бывают нескольких основных типов и двух классов: воздушно-реактивные и ракетные.
Некоторые из них устарели, другие слишком затратные, но азартные любители управляемых авиамоделей пытаются опробовать новый двигатель в действии. Со средней скоростью полета в 100 км/час авиамодели становятся только интересней для зрителя и пилота.
Популярнейшие типы двигателя отличаются для управляемых и стендовых моделей, в силу разного КПД, веса и тяги. Всего типов в авиамоделировании немного:
- Ракетный;
- Прямоточный воздушно-реактивный (ПРВД);
- Пульсирующий воздушно-реактивный (ПуРВД);
- Турбореактивный (ТРД);
Ракетный используется только на стендовых моделях, и то довольно редко. Его принцип работы отличается от воздушно-реактивного. Основным параметром здесь выступает удельный импульс. Популярен из-за отсутствия необходимости взаимодействия с кислородом и возможности работы в невесомости.
Прямоточный сжигает воздух из окружающей среды, который всасывается из входного диффузора в камеру сгорания. Воздухозаборник в этом случае направляет кислород в двигатель, который благодаря внутреннему строению заставляет нагнетать давление у свежего потока воздуха.
Во время работы, воздух подходит к воздухозаборнику со скоростью полета, но во входном сопле она резко уменьшается в несколько раз. За счет замкнутого пространства нагнетается давление, которое при смешивании с топливом выплескивает из обратной стороны выхлоп с огромной скоростью.
Пульсирующий работает идентично прямоточному, но в его случае сгорание топлива непостоянное, а периодичное.
При помощи клапанов топливо подается только в необходимые моменты, когда в камере сгорания начинает падать давление. В своем большинстве реактивный пульсирующий двигатель совершает от 180 до 270 циклов впрыскивания топлива в секунду.
Чтобы стабилизировать состояние давления (3,5 кГ/см2), используется принудительная подача воздуха с помощью насосов.
Турбореактивный двигатель, устройство которого вы рассматривали выше, обладает самым скромным расходом топлива, за счет чего и ценятся. Единственным их минусов является низкое соотношение веса и тяги. Турбинные РД позволяют развить скорость модели до 350 км/ч, при этом холостой ход двигателя держится на уровне 35 000 оборотов в минуту.
Технические характеристики
Важным параметром, заставляющим авиамодели летать, является тяга. Она обеспечивает хорошую мощность, способную поднимать в воздух большие грузы. Тяга у старых и новых двигателей отличается, но у моделей, созданных по чертежам 1960-х годов, работающих на современном топливе, и модернизированных современными приспособлениями, КПД и мощность существенно возрастают.
В зависимости от типа РД, характеристики, как и принцип работы, могут отличаться, но всем им для запуска необходимо создать оптимальные условия.
Запускаются двигатели при помощи стартера — других двигателей, преимущественно электрических, которые прикрепляются к валу двигателя перед входных диффузором, либо запуск происходит раскручиванием вала с помощью сжатого воздуха, подаваемого на крыльчатку.
- двигателя GR-180
- На примере данных из технического паспорта серийного турбореактивного двигателя GR-180 можно увидеть фактические характеристики рабочей модели:
Тяга: 180N при 120 000 об/мин, 10N при 25 000 об/мин
Диапазон оборотов: 25 000 — 120 000 об/мин
Температура выхлопного газа: до 750 C°
Скорость истечения реактивной струи: 1658 км/ч
Расход топлива: 585мл/мин (при нагрузке), 120мл/мин (холостой ход)
Масса: 1.2кг
Диаметр: 107мм
длина: 240мм
Использование
Основной сферой применения была и остается авиационная направленность. Количество и размер разных типов ТРД для самолетов ошеломляет, но каждый из них особенный и применяется при необходимости.
Даже в авиамоделях радиоуправляемых самолетов время от времени появляются новые турбореактивные системы, которые представляются на всеобщий обзор зрителям выставок и соревнований. Внимание к его использованию позволяет существенно развивать способности двигателей, дополняя принцип работы свежими идеями.
В последнее десятилетие парашютисты и спортсмены экстремального вида спорта вингсьют, интегрируют мини ТРД как источник тяги для полета с применением костюм-крыло из ткани для вингсьюта, в этом случае двигатели крепятся к ногам, или жесткого крыла, надеваемого как рюкзак на спину, к которому и крепятся двигатели.
Еще одним перспективным направлением использования являются боевые беспилотники для военных, на данный момент их активно используют в армии США.
Самым перспективным направлением использования мини ТРД — беспилотники для транспортировки товаров между городами и по миру.
Установка и подключение
Установка реактивного двигателя и его подключение к системе — процесс сложный. В единую цепь необходимо подключить топливный насос, перепускные и регулировочные клапана, бак и температурные датчики. В силу воздействия высоких температур, обычно используются соединения и топливные трубки с огнеупорным покрытием.
Закрепляется все самодельными фитингами, паяльником и уплотнениями. Так как трубка может быть по размеру с головку иголки, соединение должно быть плотным и изолированным. Неправильное подключение может привести к разрушению или взрыву двигателя.
Принцип соединения цепи на стендовых и летающих моделях отличается и должен выполняться согласно рабочим чертежам.
Преимущества и недостатки РД
Преимуществ у всех типов реактивных двигателей множество. Каждый из типов турбин применяется для определенных целей, которым не страшны его особенности.
В авиамоделировании использование реактивного двигателя открывает двери в преодоление высоких скоростей и возможности маневрирования независимо от многих внешних раздражителей.
В отличие от электро- и ДВС реактивные модели более мощные и позволяют проводить самолету в воздухе больше времени.
Выводы
Реактивные двигатели для авиамоделей могут иметь различную тягу, массу, структуру и внешний вид. Для авиамоделизма они всегда останутся незаменимы из-за высокой производительности и возможности применять турбину с использование разного топлива и принципа работы.
Выбирая определенные цели, конструктор может корректировать номинальную мощность, принцип образования тяги и т. д., применяя разные виды турбин к разным моделям.
Работа двигателя на сгорании топлива и нагнетании давления кислорода делает его максимально эффективным и экономичным от 0,145 кГ/л до 0,67 кГ/л, чего всегда добивались авиаконструкторы.
Двигатель который ждали. Миниатюрный ГТД для малой авиации
О проблеме легких двигателей для малой авиации, не писали разве что только в «желтой» прессе. Писали и год назад, и два года, и десять лет назад.
Принимаются программы развития АОН, к разработке легких маломощных двигателей подключился Центральный институт авиационного моторостроения ЦИОМ им. А.В. Баранова. Принимаются правительством программы помощи производителям техники для АОН.
Мелькают в печати и на телевидении самолеты отечественной разработки. Мелькают и пропадают. Где-то они летают, где-то их испытывают.
Только вот на полевых площадках и аэродромах АОН, по-прежнему Цессны, Робинсоны да Текнамы иноземные летают. А машины российской разработки, не считая конечно Яков, смотрятся скорее как диковинка. И, как и в предыдущие года, все говорят и пишут об отсутствии отечественного легкого двигателя. Почему бы, хотя бы не сделать, как делали в прежние, советские времена.
Огромная страна не стеснялась взять иностранный двигатель, приспособить его под возможности нашего производства, что-то улучшить, где-то потерять в качестве, но на выходе иметь наш, отечественный двигатель, который сможет послужить образцом и прототипом для целой линейки модернизированных движков.
Отечественная история развития авиации, полна подобных примеров, и даже нет смысла их здесь приводить.
А где же воз?
Итак, в огромной стране, практически не осталось инфраструктуры для производства поршневых двигателей малой мощности. Таких, которые были бы способны поднять нашу малую авиацию и поставить ее что называется «на крыло».
Однако выход есть и из этой ситуации. Выход быть может не самый быстрый, и простой, но есть. Это разработка своих, отечественных микро и минидвигателей ГТД (газотурбинный двигатель).
Огромные холдинги, консорциумы и всевозможные ФГУП (кто не знает это Федеральное Государственное Унитарное Предприятие), изучают проблему, разрабатывают концептуальные проекты, создают предприятия с иностранным участием и осваивают государственные инвестиции. Вероятно, по прошествии энного количества времени мы на выходе всех этих корпоративных усилий и получим какой-то готовый продукт.
ЦИАМ ведет НИОКР
ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.
Баранова» широким фронтом ведет НИОКР создания перспективных газотурбинных и поршневых двигателей в интересах разработчиков беспилотных летательных аппаратов, самолетов и вертолетов малой авиации.
«АвиаПорт» приводит систематизированное изложение выступлений начальника сектора ЦИАМ (малоразмерные ГТД) Владимира Ломазова и начальника сектора ЦИАМ (ПД) Александра Костюченкова на II международной конференции «Беспилотная авиация — 2015».
- «…Работы по перспективным поршневым двигателям
В России в настоящее время полностью отсутствует производство поршневых авиадвигателей для беспилотников и легких самолетов и вертолетов, что заставляет отечественных конструкторов применять авиадвигатели зарубежного производства.
В связи с огромной потребностью в таких двигателях, ЦИАМ проводит НИОКР и прорабатывает проекты перспективных поршневых авиадвигателей в интересах их применения на беспилотных летательных аппаратах, легких самолетах и вертолетах».
- «…Основные требования к авиадвигателям
Основными критериями при создании перспективных двигателей являлись стоимость эксплуатации, назначенный межремонтный ресурс и топливная эффективность, которые в совокупности определяют расходы на летный час.
Проведенные расчеты показали, что для двигателей такого класса стоимость летного часа должна быть не более 500 рублей за час полета (без учета стоимости ГСМ), технический ресурс должен составить не менее 8000 часов.
При таких показателях стоимость жизненного цикла составит 3,2 млн. рублей в сегодняшних ценах».
- «…Новые технологии создания малоразмерных ГТД
ЦИАМ проводит работы по внедрению новейших технологий для снижения массы, повышения качества отдельных узлов и деталей. Подтверждено снижение себестоимости изготовления колеса компрессора почти в 20 раз против классического колеса с вставными лопатками.
За счет применения современных технологий литья цена ротора уменьшена примерно в 15-18 раз по сравнению с ротором стандартной вспомогательной силовой установки такой же размерности, которая стоит на отечественных самолетах.
В качестве опытного образца изготовлен и будет испытываться на стенде стартер-генератор с возможностью раскручивания до 90 тысяч оборотов, который ставится на вал без редуктора и существенно уменьшает массу двигателя. Он обеспечивает мощность до 4 кВт и имеет массу всего лишь 700 грамм, против сегодняшних 10 кг».
(по материалам портала aviaport httр://www.аviaport.ru/nеws/2015/05/08/338921.html
Лаборатория интеллектуальной механики «Аудит Аналитик» (АА+)
За этим интригующим названием, скрывается группа энтузиастов, которые разработали, создали, и в данный момент уже испытывают первый опытный образец микро ГТД.
- Сергей Журавлев Генеральный директор, вдохновитель и генератор идей Лаборатории со своим детищем в руках.
- Вот что говорит про свою команду Сергей Журавлев, Генеральный директор Лаборатория интеллектуальной механики «Аудит Аналитик» (АА+):
- «Кто Мы?
- Команда разработчиков моделей и прототипов сложных систем (экосистем), и алгоритмов управления ими, как в технической, так и в гуманитарной сферах.
Наши компетенции опираются на собственную концепцию организации научно-конструкторского сообщества, распределённого (сетевого) производства и непрерывного процесса совершенствования линейки высокотехнологичных продуктов в испытательно-монтажном комплексе. Мы не считаем нужным покупать станки и строить завод. В России уже так много избыточных производственных мощностей, и покупок новейшего оборудования, что их надо загружать работой».
Сергей полон оптимизма и здорового реализма, и у него есть для этого все основания.
«Нам выдался редкий шанс войти в мировую элиту производителей малых турбин.
Минимизация и локализация, роботизация и автономия – тренды XXI века, в которые пока ещё можно встроиться на равных с лидерами энергообеспечения малого авиастроения, беспилотной авиации, локальной энергетики.
В России очень сильные физическая и математическая, материаловедческая и инженерная школы. Их потенциал позволяет в минимальном объёме турбины, достичь максимальных, значений эффективности, в первую очередь эксплуатационной, малыми силами и средствами».
Опытный образец ГТД малой тяги серии МкА
Следует отметить, что разработка газотурбинных установок малой тяги лишь одно из направлений, которым занимается Лаборатория АА+, и этот проект полностью частный, и быть может именно поэтому после всех расчетов, проработок и проб, они имеют на выходе уже готовый опытный образец.
Вот так буднично, на подоконнике, на тетрадке с расчетами и схемами уместился первый опытный ГТД малой тяги марки МкА. Родоначальник серии двигателей разной мощности, которые можно будет применять в различных отраслях.
Двигатель уже проходит испытания на стенде в лаборатории. Вот некоторые его параметры, которые уже четко определены:
Основные данные опытного образца ГТД малой тяги серии МкА (микро авиационный):
- Вес – 2060 гр.
- Длина – 324.00 мм
- Диаметр основной – 115.00 мм
- Ширина с пилонами – 128.00 мм
Рабочие характеристики:
- Тяга максимальная – 200 N
- Тяга рабочая – 160 N
- Расход топлива (на макс. тяге) – 460.00 mlmin
- Используемое топливо – керосиндизельное топливо
- Максимальные скорость вращения – 120 000 обмин
«Разработанный двигатель отличается от изучавшихся нашим КБ аналогов, конструктивом, материалами, характеристиками. А также заранее продуманной интеграцией в ряд изделий».
- Дмитрий Рыбаков
- заместитель директора по инновациям Группы компаний “Беспилотные системы”
- В Группе компаний «Беспилотные системы» настолько уверены в перспективности серии двигателей разработки Лаборатории, что начали проектирование перспективного БПЛА специально под них.
- Я абсолютно уверен, что через некоторое время, мы увидим, легкие, мощные и экономичные двигатели Лаборатории АА+ не только на легких самолетах, автожирах и вертолетах, но и на большой авиационной технике.
В заключении хотелось бы привести еще одно высказывание Сергея Журавлева:
«Наша команда решилась на разработку маленького газотурбинного двигателя с большими амбициями.
Представляя его Вам, мы гордимся тем, что не копировали имеющиеся в мире аналоги, а применяя современные методы анализа и моделирования, новейшие технологии и материалы, создали сложнейшее энергетическое устройство как платформу научно-технических решений с большим потенциалом развития и диапазоном применения.
Россия, как мировой лидер авиационного двигателестроения не может остаться в стороне от революции в сфере применения малых газотурбинных силовых установок. Мы, как можем, способствуем становлению нового рынка, организации исследований и отладке технологий в малых и микро энергетических системах».
- Обзор по материалам презентации
- LABORATORY INNOVATIVE MECHANICS ARCHITECTURE для Avia.Pro подготовил Валерий Смирнов
Топливо для авиамодельных двигателей, рецепты
Рейтинг: 3 / 5
Топлива с высокой скоростью сгорания создают большое количество газов. Следовательно, чем больше их будет в одном и том же рабочем объеме, тем большего давления можно достичь.
Для получения наибольшего количества энергии (от сгорания топлива) следует пользоваться топливными смесями, для сгорания которых требуется незначительное количество кислорода. Кроме того, следует учитывать требование к топливной смеси — во время рабочего процесса она должна охлаждать двигатель.
Этим требованиям отвечает прежде всего метиловый спирт. Компоненты из которых готовят авиамодельное топливо.
Рецепты топливных смесей для калильных двигателей
Стандартный рецепт топлива
В качестве основного рецепта калильного топлива используют утвержденный ФАИ (Федерация авиамодельного спорта) для спортивных соревнований состав:
- Масло касторовое 20%
- Спирт метиловый 80%
Данный состав топлива можно назвать базовым, так как он как правило гарантирует стабильную работу мотора и хороший ресурс.
Важные особенности смазывающих компонентов, масло.
Очевидно, что авиамодельные двигатели создавались с применением различных технологий. Которые в свою очередь постоянно совершенствуются. Этот момент очень сильно влияет на процент масла добавляемого в топливную смесь.
Так классические моторы 80х годов, с «черной» стальной парой.(Как правило поршень изготовлен из мелкозернистого чугуна, а гильза из стали) . Например советский мотор Талка-7 и американский Fox 35 Stunt. Требуют использования в качестве смазки ТОЛЬКО касторовое масло 25-28%.
И не в коем случае нельзя применять синтетическое масло.
С другой стороны в более современных оборотистых двигателях типа OS MAX 40VF рекомендуют применять микс высококачественного синтетического моторного масла для двухтактных двигателей и касторового масла. Причем чаще всего для авиамодельных двигателей рекомендуют использовать соотношение 50/50% касторового и синтетического масел.
- Масло касторовое 10%
- Масло синтетическое 10%
- Спирт метиловый 80%
- Нитрометан 5-10%
Важно использовать качественное масло. Хорошее масло оставляет минимальный нагар на поршне и других трущихся деталях. Хорошо смазывает и продлевает ресурс микродвигателя.
Сколько нитрометана добавить?
Для увеличения мощности и стабильности работы микродвигателя в калильное топливо добавляют нитрометан от 1-5 % для «советских» двигателей и 5-15% для остальных.
- Масло касторовое 20%
- Спирт метиловый 80%
- Нитрометан 5-10%
Моторы выпускаемые в советские годы были адаптированы к стандартному ФАИ-шному рецепту топлива. Нитрометан был доступен очень ограниченному количеству спортсменов по сравнению с сегодняшним днем. Поэтому применять топливо с повышенным содержанием нитрометана (более 3%) может грозить поломкой двигателя.
На моем опыте при использовании на двигателях Тайфун-2,5 топливной смеси с 10% содержанием нитрометана мотор выдал 25000 об/мин. но уже на 5 полете рассыпалась головка шатуна, такая ситуация повторилась со следующим мотором.
С другой стороны на таких моторах как OS MAX FP по паспорту показано использовать 10% нитрометана.
Я бы рекомендовал использовать топливо с нитрометаном, так как оно улучшается запуск мотора. В процессе работы мотор лучше держит режим, на пониженных оборотах выдает больше мощности. С ним как говориться «убитый» мотор будет работать.
Рецепты топливных смесей для компрессионных моторов
Стандартным составом топлива для компрессионных авиамодельных двигателей считается следующая смесь.
- Масло минеральное МК-8 33,3%
- Эфир этиловый 33,3%
- Керосин технический 33,4%
Так же существует множество рецептов топлива для компрессионных микродвигателей. Я приведу лишь несколько рецептов.
Я всегда использовал стандартный рецепт топлива, который представлен выше, но еще лучшие результаты я получил используя состав топлива где использовал касторовое масло и МС-20 в равных долях. Такой состав я использовал на 4 см.куб моторе OS MAX 25FP.
Этот рецепт, редакция сайта рекомендует если вы затрудняетесь в выборе топливной смеси. Он точно не повредит и даже с подсевшей парой двигатель будет работать.
- Масло самолетное МС-20 16 %
- Масло касторовое 17 %
- Эфир этиловый 33,3%
- Керосин технический 33,3%
Для получения больше мощности в топливную смесь добавляют амилнитрит.
- Масло минеральное МК-8 33,3%
- Эфир этиловый 33,3%
- Керосин технический 33,4%
- Амилнитрит 2,5%
Или
- Масло касторовое 28,5%
- Эфир этиловый 41%
- Керосин технический 28,5%
- Амилнитрит 2%
Более подробно прочитать о топливных составах можно в книге «Модельные двигатели»
Рекомендованные составы топлива от производителя
МАРЗ-2,5
- Эфир технический 50%
- Керосин 30 %
- Масло минеральное 10%
- Масло касторовое 10%
ТАЙФУН-2,5К
- Метанол 80%
- Масло касторовое 20%
- Нитрометан от 0-10% на свое усмотрение
BRODAK 40
- Метанол 80%
- Касторовое масло 11,5 %
- Синтетическое масло 11.5 %
- Нитрометан 10%
Моторы OS MAX FP серия 1984 года
Состав для обкатки и обычных запусков.
- Метанол 75%
- Касторовое масло 25%
- Нитрометан 0-5%
Состав для ответственных запусков
- Метанол 80
- Касторовое масло 20%
- Нитрометан 10%
Допустимо использовать некоторое количество синтетического масла, но при этом не рекомендуется выводить на максимальные обороты двигатель. Использовать более богатую смесь. Суммарная доля масла должна быть не менее 20%. Нитрометан рекомендуется от 3 до 5 % для более плавной регулировки и мягкой работы. Свеча OS №8.
Моторы OS MAX 25, OS MAX 40LA и OS MAX 46 LA
Состав для обкатки и обычных запусков
- Метанол 75%
- Касторовое масло 20%
- Нитрометан 5%
Состав для ответственных стартов
- Метанол 65 %
- Касторовое масло 20%
- Нитрометан 10%
Допустимо использовать небольшое количество синтетического масла, в составе касторового масла но при этом не рекомендуется использовать двигатель на бедной смеси, максимальных режимах. Суммарная доля масла должна быть не менее 18%. Нитрометан рекомендуется от 5% для плавной работы и легкой настройки. Свеча рекомендуется O.S A3.
Талка-7
- Метанол 75%
- Касторовое масло 25-28%
- Нитрометан 1-2%
Super Tigre 46, Super Tigre 51, Super Tigre 56, Super Tigre 60
- Метанол 80%
- Касторовое масло 20%
- Нитрометан 5-10%, в зависимости от влажности.
Нельзя использовать синтетическое или отличное от касторового масла, это снижает ресурс работы двигателя. В первые 20 обкаточных полета используйте повышенное количество масла 22-25%.
Общая рекомендация, если у вашего микродвигателя стальная гильза и чугунный поршень, то в составе топлива используйте больше касторового масла до 28%. Да будет нагар, но двигатель проработает дольше
Похожие материалы
Основные характеристики компонентов топлива.
Загрузка...
